medicina dello sport

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V O L U M E 6 4 - N. 3 - S E T T E M B R E 2 0 1 1
MEDICINA DELLO SPORT
Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana.
Continuazione di: Studi di Medicina e Chirurgia dello Sport, Medicina Sportiva
Direttori
G. SANTILLI - M. CASASCO
Comitato Editoriale
N. BACHL (Austria) - F. BENAZZO (Italia) - F. BOTRÈ (Italia) - P. CERRETELLI (Italia) - G. CERULLI (Italia)
L. COIANA (Italia) - D. CORRADO (Italia) - J. M. CUMMISKEY (Regno Unito) - A. DAL MONTE (Italia) - F. DE FERRARI (Italia)
E. H. DE ROSE (Brasile) - H. H. DICKHUTH (Germania) - L. DI LUIGI (Italia) - P. E. DI PRAMPERO (Italia) - M. FAINA (Italia)
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G. LETIZIA MAURO (Italia) - L. MAGAUDDA (Italia) - D. MC DONAGH (Norvegia) - P. P. MARIANI (Italia)
G. MASSAZZA (Italia) - L. MICHELI (USA) - P. PARISI (Italia) - S. PECORELLI (Italia) - A. PELLICCIA (Italia) - F. PIGOZZI (Italia)
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Comitato di Redazione
A. BONETTI - E. DRAGO - S. DRAGONI - G. FRANCAVILLA
Direttore Responsabile
A. OLIARO
This journal is PEER REVIEWED and is quoted in:
Focus On: Sports Science & Medicine (ISI) - SPORT Database, SPORT Discus - BIOSIS
La Rivista è citata nel Journal Citation Reports (ISI) con Impact Factor
Direzione e Redazione: Federazione Medico-Sportiva Italiana - Viale Tiziano 70 - 00196 Roma.
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fascicolo € 60,00.
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fascicolo € 70,00.
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2 foglio 377 in data 18-8-1982. Pubblicazione periodica trimestrale - Poste Italiane S.p.A. - Sped. in a.p. - D. L. 353/2003 (conv. in
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Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med
1988;105:258-265).
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manoscritto. Nel caso di studi condotti sugli esseri
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sugli animali».
Gli Autori accettano implicitamente che il lavoro
venga sottoposto in modo anonimo all’esame del
Comitato di Lettura e, in caso di accettazione, a
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A tutti sarà dato cenno di ricevimento.
L’EDITORIALE viene commissionato su invito del
Direttore. Deve riguardare un argomento di grande
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personale. L’articolo non deve essere suddiviso in
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Dattiloscritti
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Se il primo Autore è socio della FMSI i dattiloscritti
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regolarità della sua posizione di socio in quanto, in
base alle nuove norme contrattuali, non sarà richiesto alcun contributo stampa e spetteranno n. 20
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L’elaborato dovrà essere presentato in formato elettronico (floppy disk e/o CD Rom) e in cartelle dattiloscritte con spaziatura doppia su una sola facciata
e articolato nelle seguenti sezioni:
Pagina di titolo
• Titolo conciso, senza abbreviazioni, nella lingua
originale, con traduzione nella seconda lingua.
• Nome, Cognome e Firme degli Autori.
• Istituto e Università, Divisione e Ospedale, o Ente
di appartenenza di ciascun Autore.
• Firma di autorizzazione alla stampa del Direttore
dell’Istituto Universitario o del Primario Ospedaliero o del Responsabile dell’Ente di appartenenza. Questi dovranno indicare se “il lavoro spetti
in parti uguali agli autori” ovvero specificare la
funzione svolta da ciascuno degli autori
• Nome, indirizzo e numero telefonico dell’Autore
al quale dovranno essere inviate la corrispondenza e le bozze stampa.
• Dati di eventuali Congressi ai quali il lavoro sia
già stato presentato.
• Menzione di eventuali finanziamenti o contratti di
ricerca.
• Ringraziamenti.
Riassunto e Parole chiave
Il riassunto deve sintetizzare in modo esauriente gli
elementi essenziali del lavoro.
Devono essere inviati un riassunto in lingua italiana
e uno in lingua inglese di non più di 300 parole,
strutturati nel seguente modo: Scopo, Metodi,
Risultati, Discussione, Conclusioni (Objective,
Methods, Results, Discussion, Conclusions).
Dovranno inoltre essere indicate le parole chiave
(con un massimo di 5) nella lingua originale e nella
seconda lingua.
Per le parole chiave usare i termini del Medical
Subject Headings (MeSH) dell’Index Medicus.
Testo
Il testo deve essere composto da:
Introduzione
Illustrante lo stato attuale delle conoscenze sull’argomento trattato e lo scopo della ricerca e quali
sono i motivi per cui i risultati vengono pubblicati.
Materiali e metodi
Descrizione delle procedure cliniche, tecniche o
sperimentali seguite nella ricerca. I metodi e le procedure statistiche pubblicati per esteso in precedenza devono essere citati nelle appropriate voci
bibliografiche. I dati che si riferiscono al materiale
devono essere espressi in modo esauriente e preciso ma anche semplice e breve.
Occorre seguire rigorosamente le Guidelines for
Statistical Reporting in Articles for Medical Journals
(Ann Int Med 1988;108:266-273).
Di tutti i farmaci si deve citare nome generico,
dosaggio e vie di somministrazione; non sono acettati marchi di fabbrica.
I simboli e le sigle vanno spiegati alla prima apparizione nel testo e devono essere conformi agli standards internazionali.
Risultati
Vanno riportati sotto forma di tabelle e grafici eventualmente elaborati statisticamente, con l’ausilio di
materiale illustrativo e una presentazione concisa
nel testo evitando commenti e interpretazioni.
Discussione dei risultati
e considerazioni conclusive
Finalizzate al commento sui risultati con eventuale
confronto con i dati della letteratura, ai fini della
pratica clinica e della ricerca sperimentale.
Bibliografia
La bibliografia, che deve comprendere i soli Autori
citati nel testo, va numerata con numeri arabi in
ordine consecutivo di prima citazione nel testo. Il
richiamo delle voci bibliografiche nel testo deve
essere fatto con numeri arabi posti tra parentesi. La
bibliografia deve essere citata nello stile standardizzato approvato dall’International Committee of
Medical Journals Editors.
Riviste. Per ogni voce si devono riportare il cognome e l’iniziale del nome degli Autori (elencare tutti
gli Autori fino a sei; se sette o più elencare solo i
primi sei nomi seguiti da: et al.), il titolo originale
dell’articolo, il titolo della rivista (attenendosi alle
abbreviazioni usate dall’Index Medicus), l’anno di
pubblicazione, il numero del volume, il numero di
pagina iniziale e finale. Nelle citazioni bibliografiche seguire attentamente la punteggiatura standard
internazionale.
Esempio: Sutherland DE, Simmons RL, Howard RJ.
Intracapsular technique of transplant nephrectomy.
Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Libri e Monografie. Per pubblicazioni non periodi-
che dovranno essere indicati i nomi degli Autori, il
titolo, l’edizione, il luogo di pubblicazione, l’editore
e l’anno di pubblicazione.
Esempio: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia.
IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tabelle
Ogni tabella deve essere presentata, in foglio separato, correttamente dattiloscritta, preparata graficamente secondo lo schema di impaginazione della
rivista, numerata in cifre romane, corredata da un
breve titolo. Eventuali annotazioni devono essere
inserite al piede della tabella e non nel titolo.
Le tabelle devono essere richiamate nel testo.
Figure
Le fotografie devono essere inviate sotto forma di
nitide copie su carta. Esse devono riportare sul
retro una etichetta che indichi la numerazione in
cifre arabe, il titolo dell’articolo, il nome del primo
autore, l’orientamento (alto, basso) e devono essere
richiamate nel testo.
Non scrivere sul retro delle figure e non graffiare o
rovinare le stesse utilizzando graffe. Eventuali diciture all’interno della figura devono essere realizzate
a caratteri di stampa con i trasferibili.
La riproduzione deve essere limitata alla parte
essenziale ai fini del lavoro.
Le foto istologiche devono sempre essere accompagnate dal rapporto di ingrandimento e dal metodo
di colorazione.
Le didascalie vanno dattiloscritte su un foglio a parte.
Disegni, grafici e schemi devono essere eseguiti in
forma definitiva a china su carta da lucido o su cartoncino bianco liscio da disegnatori esperti, utilizzando dove necessario i trasferibili (tipo Letraset),
oppure possono essere realizzati con il computer.
Gli esami radiologici vanno presentati in copia fotografica su carta. Elettrocardiogrammi, elettroencefalogrammi, ecc. devono essere inviati in forma originale o eventualmente fotografati, mai fotocopiati.
Per le figure a colori specificare sempre se si desidera la riproduzione a colori o in bianco e nero.
Lettere, numeri, simboli dovrebbero essere di
dimensioni tali che quando ridotti per la pubblicazione risultino ancora leggibili.
Le dimensioni ottimali per la riproduzione sulla rivista sono:
— cm 7,2 (base)×cm 4,8 (altezza)
— cm 15,8 (base)×cm 18,5 (altezza): 1 pagina
Gli elaborati devono rispondere rigorosamente alle
suddette norme: in difetto non saranno presi in
considerazione.
La correzione delle bozze di stampa dovrà essere
limitata alla semplice revisione tipografica; eventuali
modificazioni del testo saranno addebitate agli Autori.
Le bozze corrette dovranno essere restituite entro 15
giorni a medicina dello sport - Edizioni Minerva
Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126 Torino.
In caso di ritardo, la Redazione della rivista potrà
correggere d’ufficio le bozze in base all’originale
pervenuto.
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insieme alle bozze.
Rivista stampata su acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
General regulations
Medicina dello Sport, official journal of the Italian
Federation of Sports Medicine (FMSI), is an external
peer-reviewed scientific journal, published quarterly
by Minerva Medica; editors in-chief have the input
of a distinguished board of editorial consultants
representing multiple disciplines concerned with
sports medicine. Medicina dello Sport aims to
publish the highest quality material, both clinical
and scientific on all aspects of sports medicine;
Medicina dello Sport includes research findings,
technical evaluations, review articles and in addition provides a forum for the exchange of information on all professional sports medicine issues
including education; reviewers are asked to complete a specific form and to return the paper to the
Editor, with comments, within one month.
The manuscripts submitted for publication must
conform precisely to the following instructions for
authors and are themselves in conformity with the
Uniform Requirements for Manuscripts submitted to
Biomedical Editors published by the International
Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med
1988;105:258-265).
The submission of the manuscript implies that the
paper has not previously been published and that, if
accepted, it will not be published elsewhere, either
in its entirety or in part.
All illustrative material must be original.
Illustrations taken from other sources must be
accompanied by the publisher’s permission.
Manuscripts not accepted for publication will not be
returned by the publishers.
In conformity with the Helsinki Declaration, the journal reiterates that all research involving human
beings must be conducted as indicated by the
Helsinki Declaration. In conformity with the
International Guiding Principles for Biomedical
Research Involving Animals recommended by the
WHO, the journal requires that all research on animals conform to the said principles.
Papers must be accompanied by the following
declaration signed by ALL THE AUTHORS: “The
undersigned Authors transfer the ownership of
copyright to the journal MEDICINA DELLO SPORT
should their work be published in this journal. They
state that the article is original, has not been submitted for publication in other journals and has not
already been published. They state that they are
responsible for the research that they have designed
and carried out; that they have participated in drafting and revising the manuscript submitted, which
they approve in its contents. They agree to inform
Minerva Medica of any conflict of interest that might
arise, particularly any financial agreements they may
have with pharmaceutical or biomedical firms whose products are pertinent to the subject matter dealt
with in the manuscript. In the case of studies carried
out on human beings, the authors confirm that the
study was approved by the ethics committee and
that the patients gave their informed consent. They
also state that the research reported in the paper
was undertaken in compliance with the Helsinki
Declaration and the International Principles governing research on animals”.
The authors implicity accept the fact that their
paper will be presented anonymously for examina-
tion by the Editorial Board and for editorial revision
if accepted.
EDITORIALS are commissioned by the Editor. They
should deal with topics of major importance on
which the authors expresses a personal opinion.
Editorials should not be subdivided into sections.
Medicina dello Sport reserves a certain number of
pages for the publication without charge of a maximum of two graduate theses pertaining to sports
medicine and judged to be worthy of publication
by the schools in questions. They will be printed in
the form of abstracts of six printed pages each.
Manuscripts
Manuscripts, in Italian or English, should be submitted directly to the online Editorial Office at the
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Manuscripts should also be despatched to:
“Medicina dello Sport” - Federazione MedicoSportiva Italiana, Viale Tiziano 70, 00196 Roma.
If the first author is a member of the FMSI, a photocopy of the membership card and of the annual
revewal should accompany the manuscript.
According to the new contract regulations, no contribution will be due for printing costs and the author
will receive 20 free reprints with cover and a
discount of 10% on rates for extra reprints and any
additional costs (translations, photoliths, tables, etc.).
The paper should be presented in electronic format
(floppy disk and/or CD) and in doublespaced
sheets, typed on one side only and subdivided into
the following sections:
Title page
• Coincise title without abbreviations in the original
language and accompanied by its translation into
the other language.
• Name, Surname and Signature of the Authors.
• Department and University, Division and Hospital
or Body to which each author belongs.
• Signature authorising publication of the University Department’s Head, the Hospital’s Chief
Medical Officer or the Director of the relevant
Body. They should indicate whether “the work is
the equal work of all authors”, or specify the role
played by each author.
• Name, address and telephone number of the
author to whom correspondence or proofs
should be addressed.
• Date of any congresses at which the papers has
already been presented.
• Mention of any financial assistance or research
contracts.
• Acknowledgements.
Summary and Key words
The summary must contain a detailed synthesis of
the key elements of the work.
The paper must be accompanied by a summary in
Italian and one in English, containing no more than
300 words, which should be structured as follows:
Objective, Methods, Results, Discussion,
Conclusions.
A maximum of 5 key words must also be given,
both in Italian and in English.
Key words should use the terminology of the
Medical Subject Headings (MeSH) in the Index
Medicus.
Text
The text should be composed as follows:
Introduction
Outlining current knowledge of the topic and the
purpose of the study, and explaining why the
results are being published.
Materials and methods
A description of the clinical, technical or experimental techniques used in the study. Any methods
and statistical procedures previously published in
detail must be quoted under the appropriate reference numbers. Data referring to the material must
be expressed fully and precisely, but also simply
and concisely.
Authors must comply strictly with the Guidelines
for Statistical Reporting in Articles for Medical
Journals (Ann Int Med 1988, 108 266-273).
The generic name, dose and method of administration must be given for all drugs; no manufacturer’s
brand names will be accepted.
Symbols and signs must be explained the first time
they appear in the text and must conform to international standards.
Results
These should be reported in the form of tables and
graphs, if necessary statistically processed using
illustrative material, and presented concisely in the
text, avoiding comments and interpretations.
Discussion of results and conclusions
This section comments on the results in terms of
their relevance to clinical practice and experimental
research and may compare the results with data
from the literature.
References
Works listed under “References” should be given
consecutive Arabic number. References to these
works in the text should be followed by the relevant
number in parentheses.
References should be listed in the standard form
approved by the International Committee of Medical
Journal Editors.
Journals. Each Reference entry should give the surname and initial(s) of all authors up to six (if the article
has more than six authors, list the first six followed by:
“et al.”), the original title of the article, the title of the
journal (using Index Medicus abbreviations); year of
pubblication; volume number; initial and final page
numbers. Standard international punctuation must be
adopted.
Example: Sutherland DE, Simmons RL, Howard RJ.
Intracapsular technique of transplant nephrectomy.
Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Books and Monographs. In the case of non-periodical publications, authors should list the name of
authors and the title, edition, place of publication,
publisher and date of publication.
Example: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia.
IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tables
Each table should be presented on a separate sheet
correctly typed, laid out according to the journal’s
own pagination, numbered in Roman figures and
briefly titled. Any notes should be added at the foot
of the page and not incorporated in the title.
Tables must be referred to in the text.
Figures
Photographs should be submitted in the form of
clean copies printed on card. A label on the back
should indicate the number in arabic numerals, the
title of the article, the name of the first author, the
positioning (top or bottom). the photographs
should be referred to in the text.
Do not write on the back of photographs. Do not
scratch them or spoil them with staples. And wording on the figure should be stenciled on in block
letters.
Only the part essential to the article should be
reproduced.
Histological photographs should always indicate
the magnification ratio and staining method.
Captions should be typed onto a separate sheet.
Drawings, graphs and diagrams should be produced in black ink on gloss-finish paper or smooth
white draftsman’s paper, using stencil lettering where necessary. They may also be produced on a
computer.
Radiology photographs should be printed on paper.
Electrocardiograms, electroencephalograms etc.
should be submitted in their original form or photographed, never photocopied.
In the case of figures in colour, it should always be
stated whether they are to be reproduced in colour
or in black and white.
Letters, numbers and symbols should be of a size to
remain legible when reduced for publication.
The ideal sizes for reproduction in this journal are
the following:
—
—
—
—
cm
cm
cm
cm
7.2
7.2
15,8
15,8
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
4.8
9,8
9,8
18.5
(height)
(height)
(height)
(height): full page
Figures that do not conform precisely to the above
standards will not be accepted for publication.
Any changes to the proofs should be confined to
typographical corrections. Any modifications to the
text will be charged to the authors.
Corrected proofs should be returned within 15 days
to Medicina dello Sport - Edizioni Minerva Medica Corso Bramante 83-85 - I-10126 Torino.
In the event of delay, the Editorial Board will be
entitled to make its own corrections on the basis of
the original already received.
Forms for requests for extracts will be sent out with
the proofs.
Journal printed on acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863
Vol. 64
Settembre 2011
Numero 3
INDICE
213
269
Confronto sulla lunghezza e forza muscolare
degli arti inferiori tra atleti affetti e non affetti
da sindrome dolorosa femoro-rotulea
Zhang Y., Chen L., Zhu W., Liu X., Chen D.
AREA FISIOLOGICA
Mousavi L. S., Norasteh A. A.
Relazione tra attività fisica e ambiente a
Shanghai, Cina: analisi e valutazione in adulti
con età compresa tra 45 e 80 anni
285
231
Test da campo nel Minibasket in carrozzina
Delussu A. S., Brunelli S., Averna T., Polidori L., Di
Giusto C., Damas Ntendarere D., Traballesi M.
L’effetto del training aerobico sul controllo
glicemico, sulla forma fisica e sui fattori di
rischio cardiovascolare in pazienti con diabete di tipo 2 moderato e severo
Mohebbi H., Rohani H., Esfahani M.
297
243
Profilo della performance in calciatori italiani
d’elite
Eirale C., Bisciotti G. N., Sannicandro I.
Effetti di un Circuit-Training per lo sviluppo
della forza di otto settimane sull’immagine
corporea e l’ansia di studenti universitari non
allenati
Rahmani-Nia F., Arazi H., Rahimi R., Piri-Kurd K.,
Hossaini K.
257
AREA MEDICA
Caratteristiche della valvola aortica bicuspide in una popolazione sportiva non top-level
valutata in un periodo di oltre 16 anni
Poletti G., Piolanti S., Cellini M.
Vol. 64 - N. 3
309
AREA ORTOPEDICA
Innesti ossei in traumatologia sportiva
Francavilla V. C., Triolo V., Sutera R., Quattrocchi A.,
Iovane A., Francavilla G.
XIII
INDICE
317
335
Efficacia dei fattori di crescita derivati dalle piastrine nel trattamento dello strappo
muscolare: descrizione di un caso-controllo
Il baseball
CASI CLINICI
Borrione P., Prereira Ruiz M. T., Giannini S., Di
Gianfrancesco A., Pigozzi F.
LA MEDICINA DELLO SPORT …
PER SPORT
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G.,
Porcellini G.
347
323
Effetto della camminata a passo sostenuto
sulle persone affette da ipertensione che assumono farmaci antiipertensivi: un trial clinico
Karatosun H., Numan Tamer M.
351
FORUM
La prescrizione medica dell’esercizio fisico:
esperienza di un modello applicativo per la
popolazione generale
329
Maone A., Stefani L., Mascherini G., Galanti G.
Elevazione del tratto ST durante test ergometrico in atleta amatoriale. Diagnosi e trattamento
estemporaneo in centro di medicina sportiva
Marzullo M., Manganiello M., Martello R., Palumbo G.
XIV
LA MEDICINA DELLO SPORT …
PER SPORT NEI FASCICOLI
365
CONGRESSI
Settembre 2011
Vol. 64
September 2011
No. 3
CONTENTS
213
269
The comparison of muscle length and strength
of lower extremity in athletes with and without
patellofemoral pain syndrome
Zhang Y., Chen L., Zhu W., Liu X., Chen D.
PHYSIOLOGICAL AREA
Mousavi L. S., Norasteh A. A.
Relationship between physical activity and
environment in Shanghai, China: analysis and
evaluation in adults aged 45-80
285
231
Delussu A. S., Brunelli S., Averna T., Polidori L., Di
Giusto C., Damas Ntendarere D., Traballesi M.
The effect of aerobic training on glycemic
control, fitness, and cardiovascular risk factors in patients with mild and severe type 2
diabetes
243
297
Field tests in wheelchair Mini-basketball
Performance profile in elite Italian football
players
Eirale C., Bisciotti G. N., Sannicandro I.
Mohebbi H., Rohani H., Esfahani M.
Effects of an eight-week circuit strength training program on the body images and anxiety
in untrained college students
Rahmani-Nia F., Arazi H., Rahimi R., Piri-Kurd K.,
Hossaini K.
257
MEDICAL AREA
Characteristics of the bicuspid aortic valve in
non top-level athletes: a retrospective review
of 16 years
Poletti G., Piolanti S., Cellini M.
Vol. 64 - N. 3
309
ORTHOPEDIC AREA
Bone grafts in sports traumatology
Francavilla V. C., Triolo V., Sutera R., Quattrocchi A.,
Iovane A., Francavilla G.
XV
CONTENTS
317
335
Effect of platelet-released growth factors on
muscle strains: a case control report
The baseball
CASE REPORTS
SPORT MEDICINE … FOR SPORT
Borrione P., Prereira Ruiz M. T., Giannini S., Di
Gianfrancesco A., Pigozzi F.
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G.,
Porcellini G.
347
323
Effect of brisk walking on people with hypertension using antihypertensive drugs: a clinical trial
Karatosun H., Numan Tamer M.
SPORT MEDICINE … FOR SPORT
IN PAST ISSUES
351
FORUM
Medical prescription of physical exercise: an
applied model for the general population
329
ST-segment elevation during the treadmill
exercise test in an amateur athlete: diagnosis
and extemporaneous treatment in a Sports
Medicine Centre
Marzullo M., Manganiello M., Martello R., Palumbo G.
XVI
Maone A., Stefani L., Mascherini G., Galanti G.
365
CONGRESS
Settembre 2011

Physiological area
Area fisiologica
MED SPORT 2011;64:213-29
The comparison of muscle length
and strength of lower extremity
in athletes with and without
patellofemoral pain syndrome
Confronto sulla lunghezza e forza muscolare
degli arti inferiori tra atleti affetti e non affetti
da sindrome dolorosa femoro-rotulea
L. S. MOUSAVI, A. A. NORASTEH
Department of Sport Injury and Corrective Exercise, Faculty of Physical Education and
Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
SUMMARY
Aim. Development of patellofemoral pain syndrome is considered multifactorial. Muscle tightness or shortness and
muscle strength is challengeable issue in athlete with patellofemoral pain syndrome.
The aim of this study was to investigate the muscle length and strength of lower extremity in athletes with and without
patellofemoral pain syndrome.
Methods. Thirty female athletes (15 patellofemoral pain, 15 controls) were assessed for hamstring (SLR), quadriceps
(ELY), gastrocnemious, soleus muscles length with use of universal goniometer, hip external rotators and abductors
strength with use of hand held dynamometer and Visual Analog Scale (VAS) scores for pain.
Results. The patellofemoral pain group had significantly lesser hamstring length (P=0.046), hip external rotators
(P=0.028) and abductors (P=0.001) strength did the control group. Athletes with patellofemoral pain demonstrated
significantly increase length of soleus (P=0.026) and gastrocnemius (P=0.028) muscles compared to control group
(P<0.05).
Conclusion. This study found that athletes with patellofemoral pain had longer plantarflexors, shorter hamstring,
weaker hip external rotators and abductors. It is not obvious whether these are a cause or effect of the condition. We
suggested that perhaps gluteus maximus weakness play a part in plantarflexors lengthening and hamstring shortening. Further study is suggested to investigate how muscle length and strength changes with rehabilitation, and the
relationship with pain. Key words: Athletes - Patellofemoral pain syndrome - Knee joint.
RIASSUNTO
Obiettivo. Lo sviluppo della sindrome dolorosa femoro-rotulea è ritenuto multifattoriale. In merito agli atleti affetti da
sindrome dolorosa femoro-rotulea, tensione o brevità muscolare e forza muscolare rappresentano un tema discusso.
L’obiettivo di questo studio è stato analizzare la lunghezza e la forza muscolare degli arti inferiori in atleti affetti e non
affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea.
Metodi. Trenta atlete di sesso femminile (15 con dolore femoro-rotuleo , 15 appartenenti al gruppo di controllo) sono
state valutate su tendine del ginocchio (sollevamento della gamba tesa), quadricipite (test di ELY), gastrocnemio,
lunghezza del muscolo soleo tramite l’utilizzo del goniometro universale, su rotatori esterni dell’anca e forza degli
adduttori tramite l’utilizzo del dinamometro manuale e della scala analogica visiva (SAV) per l’intensità del dolore
Risultati. Il gruppo affetto da dolore femoro-rotuleo presentava lunghezza del tendine del ginocchio (P=0,046), rotatori esterni dell’anca (P=0,028) e forza degli adduttori (P=0,001) significativamente inferiori rispetto al gruppo di
controllo. Nelle atlete con dolore femoro-rotuleo la lunghezza dei muscoli soleo (P=0,026) e gastrocnemio (P=0,028)
era significativamente maggiore rispetto al gruppo di controllo (P<0,05).
Vol. 64 - N. 3
213
MOUSAVI
The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes
Conclusioni. il presente studio ha evidenziato che le atlete affette da dolore femoro-rotuleo presentavano flessori
plantari più lunghi, tendine del ginocchio più corto, rotatori esterni dell’anca e adduttori più deboli. Non è chiaro se
questi siano una causa o un effetto della loro condizione. Abbiamo indicato che, probabilmente, la debolezza del
grande gluteo svolge un ruolo nell’allungamento dei flessori plantari e nell’accorciamento del tendine del ginocchio. Si
consigliano ulteriori studi per analizzare in che modo la lunghezza e la forza dei muscoli mutino con la riabilitazione
e per studiare la relazione con il dolore.
Parole chiave: Atleti - Dolore patellofemorale, sindrome - Ginocchio, articolazione. P
atellofemoral pain syndrome (PFPS) is one
of the most common abnormalities of the
knee joint in sports medicine.1
The incidence of PFPS dependents on sex
and age that being more common in females
and young adults.2-4 The etiology and progression of PFPS are often associated with excessive patellofemoral joint stress. While the
largest sesamoid bone in the body, the patella
provides to increase the moment arm of the
quadriceps. This advances the capacity of this
muscle to produce knee extension torque. For
itself, the inert articular cartilage is subject to
joint reaction forces among 7 to 20 times body
weight through running and squatting, respectively.5
Its static and dynamic segments manage the
biomechanics of the patellofemoral joint. The
main dynamic components are the four parts
of the quadriceps femoris, the adductor Magnus and longue, the pes anserine group, and
the biceps femoris.6 physicians imagine PFPS
occur for the cause that the hip muscles become relatively short as compared with the
length of femur, insertion excessive strain on
the muscles the cross the knee.7
Piva et al.8 used a cross-sectional design to
compare quadriceps length in subjects with
and without PFPS and reported patients with
PFPS demonstrated significantly less length of
the quadriceps compared to healthy control
subjects.
Witvrouw et al.9 reported that young athletes that developed PFPS had a lesser amount
of quadriceps length than subjects without
PFPS did. Smith et al.7 reported decreased
quadriceps length in elite figure skaters with
PFPS.
Restricted hamstrings length has been theorized also to need higher quadriceps force
production to conquer the passive resistance
existing by the hamstrings or to cause a minor
knee flexion throughout sport activities, both
of which can result in increased patellofemoral joint reaction forces.
214
L
a sindrome dolorosa femoro-rotulea (SDFR) è
una delle anomalie del ginocchio più comuni
presenti in medicina dello sport 1.
L’incidenza della SDFR, che dipende da sesso ed
età, risulta più comune nelle donne e nei giovani
adulti 2-4. L’eziologia e la progressione della SDFR
sono spesso associate a un eccessivo stress articolare
femoro-rotuleo. Visto che la rotula è l’osso sesamoide più grande del corpo umano, consente di aumentare il braccio di leva dei muscoli quadricipiti.
Questo migliora la capacità del muscolo di eseguire
una torque di estensione del ginocchio. Di per sé
la cartilagine articolare inerte è soggetta a forze di
reazione congiunte da 7 a 20 volte il peso corporeo
rispettivamente durante la corsa e lo squatting 5.
I suoi segmenti statici e dinamici gestiscono le
biomeccaniche dell’articolazione femoro-rotulea.
Le principali componenti dinamiche sono le quattro parti del quadricipite femorale, l’adduttore Magnus e lungo, il sartorio e il bicipite femorale 6. I
medici ritengono che la SDFR si verifichi poichè i
muscoli dell’anca, a causa dell’aggiunta di sforzi
eccessivi sui muscoli che incrociano il ginocchio,
diventano relativamente brevi rispetto alla lunghezza del femore 7.
Piva et al.8 hanno utilizzato un disegno trasversale per confrontare la lunghezza dei quadricipiti
in soggetti affetti o non affetti da SDFR e hanno rilevato che i pazienti affetti da SDFR presentavano
una lunghezza dei quadricipiti significativamente
inferiore rispetto ai soggetti sani appartenenti al
gruppo di controllo.
Witvrouw et al.9 hanno rilevato che giovani atleti in cui si era sviluppata la SDFR presentavano
una lunghezza totale dei quadricipiti inferiore ai
soggetti non affetti da SDFR. Smith et al.7 hanno
segnalato la lunghezza ridotta dei quadricipiti in
pattinatrici di figura d’elite affette da SDFR.
È stato inoltre teorizzato che la limitata lunghezza del tendine necessita di una produzione di forza
più elevata da parte dei quadricipiti per vincere la
resistenza passiva assicurata dai tendini o per produrre una flessione minore del ginocchio durante
le attività sportive, entrambe delle quali possono determinare maggiori forze di reazione dell’articolazione femoro-rotulea.
Settembre 2011
Whitehead et al.10 investigate effect of simulated hamstring shortening on gait in normal
subjects. Simulated short hamstrings caused
the toe-walk and thus the ankle joint centre
became higher, also led to early dorsiflexion
and plantarflexion of the ankle. The plantar
flexors substituted the role of the hamstrings
in vertical excursion to let forward progression.11, 12Also Whitehead et al.10 reported that
simulated hamstring shortening result in excessive posterior tilted of pelvis, consequently
directly reduced the ability of the pelvis to sustain natural rotation and obliquity. In normal
gait, pelvic obliquity allows even sequence of
the centre of mass. Spatiotemporal gait characteristics included gait velocity, stride length,
cadence, stride duration, and support time.
Speed, step and stride length decreased since
the simulated hamstrings shortened. Declining stride length directly reduces speed 12, 13
because of reduced knee extension in terminal swing Stride length was decreased, which
caused early primary contact.10
Whyte et al.14 compare patellofemoral
joint (PFJ) stress during squatting in persons
with reduced hamstring length and individuals without reduced hamstring length. They
reported increased PFJ reaction force during
squatting in the individuals who had reduced
hamstring length and suggested that an increase in hamstring force production associated with reduced hamstring length might have
several results. Possibly, with hamstring activity Posterior tibial translation happen, that result in the quadriceps moment arm decreasing
effectively. A decrease in the quadriceps moment arm may cause a compensatory increase
in quadriceps force and then an increase in
knee extensor moment. Thus, an increased
net knee extensor moment, because of posterior tibial translation, may explain increased
PFJ reaction force. White et al.15 reported that
hamstring length was significantly shorter in
patients with PFPS, by an average of 8. Piva et
al.8 reported that hamstring length was significantly shorter in patients with PFPS than controls, by an average of 9. Smith et al.7 reported that hamstring length was correlated with
patellofemoral pain. In contrast, Witvrouw et
al.9 found that hamstring length did not differ significantly between young athletes who
did and who did not develop PFPS. Therefore,
it is unclear whether hamstring muscles are
shorter in PFPS patients than asymptomatic
subjects.
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
Whitehead et al.10 hanno analizzato l’effetto
di un accorciamento simulato del tendine del ginocchio sull’andatura di soggetti normali. L’accorciamento simulato del tendine ha determinato la
deambulazione in punta di piedi innalzando il
centro dell’articolazione della caviglia e comportando inoltre una precoce dorsiflessione e plantaflessione della caviglia. La plantaflessione sostituiva il ruolo dei tendini in escursione verticale per
consentire la progressione in avanti. 11, 12Inoltre,
Whitehead et al.10 hanno rilevato che l’accorciamento simulato del tendine provoca un’eccessiva
inclinazione posteriore del bacino e, conseguentemente, una riduzione diretta della capacità del bacino di sostenere la naturale rotazione e l’obliquità.
Nell’andatura normale, l’obliquità pelvica permette
anche la sequenza del baricentro. I parametri spazio-temporali della deambulazione includevano la
frequenza del passo, la lunghezza, la cadenza, la
durata e tempo di supporto. Frequenza, cadenza e
lunghezza del passo sono diminuite dal momento
in cui il tendine simulato è stato accorciato. Calando la lunghezza del passo, se ne riduce direttamente la velocità 12, 13. La lunghezza del passo che
causava un contatto primario precoce risulta diminuita a causa della ridotta estensione del ginocchio
nell’oscillazione terminale 10.
Whyte et al.14 hanno messo a confronto lo stress
dell’articolazione femoro-rotulea (PFJ) durante lo
squatting in persone con e senza lunghezza ridotta del tendine del ginocchio. Hanno rilevato che gli
individui con lunghezza ridotta del tendine del ginocchio presentavano, durante lo squat, una forza
di reazione maggiore della PFJ e hanno indicato
che un aumento della produzione della forza del
tendine del ginocchio associata a una lunghezza
ridotta del tendine stesso potrebbe comportare effetti diversi. Verosimilmente l’attività del tendine del
ginocchio comporta una traslazione tibiale posteriore che porta il braccio di leva dei muscoli quadricipiti ad avere un calo effettivo. Una riduzione
nel braccio di leva dei muscoli quadricipiti può
comportare un aumento compensatorio della forza del quadricipite e un aumento conseguente del
momento estensore del ginocchio. Quindi, un aumento netto del momento estensore del ginocchio,
causato della traslazione tibiale posteriore, può
spiegare l’aumentata forza di reazione della PFJ.
White et al.15 hanno rilevato che la lunghezza del
tendine del ginocchio risultava significativamente
inferiore nei pazienti affetti da SDFR secondo una
media di 8°. Piva et al.8 hanno rilevato che la lunghezza del tendine del ginocchio risultava significativamente inferiore nei pazienti affetti da SDFR
rispetto al gruppo di controllo secondo una media
di 9°. Smith et al.7 hanno riscontrato che la lunghezza del tendine del ginocchio risultava corre-
215
MOUSAVI
Shortening of the gastrocnemius and soleus length is associated with restricted ankle dorsiflexion.16 Limited ankle dorsiflexion
throughout gait may result in excessive subtalar joint pronation and tibial internal rotation to achieve further range of motion for the
terminal stance phase of gait and so increased
patellofemoral stresses.8
Piva et al.8 reported that patients with PFPS
demonstrated significantly less length of the
gastrocnemius, soleus compared to control
subjects. Witvrouw et al.9 reported that young
athletes who developed PFPS had decreased
gastrocnemius length. In contrast, Messier et
al.17 compared gastrocnemius length between
runners with and without PFPS and found no
differences between the two groups.
Hip abduction and external rotation musculature contribute to pelvic stability and leg
alignment through activities via eccentrically
controlling femoral internal rotation and influencing hip adduction.8, 18 The capability
to control Hip adduction and internal rotation may depend on the strength of proximal
muscle groups that are antagonistic to these
movement tendencies. In the absence of adequate proximal strength, the femur may adduct or internally rotate, further increasing
lateral patellar contact stress.19 Activities with
this malalignment may ultimately result in the
retropatellar articular cartilage damage that
commonly associated with PFPS.
Piva et al.8 reported that subjects with PFPS
did not difference hip abduction and hip external rotation strength when compared to a
control group. In contrast, Ireland et al.19 examined whether females with PFPS are more
likely to demonstrate hip abduction or external rotation weakness than a similar, asymptomatic, age-matched control group. They reported that subjects with PFPS demonstrated
less hip abduction and hip external rotation
strength than the controls. In another study,
Mascal et al.20 reported that both subjects
were able to go back to their inventive levels
of function and skilled a significant decrease
in pain and decreased hip internal rotation,
hip adduction, and contralateral pelvic drop
through the stance phase of gait.The purpose
of this investigation was to examine hip muscle length and strength in athlete with PFPS
and without it. It is hypothesized that athlete
with PFPS will demonstrate decreased hip abduction and external rotation strength and limited flexibility of the quadriceps, hamstrings,
216
lata al dolore femoro-rotuleo. In contrapposizione,
Witvrouw et al.9 hanno scoperto che la lunghezza
del tendine del ginocchio di giovani atleti in cui si
è sviluppata la SDFR non differisce significativamente da quella di giovani atleti in cui non si è
sviluppata la SDFR. Quindi, non risulta chiaro se
i muscoli del tendine del ginocchio siano più corti nei pazienti affetti da SDFR rispetto ai soggetti
asintomatici.
L’accorciamento del gastrocnemio e la lunghezza del soleo sono associati alla dorsiflessione limitata della caviglia 16. La dorsiflessione limitata della
caviglia durante la deambulazione può comportare una pronazione sottoastragalica e rotazione
interna della tibia eccessive per realizzare la serie
di movimenti volti alla fase di appoggio terminale
della deambulazione e quindi ad aumentati stress
femoro-rotulei 8.
Piva et al.8 hanno rilevato che i pazienti affetti
da SDFR mostravano una lunghezza del gastrocnemio e del soleo significativamente inferiori rispetto ai soggetti del gruppo di controllo. Witvrouw
et al.9 hanno riscontrato che i giovani atleti in cui
si era sviluppata la SDFR presentavano una ridotta
lunghezza del gastrocnemio. In contrapposizione,
Messier et al.17 hanno confrontato la lunghezza
del gastrocnemio tra corridori affetti o meno da
SDFR e non hanno riscontrato differenze tra i due
gruppi.
L’abduzione dell’anca e la rotazione esterna della muscolatura contribuiscono alla stabilità pelvica
e all’allineamento delle gambe durante le attività
controllando eccentricamente la rotazione interna
del femore e correggendo l’abduzione dell’anca 8, 18.
La capacità di controllare l’abduzione dell’anca e
la rotazione interna possono dipendere dalla forza
dei gruppi muscolari prossimali che sono antagonisti rispetto a queste tendenze di movimento. In
assenza di un’adeguata forza prossimale, il femore
può addurre o ruotare internamente, aumentando
ulteriormente lo stress laterale da contatto della rotula 19. Le attività svolte con questo disallineamento
possono comportare, in definitiva, il danno della
cartilagine articolare retrorotulea che viene associata comunemente alla SDFR.
Piva et al.8 hanno rilevato che i soggetti affetti
da SDFR non presentano differenze nell’abduzione dell’anca e nella rotazione esterna dell’anca rispetto al gruppo di controllo. In contrapposizione,
Ireland et al.19 hanno verificato se le donne affette
da SDFR siano più soggette a mostrare abduzione
dell’anca o debolezza nella rotazione esterna rispetto a donne simili, asintomatiche e di pari età
appartenenti al gruppo di controllo. Hanno riscontrato che i soggetti affetti da SDFR mostravano
abduzione dell’anca e forza di rotazione esterna
dell’anca inferiori rispetto al gruppo di controllo.
Settembre 2011
gastrocsoleus and soleus muscles versus their
nonsymptomatic. The aim of sports medicine
should be to maintain athlete’s healthy, pain
free, and able to enjoy their sport and physical activity for years to come. If this research
determines the being there of specific impairments in athletes with PFPS or that there is
a set of impairments that better discriminate
athletes with and without PFPS, it could direct
future study to determine whether a rehabilitation program planned to get better these impairments would result in better outcomes in
these athletes.
Subject included 30 female athletes (15 athletes with patellofemoral pain and 15 healthy
athletes): dominant limb and fields of sport
matched. They were 21 to 34 years of age.
Subjects in PFPS group were included in the
study if had a history of insidious onset not
related to trauma, had pain in one or both
knees, had a duration of symptoms greater
than 1 year, and had pain with at least 3 of the
following: manual compression of the patella
against the femur at rest or while performing a quadriceps contraction with the knee
extended, palpation of the posteromedial and
posterolateral borders of the patella, resisted
isometric quadriceps muscle contraction at
60° of flexion, squatting, stair climbing, kneeling, or prolonged sitting.21
Subjects with PFPS were excluded from the
study if they had any of the following:
1. history of patellar dislocation
2. knee surgery;
3. a concomitant diagnosis of bursitis, systemic arthritis, ligamentous knee injury or laxity, peripatellar tendonitis, plica syndrome,
Sinding-Larsen-Johansson disease, OsgoodSchlatter disease, infection of the knee, or
cancer;
4. musculoskeletal or neurological impairment in lower extremity;
5. low back pain;
6. physiotherapy in last 3 month;
7. pregnancy.
Athletes with patellofemoral pain were examined by an orthopedic surgeon and after
recognizing patellofemoral pain and ensuring no other illness were referred to the researcher. Asymptomatic subjects were defined
as individuals with pain-free knees who had
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
In un altro studio, Mascal et al.20 hanno indicato che entrambi i soggetti sono risultati in grado di
ritornare ai livelli originari delle funzioni, hanno
sperimentato una riduzione significativa del dolore
e hanno manifestato una diminuzione nella rotazione interna dell’anca, nell’abduzione dell’anca
e nella caduta controlaterale della pelvi durante la
fase di appoggio della deambulazione. L’obiettivo
del presente studio è stato di analizzare la lunghezza e la forza muscolare dell’anca in atleti affetti o
meno da SDFR. Si ipotizza che gli atleti affetti da
SDFR mostreranno abduzione dell’anca e forza di
rotazione esterna dell’anca ridotte e limitata flessibilità dei quadricipiti, dei tendini, e dei muscli
gastrosoleo e soleo rispetto ai soggetti asintomatici.
Lo scopo della medicina dello sport dovrebbe essere
mantenere l’atleta in salute, senza dolore e in grado
di praticare sport e attività fisica negli anni a venire. Nel caso in cui il presente studio dovesse determinare la presenza di menomazioni specifiche negli
atleti affetti da SDFR o la presenza di una serie di
menomazioni tali da discriminare maggiormente
gli atleti affetti o non affetti da SDFR, si potrebbero
indirizzare gli studi futuri in modo da determinare
se un programma di riabilitazione pianificato per
migliorare queste menomazioni potrebbe portare a
risultati migliori in questi stessi atleti.
Materiali e metodi
I soggetti dello studio includevano 30 atlete donne (15 atlete affette da dolore femoro-rotuleo e 15
atlete sane): arto dominante e area sportiva abbinati. Erano di età compresa tra i 21 e i 34 anni.
I soggetti appartenenti al gruppo affetto da SDFR
sono stati inclusi nello studio se avevano una storia
di esordio insidioso non legato al trauma, se manifestavano dolore a una o a entrambe le ginocchia, se presentavano durata dei sintomi superiore
a 1 anno e se avvertivano dolore con almeno 3 tra:
compressione manuale della rotula contro il femore
a risposo o durante l’esecuzione di una contrazione del quadricipite con il ginocchio steso, palpazione della faccia postero-mediale e postero-laterale
della rotula, mantenuta contrazione isometrica del
quadricipite a 60° di flessione, squatting, salita delle scale, inginocchiamento o prolungata posizione
seduta 21.
I soggetti affetti da SDFR sono stati esclusi dallo
studio in presenza di:
1. Storia di lussazione della rotula
2.Intervento chirurgico al ginocchio
3. Una diagnosi concomitante di borsite, artrite
sistemica, lesione o lassità legamentosa del ginocchio, tendinite perirotulea, sindrome della plica,
sindrome di Sinding-Larsen-Johansson, sindrome
217
MOUSAVI
never had significant knee or lower extremity
pathology or surgery.
All subjects completed a visual analogue
scale (VAS) for usual pain.22 The athletes reported a VAS on a 0–10-point scale during
at least two activities such as squatting, prolonged sitting, ascending or descending stairs,
running, or jumping. The VAS has been shown
to be a valid and reliable measure of pain.23
Data were collected from the symptomatic
leg of the PFPS athletes, and the dominant
limb (identified by asking which leg the athlete use to kick a ball as hard as possible) of
the controls. The athlete’s self-reported mostaffected side was considered the involved side
for subjects with bilateral symptoms. Bilateral
symptoms were present in three subjects. Two
subjects presented with right-sided symptoms
and one subjects had symptoms on left side.
Consent form approved by the University of
Guilan Institutional Review Board.
Demographic details of participants (including age, height, weight, sport history and
VAS score) were recorded prior to testing and
are shown in Table I.
Each participant before taking part read an
information sheet about the study and gave
informed consent. Information for each subject was collected in one testing session that
lasted approximately 30 minutes. One examiner performed the examination. Before
performing this study, we performed a pilot
study on 10 healthy and nonathletic subjects
to determine the reliability for measuring, to
minimize potential bias, and to standardize
the measurements techniques. In this study,
Because of to avoid the need for subjects excessively change positions and to ensure that
the examiner were performing all tests under
the same situation Measures in supine were
Table I.—Descriptive characteristics of participants
mean (standard deviation) values
Tabella I. — Caratteristiche descrittive dei partecipanti espresso in valori medi (deviazione standard).
PFPS
(N.=15)
Age (years)
Height (cm)
Weight (kg)
Sport history (years)
VAS score
24.70
163.20
55.44
7.71
6.20
(4.39)
(5.24)
(8.97)
(4.34)
(1.87)
Control
(N.=15)
24.10
163.30
56.01
8.40
0
(3.47)
(5.29)
(7.67)
(3.84)
(0)
PFPS, patellofemoral pain syndrome; VAS, visual analogue
scale.
218
di Osgood-Schlatter, infezione del ginocchio o cancro
4. Compromissione muscolo-scheletrica o neurologica degli arti inferiori
5. Mal di schiena
6. Fisioterapia negli ultimi 3 mesi
7. Gravidanza.
Le atlete affette da dolore femoro-rotuleo sono
state visitate da un chirurgo ortopedico il quale,
dopo aver diagnosticato dolore femoro-rotuleo ed
essersi accertato della mancanza di ogni altra
patologia, ha dato il suo assenso al ricercatore. I
soggetti asintomatici sono stati identificati in individui che non presentavano dolore al ginocchio e
che non avevano mai avuto significative patologie
o interventi chirurgici al ginocchio o agli arti inferiori.
Tutti i soggetti hanno completato la scala analogica visiva (SAV) per l’intensità del dolore 22. Le
atlete hanno rapportato la SAV a una scala da 0–10
punti durante almeno due attività quali lo squatting, la prolungata posizione seduta, il salire o lo
scendere le scale, la corsa o il saltare. La SAV è risultata essere un metodo valido e affidabile di misurazione del dolore 23.
I dati sono stati raccolti riferendosi per le atlete affette da SDFR alla gamba sintomatica e per i
soggetti appartenenti al gruppo di controllo all’arto
dominante (identificato chiedendo quale gamba le
atlete utilizzassero per calciare un pallone con più
forza possibile). La gamba maggiormente indicata
dalle atlete nell’autovalutazione è stata considerata
quella di interesse per i soggetti affetti da sintomi
bilaterali. I sintomi bilaterali erano presenti in tre
soggetti. Due soggetti hanno manifestato sintomi
alla parte destra e uno a quella sinistra. Il modulo
di consenso è stato approvato dal Review Board istituzionale dell’Università di Guilan.
I dettagli demografici dei partecipanti (inclusa
età, altezza, peso, percorso sportivo e punteggio
SAV) sono stati registrati prima del test e vengono
riportati nella Tabella I.
Ogni partecipante prima di prendere parte allo
studio ha letto un foglio informativo e ha fornito
consenso informato. Le informazioni relative a
ogni soggetto sono state ricavate sulla base di una
sessione di test durata approssimativamente 30 minuti. Un esaminatore ha eseguito il test. Prima di
iniziare lo studio abbiamo condotto uno studio pilota su 10 soggetti sani e non atletici per determinare l’affidabilità nelle misurazioni, per minimizzare
i bias potenziali e per standardizzare le tecniche di
misurazione. Nel presente studio, al fine di evitare
la necessità da parte dei soggetti di cambiare eccessivamente posizione e di garantire che l’esaminatore effettuasse tutti i test nelle stesse condizioni, sono
state eseguite prima le misurazioni in posizione su-
Settembre 2011
performed first, followed by prone, side-lying,
and standing positions.
The physical examination included both
length and strength measurements. A universal goniometer was used to measure muscle
length and Strength was measured with a Nicholas hand-held dynamometer (Lafayette Instruments, Lafayette, IN) and to account for
individual or group differences in body mass,
all strength data were normalized using the
following equation: [(kg force/kg body mass)
× 100].
The average muscle length of three trials
with 5-second pause between trials was recorded. Length measures of the hamstrings,
quadriceps, soleus, gastrocnemius and
Strength measures of hip external rotators and
hip abductor muscles were conducted. Length
of the hamstrings was determined by measuring the straight leg raise (SLR). The subject
was in the supine position with the knee being tested extended and the other leg flat on
the table. An inextensible fabric strap was
used to stabilize and eliminate hip flexion of
the contralateral limb during testing. The centre of the goniometer placed over the greater
trochanter at the hip, and aligned the two goniometer arms with the lateral femoral condyle and the mid axillary line of trunk. Then,
the lower extremity was passively lifted to the
end range of motion or firm end feel and the
measurement recorded in degrees.
Length of the quadriceps muscle was determined by ELY test that measuring the knee
angle during passive knee flexion, with the
subject in the prone position. The centre of
the goniometer placed over the lateral femoral condyle, and aligned the two goniometer
arms with the lateral malleolus at the ankle
and the greater trochanter at the hip. Then,
the subject’s knee passively flexed to knee
end range of motion. The examiner checked
the subject’s pelvis position with the free hand
to evade anterior tilting of the pelvis and/or
extension of the lumbar spine. The examiner
recorded the measurement when the lumbar
spine or pelvis first began to go or with the
perception of end feel.
The length of soleus and gastrocnemius
was determined by measuring the quantity of
active ankle joint dorsiflexion with the knee
flexed at 90° and again with the knee extended, respectively. The subject was in the prone
position. Measurement of ankle dorsiflexion
with the knee flexed at 90° was used to iden-
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
pina seguite da quelle in posizione prona, sdraiati
su un fianco e in piedi.
L’esame fisico ha compreso sia le misure relative
alla lunghezza sia quelle relative alla forza. Per misurare la lunghezza del muscolo è stato utilizzato
un goniometro universale mentre per misurare la
forza è stato utilizzato un dinamometro portatile di
Nicholas (Lafayette Instruments, Lafayette, IN) e, per
spiegare le differenze individuali e di gruppo nella
massa corporea, tutti i dati relativi alla forza sono
stati normalizzati utilizzando la seguente equazione: [(kg forza/kg massa corporea) × 100].
È stata misurata la lunghezza media del muscolo di tre trial mantenendo 5 secondi di pausa tra
i trial stessi. Sono state condotte misurazioni della
lunghezza di tendini, quadricipiti, soleo e gastrocnemio e della forza di rotatori esterni dell›anca e
muscoli adduttori dell’anca. La lunghezza dei tendini è stata determinata misurando il sollevamento
della gamba tesa (SLR). Il soggetto si trovava in posizione supina con il ginocchio in fase di test esteso
e l’altra gamba stesa sul tavolo. È stata utilizzata
una cinghia in tessuto inestensibile per stabilizzare
ed eliminare la flessione dell’anca dell’arto controlaterale durante il test. Il centro del goniometro è
stato posizionato sopra il grande trocantere dell’anca e i due bracci del goniometro sono stati allineati
al condilo laterale del femore e alla linea ascellare
media del tronco. Successivamente, gli arti inferiori
sono stati sollevati passivamente fino al range finale
del movimento o il più possibile e sono state registrate le misurazioni in gradi.
La lunghezza del quadricipite è stata determinata tramite il test di ELY che tenendo il soggetto
in posizione prona, misura l’angolo del ginocchio
durante la flessione passiva del ginocchio stesso. Il
centro del goniometro è stato posizionato sopra il
condilo femorale laterale e i due bracci del goniometro sono stati allineati al malleolo laterale della
caviglia e al grande trocantere dell’anca. Successivamente il ginocchio del soggetto è stato flesso passivamente verso il range finale del movimento del
ginocchio stesso. L’esaminatore ha controllato la posizione del bacino del soggetto con la mano libera
per evitare l’inclinazione anteriore del bacino e/o
l’estensione della colonna lombare. L’esaminatore
ha effettuato la misurazione nel range iniziale del
movimento della colonna lombare o del bacino o
nel momento della percezione del range finale del
movimento.
La lunghezza del soleo e del gastrocnemio è stata
determinata misurando il livello di dorsiflessione
attiva dell’articolazione della caviglia rispettivamente con il ginocchio flesso a 90° e con il ginocchio esteso. Il soggetto si trovava in posizione prona.
La misurazione della dorsiflessione della caviglia
con il ginocchio flesso a 90° è stata utilizzata per
219
MOUSAVI
tify tightness of the joint capsule or soleus
muscle.
Ankle dorsiflexion measured with the knee
extended was used to identify the influence
of gastrocnemius tightness. The subject was in
the prone position with the foot hanging off
the table. The examiner passively sustained
the subject’s subtalar joint neutral position by
palpating the medial and lateral portion of the
head of the talus. This contact was kept during
ankle active dorsiflexion to certain that subtalar joint neutral was sustained. The centre of
the goniometer placed over the inferior of the
lateral malleolus. Dorsiflexion was measured
as the angle created by a line from the head
of the fibula to the tip of the lateral malleolus,
and the lateral midline of the foot, in line with
the border of the calcaneus.
Hip abduction isometric strength testing was
performed with subjects in side lying position.
One pillow was sited between the subjects’
legs, such that the hip of the leg to be tested
was abducted approximately 10° as measured
with respect to a line linking the anterior superior iliac spines. One strap was used to stabilize the subjects’ trunk, placed just proximal
to the iliac crest and protect firmly around the
underside of the table. Then, the center of the
force pad of a hand-held dynamometer was
sited directly over a mark located 5 cm proximal to the lateral knee joint line.
The dynamometer was protected among
the leg and the next strap that was wrapped
around the leg and the underneath of the table.
This strap removed the effect of tester strength
on this measure. 24 The dynamometer was zeroed next the subject was instructed to push
the leg up with maximal attempt for 5 seconds.
The force value showed on the dynamometer
was recorded and the dynamometer was rezeroed. One practice trial and three experimental
trials were performed, with 15 seconds of relax
among trials. The average of three trials with
5-second pause between trials was recorded.
Hip external rotation (ER) isometric strength
was measured in the sited position. The subjects sit on a padded chair with the hips and
knees flexed to 90°. To avoid replacement by
the hip adductors, a strap was applied to stabilize the thigh of the tested leg and a towel
roll was placed among the subjects’ knees.
Then, the center of the force pad was directly
over a mark that was 5 cm proximal to the
medial malleolus. One strap around the leg
and around the base of a fixed object held the
220
identificare la tenuta della capsula articolare o del
muscolo soleo.
La dorsiflessione della caviglia misurata con il
ginocchio esteso è stata utilizzata per identificare
la tenuta del muscolo gastrocnemio. Il soggetto si
trovava in posizione prona con il piede fuori dal
tavolo. L’esaminatore sosteneva passivamente l’articolazione sottoastragalica del soggetto posta in
posizione neutra palpando la parte mediale e laterale della testa dell’astragalo. Questo contatto è
stato mantenuto durante la dorsiflessione attiva
della caviglia al fine di accertarsi che l’articolazione sottoastragalica fosse sostenuta in posizione
neutra. Il centro del goniometro è stato posizionato
sopra l’estremità inferiore del malleolo laterale. La
dorsiflessione è stata misurata in base all’angolo
creato da una linea che congiungeva la testa del
perone alla punta del malleolo laterale e dalla linea
mediana laterale del piede, in linea con il bordo
del calcagno. I test della forza isometrica di adduzione dell’anca è stato eseguito con i soggetti stesi
su un fianco. È stato posto un cuscino tra le gambe
dei soggetti, in modo tale che l’anca relativa alla
gamba da esaminare fosse in adduzione di approssimativamente 10° secondo la misurazione riferita
a una linea che collega le spine iliache anteriori superiori. Per stabilizzare il tronco del soggetto è stata
utilizzata una cinghia posizionata prossimamente
alla cresta iliaca e assicurata saldamente intorno
alla parte inferiore del tavolo. Successivamente, il
centro del blocchetto della forza di un dinamometro portatile è stato posizionato direttamente sopra
un punto situato a 5 cm in prossimità della linea
laterale dell’articolazione del ginocchio.
Il dinamometro è stato assicurato tra la gamba e
la cinghia ulteriore che è stata avvolta intorno alla
gamba e alla parte inferiore del tavolo. Questa cinghia ha rimosso l’effetto della forza dell’esaminatore sulla misurazione 24. Il dinamometro è stato
azzerato dopo che al soggetto è stata data istruzione
di sollevare la gamba il più possibile per la durata
di 5 secondi. Il valore della forza indicato sul dinamometro è stato registrato e il dinamometro è stato
azzerato. Sono stati eseguiti un trial pratico e tre
trial sperimentali, prevedendo 5 secondi di riposo
tra i trial. La media dei tre trial è stata calcolata
tenendo conto dei 5 secondi di pausa.
La forza isometrica della rotazione esterna
dell’anca (RE) è stata misurata in posizione da seduto. I soggetti sono stati fatti sedere su una sedia
imbottita con le anche e le ginocchia flesse a 90°.
Per evitare la sostituzione dell’attività da parte degli
adduttori dell’anca, è stata applicata una cinghia
per stabilizzare la coscia della gamba da analizzare e un asciugamano arrotolato tra le ginocchia.
Successivamente, il centro del blocchetto della forza
è stato posto direttamente sopra un punto sopra un
Settembre 2011
dynamometer in place throughout contractions. The dynamometer was zeroed next the
subject was instructed to push the leg inward
with maximal attempt for 5 seconds. The force
value showed on the dynamometer was recorded and the dynamometer was rezeroed.
One practice trial and three experimental trials were performed, with 15 seconds of relax
among trials. The average of three trials with
5-second pause between trials was recorded.
Statistical analysis
Kolmogorov-Smirnov test used to investigate normality of data. Independent t tests
were used to compare hip muscle length and
strength between subjects with patellofemoral
pain and control subjects.
Prior to data analysis, strength measurements, recorded in kg, were normalized to
body weight for each subject. The result of
Kolmogorov-Smirnov test were showed that
hip external rotation strength of subjects was
abnormal distribution, so that Mann-Whitney
U tests were used to compare hip external rotation strength. Alpha was set at 0.05. Reliability of the measurements was addressed by
analysis of the test-retest measurements with
Pearson correlation coefficients.
MOUSAVI
punto situato a 5 cm in prossimità del malleolo mediale. Durante le contrazioni il dinamometro è stato mantenuto in posizione tramite una cinghi avvolta intorno alla gamba e intorno alla base di un
oggetto fisso. Il dinamometro è stato azzerato dopo
che al soggetto è stata data istruzione di spingere la
gamba verso l’interno il più possibile per la durata
di 5 secondi. Il valore della forza indicato sul dinamometro è stato registrato e il dinamometro è stato
azzerato. Sono stati eseguiti un trial pratico e tre
trial sperimentali, prevedendo 5 secondi di riposo
tra i trial. La media dei tre trial è stata calcolata
tenendo conto dei 5 secondi di pausa.
Analisi statistica
Results
Il test di Kolmogorov e Smirnov è stato utilizzato
per indagare la normalità dei dati. I test t per dati
indipendenti sono stati utilizzati per confrontare
la lunghezza e la forza del muscolo dell’anca tra i
soggetti affetti da dolore femoro-rotuleo e i soggetti
appartenenti al gruppo di controllo.
Prima dell’analisi dei dati, le misurazioni della
forza, registrate in kg, sono state normalizzate al
peso corporeo per ogni soggetto. I risultati del test di
Kolmogorov-Smirnov hanno mostrato che la distribuzione della forza della rotazione esterna dell’anca dei soggetti era anormale, quindi sono stati utilizzati i test U di Mann-Whitney per confrontare la
forza di rotazione esterna dell’anca. Alfa è stato fissato a 0,05. L’affidabilità delle misurazioni è stata
data da analisi di misurazioni di test ripetuti con
coefficiente di correlazione Pearson.
The means and standard deviations of the
muscle length and strength data for the two
Risultati
Table II.—Muscle length and muscle strength measurements of the 15 athletes with patellofemoral
pain syndrome (PFPS) and the 15 athletes of control group, ICC, t value and P value of independent t test statistics between groups.
Tabella II. — Misurazioni della lunghezza del muscolo e della forza del muscolo tra 15 atleti affetti
da sindrome dolorosa femoro-rotulea (SDFR) e
15 atleti appartenenti al gruppo di controllo, ICC,
valore t e valore P statistici dei test t per dati indipendenti tra i gruppi.
Control
(mean ± SD)
70.01
123.97
14.95
24/69
0.014
±
±
±
±
±
15.69
12.86
3.89
10.95
0.007
t Value
- 2.148
- 0.021
2.386
2.773
- 4.585
* Significant difference between groups (P<0.05).
Vol. 64 - N. 3
Le medie e le deviazioni standard dei dati relative alla lunghezza e alla forza del muscolo per i
due gruppi sono riportate in Tabelle II, III. Non è
stata rilevata tra i gruppi alcuna differenza nella
lunghezza del quadricipite. La comparazione tra
gli atleti affetti da SDFR e i soggetti sani del gruppo di controllo ha mostrato che gli atleti affetti da
SDFR presentavano lunghezza dei tendini, forza
di abduzione dell’anca e forza di rotazione esterna dell’anca significativamente inferiori rispetto ai
soggetti del gruppo di controllo. Gli atleti affetti da
SDFR mostravano inoltre un aumento significativo
della lunghezza dei muscoli soleo e gastrocnemio
rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo (Tabella II).
Discussione
Il dolore femoro-rotuleo è un problema diffuso
che spesso limita il programma di allenamento e la
221
MOUSAVI
Table III.—Hip external rotation strength (% body mass) the 15 athletes with patellofemoral pain syndrome
(PFPS) and the 15 athletes of control group, ICC, SEM, U value and P value of Mann- Whitney U test statistics between groups.
Tabella III. — Forza di rotazione esterna dell’anca (% massa corporea), 15 atleti affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea ( SDFR ) e 15 atleti appartenenti al gruppo di controllo, ICC, SEM, valore U e valore P
statistici del test U di Mann- Whitney tra i due gruppi.
Measurements
Hip external rotation strength (% body mass)
PFPS
(mean rank)
Control
(mean rank)
U
P Value
SEM
ICC
7.60
13.40
21
0.028*
0.1
0.89
* Significant difference between groups (P<0.05).
groups are reported in Tables II, III. No difference in length of quadriceps was detected between the groups. Athletes with PFPS
compared to healthy control subjects demonstrated significantly lesser hamstrings length,
hip abduction strength and hip external rotation strength compared to control subjects.
Athletes with PFPS demonstrated significantly increase length of soleus and gastrocnemius muscles compared to control subjects
(Table II).
Discussion
Patellofemoral pain is a prevalent problem
that often limits the training program and
competitive performance of athletes. The aim
of this study was to determine if there was a
difference in muscle length and strength of
lower extremity in athletes with and without
PFPS. Some of our results agree with previous
findings, while others conflict.
Some have suggested that the pain and distress experienced by PFPS may be result of
abnormal muscular and biomechanical factors that change the tracking of the patella in
the femoral trochlear notch.25, 26 Inappropriate tracking of the patella alters the sharing
of cutting and compressive forces on the patellofemoral joint in activities 26 and increase
patellofemoral contact pressures so that contribute to patellar cartilage harm.18, 25 Because
articular cartilage is devoid of nerve endings,
the pain felt in the patellofemoral joint is suggested to initiate from tension on retinacular
tissue, subchondral bone irritation, synovitis
or other inflammatory responses in the knee.
10 In the present study the mean athletes VAS
score of 6.3 is twice to mean pain scores reported by White et al.,15 Piva et al.8 and (3.1,
3.9, respectively) after stair ascent on a 32-cmhigh step. Difference between these studies
222
performance agonistiche degli atleti. L’obiettivo di
questo studio è stato di determinare se vi era differenza nella lunghezza e nella forza degli arti inferiori in atleti affetti o non affetti da SDFR. Alcuni
dei nostri risultati sono in accordo con le scoperte
precedenti, mentre altri risultano in conflitto.
Alcuni hanno suggerito che il dolore e la sofferenza vissuta a causa della SDFR può essere il risultato di fattori muscolari e biomeccanici anormali
che modificano il tracking della rotula nel solco
trocleare del femore 25, 26. Il tracking inappropriato della rotula altera la distribuzione delle forze di
taglio e compressione dell’articolazione femoro-rotulea durante le attività6 e aumenta la pressioni di
contatto femoro-rotuleo in modo da contribuire al
danno della cartilagine della rotula 18, 25. Poichè la
cartilagine articolare è priva di terminazioni nervose, si pensa che il dolore provato all’articolazione
femoro-rotulea abbia origine da una tensione sul
tessuto retinacolare, dall’irritazione dell’osso subcondrale, sinovite o altre risposte infiammatorie
del ginocchio 10. Nel presente studio i punteggi medi
SAV degli atleti di 6.3 è il doppio rispetto ai punteggi
medi del dolore riferiti da White et al.,15 Piva et al.8
e (rispettivamente 3,1, 3,9) dopo la salita su una
scala con gradino di 32cm di altezza. Le differenze
tra questi studi e il presente studio può essere spiegato con diversi esempi in quanto tutti i nostri soggetti
erano atleti. Lo sviluppo e l’aggravarsi della SDFR è
associato all’aumento dell’attività fisica e al sovraccarico dell’articolazione femoro-rotulea 27.
I tendini sono principalmente flessori del ginocchio, sebbene essi agiscano per estendere l’anca.
Durante la deambulazione i tendini stabilizzano il
ginocchio tramite contrazione isometrica al primo
contatto e tramite contrazione eccentrica durante
l’oscillazione terminale, decelerando il movimento
della tibia 10.
Il presente studio ha mostrato che il tendine risultava significativamente più corto negli atleti affetti
da SDFR secondo una media di 14°. Questa differenza tra gruppi è stata classificata come ampia e
indice di una flessibilità notevolmente inferiore. I
risultati del presente studio in sono in accordo con
Settembre 2011
and our study may be explained by the different samples, because all of our subjects
were athlete. Development and exacerbation
of PFPS is associated with increased physical
activity and overloading of the patellofemoral
joint.27
The hamstrings are mainly flexors of the
knee, even though they also do to extend the
hip. During gait hamstrings stabilize the knee
at first contact via contracting isometrically,
and by contracting eccentrically in terminal
swing, decelerate the shank.10
The present study found that the hamstring
muscle was significantly shorter in athletes
with PFPS, by an average of 14°, this between-group difference was classed as large
and indicate noticeably lower flexibility. Our
results agree with White et al.,15 Piva et al.8
and Smith et al.. The mean difference found
by White et al.,15 Piva et al.8 was 8° vs. 9°, respectively. This result contrasts with the result
of Witvrouw et al.9 who reported no statistically significant difference in hamstring length
between subjects who developed PFPS and
those who did not. 15 In the study by Witvrouw et al.9, subjects was younger (aged 17
to 21 years) than in the present study (21 to
34 years), thus cannot be direct comparisons.
We suppose this difference may be because
of some of our athletes had PFPS for much
longer times than the athletes who developed
PFPS in the research by Witvrouw et al.9 who
were recording the initial time an person complained of PFPS. Piva et al.8 theorized that less
length of hamstrings could not contribute to
the progress of PFPS, although between PFPS,
the being of this injury may contribute to the
patient’s symptoms and functional restrictions.
It has been argued that reduced hamstrings
length can elicit further knee flexion than normal in activities, which can produce increased
patellofemoral joint reaction forces.8, 16, 28 The
present study does not supply evidence to
help find out whether this tightness is a reason or effect of PFPS.
It may be that hamstring shortness is an
indicator for PFPS; however, evidence of this
would need an in depth, long-term follow-up
research. Further study is needed in this area,
with evaluation of hamstring length in a larger
population. In addition, it would be suitable
to analyze the effects of improving hamstring
length on PFPS symptoms.
Since the hamstrings, do not have a direct
connection to the patella, differences in the
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
quelli di White et al.,15 Piva et al.8 e Smith et al.7
La differenza media riscontrata da White et al.,15
Piva et al.8 era rispettivamente di 8° vs. 9°.Questo
risultato contrasta con quello di Witvrouw et al.9
che non ha rilevato differenze statistiche significative nella lunghezza del tendine tra i soggetti in cui
si era sviluppata la SDFR e quelli in cui non si era
sviluppata. 15 Nello studio condotto da Witvrouw et
al.9 I soggetti erano più giovani (da 17 a 21 anni)
rispetto al presente studio (da 21 a 34 anni), quindi non può essere effettuata una comparazione diretta. Supponiamo che questa differenza derivi dal
fatto che alcuni nostri atleti fossero affetti da SDFR
da più tempo rispetto agli atleti che avevano sviluppato la SDFR nello studio condotto da Witvrouw et
al.9 i quali stavano registrando il tempo iniziale.
Piva et al.8 hanno teorizzato che la lunghezza inferiore del tendine non possa contribuire al progredire della SDFR, sebbene tra SDFR, la presenza di
questa menomazione possa contribuire ai sintomi
e alle limitazioni funzionali del paziente.
È stato sostenuto che la lunghezza ridotta del tendine possa provocare una flessione ulteriore del ginocchio rispetto al normale durante l’attività fisica
che può produrre un aumento delle forze di reazione dell’articolazione femoro-rotulea.8, 16, 28 Il presente
studio non fornisce evidenza che consenta di scoprire se questa tensione sia causa o effetto della SDFR.
Può essere che la ridotta lunghezza del tendine
del ginocchio sia indice della SDFR; tuttavia per
avere evidenza di questo sarebbe necessario svolgere un’ analisi in profondità con un follow-up a
lungo termine. Si rendono necessari ulteriori studi
in quest’area per valutare la lunghezza del tendine
del ginocchio in un più vasto campione di popolazione. Inoltre, sarebbe opportuno analizzare gli
effetti dell’aumento della lunghezza del tendine del
ginocchio sui sintomi della SDFR.
Dato che il tendine del ginocchio non ha una
connessione diretta con la rotula, le differenze nelle aree di contatto dell’articolazione femoro-rotulea
(PFJ )forse sono causate dagli effetti della ridotta lunghezza del tendine del ginocchio sull’articolazione
tibio-femorale. Gli studi sui cadaveri hanno rilevato
che attività simulate del tendine del ginocchio portano ad una traslazione posteriore e a una rotazione
esterna dell’articolazione tibio-femorale 29-31 la lunghezza ridotta del tendine del ginocchio può inoltre
influire sull’ associazione lunghezza-tensione. La
lunghezza ridotta dei muscoli causa la ridotta lunghezza del fascicolo 32 e tra lunghezza del fascicolo
e produzione di forza è presente un’associazione
inversa 33. Quindi nei soggetti con lunghezza ridotta del tendine del ginocchio l’associazione ottimale
lunghezza-tensione può verificarsi in una condizione di allungamento inferiore. Un’analisi dettagliata
della correlazione lunghezza-tensione del tendine
223
MOUSAVI
PFJ contact areas perhaps because of the effects of reduced hamstring length on the tibiofemoral joint. Cadaveric studies revealed that
simulated hamstring activity results in posterior translation and external rotation of the
tibiofemoral joint. 29, 30, 31 Reduced hamstring
length may also influence the length–tension
association. Reduced muscles length reason
reduced fascicle length,32 and a converse association is among fascicle length and force
production.33 Thus, in subjects with reduced
hamstring length the optimal length–tension
association may be achieved in a less lengthened situation. A detailed investigation of the
length–tension correlation of hamstrings with
reduced length may supply an obvious sympathetic of this.
It is theorized that inadequate length of the
quadriceps may pull the patella superiorly,
therefore increasing stresses of the patellofemoral joint in sports or daily life activities.16 Our
results indicate that there are no differences in
length of quadriceps between the two groups.
Our results disagree with the results by Piva
et al.,8 Witvrouw et al.,9 and Smith et al.7 They
have found that PFPS had shorter quadriceps
muscles than subjects without PFPS. Witvrouw
et al9 suggested that the decreased quadriceps
length existed before developing the PFPS,
and so is not essentially a result of PFPS and
in this approach predispose athletes to PFPS.
With respect to findings of Witvrouw et al.,9
we speculate that this contrast may be explained by the quadriceps length did not effective factor in PFPS of our subjects.
Our results indicate that athletes with PFPS
have longer gastrocnemius and soleus than
the control subjects. Our result conflicted with
result of previous researches. Piva et al.8 reported that individuals with PFPS have more
gastrocnemius and soleus tightness than the
controls, gastrocnemius, soleus length, and
hip abduction strength are variables that discriminate between individuals with and without PFPS. Messier et al.17 found no differences
in gastrocnemius length between runners with
and without PFPS. Witvrouw et al.9 reported
that between young athletes the subjects that
developed anterior knee pain had shorter gastrocnemius muscles than subjects that did not
develop pain. We consider our results differ
from the reports by Piva et al.8 and Messier et
al.17 mainly because of different samples. Subjects in the Piva et al.8 study were nonathletic.
Messier et al.17 reported that runners of both
224
del ginocchio in presenza di ridotta lunghezza del
tendine del ginocchio stesso può fornire una comprensione chiara del problema.
È stato teorizzato che l’inadeguata lunghezza
del quadricipite può tirare la rotula superiormente aumentando quindi gli stress all›articolazione
femoro-rotuleo durante gli sport e le attività di tutti
i giorni 16. I risultati del presente studio indicano
che non vi sono differenze nella lunghezza dei quadricipiti tra I due gruppi. I nostri risultati contrastano con quelli di Piva et al.,8 Witvrouw et al.,9
e Smith et al.7 Questi hanno rilevato che i soggetti
affetti da SDFR presentavano quadricipiti più corti
rispetto ai soggetti non affetti da SDFR. Witvrouw
et al.9 hanno indicato che la lunghezza ridotta dei
quadricipiti era presente prima dello sviluppo della
SDFR e quindi non può essere considerata necessariamente come una conseguenza della SDFR e in
base alla premessa predispone gli atleti alla SDFR.
Considerando le scoperte di Witvrouw et al.,9 ipotizziamo che questo contrasto possa essere spiegato dal
fatto che la lunghezza del quadricipite non fosse un
fattore determinante nella SDFR dei nostri soggetti.
I nostri risultati indicano che gli atleti affetti da
SDFR presentano gastrocnemio e soleo più lunghi
rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Il nostro risultato è in contrasto con quello
emerso dagli studi precedenti. Piva et al.8 hanno
rilevato che gli individui affetti da SDFR presentano
una maggiore tensione dei muscoli gastrocnemio e
soleo rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di
controllo e che lunghezza dei muscoli gastrocnemio
e soleo e forza di abduzione dell’anca sono variabili discriminanti tra individui affetti e non affetti
da SDFR . Messier et al.17 non hanno riscontrato
differenze nella lunghezza del gastrocnemi ora corridori affetti e non affetti da SDFR. Witvrouw et al.9
hanno rilevato che, tra i giovani atleti, i soggetti in
cui si era sviluppato dolore anteriore del ginocchio
avevano muscoli del gastrocnemio più corti rispetto
ai soggetti senza dolore. Riteniamo che i nostri risultati differiscano da quelli di Piva et al.8 e Messier
et al.17 principalmente a causa della presenza di
esempi diversi. I soggetti studiati da Piva et al.8 erano non atletici. Messier et al.17 hanno rilevato che i
corridori di entrambe i gruppi analizzati presentavano dorsiflessione intorno 6.5°. I soggetti analizzati da Messier et al.17 erano corridori molto attivi
che potevano presentare una lunghezza inferiore
dei flessori plantari rispetto agli atleti analizzati nel
corso del presente studio, i quali provenivano da diverse aree sportive. Questo comporta una restrizione nella possibilità di comparazione dei risultati tra
gli studi. Non siamo in grado di confrontare i risultati del presente studio sulla lunghezza del gastrocnemio con quelli emersi dallo studio di Witvrouw et
al.9 in quanto sono state utilizzate tecniche di misu-
Settembre 2011
groups had dorsiflexion around 6.5°. Subjects
in the Messier et al.17 research were highly
active runners who may demonstrate lesser
length of the plantar flexors than athletes in
our study, which from various fields of sport.
This was restriction the capability to compare
results among the studies. We cannot compare
our results for gastrocnemius length with the
Witvrouw et al.9 study for the reason that different measurement techniques were used.
Measurement of gastrocnemius length was
obtained by having the subject bend forward
with the examinational knee extended in back
the opposite leg, as subjects maximally dorsiflexed their tested ankle staying the heel to
the ground.
Bi-articular muscles, during their action
across two joints, in theory have the possible
to compensate for muscular deficiencies at either joint. For example, if hip extensors were
weak the hamstring muscles have the possible
to compensate for this weakness, secondary
to their function as knee flexors. Plantarflexor
muscles have the vital role in controlling tibial
advancement and ankle and knee position in
stance, also the potential compensatory mechanisms for sustaining stance ankle and knee
stability. Jonkers et al.11 investigated the complementary role of the plantarflexors, hamstrings and gluteus maximus in the control of
stance limb stability during gait and reported
that in the existence of a weak gluteus maximus the stance limb biceps femoris muscle
has the possible to contribute to stance hip
extension.
A like action of gluteus maximus and either
soleus or gastrocnemius can be seen at the
level of the distal stance limb joints. The study
of muscle activation alterations subsequent to
exclusion of an individual muscle discovered
that the muscle balance at the joint is mostly
re-establishd using increased activation of synergistic muscles and/or through decreased activation of antagonistic muscles. This rule can
be perceived in the muscle activation alters
induced to compensate for the lack of muscle
force. For example, a compensatory increase
in activity of biceps femoris and decrease in
activity of adductor longus was detected following exclusion of gluteus maximus.11 The
hamstrings could compensate for weak glutei.
Increased activation at the level of gastrocnemius was necessary simultaneously to imitate
the role of the gluteus muscle in stabilizing
the stance knee in extension. Possibly this will
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
razione diverse. Le misurazioni sulla lunghezza del
gastrocnemio sono state ottenute tenendo il soggetto
piegato in avanti e con il ginocchio da analizzare
esteso nella parte posteriore della gamba opposta,
in modo che i soggetti dorsiflettessero al massimo la
caviglia da testare mantenendo il tallone a terra.
I muscoli biarticolari durante la loro azione su
due articolazioni hanno teoricamente la possibilità
di compensare le deficienze muscolari di entrambe
le articolazioni. Ad esempio, se gli estensori dell’anca fossero deboli i muscoli del tendine del ginocchio
avrebbero la possibilità di compensare questa debolezza a seconda della loro funzione di flessori del
ginocchio. I flessori plantari hanno il ruolo fondamentale di controllo dell’avanzamento della tibia
e della tenuta in posizione della caviglia e del ginocchio, oltre che i potenziali meccanismi di compensazione per sostenere la posizione della caviglia
e la stabilità del ginocchio. Jonkers et al.11 hanno
analizzato il ruolo complementare dei plantaflessori dei tendini del ginocchio e del grande gluteo
nel controllo della stabilità della posizione degli arti
durante la deambulazione e hanno rilevato che in
presenza di grande gluteo debole la posizione del
muscolo bicipite femorale dell’arto può contribuire
alla estensione dell’anca.
Un’azione simile da parte del grande gluteo e dei
muscoli soleo e gastrocnemio possono essere rilevati
a livello di posizionamento delle articolazioni distali degli arti. L’analisi delle alterazioni nell’attivazione del muscolo successive all’esclusione di un
singolo muscolo ha rilevato che l’equilibrio muscolare dell’articolazione viene ristabilito in gran parte
utilizzando una maggiore attivazione dei muscoli
sinergici e/o una minore attivazione dei muscoli
antagonisti. Questa regola può essere percepita nel
fatto che le alterazioni nell’attivazione del muscolo
portano una compensazione alla mancanza di forza muscolare. Ad esempio, un aumento compensatorio dell’attività del bicipite femorale e una riduzione dell’attività del muscolo adduttore lungo è stata
rilevata in seguito all’esclusione del grande gluteo
11. I tendini del ginocchio potrebbero compensare i
glutei deboli. Era necessario simultaneamente una
maggiore attivazione a livello del gastrocnemio per
imitare la funzione del muscolo gluteo nello stabilizzare la posizione del ginocchio in estensione. Può
darsi che questo si renderà complicato in presenza
di insufficiente capacità di produzione di forza da
parte dei flessori plantari. In queste condizioni, ad
esempio, le conseguenze iatrogeniche sull’allungamento dei flessori plantari, la compensazione della
debolezza del grande gluteo da parte del tendine
del ginocchio porteranno sempre a un mancato raggiungimento di un’estensione sufficiente da
parte del ginocchio. Dato che entrambi i muscoli
soleo e gastrocnemio sono stati allungati (eccessivo
225
MOUSAVI
be complex in the existence of insufficient
force producing capability of the plantarflexors. In these conditions, e.g., following iatrogenic over lengthening of the plantarflexors,
compensation for a weak gluteus maximus
through the hamstrings will constantly cause
a failure to attain enough stance knee extension. While both soleus and gastrocnemius
have been lengthen (excessive Achilles tendon lengthening), the significance of adequate
hamstring and knee extensor force in sustaining stance limb stability is obvious.
We suggested that hamstring shortening
and plantarflexors lengthening in PFPS athletes of our study might be because of gluteus
maximus weakness. Thus, suggested to assess
this variable in PFPS.
The athletes with PFPS had significantly
less hip abduction strength compared to the
control subjects. Robinson & Nee 34 reported
that the symptomatic limbs of subjects with
PFPS had 27% less hip abduction strength
(P=0.007) when compared to the weaker
limbs of control subjects. Ireland et al.19 found
that patients with PFPS had 26% less abduction strength than control subjects. In contrast,
Piva et al.8 reported there was significant differences between the groups but reported that
patients with PFPS had 14% less hip abduction
strength than the control subjects. The hip abductors assist to control rotational alignment
of the limb and keep pelvic stability in single
leg stance.35 Hip abductors weakness may result in an offset dynamic valgus knee position
that causes an increased stress on the iliotibial
band. Since the iliotibial band connects to the
lateral surface of the patella, likewise change
may pull the patella laterally and increase the
compressive forces on the lateral surface of
the patellofemoral joint possibility contributing to PFPS.36 Decreased hip abduction
strength may cause increased frontal plane
rotations in lower extremity of PFPS, which
increase retropatellar stress. Willson & Davis
37 reported that females with PFPS compare to
control group had 3.5°greater hip adduction
during activities (single leg squats, running,
and repetitive single leg jumps). They suggested that increased hip adduction through
the activities is because of increased contralateral pelvic drop between subjects with PFPS
also greater contralateral pelvic drop through
weightbearing activities is a sign of decreased
hip abductor strength. We controlled subjects
for possible differences in leg length between
226
allungamento del tendine d’Achille), l’importanza
di avere un’adeguata forza di estensione del tendine e del ginocchio per mantenere la stabilità della
posizione degli arti diventa ovvia.
Abbiamo indicato che l’accorciamento del tendine del ginocchio e l’allungamento dei flessori plantari negli atleti affetti da SDFR che hanno partecipato al presente studio potrebbe essere determinato
da debolezza del grande gluteo. Abbiamo quindi
suggerito di valutare questa variabile nella SDFR.
Gli atleti affetti da SDFR presentavano forza di
abduzione dell’anca inferiore rispetto ai soggetti
appartenenti al gruppo di controllo. Robinson &
Nee 34 hanno rilevato che gli arti sintomatici dei
soggetti affetti da SDFR avevano il 27% in meno
di forza di adduzione dell’anca (P=0,007) se paragonati agli arti più deboli dei soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Ireland et al.19 hanno
scoperto che i pazienti affetti da SDFR avevano il
26% in meno di forza di abduzione dell’anca. Al
contrario, Piva et al.8 hanno rilevato differenze significative tra i gruppi ma hanno riscontrato che i
pazienti affetti da SDFR avevano il 14% in meno
di forza di abduzione dell’anca rispetto ai soggetti
appartenenti al gruppo di controllo. Gli adduttori
dell’anca aiutano a controllare l’allineamento di
rotazione dell’arto e a mantenere la stabilità pelvica quando si è in posizione su una gamba 35. La
debolezza degli adduttori dell’anca può comportare una compensazione per mezzo di una posizione
dinamica del ginocchio in valgismo che causa uno
stress maggiore sulla banda ileotibiale. Dato che la
banda ileotibiale è collegata alla superficie laterale
della rotula, un cambiamento di questo tipo può
tirare la rotula lateralmente e aumentare le forze di
compressione sulla superficie laterale dell’articolazione femoro-rotulea contribuendo verosimilmente
alla SDFR 36. La diminuzione della forza di adduzione dell’anca può determinare un aumento di
rotazioni del piano frontale degli arti inferiori dei
soggetti affetti da SDFR, con conseguente aumento
dello stress retrorotuleo. Willson & Davis 37 hanno
rilevato che le donne affette da SDFR paragonate a
quelle appartenenti al gruppo di controllo presentavano durante le attività fisiche adduzione dell’anca
maggiore di 3.5° (squatting con una gamba, corsa,
e saltelli ripetuti su una gamba sola). Hanno indicato che l’aumentata adduzione dell’anca durante
le attività è causata da una maggiore caduta della pelvi controlaterale tra i soggetti affetti da SDFR.
Inoltre la maggiore caduta della pelvi controlaterale durante le attività a carico parziale è un segno
della diminuzione di forza dell’adduttore dell’anca. Abbiamo controllato i soggetti per rilevare possibili differenze nella lunghezza della gamba tra i
gruppi. I nostri risultati indicano che non vi sono
differenze nella lunghezza della gamba tra i gruppi
Settembre 2011
groups. Our results suggest that there are
no differences in leg length between groups
(P=0.455). Therefore, a systematic difference
in moment arm between groups could not
have biased our results.
Subjects with and without PFPS in our study
had statistically significant difference in hip
external rotation. Reduced hip external rotation and abduction strength can increase the
trend for PFPS to experience transverse and
frontal plane rotations that increase retropatellar stress.37
Piva et al.8 reported that there were not
significant differences in hip external rotation
between the groups. Robinson & Nee 34 reported that the symptomatic limbs of subjects
with PFPS had 30% less hip external rotation
strength (P=0.004) when compared to the
weaker limbs of control subjects. Ireland et
al.19 found that patients with PFPS had 36%
less external rotation than control subjects.
An activity with even greater external loads,
such as repetitive jumping, may reveal even
greater kinematic differences among subjects with PFPS.37 Through the stance phase
of walking, weak hip external rotators may
increase medial femoral rotation and valgus
knee moments 38 that this abnormality may
result in increase the Q-angle, which may
pull the patella laterally and cause increased
stresses over the lateral surface of the patellofemoral joint. One possible explanation for
the differences found in Piva et al.8 and our
study may be the position used for measuring
hip external rotation strength. We used a sitting position (hip at 90° of flexion), whereas
they used a prone position (hip in neutral hip
flexion). Ireland et al.19 used the same technique as in our study.
Actually, we still lack understanding about
this multifactorial syndrome. There may be
some other impairments or factors that contribute to function in this population that have
not been explored.
The subjects were measured without warmup or pre-stretching, and this may have affected muscle length. Nevertheless, as this was
identical, any effect would be spread across
all participants.
Generally, results of this study suggest that
athletes with PFPS have less length of hamstrings than athletes without PFPS. In depth
study with long-term follow-up is required
to examination whether these impairments
are a reason or effect of PFPS and if carrying
Vol. 64 - N. 3
MOUSAVI
(P=0,455). Quindi una differenza sistematica nel
braccio di leva tra i due gruppi non avrebbe potuto
influenzare i nostri risultati.
I soggetti affetti e non affetti da SDFR nel presente
studio presentavano differenze statisticamente significative nella rotazione esterna dell’anca. La ridotta rotazione sterna dell’anca e la forza di adduzione possono aumentare la tendenza della SDFR a
provocare rotazioni del piano trasversale e frontale
che aumentano lo stress retro rotuleo 37.
Piva et al.8 hanno rilevato che non vi erano differenze significative nella rotazione esterna dell’anca
tra i due gruppi. Robinson & Nee 34 hanno rilevato
che gli arti sintomatici dei soggetti affetti da SDFR
presentavano il 30% in meno di rotazione esterna
dell’anca (P=0,004) se paragonati agli arti più deboli dei soggetti appartenenti al gruppo di controllo.
Ireland et al.19 hanno scoperto che i pazienti affetti
da SDFR presentavano il 36% in meno di rotazione
esterna dell’anca rispetto ai soggetti appartenenti al
gruppo di controllo. Un’attività fisica con ancora
maggiori carichi esterni come i salti ripetuti, può
far emergere differenze cinematiche anche maggiori tra i soggetti affetti da SDFR 37. Attraverso la fase
statica del camminare, i rotatori esterni dell’anca
indeboliti possono aumentare la rotazione mediale del femore e i momenti del ginocchio valgo 38.
Questa anormalità può comportare un aumento
dell’angolo-Q, che può tirare la rotula lateralmente causando uno stress aumentato sulla superficie
laterale dell’articolazione femoro-rotulea. Una possibile spiegazione delle differenze rilevate dallo studio di Piva et al.8 e il presente studio può essere data
dalla posizione utilizzata per misurare la forza di
rotazione esterna dell’anca. Noi abbiamo utilizzato
la posizione da seduto (anca flessa a 90°), mentre
loro hanno utilizzato la posizione prona (anca in
flessione neutra). Ireland et al.19 hanno utilizzato
la nostra stessa tecnica.
Ad oggi non abbiamo ancora una comprensione
totale di questa sindrome multifattoriale. Ci potrebbero essere altre menomazioni o fattori che contribuiscono a operare in questa popolazione che non
sono state esplorate.
I soggetti sono stati misurati senza fase di riscaldamento o pre-stretching e questo può aver influito sulla lunghezza del muscolo. Tuttavia, dato che
questo è valso per tutti i partecipanti, qualsiasi effetto avrebbe dovuto riguardare tutti.
In generale, i risultati del presente studio indicano che gli atleti affetti da SDFR presentano una lunghezza inferiore del tendine del ginocchio rispetto
agli atleti non affetti da SDFR. Sono necessari studi
in profondità con un follow-up a lungo termine per
esaminare se queste menomazioni rappresentino
una causa o un effetto della SDFR e se la realizzazione di un programma di riabilitazione finaliz-
227
MOUSAVI
out a rehabilitation program directed to recover these impairments results in improved
pain.
Conclusioni
Conclusions
The current study demonstrated that PFPS
had significant shortness in the hamstrings
length and athletes with PFPS have longer
gastrocnemius and soleus than the control
subjects. The athletes with PFPS had significantly less hip abduction and hip external rotation isometric strength compared to the control subjects. Further research is suggested to
study how hamstring and plantarflexor length
changes with rehabilitation, and the role of
gluteus maximus muscle in PFPS.
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228
zato a recuperare queste menomazioni porti a un
miglioramento nel dolore.
Il presente studio mostra che nella SDFR la
lunghezza del tendine risulta significativamente
inferiore e che gli atleti affetti da SDFR mostrano
muscoli gastrocnemio e soleo più lunghi rispetto ai
soggetti del gruppo di controllo. Gli atleti affetti da
SDFR presentano adduzione dell’anca e forza isometrica di rotazione dell’anca significativamente
inferiori rispetto ai soggetti del gruppo di controllo.
Si consigliano ulteriori studi per analizzare come
la lunghezza del tendine e plantaflessore si modifichino con la riabilitazione e il ruolo del muscolo
grande gluteo nella SDFR.
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Acknowledgements.—The authors would like to thank Dr. Pejman Nayeri, orthopedic surgeon, for assistance on this project;
and all the participants who took part.
Received on March 25, 2011. - Accepted for publication on September 23, 2011.
Corresponding author: L. S. Mousavi, Department of Sport Injury and Corrective Exercise of Physical Education and Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran. E-mail: [email protected]
Vol. 64 - N. 3
229

MED SPORT 2011;64:231-41
Test da campo nel Minibasket in carrozzina
A. S. DELUSSU 1, S. BRUNELLI
1Santa
1, 2 ,
T. AVERNA 1, L. POLIDORI 1, 2, C. DI GIUSTO 2,
D. DAMAS NTENDARERE 2, M. TRABALLESI 1, 2
Lucia IRCCS Foundation, Scientific Institute for Research, Rome, Italy
2Santa Lucia Sport, Rome, Italy
SUMMARY
Aim. The aim of this paper was to select field tests to assess specific wheelchair mini-basketball skills (SWMBS), to
determine their repeatability and to evaluate changes in SWMBS after six months of training using the same tests.
Methods. Fourteen wheelchair mini-basketball athletes (age 13.8±4.8 years, height 145.9±13.8 cm, body weight
48.1±18.3 kg) were administered five field tests to assess SWMBS: lay-up (LU), figure-eight (F8), figure-eight+ball
(F8+B), 20-meter sprint (20mS) and zone shot (ZS). In the first evaluation session (1stES), tests were administered at
the beginning of the competitive season in three consecutive training sessions (1TS, 2TS, 3TS). A second evaluation
session (2ndES) was carried out six months later (4TS, 5TS, 6TS).
Results. The 1stES data showed: 1) significant correlations between tests; and 2) significant correlations (P<0.01) between functional classification and all SWMBS tests. The 2ndES data showed: 1) significant differences between 4TS
and 6TS for all SWMBS field tests, and between 4TS and 5TS for F8 test; 2) significant correlations (P<0.01) between
functional classification and SWMBS tests. When 2TS-3TS and 5TS–6TS were aggregated, general improvement was
found on all tests, but significant improvement only on the 20 mS (P=0.013) and the ZS (P=0.028).
Conclusion. The tests were repeatable and reliable in assessing SWMBS. They were also able to monitor training effects and were significantly correlated with functional classification.
Key words: Disabled persons - Wheelchairs - Athletic performance. RIASSUNTO
Obiettivo. Individuare test da campo utili a valutare le abilità specifiche nel Minibasket in carrozzina (ASMbC), determinare la loro ripetibilità e valutarne gli effetti dopo sei mesi di allenamento.
Metodi. Cinque test da campo utili a valutare le ASMbC, sono stati somministrati a quattordici atleti di Minibasket
in carrozzina (età 13,8±4,8 anni, altezza 145,9±13,8 cm, peso 48,1±18,3 kg). I test sono il lay-up (LU) che valuta
capacità di tiro e di prendere il rimbalzo, il figure-eight (F8) per la manovrabilità della carrozzina senza palla, il figureeight+ball (F8+B) per la manovrabilità della carrozzina con la palla, il 20 meters sprint (20 mS) per la capacità di
sprint e il zone-shot (ZS) per l’accuratezza del passaggio. I test sono stati eseguiti una prima volta (1stES) all’inizio
della stagione agonistica in tre sessioni consecutive (1TS, 2TS, 3TS), ed una seconda volta (2ndES) dopo sei mesi di
attività agonistica (4TS, 5TS, 6TS).
Risultati. I dati dei test somministrati all’inizio della stagione hanno mostrato: 1) una significativa correlazione tra i test
2) una significativa correlazione (P<0,01) tra la classificazione funzionale e tutti i test per le ASMbC. Nella 2ndES si è
osservato: 1) una significativa differenza tra la 4TS e la 6TS in tutti i test, e tra la 4TS e la 5TS per il F8 test; 2) una significativa correlazione (p<.01) tra la classificazione funzionale e tutti i test per le ASMbC. Il confronto per dati aggregati
tra 2TS-3TS e 5TS–6TS ha mostrato un miglioramento significativo nel 20 mS (P=0,013) test e nel ZS (P=0,028) test.
Conclusioni. I test proposti risultano riproducibili ed affidabili per valutare le ASMbC; essi correlano in maniera significativa con la classificazione funzionale e sono in grado di monitorare gli effetti dell’allenamento.
Parole chiave: Persone diversamente abili - Sedia a rotelle - Performance atletica. Vol. 64 - N. 3
231
DELUSSU
A
fter World War II, Sir Ludwig Guttmann introduced sports for athletes with physical
disabilities at the National Spinal Injuries Centre (Stoke Mandeville, Aylesbury, UK). Initially,
sports activities were used only as a therapeutic
tool in the rehabilitation program. Participation
in regular physical activity is still considered an
essential part of the rehabilitation process for
people with physical disabilities,1, 2 but thanks
to technological developments and increased
opportunities an increasing number of people
with disabilities engage in sports at the competitive level. Therefore, the aims of sports activity for the disabled have expanded. Furthermore, competitive sports activities for disabled
athletes attract increasing numbers of spectators
and have aroused the interest of the scientific community in carrying out research in this
area.3-6
Indeed, several studies have reported many
benefits resulting from exercise and sports participation.7-9 Washburn and Figoni 7 found that
physical activity can reduce the risk of cardiovascular disease in individuals with spinal cord
injury (SCI). Other studies reported that individuals with SCI who participated in physical activity had greater satisfaction in life and greater
health-related quality of life than those who did
not participate in physical activity.8, 9
Although a large number of scientific articles have dealt with sports for disabled adults,
the scientific literature on young people is still
scanty. Therefore, we set out to make a proficiency evaluation of our young wheelchair
mini-basketball athletes using sport-specific
field tests.
In Italy, wheelchair basketball is directed by
the Italian Paralympic Committee (CIP) Wheelchair Basketball Department. Athletic classification is broken down into nine groups (from
0.5 to 4.5) depending upon functional ability.
With respect to the International Wheelchair
Basketball Federation (IWBF) classification, the
CIP added an extra “0.5” group for mini basketball. Except for the “0.5” class, all other functional classification groups are the same in the
CIP and IWBF classification systems. The “0.5”
group includes athletes with partial upper limb
impairment (e.g. quadriparesis) or cognitive impairment (e.g. cerebral palsy). Although people
with these disabilities usually cannot take part
in wheelchair basketball competitions, the CIP
introduced this group to mini basketball in order to promote sports therapy and social integration in young people with disabilities.
232
D
opo la Seconda Guerra Mondiale, Sir Ludwig
Guttmann ha introdotto al National Spinal
Injuries Centre (Stoke Mandeville, Aylesbury,
UK) gli sport per atleti affetti da disabilità fisica.
Inizialmente, le attività sportive sono state utilizzate unicamente come strumento terapeutico
all’interno del programma riabilitativo. La partecipazione in attività fisiche regolari è ancora
considerata una parte essenziale del processo
riabilitativo per le persone affette da disabilità
fisica 1, 2, ma grazie agli sviluppi tecnologici e
alle maggiori opportunità, un numero crescente
di persone disabili praticano sport a livello agonistico. Per questo, le indicazioni delle attività
sportive per disabili si sono ampliate. Inoltre, gli
sport praticati da atleti disabili a livello agonistico attraggono un numero crescente di spettatori
e hanno incrementando l’interesse della comunità scientifica nello svolgere ricerche in questo
settore 3-6.
Diversi studi hanno difatti riportato i numerosi
benefici che derivano dall’esercizio fisico e dall’attività sportiva 7-9. Washburn e Figoni 7 hanno scoperto che l’attività fisica può ridurre il rischio di
patologie cardiovascolari negli individui affetti da
lesioni al midollo spinale (SCI). Altri studi hanno
segnalato come gli individui affetti da SCI, che
avevano partecipato ad attività fisiche, avessero
maggiori soddisfazioni nella vita e una più elevata qualità della vita legata alla salute rispetto a
coloro i quali non vi avevano preso parte 8, 9.
Nonostante numerosi articoli scientifici abbiano trattato il tema degli sport per adulti disabili,
la letteratura scientifica dedicata ai giovani è a
oggi scarsa. Per questo, abbiamo deciso di effettuare una valutazione sull’abilità di giovani atleti
di minibasket in carrozzina, utilizzando test da
campo sport-specifici.
In Italia, il basket in carrozzina è gestito dal
Dipartimento Pallacanestro in Carrozzina del
Comitato Italiano Paralimpico (CIP). La classificazione atletica si articola in 9 cassi (da 0,5 a
4,5) in base alla capacità funzionale. Rispetto
alla classificazione dell’International Wheelchair
Basketball Federation (IWBF), il CIP aggiunge un
extra classe “0.5” per il minibasket. Se si eccettua
la classe “0,5”, tutte le altre categorie di classificazione funzionale appartenenti ai sistemi di
classificazione CIP e IWBF coincidono. La classe
“0,5” comprende atleti con parziale compromissione degli arti superiori (ad es. tetraparesi) o con
compromissione cognitiva (ad es. paralisi cerebrale). Sebbene le persone affette da questo tipo
di disabilità solitamente non possano partecipare
a competizioni di basket in carrozzina, il CIP ha
introdotto questa classe nel minibasket per pro-
Settembre 2011
DELUSSU
Regarding the rules of play, mini basketball
can be compared with the U.S. Prep Basketball
Division. The main differences are related to
age, sex (the Prep Basketball Division has the
following age limits: males 12 years and under
and females 13 years and under; for mini basketball: 18 years and under for 4.0 and 4.5 athletes, 23 years and under for 2.5 and 3.5 athletes
and 30 years and under for athletes below 2.5
points; males and females can play together)
and classification: in the Prep Basketball Division there is no “0.5 point” group. Both Minibasketball and the Prep Basketball Division
adopt the same rules of play. The main differences between these categories and the wheelchair basketball US Major League or the Italian
A1 series IWBF rules are the following: the basket is lower (260 cm vs. 305 cm) and the match
periods are shorter (8-min vs. 10-min quarters). As in the wheelchair basketball US Major
League or the Italian A1 series, proficiency testing is important to evaluate changes, including
improvements or limitations at different levels,
ages and in different genders of athletes. Testing allows coaches to monitor the effectiveness
of training programs in all phases over a year
or several years of competition. Although the
gold standard of fitness and proficiency testing
is the in-lab evaluation, for many reasons this
is often impossible. Another way of testing athletes’ specific proficiency is to administer them
sport-specific skill field tests.
Vanlandewijck et al. validated wheelchair
basketball skill field tests for adult wheelchair
basketball players.10 Until now, however, no
scientific papers have been published on fieldtesting of Specific Wheelchair Mini-Basketball
Skills (SWMBS).
Thus, the first aim of the present study was to
identify specific field tests for assessing SWMBS
from those proposed by Vanlandewijck et al.10
The second aim was to assess their repeatability; the third one was to evaluate whether there
were any changes in SWMBS after six months
of training by means of those tests; the fourth
one was to test a possible relationship between
CIP classification and SWMBS tests’ result.
Fourteen athletes (10 males and 4 females)
of the Santa Lucia Sport wheelchair mini-basketball team participated in the study; all had
played competitively for at least 1 year. Table
I presents the athletes’ physical characteristics,
Vol. 64 - N. 3
muovere la terapia sportiva e l’integrazione sociale tra i giovani con disabilità.
Se si considerano le regole del gioco, il minibasket può essere paragonato all’U.S. Prep Basketball
Division. Le principali differenze riguardano l’età,
il sesso (la Prep Basketball Division ha i seguenti
limiti di età: 12 anni o meno se maschi e 13 anni
o meno se femmine; per il minibasket: 18 anni o
meno per gli atleti 4,0 e 4,5, 23 anni o meno per
gli atleti 2,5 e 3,5 e 30 anni o meno per gli atleti inferiori ai 2,5 punti; maschi e femmine possono giocare insieme) e la classificazione: nella
Prep Basketball Division non esiste la classe “0,5
punti”. Il Minibasket e la Prep Basketball Division
adottano le stesse regole di gioco. Le principali
differenze tra queste categorie e il basket in carrozzina dell’US Major League o le regole dell’IWBF
Italiana serie A1 sono le seguenti: il canestro è posizionato più in basso (260 cm contro 305 cm) e
il tempo di gioco è più breve (8-min contro quarti
da 10 min). Nel basket in carrozzina dell’US Major League, come nella serie A1 Italiana, la prova
di abilità è importante per valutare le variazioni,
inclusi i miglioramenti o i limiti a vari livelli, età
o nei diversi tipi di atleti. Le prove consentono agli
allenatori di monitorare l’efficacia dei programmi
di allenamento in tutte le fasi della competizione
superiori a un anno o a diversi anni. Sebbene il
gold standard del fitness e delle prova di abilità risieda nella valutazione di laboratorio, questa, per
varie ragioni, è spesso impossibile. Un altro modo
per valutare le specifiche abilità degli atleti è somministrare test da campo per la valutazione delle
abilità sport-specifiche.
Vanlandewijck et al. hanno convalidato i test
da campo per la valutazione delle abilità nel basket in carrozzina per i giocatori adulti di basket
in carrozzina 10. Ad oggi, tuttavia, non esiste alcuna pubblicazione scientifica sui test da campo
volti alla valutazione delle abilità specifiche nel
Minibasket in carrozzina (ASMbC).
Pertanto, lo scopo principale del presente studio
è stato di identificare test specifici da campo per
la valutazione delle ASMbC tra quelli proposti da
Vanlandewijck et al.10 Lo scopo secondario è stato
di valutare la loro ripetibilità; il terzo è stato di valutare se si verifichino cambiamenti nelle ASMbC
dopo sei mesi di allenamento sulla base di quei
test; il quarto è stato di esaminare una possibile
correlazione la classificazione del CIP e il risultato
dei test sulle ASMbC.
Materiali e metodi
Quattordici atleti (10 maschi e 4 femmine) della
squadra di minibasket in carrozzina Santa Lucia
233
DELUSSU
Table I.—Santa Lucia Sport wheelchair mini-basketball team players’ characteristics��
and CIP Functional Classification (CIP FC).
Tabella I. — Caratteristiche dei giocatori della squadra di minibasket in carrozzina Santa Lucia Sport e Classificazione Funzionale del CIP (CIP CF).
Participants
BL
CF
CS
CE
DD
FA
GM
IB
RR
RG
SG
SD
TG
TA
Mean
SD
Gender
Age (y)
Body mass (kg)
Height (cm)
M
M
M
M
M
M
M
F
M
F
F
M
M
F
15
19
8
13
13
9
22
11
24
12
14
11
12
10
13.8
4.8
69
89
38
60
27
37
65
35
53
32
43
60
38
27
48.1
8.3
160
165
135
160
136
130
155
130
160
145
155
150
140
122
145.9
13.8
such as age, height and body weight, as well as
means and standard deviations, disability diagnosis and CIP functional classification.
All participants provided written informed
consent before they were included in the study,
which was approved by the Ethics Committee
of the Fondazione Santa Lucia.
According to the CIP, the athletes had the following functional classifications: five athletes
were classified as 0.5, three as 1.5, three as 2,
two as 3 and one as 3.5.
We used the following five field tests to assess SWMBS:
1) Lay-up (LU) to assess lay-up accuracy. The
test is carried out as follows: the players, with
ball in hand, start outside the 3-point line. After
their first attempt to lay-up the ball, they recover
the rebound, bring the ball to the opposite cone
and attempt a new lay-up. Each successful layup scores 2 points and each shot 1 point. The
athlete has two minutes to complete the test.
2) Figure-eight (F8) to assess wheelchair
manoeuvrability. The test is carried out as follows: players have to manoeuvre the wheelchair around two cones (positioned 5 m apart)
by making a figure eight several times in one
minute over a distance of 5 meters. Every 5 meters covered scores 1 point.
3) Figure-eight + ball (F8+B) to assess wheelchair manoeuvrability with ball handling. This
test is like the F8, but requires handling the ball
according to the rules of ball handling. Every 5
meters covered scores 1 point.
234
Disability
Diparesis due to cerebral palsy (CP)
Diparesis due to CP
Quadriparesis due to CP
Paraplegia due to spinal cord ischemia
Meningomyelocele
Polyomielitis both legs
Paraplegia due to spinal cord ischemia
Meningomyelocele
Meningomyelocele
Median
CIP FC
3
1.5
0.5
0.5
3
0.5
2
1.5
0.5
1.5
3.5
2
0.5
2
1.5
Sport hanno preso parte allo studio; avevano tutti giocato a livello agonistico per almeno 1 anno.
La Tabella I presenta le caratteristiche fisiche degli
atleti quali età, altezza e peso corporeo, così come
medie e deviazioni standard, diagnosi di disabilità e classificazione funzionale del CIP.
Tutti i partecipanti hanno fornito consenso informato scritto prima di essere inclusi nello studio
che è stato approvato dal Comitato Etico della Fondazione Santa Lucia.
Sulla base del CIP, gli atleti sono rientrati nelle
seguenti classificazioni funzionali: cinque atleti
sono stati classificati come 0,5, tre come 1,5, tre
come 2, due come 3 e uno come 3,5.
Per valutare le ASMbC sono stati utilizzati i seguenti cinque test da campo:
1) Lay-up (LU) che valuta la capacità di tiro e
di prendere il rimbalzo. Il test viene svolto come
segue: i giocatori, con la palla in mano, partono
fuori dalla linea dei 3 punti. Dopo il primo tentativo di tirare la palla, recuperano il rimbalzo,
portano la palla al canestro opposto e tentano un
nuovo tiro. Ogni tiro riuscito vale 2 punti e ogni
rimbalzo preso vale 1 punto. L’atleta deve completare il test in due minuti.
2) Figure-eight (F8) per la manovrabilità della
carrozzina senza palla. Il test viene svolto come
segue: i giocatori devono manovrare la carrozzina intorno ai due canestri (posizionati a 5 m di
distanza) realizzando la figura dell’8 diverse volte
in un minuto, su una distanza di 5 metri. Ogni
volta che vengono percorsi 5 metri si guadagna 1
punto.
Settembre 2011
DELUSSU
4) 20-meter sprint (20 mS) to assess speed.
The test is carried out as follows: the players
start behind the baseline and have to cover 20
m in the shortest time possible. They can make
two attempts in two minutes. The best result is
recorded (in seconds).
5) Zone-shot (ZS) to assess shot accuracy.
The test is carried out as follows: The players
start from the free-throw line for the first shot.
After recovering the rebound, they have to shoot
from a different position outside the area within
two min. Each successful shot scores 2 points
and each unsuccessful shot scores 1 point.
All tests in the first evaluation session (1stES)
were performed at the beginning of the competitive season, and the second evaluation session
(2ndES) was carried out six months later at the
end of the competitive season. To assess repeatability of the SWMBS tests, the coach and the
trainer administered them to the athletes three
times in three consecutive training sessions (1TS,
2TS, 3TS), within nine days, in the 1stES and
then in the 2ndES (4TS, 5TS, 6TS). Repeatability
of mean values obtained in each test (1TS, 2TS,
3TS and 4TS, 5TS, 6TS) was assessed by means
of Spearman’s rank correlation coefficient (Rho).
All tests were carried out in the early afternoon on the same basketball court and using
the same wheelchairs.
The team adhered to the training program,
which lasted six months (Figure 1). It was organized in two macrocycles (three months
each). Each macrocycle was organized into
three mesocycles (one month each); a mesocycle consisted of four microcycles (four weeks
each). The training sessions were carried out
twice a week, with 2-3 days of rest between
sessions, in the gymnasium of the IRCCS Santa
Lucia Foundation, Rome, Italy, under the guidance of sports technicians and the coach. Each
training session lasted 90 minutes.
The first macrocycle
In the first and second mesocycle, we worked
on developing the basic prerequisites of wheelchair basketball and improving the athletes’ conditioning (i.e. aerobic endurance with and without the ball and basic resistance training specific
for wheelchair basketball). We also worked on
technical and tactical skills in preparation for the
next more intense and specialized mesocycle.
The third mesocycle, which concluded the
first macrocycle, was (as generally defined) the
competitive mesocycle. In this mesocycle, we
Vol. 64 - N. 3
3) Figure-eight + ball (F8+B) per la manovrabilità della carrozzina con la palla. Questo test è
uguale all’F8, ma richiede la gestione della palla
secondo regole specifiche. Ogni volta che vengono
percorsi 5 metri si guadagna 1 punto.
4) 20-meter sprint (20mS) per la capacità di
sprint. Il test viene svolto come segue: I giocatori
partono dietro la linea di base e devono percorrere
20 m nel più breve tempo possibile. Possono fare
due tentativi in due minuti. Il miglior risultato viene registrato (in secondi).
5) Zone-shot (ZS) per la precisione del tiro. Il
test viene svolto come segue: i giocatori partono,
per il primo tiro, dalla linea di tiro libero. Dopo
aver recuperato il rimbalzo, devono tirare, entro
due minuti, da una posizione diversa al di fuori
dell’area. Ogni tiro riuscito vale 2 punti e ogni tiro
fallito ne vale 1.
Tutti i test della prima sessione di valutazione
(1stES) sono stati effettuati all’inizio della stagione
agonistica, e i test della seconda sessione di valutazione (2ndES) sono stati svolti sei mesi dopo
la fine della stagione agonistica. Per valutare la
ripetibilità dei test per le ASMbC, l’allenatore e il
preparatore atletico li hanno somministrati agli
atleti tre volte in tre sessioni di allenamento consecutive (1TS, 2TS, 3TS), entro nove giorni, nella
1stES e nella 2ndES (4TS, 5TS, 6TS). La ripetibilità
dei valori medi ottenuti in ognuno dei test (1TS,
2TS, 3TS e 4TS, 5TS, 6TS) è stata valutata mediante l’Indice di correlazione R per ranghi di Spearman (Rho).
Tutti i test sono stati effettuati nel primo pomeriggio, sullo stesso campo da basket e utilizzando
le stesse carrozzine.
La squadra ha osservato il programma di allenamento di 6 mesi (Figura 1). È stato organizzato in due macrocicli (ognuno della durata di
tre mesi). Ogni macrociclo è stato strutturato in
tre mesocicli (ciascuno della durata di un mese);
un mesociclo è composto da quattro micro cicli
(ognuno della durata di quattro settimane). Le
sessioni di allenamento sono state svolte due volte alla settimana, con 2-3 giorni di riposo tra le
sessioni, presso la palestra della Fondazione Santa
Lucia IRCCS, a Roma, in Italia, sotto la guida di
tecnici sportivi e allenatori. Ogni sessione di allenamento è durata 90 minuti.
Il primo macrociclo
Durante il primo e il secondo mesociclo, abbiamo lavorato per sviluppare i prerequisiti di base
del basket in carrozzina e per migliorare il condizionamento atletico (ossia la resistenza aerobica
con o senza palla e l’allenamento della resistenza
235
DELUSSU
6 months
1st macrocycle
(3 months)
1st Mesocycle
(1 month)
2nd Mesocycle
(1 month)
2nd macrocycle
(3 months)
3rd Mesocycle
(1 month)
1st Mesocycle
(1 month)
2nd Mesocycle
(1 month)
3rd Mesocycle
(1 month)
1st microcycle
(1 week)
1st microcycle
(1 week)
1st microcycle
(1 week)
1st microcycle
(1 week)
1st microcycle
(1 week)
1st microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
2nd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
3rd microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
4th microcycle
(1 week)
Figure 1.—Training program structure (see text for details).
Figura 1. — Struttura ad albero del programma di allenamento (leggere il testo per i dettagli).
increased the intensity of the training and the
workload. All players were also carefully evaluated to assess their technical and tactical level
of performance.
The second macrocycle
In the three mesocycles, training volume was
further increased in order to optimize the technical workload of the athletes and help them
deal with competitive play.
The planning and scheduling of each training
session was organized so that the championship
match coincided with the athletes’ highest level
of performance. During this period, specific interventions were carried out to stabilize the team’s
physical fitness and technical-tactical abilities.
Training session
Each training session (TS) was subdivided into three phases: preparatory, central
and final. The preparatory phase included a
15-minutes warm up. The central phase (i.e.
conditioning phase), which lasted 60 minutes,
consisted of a combination of drills to improve
236
di base specifico per il basket in carrozzina). Abbiamo inoltre lavorato sulle abilità tecniche e tattiche in preparazione al mesociclo successivo più
intenso e specialistico.
Il terzo mesociclo, che ha concluso il primo macrocliclo, è stato (secondo la definizione generale)
il mesociclo agonistico. Durante questo mesociclo,
abbiamo aumentato l’intensità dell’allenamento e
del carico di lavoro. Tutti i giocatori sono inoltre
stati valutati con attenzione al fine di stimare il
loro livello di performance tecnico e tattico.
Il secondo macrociclo
Durante i tre mesocicli, il volume di allenamento è stato ulteriormente incrementato, al fine
di ottimizzare il carico di lavoro tecnico degli atleti e aiutarli ad affrontare il gioco a livello agonistico.
La pianificazione e la programmazione di ogni
sessione di allenamento sono state organizzate in
modo tale che la partita di campionato coincidesse
con il più alto livello di performance atletica. Durante questo periodo sono stati eseguiti interventi
specifici per stabilizzare la forma fisica della squadra e le abilità tecniche e tattiche.
Settembre 2011
DELUSSU
physical fitness, technical and tactical skills.
The final TS phase lasted 15 minutes and consisted of cool-down with free weights, exercises and stretching.
SWMBS data are reported as mean ± standard deviation. Considering the small sample
size, statistical analysis was performed with
non-parametric tests. Friedman’s test was used
for the comparison among k dependent sample
(i.e., the three training session tests for each ES).
When Friedman’s test was statistically significant,
a non-parametric post hoc multiple comparison
with Wilcoxon’s test was performed (setting the
critical adjusted α value, using Bonferroni’s inequality, i.e. α’= α/k. Where α is the original α
level and k the number of tests undertaken). To
assess repeatability of mean values obtained in
each test (1TS, 2TS, 3TS and 4TS, 5TS, 6TS).
Spearman’s rank correlation coefficient (Rho)
was performed. To evaluate changes in test
scores between the ESs, avoiding the influence
of a learning effect in performing the field tests,
data analysis of both ESs ignored the first TS (i.e.
1TS and 4TS). Thus 2TS - 3TS and 5TS – 6 TS
data were aggregated; then the Wilcoxon test
was performed to compare 2TS-3TS vs 5TS-6TS.
The statistical significance level was set at P≤0.05.
Results
Test identification
All athletes were able to carry out the proposed field tests. Results of the 1stES SWMBS
tests are reported in Table II (1TS, 2TS, 3TS).
Sessione di allenamento
Ogni sessione di allenamento (training session,
TS) è stata suddivisa in tre fasi: preparatoria, centrale
e finale. La fase preparatoria ha incluso 15 minuti di
riscaldamento. La fase centrale (ossia la fase di condizionamento), della durata di 60 minuti, ha previsto una combinazione di esercizi atti a migliorare
la forma fisica, le abilità tecniche e tattiche. La fase
finale della TS è durata di 15 minuti e ha previsto il
raffreddamento con pesi liberi, esercizi e stretching.
Analisi statistica
I dati relativi alle ASMbC sono riportati come
media ± deviazione standard. Considerando le
piccole dimensioni del campione, l’analisi statistica è stata eseguita con test non parametrici. Il test
di Friedman è stato utilizzato per il confronto tra
k campioni dipendenti (ossia i test delle tre sessioni
di allenamento per ogni ES). Nel momento in cui il
test di Friedman è risultato statisticamente significativo, è stata eseguita una comparazione multipla
non parametrica a posteriori con i test di Wilcoxon
(impostando il valore critico α aggiustato, utilizzando la disuguaglianza di Bonferroni, ossia α’=
α/k. Dove α è il livello α iniziale e k il numero di test
effettuati) per valutare la ripetibilità dei valori medi
ottenuti in ogni test (1TS, 2TS, 3TS e 4TS, 5TS, 6TS).
È stato calcolato l’indice di correlazione R per
ranghi di Spearman (Rho). Per valutare le variazioni nei punteggi dei test tra le ES, evitando l’influenza di un effetto apprendimento nell’esecuzione dei test da campo, l’analisi dei dati di entrambe
le ES ha ignorato la prima TS (ossia 1TS e 4TS).
Quindi i dati relativi a 2TS - 3TS e a 5TS – 6 TS
sono stati aggregati; successivamente è stato effettuato il test di Wilcoxon per confrontare 2TS-3TS e
5TS-6TS. Il livello di significatività statistica è stato
fissato a P≤0,05.
Tests’ repeatability
Results of statistical analyses showed: 1) no
significant differences among the 3 test sessions
(i.e. 1TS, 2TS and 3TS) for any SWMBS tests
except LU 1TS vs LU 2TS; 2) significant correlations between tests (Table II).
Results of the 2ndES SMBWS tests are reported in Table III (4TS, 5TS, 6TS).
Risultati
Test di identificazione
Tutti gli atleti sono stati in grado di eseguire
i test da campo proposti. I risultati dei test della
1stES per le ASMbC sono riportati nella Tabella II
(1TS, 2TS, 3TS).
SWMBS tests’ results changes
Ripetibilità dei test
At the 2ndES, statistical analysis showed: 1) a
significant difference between the 4TS and the
6TS tests for all SWMBS field tests, and also between 4TS and 5TS for the F8 test (Table III); 2)
I risultati delle analisi statistiche hanno mostrato che: 1) non esiste una differenza significativa
tra le 3 sessioni di test (ossia 1TS, 2TS e 3TS) in
nessun test per le ASMbC eccetto che per il LU 1TS
Vol. 64 - N. 3
237
DELUSSU
Table II.—Team field test data scores (as means and standard deviations) and statistical analysis.
Tabella II. — Punteggi della squadra nel test da campo (medie e deviazioni standard) e analisi statistica.
FIRST EVALUATION SESSION
SWMBS
Tests
LU (score)
F8 (score)
F8+B(score)
20mS (s)
ZS (score)
1TS
2TS
3TS
pF
7.2±3.2
10.4±2.8
10.2±4.4
13.5±12.8
7.5±2.5
8.2±4
11.1±3.4
11.4±4.9
13.2±12.8
8.5±3.2
7.8±3.9
11.3±3.2
11.3±4.4
13±12.4
8.6±3.1
0.004
0.207
0.147
0.584
0.079
1TS vs. 2TS
1TS vs. 3TS
2TS vs. 3TS
pW
Rho
pW
Rho
pW
0.015
-
0.993**
0.837**
0.923**
0.973**
0.818**
0.059
-
1.00**
0.843**
0.908**
0.984**
0.947**
0.046
-
Rho
0.993**
0.976**
0.991**
0.967**
0.950**
pF: Friedman’s test P value among 1TS, 2 TS and 3TS (P level significance was ≤0.05); pW: Wilcoxon test P value (α level significance
was set at P≤.017); Rho: Spearman’s rank correlation coefficient (**correlation significance level was set at 0.01 level, 2-tailed ).
Table III.—Team field test data scores (as means and standard deviations) and statistical analysis.
Tabella III. — Punteggi della squadra nel test da campo (medie e deviazioni standard) e analisi statistica.
SECOND EVALUATION SESSION
SWMBS
Tests
LU (score)
F8 (score)
F8+B(score)
20 mS (s)
ZS (score)
4TS
5TS
6TS
pF
8.2±3.2
12.5±3.4
11.4±2.2
8.9±3.9
7.7±2.9
8.5±3.3
13±3.4
12.1±2.3
8.6±4.1
8.8±3.1
9.4±3.6
13.1±3.5
12.4±2.1
8.4±3.7
9.6±3.4
0.011
0.005
0.009
0.006
0.006
4TS vs. 5TS
4TS vs. 6TS
5TS vs. 6TS
pW
Rho
pW
Rho
pW
Rho
0.317
0.014
0.084
0.033
0.021
0.970**
0.972**
0.913**
0.943**
0.894**
0.010
0.011
0.007
0.004
0.012
0.948**
0.972**
0.973**
0.970**
0.822**
0.038
0.317
0.180
0.050
0.038
0.987**
0.970**
0.957**
0.975**
0.920**
pF: Friedman’s test P value among 4TS, 5 TS and 6TS (P level of significance was ≤0.05); pW: Wilcoxon test p value (α level significance was set at P≤.017); Rho: Spearman’s rank correlation coefficient (**correlation significance level was set at 0.01 level, 2-tailed).
very high correlations among 4TS, 5TS and 6TS
(Table III).
Figure 2 reports 2TS-3TS and 5TS–6TS aggregated data (mean values) and improvements in
SWMBS tests as percentages. Statistically significant improvements were observed only in 20
mS (P=0.013) and in ZS (P=0.028).
Relationship between CIP classification and
SWMBS tests
Significant correlations (P<0.01) between
CIP classification and all SWMBS tests were observed at both ESs (Table IV).
Discussion
As there are no data in the scientific literature
on wheelchair mini-basketball athletes, we set out
to obtain knowledge in this field by making proficiency evaluations using sport-specific field tests.
The main aim of the study was to identify the most
appropriate SWMBS tests from those proposed by
Vanlandewijck et al.10 To assess their repeatability,
the five field tests selected were repeated 3 times
238
contro il LU 2TS; 2) esistono correlazioni significative tra i test (Tabella II).
I risultati relativi alla 2ndES per le ASMbC sono
riportati in Tabella III (4TS, 5TS, 6TS).
Variazioni nei risultati dei test per le ASMbC
Per quanto concerne la 2ndES, l’analisi statistica ha mostrato: 1) una significativa differenza tra
i test della 4TS e della 6TS in tutti i test da campo
per la valutazione delle ASMbC e inoltre tra la 4TS
e la 5TS nel test F8 (Tabella III); 2) una notevole
correlazione tra la 4TS, la 5TS e la 6TS (Tabella
III).
La Figura 2 riporta i dati aggregati (valori medi)
relativi a 2TS-3TS e a 5TS–6TS e un miglioramento
in percentuale nei test per le ASMbC. Miglioramenti statisticamente significativi sono stati osservati
soltanto nel 20 mS (P=0,013) e nel ZS (P=0,028).
Relazione tra la classificazione del CIP e i test per
le ASMbC
In entrambe le ES sono state osservate correlazioni significative (P<0,01) tra la classificazione
del CIP e tutti i test per le ASMbC (Tabella IV).
Settembre 2011
14
DELUSSU
12
40
10
*
30
8
20
6
Improvements (%)
Improvements (score)
Discussione
50
*
* P <0.05
10
4
2
LU
2TS-3TS
F8
F8+B 20 m S
5TS-6TS
0
ZS
Improvements %
Figure 2.—Improvement on SWMBS tests, 2TS-3TS and
5TS–6TS as aggregated data (mean values) and improvement on SMWBS tests as percentages. Statistically significant improvement was observed only in 20 mS (P=0.013)
and in ZS (P=0.028). Note that the values of the 20mS test
are expressed in seconds not scores.
Figura 2. — Miglioramento nei test per la valutazione
delle ASMbC, 2TS-3TS e 5TS–6TS espresso per dati aggregati (Valore medio) e miglioramento nei test per la valutazione delle ASMbC espresso in percentuale. Un miglioramento significativo è stato osservato solo nel 20 mS
(P=0,013) e nel ZS (P=0,028).
in separate consecutive training sessions. The high
correlations among the field tests (within each ES)
indicate their repeatability and reliability. In this
study, the test score mean data were about onethird those reported by Vanlandewijck et al. and
Traballesi et al.;10, 11 however, the latter studies
evaluated older, experienced athletes.
Statistical analysis showed no differences between tests in the 1stES, but in the 2ndES significant differences emerged in all 4TS and 6TS field
test scores. Indeed, this may have been because
the athletes were better trained at the 2ndES than
at the1stES and this was the main difference be-
Considerato che non esistono dati nella letteratura scientifica riguardanti atleti di minibasket in carrozzina, abbiamo deciso di ottenere
contezza in questo ambito effettuando valutazioni di abilità tramite l’utilizzo di test da campo
sport-specifici.
Lo scopo principale dello studio è stato di identificare i test più appropriati per la valutazione
delle ASMbC tra quelli proposti da Vanlandewijck
et al.10 Per valutare la loro ripetibilità, i cinque
test da campo selezionati sono stati ripetuti 3
volte in sessioni di allenamento consecutive separate. Le correlazioni elevate tra i test da campo
(all’interno di ogni ES) indicano la loro ripetibilità e affidabilità.
Nel presente studio i valori medi del punteggio
del test sono risultati circa un terzo di quelli segnalati da Vanlandewijck et al. E da Traballesi et
al.;10, 11 tuttavia, questi ultimi studi hanno valutato gli atleti più anziani ed esperti.
Le analisi statistiche non hanno mostrato differenze tra i test della 1stES, ma hanno rilevato differenze significative nella 2ndES in tutti i
punteggi dei test da campo della 4TS e della 6TS.
Certamente questo potrebbe essere emerso poiché
gli atleti sono stati allenati meglio per la 2ndES
rispetto alla 1stES e questa risultava la principale
differenza tra le ES (ossia il grado si allenamento
degli atleti). Considerando che la 2ndES è stata effettuata sei mesi dopo la 1stES e che i test
non sono mai stati ripetuti durante la stagione
agonistica, la performance degli atleti allenati
nei test da campo proposti potrebbe essere stata
influenzata da un effetto apprendimento nella
2ndES. Per evitarlo, quando abbiamo comparato
i punteggi dei test della 1stES e dalle 2ndES abbiamo ignorato i dati relativi alla 1TS e alla 4TS;
in seguito, abbiamo aggregato i dati 2TS-3TS e
5TS-6TS.
Table IV.—Correlations between CIP functional classification (CIP FC) and each test of the 1stES and the 2nd
ES using Spearman’s Rho.
Tabella IV. — Correlazioni, tramite il Rho di Spearman, tra la classificazione funzionale del CIP (CF CIP) e
ogni test della 1stES e della 2nd ES.
SWMBS Tests
LU
F8
F8+ball
20 mS
ZS
First evaluation session
Second evaluation session
CIP FC- 1TS
CIP FC - 2TS
CIP FC - 3TS
CIP FC - 4TS
CIP FC - 5TS
CIP FC - 6TS
0.871**
0.712**
0.865**
-0.926**
0.784**
0.906**
0.937**
0.890**
-0.911**
0.767**
0.871**
0.913**
0.906**
-0.938**
0.785**
0.828**
0.958**
0.897**
-0.828**
0.810**
0.851**
0.984**
0.878**
-0.896**
0.839**
0.906**
0.946**
0.916**
-0.902**
0.845**
**P<0.01
Vol. 64 - N. 3
239
DELUSSU
tween the two ESs (i.e. degree of athletes’ training). Considering that the 2ndES was performed
six months after the 1stES and that the tests were
never repeated during the competitive season,
the trained athletes’ performance on the proposed field tests could have been influenced by
a learning effect in the 2ndES. To avoid this, we
ignored the 1TS and 4TS data when comparing
test scores at the 1stES and the 2ndES; then, we
aggregated the 2TS-3TS and 5TS-6TS data.
Comparison of the aggregated data revealed
improvement in all field test scores; even if only
the 20mS and ZS scores were statistically significant. These results suggest the possibility of
monitoring changes due to training by means of
the proposed field tests.
Nevertheless, the improvement observed in
the present study cannot be attributed exclusively to the training carried out in the competitive
season. In fact, it must be considered that most of
the young wheelchair athletes who participated
in the present study were still growing. On the
basis of our data, we are unable to discriminate
the weight of training and growth, respectively,
in bringing about the observed improvements in
the proposed field tests. Therefore, further studies should be conducted to determine which factor leads to improvement on the SWMBS evaluated by the proposed field tests.
We also found a highly significant correlation
in both ESs between test scores and CIP functional classification. A few studies have examined the relationship between athletes’ classification and physiological profile, (e.g., aerobic
and anaerobic capacity, anaerobic power and
strength) or between athletes’ classification and
athletic performance.12, 13 Vanlandewijck et al.
reported a relationship between functional classification and field performance in elite female
wheelchair basketball players.13 The latter study
showed that players with higher IWBF classification scores performed better than those with
lower IWBF classification scores. Traballesi et
al. also reported that during the competitive
season wheelchair athletes with higher IWBF
classification scores showed greater improvement of physiological characteristics and sportspecific skills than those with lower IWBF classification scores.11 de Lira et al.6 also reported a
highly significant correlation between athletes’
IWBF classification and physiological profile.
In this study, the correlations observed in both
ESs between test scores and CIP functional classification suggest that the proposed field tests
actually reflect athletes’ specific ability.
240
Il confronto per dati aggregati ha mostrato un
miglioramento in tutti i punteggi relativi ai test
da campo; sebbene soltanto i punteggi del 20mS e
del ZS siano risultati statisticamente significativi.
Questi risultati suggeriscono la possibilità di monitorare le variazioni dovute all’allenamento tramite i test da campo proposti.
Tuttavia, il miglioramento osservato nel presente studio non può essere attribuito unicamente
all’allenamento svolto durante la stagione agonistica. Infatti, bisogna considerare che la maggior
parte dei giovani atleti in carrozzina che hanno
partecipato al presente studio erano ancora in fase
di sviluppo. In base ai nostri dati, non siamo in
grado di distinguere rispettivamente il peso dell’allenamento e dello sviluppo nella determinazione
dei miglioramenti osservati nei test da campo proposti.
Sarebbe quindi necessario condurre nuovi studi per determinare quale fattore comporti un miglioramento nelle ASMbC valutate dai test da campo proposti.
Abbiamo inoltre riscontrato una correlazione altamente significativa in entrambe le ES tra
i punteggi del test e la classificazione funzionale
del CIP.
Pochi studi hanno esaminato la relazione tra
la classificazione degli atleti e il profilo fisiologico,
(ad es. capacità aerobica e anaerobica, potenza e
la forza anaerobica) o tra la classificazione degli
atleti e la performance atletica.12, 13 Vanlandewijck et al hanno rilevato una relazione tra la classificazione funzionale e la prestazione sul campo
tra le giocatrici di una squadra d’elite di basket
femminile in carrozzina.13
Quest’ultimo studio ha mostrato che i giocatori con punteggi più alti nella classificazione
dell’IWBF hanno conseguito risultati migliori rispetto a quelli con punteggi più bassi nella classificazione dell’IWBF.
Traballesi et al hanno inoltre rilevato che durante la stagione agonistica, gli atleti in carrozzina con punteggi più alti nella classificazione
dell’IWBF hanno mostrato un miglioramento
più elevato nelle caratteristiche fisiologiche e
nelle abilità sport-specifiche rispetto a quelli con punteggi più bassi nella classificazione
dell’IWBF.11
De Lira et al.6 hanno anche segnalato una correlazione altamente significativa tra la classificazione IWBF degli atleti e il profilo fisiologico.
Nel presente studio, le correlazioni osservate in
entrambe le ES, tra i punteggi del test e la classificazione funzionale del CIP, suggeriscono che i
test da campo proposti effettivamente riflettono le
abilità specifiche degli atleti.
Settembre 2011
DELUSSU
Conclusions
Conclusioni
Although the five field tests were repeatable
and reliable in assessing SWMBS, were able to
monitor training effects and were significantly
correlated with functional classification, further
studies are needed to generalize the findings of
this study.
Sebbene i cinque test da campo siano ripetibili e
affidabili nel valutare le ASMbC, siano in grado di
monitorare gli effetti dell’allenamento e siano significativamente correlati con la classificazione funzionale, si rendono necessari ulteriori studi per poter generalizzare i risultati emersi da questo studio.
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Received on October 15, 2010. - Accepted for publication on September 22., 2011.
Corresponding author: Dott. Marco Traballesi, Santa Lucia Foundation, U.O.D, Via Ardeatina 306, 00179 Rome, Italy.
[email protected]
Vol. 64 - N. 3
241

MED SPORT 2011;64:243-56
Performance profile in elite
Italian football players
Profilo della performance in calciatori italiani d’elite
C. EIRALE 1, G. N. BISCIOTTI 1, T. FIORELLA 2, I. SANNICANDRO
1ASPETAR,
3
Qatar Orthopeadics and Sports Medicine Hospital, Doha, Qatar
2F. C. Internazionale, Milan, Italy,
3Motor Sciences, University of Foggia, Foggia, Italy
SUMMARY
In recent decades, technology related to motion tracking in soccer has developed markedly and it is actually used to
analyze soccer performance. We investigate a top-level Italian football season during home league matches for the
season 2003-04 through a vision based tracking system (Digital Stadium) and data has been subsequently analyzed
by the software “Physical Analysis” with the purpose of defining a performance profile in according with the position
on the field. All distances covered at different speed by each player have been recorded and analyzed. Our findings
confirmed previous researches stating that position on the field is a significant factor in determining performance
profile in soccer. No difference among first and second half has been found in distance covered at all speed. Different
profiles, in according with position on the field, have been identified: midfielder performance is characterized by high
distance covered at low-medium intensity, elevate number of sprint for short distances, recoveries for short period of
time; strikers are mainly covering long distances at high speed intensity, trough sprinting for medium-long distances
and consistent recovery intervals; defenders model of performance is in between the profiles of strikers and midfielders, with long distance covered at low intensity speed alternate with long sprints and recoveries.
Key words: Soccer - Running – Running, statistics and numerical data. RIASSUNTO
Negli ultimi decenni, la tecnologia per la rilevazione del movimento nel calcio si è sviluppata notevolmente ed è attualmente utilizzata nell’analisi della performance calcistica. Abbiamo esaminato le partite casalinghe del campionato italiano
di serie A nella stagione 2003-2004, usando un sistema di rilevazione basato su riprese video (Digital Stadium), i cui dati
sono stati successivamente analizzati dal software “Physical Analysis” con l’obiettivo di definire un profilo della performance in base alla posizione dei calciatori sul terreno di gioco. Tutte le distanze percorse a velocità diverse da ciascun
giocatore sono state registrate e analizzate. Le nostre scoperte confermano precedenti ricerche secondo le quali la posizione sul terreno di gioco è un fattore significativo nel determinare il profilo di performance di un calciatore. Non è stata
rilevata alcuna differenza tra il primo e il secondo tempo, a nessuna velocità e per nessuna posizione sul terreno di gioco.
In base alla posizione sul terreno di gioco, sono stati identificati vari profili di performance: 1) i centrocampisti percorrono
elevate distanze a intensità medio bassa, effettuano un elevato numero di sprint per distanze brevi e dispongono di brevi
recuperi; 2) gli attaccanti coprono lunghe distanze ad alta intensità, con sprint per distanze medio-lunghe e consistenti
intervalli di recupero; 3) i difensori, infine, hanno un modello di performance con caratteristiche intermedie tra attaccanti
e centrocampisti, con lunghe distanze coperte a bassa intensità, alternate a lunghi sprint e recuperi intermedi.
Parole chiave: Calcio - Corsa – Corsa, statistica e dati numerici. I
n recent decades, the science of sport has
made significant progress in many aspects.
In particular science of soccer, the most
Vol. 64 - N. 3
N
egli ultimi decenni, la scienza dello sport ha
compiuto notevoli passi in avanti, sotto vari
punti di vista.
243
EIRALE
Performance profile in elite Italian football players
played game in the world 1 has made notable
progresses.
Especially technology related to motion
tracking in soccer has developed markedly in
the last 20 years.2-14
Such software, initially used by coaches to
identify the quality of performances of their
athletes throughout the duration of the whole
season, are currently utilized by sport scientists
for match-analysis with the purpose of studying
the dynamics of performance during competitive matches.
Such indirect approach allows an assessment
of athletes without using invasive methods or
any other kind of evaluation that might create discomfort, even psychological, and affect
the performance.2, 11 Video analysis has been
used previously by those who have looked into
the physiology of the game in soccer associating it with evaluation of physiological parameters such as oxygen consumption, heart rate,
lactacidemia.16-20
Research has also shifted its attention into
physiological evaluation of soccer referee. Even
in this case, video-recording has been used in
addition to blood parameters, cardiac and respiratory data to assess the energy balance of
the match.21-24
Obviously, this kind of analysis, performed
without using blood, cardiological and/or respiratory data, doesn’t provide a real physiological assessment of athletic performance.
Anyway, tools which may provide a model of
football performance through video-recording
and computerized analysis could however be
very important for optimal management of the
athlete.25
Different systems of match analysis are available:
1) manual vision tracking systems: they involve an operator doing subjective quantifications of movements performed by each player
and the association of particular patterns with
their relative success 26 by using different techniques such is live observation or post event
video analysis. They have been employed to
analyze different sports such as rugby,27, 28 soccer,29-,33 basketball,34-36 volleyball,37 Australian
Football,38 badminton,39 squash.40-42 In soccer,
notational analysis has been utilized to study
particular tactical situations like goal or attacking moves 43-45 or for comparing different teams
way of playing.46-48 Potential limitations of this
kind of systems are reliability and reproducibility of data.49 Moreover the load of work neces-
244
In particolare, la scienza del calcio, lo sport più
praticato al mondo 1 ha realizzato grandi progressi.
La tecnologia di rilevazione del movimento nel
calcio si è sviluppata in maniera significativa negli ultimi 20 anni 2-14.
Tale tecnologia, usata inizialmente dagli allenatori per identificare la qualità della performance dei loro atleti durante la stagione calcistica, è
attualmente utilizzata dagli scienziati dello sport
per l’analisi della partita, allo scopo di studiare le
dinamiche della performance durante gli incontri
agonistici.
Tale approccio indiretto permette una valutazione dei giocatori senza usare metodi invasivi o
qualsiasi altro tipo di valutazione che possa generare disagio, anche psicologico, e influire sulla performance 2, 11. L’analisi con riprese video è
stata precedentemente utilizzata per studiare la
fisiologia della partita nel calcio, associandola ad
una valutazione di parametri fisiologici quali il
consumo di ossigeno, la frequenza cardiaca e la
latticemia 16-20.
La ricerca ha inoltre spostato la propria attenzione sulla valutazione fisiologica dell’arbitro.
Anche in questo caso, sono state utilizzate le riprese video in combinazione a parametri ematici e
dati respiratori e cardiaci per valutare il bilancio
energetico della partita 21-24.
Naturalmente, tale tipo di analisi, effettuata
senza utilizzare dati ematici, cardiaci e/o respiratori, non fornisce una reale valutazione fisiologica della performance calcistica. Ad ogni modo, gli
strumenti in grado di fornire un modello di performance calcistica tramite riprese video e analisi
computerizzate possono essere molto importanti
per una gestione ottimale del calciatore 25.
Sono disponibili diversi sistemi di analisi della
partita:
1) sistemi di rilevazione manuali basati sulla visione: prevedono che un operatore compia
quantificazioni soggettive dei movimenti effettuati da ciascun giocatore e l’associazione di schemi
specifici con il relativo successo 26 usando diverse
tecniche quali l’osservazione dal vivo o l’analisi
delle riprese video. Tali sistemi sono stati utilizzati per analizzare diversi sport come il rugby 27,
28, il calcio 29-33, la pallacanestro 34-36, il volley 37,
il football australiano 38, il volàno 39 e lo squash
40-42. Nel calcio, l’analisi notazionale è stata utilizzata per studiare particolari situazioni tattiche
come il gol o le manovre offensive 43-45 o per confrontare lo stile di gioco di diverse squadre 46-48.
Le potenziali limitazioni di tali sistemi risiedono
nella scarsa affidabilità e riproducibilità dei dati
49. Inoltre, la mole di lavoro necessaria ad analiz-
Settembre 2011
sary to analyze data manually is a limiting factor
resulting in partial analysis. In summary, notational analyses are an economic and practical
method of analysis but validity and reliability of
data are related to an observer and they involve
a huge quantity of workload;
2) automated vision based tracking systems:
the system is automatically locating the position
of the tracked object. Many models have been
proposed but the two main factors differentiating systems are the way of acquiring and utilizing data.
Data acquisitions are performed in all cases
by video-recording of the game but with differences on the kind of cameras used, their
number and location. According to images provided by frames of each camera, data obtained
can be more or less complete.
Utilization of data also creates significant differences between products, as many algorithms
able to convert data obtained from video-recordings in information have been developed
in the recent years.50-54 Limitations of these systems are mainly concerned with tracking different athletes in congested areas 53, 55 and human
intervention is necessary sometimes to overpass
technical problems;
c) systems based on moving cameras: they
have been purposed as well but they present
several limitations 56-61 mainly concerned with
tracking different athletes in congested areas.53, 55
An automated vision based tracking systems
with fixed cameras has been utilized in this research.
A method currently used to measure player
movement patterns during competition is the
“global positioning technology” (GPS). Concerning this aspect it’s important to note that
the computer-based tracking (CBT) (i.e., the
method used in this study) overestimated the
measured by a GPS system by an average of
about 5.8%. For this reason the distances measured using CBT can be considered as accurate
as the GPS technology.62
As stated previously, video analyses have
been utilized in many researches to describe
the match activity profiles of top-level soccer
players.7, 15, 63-70
It has been shown that top-level soccer players cover more total distance and/or high-intensity running compared to lower level players.10,
11, 15, 18, 20, 71 Playing position seems to be a key
factor in profiling performance in top-level soccer.15, 20
Vol. 64 - N. 3
EIRALE
zare manualmente i dati è un fattore limitante da
cui scaturisce un’analisi parziale. Riassumendo,
le analisi notazionali sono un metodo analitico
pratico ed economico ma la validità e l’affidabilità dei dati dipendono dall’osservatore e richiedono un enorme quantità di lavoro;
2) sistemi di rilevazione automatici basati sulla visione: il sistema localizza automaticamente
la posizione dell’oggetto tracciato. Sono stati proposti numerosi modelli ma i due fattori di differenziazione principali tra tali sistemi risiedono
nel metodo di acquisizione e utilizzo dei dati.
L’acquisizione dei dati è effettuata in ogni caso
tramite registrazioni video della partita, ma presenta differenze riguardo a tipologia, numero e
ubicazione delle videocamere utilizzate. In base
alle immagini fornite dai fotogrammi di ciascuna
videocamera, i dati ottenuti possono essere più o
meno completi.
L’utilizzo dei dati genera anche differenze significative tra i prodotti, poiché negli ultimi anni
sono stati sviluppati numerosi algoritmi in grado
di trasformare i dati ottenuti dalle registrazioni
video in informazioni 50-54. I limiti di tali sistemi
risiedono soprattutto nella difficoltà di rilevare i
diversi atleti nelle aree congestionate 53, 55 e l’intervento umano è a volte necessario per superare
i problemi tecnici;
3) sistemi basati su videocamere in movimento:
anche tali sistemi sono stati proposti ma presentano numerosi limiti 56-61, relativi soprattutto alla
difficoltà di rilevare diversi atleti nelle aree congestionate 53, 55.
Nella presente ricerca, è stato utilizzato un sistema di rilevazione automatica basato sulla visione con videocamere fisse.
Un metodo attualmente usato per misurare gli
schemi di movimento dei giocatori durante la
partita è quello del “sistema di posizionamento
globale” (GPS). Per quanto concerne tale aspetto è
importante notare che la rilevazione computerizzata (CBT) (il metodo utilizzato in questo studio)
ha sovrastimato le misurazioni del sistema GPS
con una media di circa il 5,8%. Per tale motivo
le distanze misurate usando il CBT possono essere
considerate accurate allo stesso livello della tecnologia GPS 62.
Come affermato in precedenza, le analisi delle
riprese video sono state utilizzate in numerose ricerche per descrivere i profili di attività dei calciatori di alto livello nel corso della partita 7, 15, 63-70.
È stato dimostrato che i calciatori di alto livello
coprono una distanza totale maggiore e/o corrono ad intensità maggiore se paragonati a calciatori di categorie inferiori 10, 11, 15, 18, 20, 71. La posizione sul terreno di gioco sembra essere un fattore
245
EIRALE
Central defenders has been reported covering less overall distance and perform less highintensity running than players in other positions; this data is probably linked their tactical
functions and their lower physical capacity.18
Furthermore, in the top-level, strikers and
fullbacks sprint more than midfielders and defenders.18
The fatigues of the first half influences in
negative the total distance and high-intensity
running of the second half,3, 18, 72, 73 in particular
concerning strikers.18
Midfielders cover a longer distance during the game compared with other positional
roles.3, 4, 9, 15
Match performances measures of total distance covered and distance covered through
high-intensity running of the top-level players
decline as well by the end of the season.18
The purpose of this research was to analyze
football performance of a elite level Italian team
through video analysis to define a model in according to position on the field.
In particular our attention has been focused
on high intensity running and recovery time.
The present study has focused on 20 players
(mean age 28.2±3.3 height: 179±8.3 cm, weight:
77.4±7.8 kg from an elite First Division Italian
League team, during the season 2003-2004, for
a number of 18 home matches. All subjects
were informed about the study purposes and
they gave their consent.
The automated vision based tracking system Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer,
2000. Prozone Sport Ltd, GB) has been used to
collect the data, the software “Physical Analysis”® (Mod. Trend, 2000. Prozone Sport Ltd, GB)
to analyze them.
Players have been divided into three categories: defenders, midfielders and strikers. Goalkeepers were not considered, as their performance model is completely different from all
other positions in soccer.
In order to uniform the data, we took in consideration only the performance of players on
the field for at least 80 minutes, for total 264
performances profiles. In the specific, we obtained 54 strikers (N.=5), 95 midfielders (N.=8)
and 115 defenders (N.=7) performances profiles.
Performance analysis have been carried out
246
chiave nel definire la performance dei calciatori
di alto livello 15, 20.
È stato riportato che i difensori centrali coprono una minore distanza totale ed effettuano minori corse ad elevata intensità rispetto ai giocatori
nelle altre posizioni; questo dato è probabilmente
legato alle loro funzioni tattiche e alla loro minore
capacità fisica 18.
Inoltre, per quanto concerne i calciatori di
alto livello, gli attaccanti e i terzini effettuano più
sprint rispetto a centrocampisti e difensori 18.
L’affaticamento accumulato nel corso del primo tempo influisce negativamente su distanza totale e corse ad alta intensità effettuate nel secondo
tempo 3, 18, 72, 73, soprattutto per quanto concerne
gli attaccanti 18.
I centrocampisti coprono una distanza maggiore durante la partita rispetto ai giocatori nelle
altre posizioni 3, 4, 9, 15.
I valori della performance per distanza totale
coperta e distanza coperta correndo ad alta intensità nei giocatori di alto livello calano inoltre
al termine della stagione 18.
L’obiettivo della ricerca è stato quello di analizzare la performance calcistica di una squadra
italiana d’elite attraverso l’analisi delle riprese video, al fine di definire un modello di performance
in accordo alla posizione dei giocatori sul terreno
di gioco.
La nostra attenzione si è concentrata soprattutto sulle corse ad alta intensità e sul tempo di
recupero.
Materiali e metodi
Il presente studio ha preso in considerazione 20
calciatori (età media 28,2±3,3 altezza: 179±8,3
cm, peso: 77,4±7,8 kg) di una squadra di alto livello del campionato italiano di serie A durante la
stagione 2003-2004 per un totale di 18 partite casalinghe. Tutti i soggetti sono stati informati circa
gli obiettivi dello studio e hanno fornito il proprio
consenso.
Per raccogliere i dati è stato utilizzato il sistema di rilevazione automatica basato sulla visione
Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer, 2000,
Prozone Sport Ltd, UK), mentre il software “Physical Analysis” ® (Mod. Trend, 2000. Prozone Sport
Ltd, UK) è stato utilizzato per analizzarli.
I calciatori sono stati divisi in tre categorie: difensori, centrocampisti e attaccanti. I portieri non
sono stati inclusi, poiché il loro modello di performance è del tutto diverso da quello delle altre
posizioni sul terreno di gioco.
Al fine di uniformare i dati, abbiamo preso in
Settembre 2011
considering three different speeds of running:
13-16 km/h (low speed running), 16-19 km/h
(high speed running) and >19 km/h (sprint).22,
23 Distances covered at speed lower than 8
km/h was considered as walking.
We defined as recovery the period between
two events of running at speed higher than 16
km/h (aerobic threshold).
For each range of speed we calculated:
number of events (N); time spent (T), and meters covered (M).
We considered as “event” in a certain range
of speed, a minimum time spent in that range of
0.2 s. Furthermore, the minimum time considered as an “exit” from a certain range of speed
(elapsing two different events) was 0.5 s.
For each variable mean values and standard
deviation values have been calculated.
The effect of the position on the field was
analyzed for each variable by a one-way analysis of variance (ANOVA) for repeated measures
(3 positions). Pair-wise comparisons were applied post hoc to further investigate the effect
of each position. Statistical analysis were performed with Systat software (Systat, Evanston,
IL, USA) and the level of statistical significance
was set at P<0.05.
Results
Distance covered – positional differences
The mean distance covered for all players of
the team has been 11221±897 m (with a maximum of 14.091 m and a minimum of 8834 m)
with a mean of minutes 93.41 (±3.4) per game.
Distance covered at low, high, sprint and walking
speed for all players had been 1494.17±303.19
m, 936.52±227.30 m, 1100.15±344.10 m and
4362.51±417.23 respectively.
Positional differences are shown in Table I.
All these differences were globally significative (P<0.001); significant differences have been
found also comparing positional groups each
others (P<0.000 for all, except striker/defenders for total distance P=0.009 and midfielders/
defenders for walking speed distance P=0.045).
For what concern sprint velocity, strikers
covered longer distance, followed by defenders and midfielders; significative differences
have been recorded among all groups globally
Vol. 64 - N. 3
EIRALE
considerazione solo la performance di giocatori
che sono scesi in campo per almeno 80 minuti,
per un totale di 264 profili di performance. Nello
specifico, abbiamo ottenuto profili di performance per 54 attaccanti (N.=5), 95 centrocampisti
(N.=8) e 115 difensori (N.=7).
Le analisi della performance sono state condotte tenendo in considerazione tre diverse velocità
di corsa: 13-16 km/h (corsa a bassa velocità),
16-19 km/h (corsa ad alta velocità) e >19 km/h
(sprint).22, 23 Distanze coperte ad una velocità
inferiore agli 8km/h sono state considerate come
andatura lenta.
Come recupero abbiamo definito un periodo di
tempo compreso tra due corse effettuate a una velocità superiore ai 16 km/h (soglia aerobica).
Per ogni intervallo di velocità abbiamo calcolato: numero di eventi (N), tempo impiegato (T) e
metri coperti (M).
Abbiamo considerato come “evento” in un certo
intervallo di velocità, un tempo minimo speso in
quell’intervallo di 0,2 s. Inoltre, il tempo minimo
considerato come “uscita” da un determinato intervallo di velocità (tra due diversi eventi) è stato
di 0,5 s.
Analisi statistica
Sono stati calcolati valori medi e valori di deviazione standard per ciascuna variabile.
L’effetto della posizione sul terreno di gioco è stato analizzato per ogni variabile tramite
un’analisi univariata della varianza (ANOVA)
per misurazioni ripetute (3 posizioni). Confronti
per coppie sono stati applicati post hoc al fine di
indagare ulteriormente l’effetto di ogni posizione.
Le analisi statistiche sono state effettuate tramite
il software Systat (Systat, Evanston, IL, USA) e il
livello di significatività statistica è stato fissato a
P<0,05.
Risultati
Distanza coperta - differenze posizionali
La distanza media coperta per tutti i giocatori
della squadra è stata di 11,221±8,97 m (con un
massimo di 14,091 m e un minimo di 8834 m),
con una media di 93,41 minuti (±3,4) a partita. La distanza coperta a velocità bassa, elevata,
sprint e ad andatura lenta per tutti i giocatori è stata rispettivamente di 1494,17±303,19 m,
936,52±227,3 m, 1100,15±344,10 m e 4362,51±
417,23.
Le differenze di posizione sono illustrate nella
Tabella I.
247
EIRALE
Table I.—The mean distance covered according to the different roles.
Tabella I. — Distanza media coperta in base ai diversi ruoli.
Mean +SD
SD
Mean
SD
Mean
SD
Mean
SD
Role
Minutes
of play
Meters tot.
Meters. tot.
Low
Meters. tot.
High
Meters tot.
Sprint
Meters. tot.
walking
S
S
M
M
D
D
All
All
92.76
5.81
92.42
5.4
94.52
3.19
93.41
4.76
10717.50
861.39
11700.10
862.93
11061.69
749.49
11221.01
897.34
1168.77
207.29
1698.80
247.35
1477.92
237.32
1494.17
303.19
775.41
160.76
1074.28
211.79
898.37
201.7
936.52
227.3
1186.84
270.06
1136.99
358.45
1029.01
351.61
1100.15
344.1
4709.84
456.49
4219.06
367.99
4317.91
341.73
4362.51
417.23
Table II.—Distance covered – first/second half differences.
Tabella II. — Distanza coperta ‑ differenze primo/secondo tempo.
Mean±SD
Mean±SD
Mean±SD
Role
Diff. % Low
Diff. % High
Diff. % Sprint
A
C
D
-10.12±20.79
-13.67±16.07
-10.31±15.73
-11.20±22.5
-14.79±20.73
-10.05±23.09
-13.23±27.92
-10.12±35.06
-2.78±39.99
(P=0.009) but no difference has been found
between strikers and midfielder. On the other
hand, difference has been found comparing
striker and defenders (P=0.029) and defenders
and midfielders (P=0.004).
As shown in Table II, midfielder have the
higher percental difference in distance covered
among the first and the second half for low and
high speed. On the other hand, strikers have
the higher difference at sprint speed.
None of these differences is significative.
Analysis of sprint events – positional differences
Table II shows all the events of sprint divided
in according of the length of the sprint itself.
Strikers are the group with the higher number
of events, except for 2-4 m and 5-9 m interval and for the total number of sprint, in which
midfielder are the group wih the higher number
of events.
Significative differences have been recorded
by comparing globally the three groups for all
the distances except for 20-29 meters.
Comparing group by group, no differences
have been found between strikers and defenders for 2-4 meters.
Considering sprint during the first half, difference has been found among the three groups
globally (P<0.005) and between strikers and defenders (P<0.005) and midfielders and defenders (P>0.05 but no difference has been found
between strikers and midfielders.
248
Tutte queste differenze sono state globalmente
significative (P<0,001); differenze significative
sono state rilevate anche confrontando i gruppi
posizionali l’uno con l’altro (P<0,000 per tutti,
eccetto attaccanti/difensori per distanza totale
P=0,009 e centrocampisti/difensori per distanza
ad andatura lenta P=0,045).
Per quanto concerne lo sprint, gli attaccanti
hanno coperto una distanza maggiore, seguiti da
difensori e centrocampisti; differenze significative
sono state rilevate globalmente tra tutti i gruppi
(P=0,009) ma nessuna differenza è stata rilevata
tra attaccanti e centrocampisti. D’altro canto, è
stata osservata una differenza paragonando attaccanti e difensori (P=0,029) e difensori e centrocampisti (P=0,004).
Come illustrato nella Tabella II, i centrocampisti mostrano la più elevata differenza percentuale
nella distanza coperta tra primo e secondo tempo
per velocità a bassa ed elevata intensità. D’altra
parte, gli attaccanti hanno la maggiore differenza nello sprint.
Nessuna di tali differenze è significativa.
Analisi degli eventi di sprint - differenze posizionali
La Tabella II mostra tutti gli eventi di sprint
suddivisi in base alla lunghezza dello sprint. Gli
attaccanti sono il gruppo con il maggior numero
di eventi, eccetto che per gli intervalli di 2-4 m e
5-9 m e per il numero totale di sprint, nei quali i
centrocampisti sono il gruppo con il maggior numero di eventi.
Settembre 2011
EIRALE
Table III.—Numbers of events for each class of distance at sprint velocity.
Tabella III. — Numero di eventi per ciascuna classe di distanza a velocità sprint.
Role
Media
SD
Media
SD
Media
SD
Media
SD
S
S
M
M
D
D
All
All.
Sprint
2-4m
4-9m
10-19m
20-29m
30-39m
over 40
Num tot
1t
2t
Max m
30.72
22.78
36.85
13.39
31.17
17.48
32.91
3.42
30.63
10.74
34.76
12.46
28.63
11.92
31.34
3.13
25.50
7.09
25.42
9.57
22.56
7.87
24.49
1.67
9.02
2.58
8.40
4.35
7.78
3.93
8.40
0.62
4.09
1.85
2.84
2.09
3.05
2.05
3.33
0.67
2.65
1.48
1.86
1.44
1.93
1.62
2.15
0.44
102.61
34.9
110.14
33.47
95.12
33.49
102.62
7.51
655.46
191.98
619.96
218.2
546.32
227.97
607.25
55.67
528.26
159.91
512.07
196
479.30
191.9
506.54
24.94
54.16
11.57
50.14
11.63
51.26
12.97
51.85
2.07
Table IV.—Mean and median of recovery time during both first and second half.
Tabella IV. — Media e mediana del tempo di recupero durante il primo e il secondo tempo.
Role
Media
SD
Media
SD
Media
SD
A
A
C
C
D
D
Rec
Media
10-30s
30-60s
60-120s
> 120s
1t
2t
1t
2t
58.63
43.40
86.72
30.40
67.77
31.56
46.48
13.30
55.67
13.30
48.97
16.42
35.57
8.25
36.71
6.53
33.77
6.33
21.61
4.47
18.81
4.54
21.30
4.23
4.60
2.50
3.90
2.20
5.30
2.90
0.00.29
0.00.07
0.00.23
0.00.06
0.00.29
0.00.09
0.00.36
0.00.09
0.00.29
0.00.07
0.00.35
0.00.13
0.00.19
0.00.05
0.00.13
0.00.05
0.00.18
0.00.08
0.00.25
0.00.09
0.00.17
0.00.07
0.00.22
0.00.11
During the second half, no difference in
sprint among the three groups has been found
Concerning the longer sprint performed, no
differences have been found among the groups
(Table III).
Analysis of recovery events – positional differences
Analysis of recovery events (Table IV) has
shown that miedfielders have the higher number
of events for the first three interval groups (2-9
s, 10-29 s, 30-59 s) though in the last interval the
difference was not significative. Strikers have
the higher number of events for what concern
60-120 s interval, defenders lead regarding the
number of events for interval of recovery more
than 120 seconds. In this case differences between the three groups were significative.
Analysis of differences comparing group by
group has shown no differences between strikers and difenders for all ranges of recovery time
and no differences among strikers and midfielders for recovery time longer than 120 seconds.
Table IV shows also mean and median of recovery time during both first and second half.
In both cases, strikers are the group with
higher values, followed by defenders and midfielders, respectively.
Vol. 64 - N. 3
Median
2-9s
Sono state registrate differenze significative
confrontando globalmente i tre gruppi per tutte le
distanze eccetto che per i 20-29 metri.
Confrontando gruppo per gruppo non sono state osservate differenze tra attaccanti e difensori
per i 2-4 metri.
Considerando gli sprint durante il primo tempo, è stata rilevata una differenza generale tra
i tre gruppi (P<0,005), tra attaccanti e difensori (P<0,005) e tra centrocampisti e difensori
(P>0,05) ma nessuna differenza è stata rilevata
tra attaccanti e centrocampisti.
Non è stata rilevata alcuna differenza tra gli
sprint dei tre gruppi nel corso del secondo tempo.
Per quanto concerne il più lungo sprint effettuato, non è stata rilevata alcuna differenza tra
i gruppi.
Analisi degli eventi di recupero - differenze posizionali
L’analisi degli eventi di recupero (Tabella IV)
ha mostrato che i centrocampisti hanno il maggior numero di eventi per i primi 3 gruppi di intervallo (2-9 s, 10-29 s, 30-59 s) sebbene nell’ultimo
intervallo la differenza non sia significativa. Gli
attaccanti hanno il maggior numero di eventi per
quanto concerne l’intervallo 60-120 s, mentre i
difensori hanno il maggior numero di eventi per
249
EIRALE
Discussion
Our research allowed us to define a performance profile for an Italian elite soccer team during home match in the season 2003-04, especially for what concern high intensity running
and recoveries.
Principal findings of this study were:
1) mean total distance covered by all players
of the team confirmed results present in literature with study using similar technology to collect data;22, 23
2) position on the field is a significant factor
in determining the distance covered during the
match at different speeds. This finding is of fundamental importance in the choice of training
methodology: the current trend of modern football is, in fact, to individualize athletic training as
much as possible, both as a function of individual
physical characteristics and of the position on the
field.74, 75 In particular, the exact quantification
of high intensity running phases, is an important
individual factor in training aimed at improving
the so-called “repeated sprint ability”;76, 77
3) no difference among first and second half
regarding distance covered at low, high and
sprint speed has been found.
This information allows us to emphasize an
important aspect of the phenomenon of fatigue
in soccer.
The effect of fatigue between the first and
the second half covers a relevant effect on the
economy of the game. It is interesting to note
how the players inserted at the beginning of
the second half are running 25% more at high
intensity that the players who started the game
during the last 15 minutes of the game.78
The drop in performance during the first 5’ of
the second half highlighted by some authors, is
mainly attributable to two factors: the decrease
in muscle temperature and the decrease in the
kinetics of O2.79
The decrease in performance observed at the
end of the second half 79 would instead attributable to depletion of stocks of glycogen, thermal
stress, hyperthermia and dehydration.
The lack of difference between the distance
covered during the first and second half may
show that the recovering strategies implemented by the medical staff-such as fluids with an
ideal glycemic index intake and rehydration have proved effective in preventing loss of performance.
This aspect was also complemented by an
equally appropriate athletic training. The fact
250
l’intervallo di recupero superiore ai120 secondi.
In questo caso le differenze tra i tre gruppi erano
significative.
L’analisi delle differenze nel confronto gruppo
per gruppo non ha mostrato differenze tra attaccanti e difensori per tutti gli intervalli di tempo di
recupero, né ha mostrato differenze tra attaccanti
e difensori per tempi di recupero superiori ai 120
secondi.
La Tabella IV mostra anche media e mediana
del tempo di recupero durante il primo e il secondo tempo.
In entrambi i casi gli attaccanti erano il gruppo
con i valori più elevati, seguiti rispettivamente da
difensori e centrocampisti.
Discussione
La nostra ricerca ci ha permesso di definire un
profilo della performance per una squadra italiana di alto livello durante le partite casalinghe
nella stagione 2003-2004, soprattutto per quanto
riguarda le corse ad alta intensità e i recuperi.
Le principali scoperte di questo studio sono state:
1) la distanza media totale coperta da tutti i
giocatori della squadra conferma i risultati della
letteratura di studi effettuati usando una tecnologia per la raccolta dei dati simile 22, 23;
2) la posizione sul terreno di gioco è un fattore
significativo nel determinare la distanza coperta
durante la partita a diverse velocità. Questa scoperta è di fondamentale importanza nella scelta
del metodo di allenamento: la tendenza attuale
del calcio moderno, infatti, è quella di personalizzare l’allenamento sportivo il più possibile, sia
in funzione delle caratteristiche fisiche individuali, sia in funzione della posizione sul terreno di
gioco 74, 75. In particolare, l’esatta quantificazione
delle fasi di corsa ad alta intensità è un fattore
individuale importante nell’allenamento mirato a
migliorare la cosiddetta “capacità di sprint reiterati” 76, 77;
3) non è stata identificata alcuna differenza
tra il primo e il secondo tempo riguardo alla distanza coperta a velocità bassa, alta o sprint.
Questa informazione ci consente di enfatizzare un aspetto importante del fenomeno dell’affaticamento nel calcio.
L’effetto dell’affaticamento tra il primo e il secondo tempo riveste un ruolo importante nell’economia del gioco.
È interessante notare come i giocatori inseriti
all’inizio del secondo tempo corrano il 25% più
ad alta intensità rispetto ai giocatori che iniziano
Settembre 2011
that during the season when the search was
conducted, the team has won one of the most
prestigious trophies in Italian football, highlights the need and importance of appropriate
strategy for recovering that supports an equally
valid basis for specific athletic training;
4) midfielder performance is characterized by
high distance covered at low-medium intensity,
elevate number of sprints for short distances,
recoveries for short periods of time;
5) strikers are mainly covering long distances at high speed intensity, trough sprinting for
medium-long distances and consistent recovery
intervals;
6) defenders model of performance is in
between the profiles of strikers and midfielders, with long distance covered at low intensity
speed alternate with long sprints and middle
recoveries.
These data underline the substantial difference in the physiological pattern of behavior,
both central and peripheral, influenced by different tactic positions of the players.
In particular, a high number of sprints on
short distance of the strickers would require an
implementation of an explosive force enhancing plan together with an aerobic exercise program, as they can beneficiate of an adequate
period of recovery.
Conversely, midfielder should have a specific
training of “endurance” to explosive force as
they can beneficiate only of reduced and incomplete recovery times.80, 81 Finally, these data
suggest for defenders a work more focused on
maximizing the efficiency of the central mechanisms (i.e., the increasing of Maximal Aerobic
Speed).81-83
After standardizing the categories of players
considered, grouping six different positional
roles considered in a recent study (central defenders, full backs, central defensive midfielders, central attaching midfielders and strikers)
into the three categories considered in our study,
we attempted to compare our results with data
of a research on European soccer match-play
between English Premier League and Spain first
division football players.84
However, it was not possible to compare all
data of the present study because of the technical difference between the two different video
match analysis system used. In fact, in Dellal’s
study Amisco Pro® multi camera match analysis system was used (Amisco Pro®, Sport_universal, Nice, France), and high intensity running
was considered between 21 and 24 km.h-1 while
Vol. 64 - N. 3
EIRALE
la partita nel corso degli ultimi 15 minuti dell’incontro 78.
Il calo delle prestazioni durante i primi 5’ del
secondo tempo evidenziato da alcuni autori è
attribuibile soprattutto a due fattori: il calo della
temperatura muscolare e il calo nella cinetica del
consumo di O2 79.
Il calo delle prestazioni osservato al termine del
secondo tempo 79 sarebbe invece attribuibile alla
deplezione delle riserve di glicogeno, stress termico, ipertermia e disidratazione.
L’assenza di differenza tra la distanza coperta
durante il primo e il secondo tempo potrebbe indicare che le strategie di recupero attuate dallo staff
medico, come i fluidi con indici di assunzione glicemica e reidratazione ideali, si sono dimostrati
efficaci nel prevenire il calo della performance.
Tale aspetto è stato anche accompagnato da un
allenamento sportivo altrettanto adeguato. Il fatto
che durante la stagione in cui è stata condotta la
ricerca la squadra abbia vinto uno dei più prestigiosi trofei calcistici italiani evidenzia la necessità
e l’importanza di una strategia adeguata per il
recupero a supporto di un’altrettanto valida base
per l’allenamento sportivo specifico;
4) la prestazione dei centrocampisti è caratterizzata da un’elevata distanza coperta ad intensità medio-bassa, un elevato numero di sprint
per brevi distanze e recupero per brevi periodi di
tempo;
5) gli attaccanti coprono soprattutto lunghe distanze ad alta intensità, con sprint per distanze
medio-lunghe e intervalli di recupero costanti;
6) il modello di prestazione dei difensori si trova a metà strada tra il profilo degli attaccanti e
quello dei centrocampisti, con una lunga distanza coperta a bassa intensità alternata a lunghi
sprint e recuperi intermedi.
Tali dati sottolineano la sostanziale differenza nel modello di comportamento fisiologico, sia
centrale che periferico, influenzato dalle diverse
posizioni tattiche dei giocatori.
In particolare, un elevato numero di sprint
degli attaccanti su breve distanza richiederebbe
l’implementazione di un programma di potenziamento della forza esplosiva unito ad un programma di esercizi aerobici, poiché essi possono beneficiare di un adeguato tempo di recupero.
Al contrario, i centrocampisti dovrebbero avere
un allenamento specifico di “resistenza” alla forza esplosiva, poiché essi possono beneficiare solo
di tempi di recupero ridotti e incompleti 80, 81. Tali
dati suggeriscono infine per i difensori un lavoro
più concentrato sull’ottimizzazione dell’efficienza dei meccanismi centrali (cioè l’incremento
della velocità aerobica massimale) 81-83.
251
EIRALE
*
**
**
11200
**
11061
11100
11000
ns
10900
10800
10700
10696
10572
10600
10500
10400
10300
LLD
PLD
ITD
Figure 1.—Statistical difference in three different first division.
Figura 1. — Differenza statistica in tre diverse prime divisioni.
sprint a run speed over 24.1 km.h-1. On the contrary, in our study we used the automated vision
based tracking system Digital Stadium® (Prozone
3-Matchviewer 2000. Prozone Sport Ltd. Great
Britain and high intensity running was considered a run included between 16 and 19 km.h-1
and was considered as sprint the run speed over
19 km.h-1. For this reason, it was statistically possible to compare only the total distance running.
For what concern defenders (Figure 1 and
Table V), our study showed a total distance running 4.4% greater than the Spanish first division
defenders (11061.7±319.0 versus 10572.9±779.1
m, P<0.01) and 3.3% greater than English
first division defenders (11061.7±319.0 versus
10696.3±751.9 m, P<0.01).84
Regarding midfielders (Figure 2 and Table
VI), Italian first division midfielders performed a
total distance running 4.4% greater than spanish
(11700.1±862.9 versus 11164.0±963.0 m; P<0.01)
and 2% greater than English (11700.1±862.9
versus 11458.6±758.0 m; P<0.05).84
11700
11800
11700
11600
10500
11400
11300
11200
11100
11000
10900
10800
*
11458
11164
PLM
ITM
LLM
Figure 2.—Statistical difference between total distance
running performed by La Liga Midfielder Players (LLM),
Premier League defenders players (PLM) and Italian Club
Defenders Players considered in our study (ITM). ns: no
significant statistical difference; * P<0.05; **P<0.01.
Figura 2. — Differenza statistica tra totale della distanza
corsa da centrocampisti appartenenti a “La Liga (LLC) ”,
alla “Premier league (PLC)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITC). ns: nessuna differenza
statistica significativa; *P<0,05; **P<0,01.
Dopo la standardizzazione delle categorie di
calciatori considerate, raggruppando sei ruoli
tattici considerati in un recente studio (difensori
centrali, terzini, centrocampisti difensori centrali,
centrocampisti attaccanti centrali, e attaccanti)
nelle tre categorie considerate nel presente studio,
abbiamo cercato di confrontare i nostri risultati
con i dati di una ricerca su partite di calcio europee tra squadre della prima divisione inglese e
spagnola 84.
Non è stato tuttavia possibile confrontare tutti
i dati del presente studio a causa della differenza
tecnica tra i due diversi sistemi di analisi delle
riprese video della partita. Di fatto, nello studio di
Dellal è stato utilizzato il sistema di analisi della
partita multi-camera Amisco Pro® (Amisco Pro®
Table V.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga defenders Players (LLD),
Premier League defenders players (PLD) and Italian Club Defenders Players considered in our study (ITD).
ns: no significant statistical difference.
Tabella V. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da difensori appartenenti a “La Liga
(LLD)”, alla “Premier League (PLD)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITD). ns: nessuna differenza statistica significativa.
LLD
PLD
ITD
LLD
PLD
ITD
----ns
**
ns
----**
**
**
-----
**P<0.01.
252
Settembre 2011
EIRALE
Table VI.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga Midfielder Players (LLM),
Premier League defenders players (PLM) and Italian Club Defenders Players considered in our study (ITM).
ns: no significant statistical difference.
Tabella VI. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da centrocampisti appartenenti a “La
Liga” (LLC), alla “Premier League (PLC)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITC). ns:
nessuna differenza statistica significativa.
LLM
PLM
ITM
LLM
PLM
ITM
----*
**
*
----*
**
*
-----
* P<0.05; **P<0.01.
Strikers comparison showed no statistical difference between players in the three different
leagues (Figure 3, Table VII).84
ns
ns
ns
10802
10800
10717
10717
10700
10600
10500
10400
10300
LLS
PLS
ITS
Figure 3.—Statistical difference between total distance
running performed by La Liga Strikers Players (LLS),
Premier League Strikers players (PLS) and Italian Club
Strikers Players considered in our study (ITS). ns: no significant statistical difference.
Figura 3. — Differenza statistica tra totale della distanza
corsa da attaccanti appartenenti a “La Liga (LLA)”, alla
“Premier league (PLA)” e alle squadre italiane considerate nel nostro studio (ITA). ns: nessuna differenza statistica significativa.
- Sport Universal, Nizza, Francia), mentre come
corsa ad elevata intensità e come sprint sono state considerate rispettivamente velocità tra i 21 e
24 km/h-1 e velocità superiori ai 24,1 km.h-1. Al
contrario, nel nostro studio abbiamo utilizzato il
sistema di rilevazione automatica basato sulla visione Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer
2000, Prozone Sport Ltd, UK), mentre come corsa
ad elevata intensità e sprint sono state considerate
rispettivamente le velocità tra i 16 e i 19 km/h-1 e
le velocità superiori ai 19 km/h-1. Per tale motivo,
è stato statisticamente possibile confrontare solo il
totale della distanza corsa.
Per quanto concerne i difensori, (Figura 1, Tabella V), il nostro studio ha mostrato un totale della distanza corsa del 4,4% maggiore dei difensori
della prima divisione spagnola (11.061,7±319
versus 10572,9±779,1 m, P<0,01) e del 3,3%
maggiore dei difensori della prima divisione inglese (11061,7±319,0 versus 10.696,3±751,9 m,
P<0,01) 84.
Riguardo ai centrocampisti, (Figura 2, Tabella
VI), i centrocampisti della prima divisione italiana hanno effettuato un totale della distanza corsa
del 4,4% maggiore di quella spagnola (11.700,1
±862,9 contro 11.164,0±963 m; P<0,01) e del 2%
maggiore di quella inglese (11.700,1 ±862,9 contro 11.458.6±758 m; P<0,05) 84.
Il confronto degli attaccanti non ha mostrato
alcuna differenza statistica tra i giocatori dei tre
diversi campionati (Figura 3, Tabella VII) 84.
Table VII.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga Strikers Players (LLS),
Premier League Strikers players (PLS) and Italian Club Strikers Players considered in our study (ITS). ns: no
significant statistical difference.
Tabella VII. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da attaccanti appartenenti a “La Liga
(LLA)”, alla “Premier league (PLA)” e alle squadre italiane considerate nel nostro studio (ITA). ns: nessuna
differenza statistica significativa.
LLS
PLS
ITS
Vol. 64 - N. 3
LLS
PLS
ITS
----ns
ns
ns
----ns
ns
*
-----
253
EIRALE
This results show an higher performance in
Italian League respect of English and Spanish
ones, for what concern defenders and midfielders. However, for a real evaluation of football
performance, all other parameters should be
compared (i.e., the high intensity run, total
sprint distance, sprint number ecc.).
For this reason, we would want underline
the necessity of a standardization of all the
match analysis programs and data collection
guidelines, in order promote and encourage
the comparison between the different studies
performed in this area.
Further researches are necessary to confirm these findings and for eventually define
performance in according with position on
the field, eventually creating further categories as lateral or central positions. Different
teams and for a larger number of matches
need to be followed to characterize a more
general profile regarding performance in
soccer.
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254
Tali risultati mostrano una performance più
elevata nel campionato italiano rispetto al campionato inglese e spagnolo per quanto concerne
centrocampisti e difensori. Tuttavia, per una reale valutazione della performance calcistica, dovrebbero essere confrontati tutti i parametri (cioè
la corsa ad alta intensità, distanza totale degli
sprint, numero di sprint ecc.).
Per tale motivo, vogliamo evidenziare la necessità di una standardizzazione dei programmi di
analisi delle partite e delle linee guida sulla raccolta dei dati, al fine di promuovere e incoraggiare il
confronto tra i diversi studi effettuati in quest’area.
Ulteriori ricerche sono necessarie per confermare tali scoperte e per definire eventualmente la performance in accordo alla posizione sul
terreno di gioco, creando eventualmente altre
categorie come le posizioni centrali o laterali.
Bisognerebbe seguire diverse squadre per un
maggior numero di partite al fine di caratterizzare un profilo più generale riguardo alla performance calcistica.
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Received on October 15, 2010. - Accepted for publication on September 22, 2011.
Corresponding author: Prof. I. Sannicandro, University of Foggia, Italy. E-mail: [email protected]
256
Settembre 2011

Medical area
Area medica
MED SPORT 2011;64:257-68
Characteristics of the bicuspid aortic
valve in non top-level athletes:
a retrospective review of 16 years
Caratteristiche della valvola aortica bicuspide
in una popolazione sportiva non top-level
valutata in un periodo di oltre 16 anni
G. POLETTI, S. PIOLANTI, M. CELLINI
Unit of Sports Medicine, Local Health Unit, Casalecchio di Reno, Bologna, Italy
SUMMARY
Aim. A retrospective analysis of non top-level athletes (N.=19883) undergoing examination for physical fitness for
competitive sports was conducted to identify cases of bicuspid aortic valve (BAV).
Methods. In the 16-year period (January 1, 1995 to March 31, 2011), 50 cases of BAV were diagnosed on transthoracic echocardiography (TTE) (N.=5601) performed at the Sports Medicine Center, Bologna (Casalecchio) Local
Health Board.
Results. The prevalence of BAV was 0.89% (50/5601). The average age of the study population was 19.74±11.62
years; BAV was diagnosed in males in 78% of cases. Almost 50% of BAV cases were “uncomplicated”; there was a
more frequent association between BAV and aortic insufficiency. The natural course of BAV in the young is toward
aortic insufficiency rather than aortic stenosis, which is the natural course of BAV in adults, and the most common
complication described in the literature. This apparent age-related change may be correlated with the particularly
low age of our sample compared to that of other studies. Aortic root dilatation was second only to aortic valve insufficiency, whereas dilatation of the ascending aorta was extremely rare.
Conclusion. The study shows that the prognosis of BAV in young athletes is good despite the assumption that, since it
is a disease of the aortic wall, progression of the disease will inevitably require valve or ascending aorta replacement.
The findings highlight the importance of TTE in the diagnosis and monitoring of this congenital heart disease. This
screening method should be offered at least once during a competitive athlete’s sports career.
Key words: Aortic valve – Aorta – Echocardiography -Eligibility determination.
RIASSUNTO
Obiettivo. È stata effettuata un’analisi retrospettiva su 19883 atleti visitati in occasione del rilascio dell’idoneità sportiva agonistica al fine di ricercare tutti i casi di valvola aortica bicuspide (VAB) diagnosticati.
Metodi. Sono stati consultati i referti di 5601 ecocardiografie transtoraciche eseguite dal 1 gennaio 1995 al 31 marzo
2011 presso il Centro di Medicina dello Sport di secondo livello dell’Azienda USL di Bologna (Casalecchio di Reno).
Risultati. La prevalenza della VAB è risultata pari allo 0,89% (50/5601). L’età media della popolazione esaminata è
risultata di 19,74 anni (±11,62); la VAB è stata diagnosticata in soggetti di sesso maschile nel 78% dei casi. Quasi
il 50% delle VAB diagnosticate risultano “non complicate”, anche se è apparsa ancora più frequente l’associazione
tra VAB e insufficienza aortica. Particolarmente importante è risultato il fatto che l’evoluzione prevalente della VAB,
nella popolazione considerata, vada verso l’insufficienza valvolare aortica piuttosto che verso la stenosi, che invece
rappresenta il risultato evolutivo della VAB nell’adulto e complessivamente la complicanza più frequente descritta in
letteratura. Questa apparente diversa evoluzione potrebbe essere correlata all’età media particolarmente bassa del
campione di atleti valutati rispetto a quelli degli altri studi presenti in letteratura. La dilatazione della radice aortica
nel nostro studio è seconda solo all’insufficienza valvolare aortica, al contrario della dilatazione dell’aorta ascendente
risultata assai rara.
Conclusioni. Dal presente studio emerge il fatto che la prognosi della VAB nel giovane sportivo è buona malgrado
l’inevitabile presupposto che, trattandosi di malattia della parete aortica, l’evoluzione della patologia proceda ine-
Vol. 64 - N. 3
257
POLETTI
Bicuspid aortic valve
sorabilmente verso la sostituzione valvolare e spesso anche dell’aorta ascendente. Il presente studio mette in luce
l’indispensabilità dell’esame ecocardiografico per la diagnostica e il monitoraggio di questa cardiopatia congenita in
fase non complicata. Si ritiene pertanto che tale metodica di screening debba essere proposta almeno una volta nel
curriculum dell’atleta agonista.
Parole chiave: Valvola aortica bicuspide - Dilatazione, radice aortica - Dilatazione, aorta ascendente - Ecocardiografia - Idoneità sportiva agonistica
D
iseases of the aorta and the aortic valve
have attracted growing attention from the
cardiovascular community. So, too, in sports
medicine, with the wider use of echocardiography starting from the mid-1990s, more
and more athletes have been noted to have
bicuspid aortic valve (BAV). The most frequent congenital heart disorder, BAV has
a prevalence of 0.5-2%.1-6 The Shaefer classification scheme 7 distinguishes three types
of BAV: type 1 – union of the right and left
coronary leaflets, creating an anteroposterior
valve; type 2 – union of the right coronary
and the non coronary leaflets or laterolateral
valve; type 3 – union of the left coronary and
the non coronary leaflets, the rarest form of
the malformation. In all three types, BAV is
differentiated according to the presence or absence of a raphe or fibrous crest, the site of a
congenitally fused commissure.
It is generally held that BAV is the local
expression of a disease involving the entire
aortic tree; thus, a connective tissue disorder of the aortic wall similar to Marfan’s syndrome.8-10 The natural history of the disease
includes stenosis and/or valve failure, often
with dilatation of the ascending aorta.11-13
Complications may be infectious endocarditis or far more rarely aortic dissection.14-16
Of unknown origin, BAV is more frequently
encountered in males 5, 16, 17 and may occur
sporadically or within families.18 It is often associated with other congenital heart diseases,
most frequently with aortic coarctation and
interventricular defects.18, 19
With this study we conducted a review of
clinical cases of BAV diagnosed over a 16-year
period at the second level Sports Medicine
Center, Sports Medicine Services, Bologna-Casalecchio Local Health Board. The aims were
to define BAV morphologically and clinically,
analyze the natural course of the disorder, and
evaluate its prognosis with a view to understand the relevance of BAV for the issuance of
competitive sports fitness certification, which
carries medicolegal implications.
258
N
egli ultimi anni il mondo scientifico in ambito
cardiovascolare ha posto grande attenzione
alla patologia dell’aorta e della valvola aortica.
Anche in campo medico-sportivo, a partire dalla metà degli anni ’90 è aumentato l’interesse e
l’attenzione per la valvola aortica bicuspide (VAB)
in quanto con un maggiore utilizzo dell’ecocardiografia si scoprono molti casi di sportivi portatori di tale patologia.
La valvola aortica bicuspide (VAB) rappresenta
infatti la cardiopatia congenita più frequente con
una prevalenza che varia dallo 0,5% al 2% 1-6. Secondo la classificazione di Shaefer 7 si riconoscono
tre tipi di VAB: il tipo 1, caratterizzato dalla fusione della cuspide coronarica destra con la cuspide
coronarica sinistra caratterizzando una valvola
aortica antero-posteriore, il tipo 2, caratterizzato dalla fusione della cuspide coronarica destra
con la cuspide non coronarica o valvola laterolaterale, il tipo 3, molto raro, caratterizzato dalla
fusione della cuspide coronarica sinistra con la
cuspide non coronarica. In tutte e tre le forme si
distinguono VAB con o senza rafe o cresta fibrosa,
che rappresenta il sito di fusione congenita delle 2
parti della cuspide congiunta.
È opinione diffusa che la VAB in realtà rappresenti l’espressione localizzata alla valvola di
una malattia che coinvolge tutto l’albero aortico,
si tratterebbe quindi di una malattia a carico del
connettivo della parete aortica, similmente alla
sindrome di Marfan 8-10.
Infatti oltre all’evoluzione in stenosi e/o in insufficienza valvolare, la VAB evolve spesso in dilatazione dell’aorta ascendente 11-13. Le complicanze sono rappresentate invece dall’endocardite
infettiva e, molto più raramente, dalla dissezione
aortica 14-16. La VAB è più frequente nel sesso maschile 5, 16, 17, ha una patogenesi sconosciuta e può
essere un reperto sporadico o familiare 18. È spesso
associata ad altre cardiopatie congenite, fra le più
frequenti la coartazione aortica e il difetto interventricolare 18, 19.
Con il presente studio abbiamo voluto fare una
revisione dei casi clinici di VAB che sono stati diagnosticati nell’arco degli ultimi 16 anni presso il
nostro Centro di Medicina dello Sport di II livello
che fa parte della Unità Operativa Complessa di
Settembre 2011
POLETTI
We reviewed all cases of BAV diagnosed on the
basis of echocardiographic findings in 5601 procedures performed at our center over a 16-year
period (1 January 1995 – 31 March 2011). A total
of 19883 athletes (17643 at our center and 2240
at first level centers) underwent examination for
competitive sports fitness certification. All participants gave their informed consent. BAV revealed
at transthoracic echocardiography (TTE) was further studied by 24 hour Holter monitoring during
training sessions; in cases where Holter monitoring was not performed or gave insufficient results, athletes underwent maximum stress testing.
Under this diagnostic protocol, athletes with BAV
underwent transesophageal echocardiography
(TEE) or third level imaging studies (angio-magnetic resonance of the thoracic aorta) if their case
was doubtful or they presented with associated
pathologies and/or arrhythmias.
Until March 2010, a color Doppler echocardiograph (Esaote Caris Plus) was used at the
center; this system was then upgraded with an
Esaote MyLab 50 Gold; both machines were
equipped with second harmonic imaging. Aortic insufficiency was assessed with color Doppler ultrasound (long-axis, parasternal short-axis, 3- and 5-chamber apical views) according to
2006 ACC/AHA guidelines 20 (scale 0-4+). Aortic stenosis was assessed in 5-chamber apical
projection with continuous Doppler ultrasound
(peak velocity, >2 m/s; maximum gradient, >20
mm Hg; mean gradient, >10 mmHg).8, 16, 21 All
data were collected using in-house software.
Results
Of the total of 5601 echocardiographies performed, BAV was revealed in 50 cases (prevalence, 0.89%). Table I shows the characteristics
of the BAV cases stratified by age, sex and type
of sport practiced. The overwhelming majority
(43/50, 86%) were young (<30 years of age);
2 were aged between 31 and 40 years; 4 between 41 and 50 years; and 1 was 57 years
old. Some 70% (35/50) of cases were among
the very young (10 to 14 years of age). History taking disclosed that only 5/50 (10%) were
aware of BAV among other family members.
Physical examination never raised suspicion of
BAV because symptoms were either absent or
aspecific for the condition: 2/50 (4%) referred
palpitations and aspecific chest pain, respectively. Although aspecific for BAV, rest electro-
Vol. 64 - N. 3
Medicina dello Sport dell’Azienda USL di Bologna.
Abbiamo cercato di inquadrare la tipologia delle
VAB sia da un punto di vista morfologico sia da
un punto di vista clinico, di evidenziare l’evoluzione di questa patologia cardiaca e di valutarne
la prognosi con l’intento anche di capire la compatibilità esistente fra VAB e sport al fine del rilascio dell’idoneità sportiva agonistica che comporta
un giudizio di tipo medico-legale.
Materiali e metodi
Abbiamo revisionato tutti i casi di VAB emersi
nell’arco di oltre 16 anni (dal 1 gennaio 1995 al
31 marzo 2011) con l’ausilio dei referti delle 5601
ecocardiografie effettuate presso il nostro Centro
nell’arco temporale sopra detto. In tale periodo
gli atleti visitati al fine del rilascio dell’idoneità
sportiva agonistica sono stati 19883 (17643 atleti
visitati presso il nostro Centro e 2240 in consulenza dai Centri di I livello). Tutti i soggetti sottoposti allo studio hanno fornito consenso informato.
Il riscontro di VAB all’ecocardiografia cardiaca
transtoracica (TTE) ha comportato un protocollo
di studio cardiologico non invasivo comprendente
un ECG Holter di 24 ore comprensivo della seduta
di allenamento e un test da sforzo massimale nei
casi in cui la seduta di allenamento durante la
registrazione Holter fosse stata disattesa o ritenuta
insufficiente. Nell’iter diagnostico seguito, solo nei
casi dubbi o con patologia e/o aritmie associate,
gli atleti con VAB sono stati sottoposti ad ecocardiografia transesofagea (TEE) o indagini di III livello, quali un’angio-RM dell’aorta toracica.
Abbiamo utilizzato un ecocardiografo color-Doppler Esaote modello Caris-plus fino al marzo 2010
poi, in seguito alla possibilità di aggiornamento
dell’attrezzatura, un apparecchio Esaote modello
Mylab50gold, entrambi dotati della seconda armonica. La presenza di insufficienza aortica (IAO) è
stata valutata con il color-Doppler sia in asse lungo e
asse corto parasternale, sia in proiezione apicale 3 e
5 camere, in accordo con le linee guida americane
20, su una scala da 0-4+. La stenosi aortica è stata
valutata in proiezione apicale 5 camere con doppler
continuo con picco massimo di velocità >2 m/s e gradiente massimo >20 mmHg e gradiente medio >10
mmHg 8, 16, 21. Tutti i dati sono stati raccolti attraverso un software di nostra produzione.
Risultati
Sulle 5601 ecocardiografie effettuate sui nostri
atleti sono stati diagnosticate 50 VAB, con una
prevalenza dell’0,89 %.
259
POLETTI
Table I.—Characteristics of 50 athletes with bicuspid
aortic valve.
Tabella I. — Statistica descrittiva dei 50 atleti con
VAB.
Age group (yrs)
N. of cases
10-14
15-20
21-30
31-40
41-50
>50
Mean age (yrs)
Sex
Male
Female
Sport
Soccer
Basketball
Cycling
Swimming, volleyball, running
Tennis, light athletics and handball
Dancing, artistic gymnastics, golf,
judo, karate, motocross and water
volleyball
27
8
8
2
4
1
19.74±11.62
39
11
14
9
5
3
2
1
cardiography (ECG) showed incomplete right
branch bundle block (RBBB) and elevated QRS
voltage suggestive of ventricular enlargement/
hypertrophy in 30/50 (60%) of cases: incomplete RBBB either isolated or associated with a
left shift in the electric axis of the heart (EAH)
Nella Tabella I gli atleti portatori di VAB sono
stati suddivisi per età, sesso e sport praticato. Come
si può leggere in tabella si tratta di atleti molto giovani, per l’86% (43 su 50) di età inferiore ai 30
anni; due atleti sono fra i 31 e i 40 anni, 4 atleti
fra i 41 e i 50 anni e 1 solo con VAB diagnosticato
a 57 anni. Addirittura il 70% (35 su 50) delle VAB
sono state diagnosticate in atleti giovanissimi, di
età compresa fra i 10 e i 14 anni.
Dall’anamnesi risulta che solo 5 su 50 (10%)
erano a conoscenza di VAB in famigliari. L’esame
obiettivo non ha quasi mai orientato verso il sospetto di tale patologia anche per la quasi assenza
di sintomi e l’aspecificità degli stessi: solo due atleti su 50 (4%) riferivano uno cardiopalmo, l’altro
dolore toracico aspecifico. L’elettrocardiogramma
(ECG) a riposo, pur aspecifico nella VAB, ha mostrato nel 60% dei casi (30 su 50) la presenza di
un blocco di branca destra incompleto (BBDI) o
di alti voltaggi del QRS indicativi di ingrandimento/ipertrofia ventricolare. In particolare abbiamo
rilevato: BBDI in 15 casi, pari al 30%, isolato o
associato specie a deviazione a sinistra dell’asse
elettrico del cuore (DAS), gli alti voltaggi del QRS
in 11 casi, pari al 22%, l’associazione BBDI-alti
voltaggi del QRS in 4 casi, pari all’8%. Inoltre due
atleti avevano all’ECG bradicardia sinusale, 2
BAV di 1° grado, 4 anomalie aspecifiche della ripolarizzazione ventricolare (ARV), 1 atleta ritmo
atriale ectopico, 1 atleta extrasistolia ventricolare
(Tabella II).
Table II.—History and clinical findings in 50 athletes with bicuspid aortic valve.
Tabella II. — Anamnesi e clinica dei 50 atleti con VAB.
N. of cases (%)
Family history
Cardiac findings
Symptoms
Rest ECG
260
Systolic click
Diastolic murmur
Palpitations
Chest pain
Right bundle branch block (RBBB)
Incomplete RBBB
Complete RBBB
Incomplete RBBB + left shift in electric axis of the heart
Incomplete RBBB + slight increase in R wave from V1 to V3
High voltage QRS
High voltage QRS
High voltage QRS + ventricular repolarization anomalies
RBBB + high voltage QRS
Ventricular repolarization anomalies
Sinus bradycardia
BAV type 1
Ectopic atrial rhythm
Ventricular extrasystole
Negative tracing
5 (10)
2 (4)
4 (8)
1 (2)
1 (2)
15 (30)
8
1
3
3
11 (22)
9
2
4 (8)
4 (8)
2 (4)
2 (4)
1 (2)
1 (2)
10 (20)
Settembre 2011
POLETTI
was found in 15 (30%) cases; high QRS voltage
in 11 (22%); and incomplete RBBB associated
with high QRS voltage in 4 (8%). Furthermore,
sinus bradycardia was found in 2 cases; BAV
type 1 in 2, aspecific ventricular repolarization
abnormalities in 4, ectopic atrial rhythm in 1,
and ventricular extrasystole in 1 (Table II).
Table III reports the morphological characteristics of the aortic valve in the 50 BAV cases:
31 (62%) with BAV type 1; 18 (36%) with BAV
type 2; 1 (2%) with BAV type 3. Irrespective
of the type of BAV, a raphe was present in 34
(68%) cases and absent in 16 (32%); 23 (46%)
presented with BAV type 1 and a raphe.
Table IV reports the association between
valve insufficiency or stenosis and dilatation of
the aortic root or of the ascending aorta. Isolated, uncomplicated BAV was found in 23 (46%)
La Tabella III riporta le caratteristiche morfologiche della valvola aortica nei 50 casi con VAB: 31
atleti hanno un VAB tipo 1, pari al 62%, contro 18
casi del tipo 2, pari al 36%, e 1 caso, pari al 2%,
del tipo 3. Nel 68% (34 casi) dei VAB, indipendentemente dal tipo, era presente il rafe, mentre nel
32% (16 casi) era assente. Il tipo 1 con rafe è il più
rappresentato con 23 casi (46%).
La Tabella IV mostra l’associazione con insufficienza o stenosi valvolare e con dilatazione della radice aortica o dell’aorta ascendente. La VAB
isolata, non complicata, era presente in 23 atleti,
pari al 46%; nella metà degli atleti (25/50) c’era
insufficienza aortica (IAO) di vario grado e solo
in 2 atleti era presente stenosi valvolare (STAO),
in entrambi associata ad insufficienza aortica.
Si tratta di 2 atleti maschi, rispettivamente di 28
anni, nuotatore e di 13 anni, calciatore. In 18
Table III.—Morphologic characteristics of bicuspid aortic valve.
Tabella III. — Caratteristiche morfologiche della valvola aortica bicuspide.
Without raphe
Relative percent
(%)
With raphe
Relative percent
(%)
Total
Percent of total
(%)
8
8
0
16
16
16
23
10
1
34
46
20
2
68
31
18
1
50
62
36
2
100
Type 1
Type 2
Type 3
Total
32
Table IV.—Evolution and complications in cases with bicuspid aortic valve.
Tabella IV. — Evoluzione e complicanze delle VAB.
Evolution
N. of cases
Uncomplicated isolated BAV
BAV with aortic insufficiency
Slight (1+)
Mild (2+)
Moderate (3+)
Severe (4+)
BAV with aortic stenosis
TOTAL
CASES with complications or aortic disease
BAV with aortic root dilatation
isolated “uncomplicated BAV”
BAV + slight aortic insufficiency (1+)
BAV + mild aortic insufficiency (2+)
BAV + moderate aortic insufficiency (3+)
BAV + severe aortic insufficiency (4+)
BAV with stenosis + moderate aortic insufficiency
BAV with ascending aorta dilatation
BAV + mild aortic insufficiency (2+) + aortic root dilatation
BAV + moderate aortic insufficiency (3+) + aortic root dilatation
Suspected infectious endocarditis
Aortic dissection
TOTAL
Vol. 64 - N. 3
23
25
11
10
4
0
2
50
18
3
3
5
3
0
1
5
1
2
1
7
0
30
261
POLETTI
Table V.—Bicuspid aortic valve associated with other cardiac diseases or anomalies.
Tabella V. — VAB associata ad altre patologie o anomalie cardiache.
N. of cases (%)
BAV + congenital heart diseases
Interatrial defect
Patent ductus arteriosus
BAV + mitral valve prolapse (MVP)
Non-arrhythmic MVP
MVP with hyperkinetic arrhythmias
MVP with hypokinetic arrhythmias)
BAV + cardiac morphological abnormalities
BAV + interatrial septum aneurysm)
BAV + left ventricular false tendon
BAV + mitral insufficiency
BAV + arrhythmias
BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias AIV
BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias
BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias + supraventricular hyperkinetic arrhythmias
BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias + hypokinetic arrhythmias
BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias + hypokinetic arrhythmias
BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias + short PQ
BAV + hypokinetic arrhythmias
“Uncomplicated isolated BAV”
Total
cases; various grades of aortic insufficiency in
25 (50%); and valve stenosis in 2 males, in both
cases associated with aortic insufficiency, one
a 28-year-old swimmer, the other a 13-year-old
soccer player. In 18 (36%) cases, aortic insufficiency was associated with aortic root dilatation; ascending aorta dilatation was associated
with aortic root dilatation in 5 (10%).
Table V reports the association with other
heart diseases or abnormalities. In 2 (4%) cases BAV was associated with congenital heart
disease: interatrial defect in 1 and patent ductus arteriosus in 1. Mild mitral valve prolapse
(MVP) was found in 16 (32%) cases, with arrhythmic complications in 5. Alterations in cardiac morphology were found in 5 (10%) cases:
interseptal aneurysm in 1; left ventricular false
tendon in 1; mitral insufficiency in an apparently normal valve in 4; complete RBBB in 1
(2%); arrhythmias in 13 (26%), in 9 of which the
arrhythmias were hyperkinetic, ventricular or
supraventricular; 1 case of hypokinetic arrhythmia; 3 cases of mixed hyperkinetic and hypokinetic arrhythmia; no clinical or morphological
abnormalities were found in 13 (26%) cases.
In 26 (52%) of cases the follow-up period
was from 1 to 16 years; in the remaining 24 cases echocardiography was performed only once.
Progression to aortic insufficiency occurred
262
2 (4)
1
1
16 (32)
11
2
3
5 (10)
1
1
3
13 (26)
3
3
2
2
1
1
1
13 (26)
50 (100)
casi (36%) era associata dilatazione della radice aortica e solo in 5 casi (10%) una dilatazione
dell’aorta ascendente associata sempre a dilatazione della radice aortica.
L’associazione con altre patologie o anomalie
cardiache è riassunta in tabella V. Solo in 2 casi
(4%) abbiamo riscontrato l’associazione con cardiopatie congenite: 1 caso di difetto interatriale
(DIA) e 1 caso di persistenza del dotto arterioso
di Botallo (PDA). In 16 casi (32%) era presente
un prolasso valvolare mitralico (PVM) di grado in
genere lieve, di cui 5 casi di PVM aritmico. In 5
casi (10%) erano presenti alterazioni morfologiche cardiache: 1 aneurisma del setto interatriale
(ASA), 1 falsa corda tendinea in ventricolo sinistro
(FCT), 4 insufficienze mitraliche (IM) in valvola
apparentemente normale; inoltre in 1 caso (2%)
blocco di branca destro completo (BBDc), in 13
casi (26%) erano presenti aritmie, di cui 9 di tipo
ipercinetico, ventricolari o sopraventricolari (AIV
e AISV), 1 di tipo ipocinetico (AIPO) e 3 miste ipercinetiche e ipocinetiche; infine in 13 atleti (26%)
non si è rinvenuta alcuna anomalia sia clinica
che morfologica associata al VAB.
Dei 50 atleti con VAB, mentre per 26 (52%) di
essi è stato possibile effettuare un follow-up che va
va da 1 a 16 anni, gli altri 24 atleti hanno fatto
una sola valutazione ecocardiografica. Un’evoluzione verso l’insufficienza aortica (IAO) si è avuta
in 5 casi (10%), in 1 dei 2 casi con stenosi aorti-
Settembre 2011
POLETTI
Table VI.—BAV cases judged unfit for competitive sports.
Tabella VI. — Casi di VAB giudicati NON IDONEI all’attività sportiva agonistica.
Age (yrs)
Sex
Sport
Cause of unfitness
1
2
3
4
5
14
28
18
23
11
F
M
M
M
M
Volleyball
Swimming
Golf
Soccer
Tennis
6
7
50
12
F
M
Cycling
Cycling
8
22
M
Cycling
9
12
M
BAV + moderate aortic insufficiency
BAV + moderate aortic insufficiency + left ventricular dilatation
BAV + mild aortic insufficiency + interatrial defect (+ BAV type 2, Mobitz 1)
BAV + moderate aortic insufficiency
BAV + mild aortic insufficiency + mild MVP + ventricular hyperkinetic arrhythmias
<2000/24 h
BAV + mild aortic insufficiency + ventricular hyperkinetic arrhythmias >2000/24 h
BAV + slight aortic insufficiency + complex ventricular hyperkinetic arrhythmias +
sporadic supraventricular hyperkinetic arrhythmias
BAV + moderate aortic insufficiency + dilatation of ascending aorta + left ventricular
dilatation +MVP
BAV + mild aortic insufficiency + patent ductus arteriosus
10
13
M
11
12
40
24
M
M
Artistic
gymnastics
Soccer
BAV + mild aortic stenosis + slight aortic insufficiency + sporadic supraventricular
hyperkinetic arrhythmias
Running BAV + mild aortic insufficiency + mild MVP (+ BAV type 1)
Soccer
BAV + mild aortic insufficiency + dilatation of ascending aorta+ mild mitral valve
insufficiency
in 5 (10%) cases: in 1 of the 2 cases with aortic
stenosis, aortic insufficiency worsened over the
course of 1 year (increase in maximum gradient from 29 to 34 mm Hg); in the other case, a
13-year-old, aortic insufficiency worsened from
mild to moderate. In 2 cases, aortic insufficiency
progressed to dilatation of the ascending aorta.
In 7 (14%) cases, there was frank leaflet thickening, suggestive of previous infectious endocarditis. No cases of aortic dissection during the
follow-up period were recorded.
After excluding the 24 cases which had undergone echocardiography only once, we observed a benign change in the condition during the follow-up period in 19 (38%) cases: the
clinical presentation remained unchanged and
without symptoms in 17 and improved in 2 cases, with a reduction or resolution of ventricular
hyperkinetic arrhythmias. Clinical presentation
worsened in 7 (14%) cases, concomitant with
morphofunctional alterations in patients who
remained otherwise asymptomatic.
Table VI reports the 12 (24%) cases of BAV
judged unfit for competitive sports: 2 with
BAV complicated by aortic stenosis and insufficiency; 2 with congenital heart diseases (interatrial defect and patent ductus arteriosus);
2 with BAV and moderate aortic insufficiency;
2 with BAV, moderate aortic insufficiency and
dilatation of the left ventricle and the ascending aorta; 2 with BAV and aortic insufficiency
and arrhythmias; and 2 with BAV and MVP and
arrhythmias.
Vol. 64 - N. 3
ca quest’ultima è peggiorata nell’arco di un solo
anno passando da 29 a 34 mmHg di gradiente
massimo, mentre nell’altro atleta di 13 anni in 4
anni è peggiorato il grado di insufficienza aortica
passando da lieve a moderata. Solo in 2 casi (4%)
si è avuta evoluzione verso la dilatazione dell’aorta ascendente. Infine in 7 atleti (14%) i lembi
erano chiaramente ispessiti facendo supporre esiti
di pregressa endocardite infettiva. Non abbiamo
avuto casi di dissezione aortica nel follow-up.
Dal punto di vista clinico, escludendo i 24 atleti
ai quali è stata effettuata una sola ecocardiografia, abbiamo notato nel follow-up clinico un’evoluzione benigna in 19 casi (38%); in particolare
il quadro clinico è rimasto invariato in assenza
di sintomi in 17 atleti e in 2 casi addirittura migliorato per la riduzione o scomparsa delle aritmie ipercinetiche ventricolari. Solo in 7 casi (14%)
si è notato un peggioramento del quadro clinico,
in contemporanea al peggioramento del quadro
morfo-funzionale della valvulopatia, in pazienti
peraltro rimasti tutti asintomatici.
Nella tabella VI sono elencati i 12 casi (24%) di
VAB che sono stati giudicati “inidonei all’attività
sportiva agonistica”: 2 atleti con VAB complicata
da steno-insufficienza aortica, 2 atleti con associate cardiopatie congenite (DIA e PDA), 2 atleti
con VAB e insufficienza aortica di grado moderato, 2 atleti che al VAB con IAO moderata associano anche dilatazione del ventricolo sinistro e
dell’aorta ascendente, 2 atleti con VAB e insufficienza aortica e aritmie e 2 atleti con VAB associato a PVM e aritmie.
263
POLETTI
The echocardiograms in Figures 1 through 5
illustrate the 5 cases of BAV with diverse valve
morphologies.
Nelle figure che seguono (Figure 1-5) riportiamo sinteticamente 5 casi clinici di VAB con diversa morfologia valvolare.
Figure 1.—The case of BAV type 1 without a raphe, with union of the right and left coronary leaflets observed in
systole and diastole. This 26-year-old female volleyball player presented with isolated BAV, MVP and mild mitral insufficiency. She was followed up at our center for 14 years; she is currently completely asymptomatic and her condition
has remained unchanged over the years.
Figura 1. — Un caso di VAB tipo 1 senza rafe, per fusione del lembo coronarico destro con il coronarico sinistro, osservato sia in sistole che in diastole. Si tratta di una pallavolista di 26 anni con VAB isolata e PVM con IM di grado
lieve associata. La ragazza, seguita da 14 anni presso il nostro Centro, è completamente asintomatica e il quadro è
rimasto invariato negli anni.
Figure 2.—A case of BAV type 1 with raphe in a 24-year-old male cyclist who 2 years earlier was judged unfit because
of BAV with moderate aortic insufficiency, dilatation of the left ventricle, and trivial MVP. Over the past 2 years, dilatation of ascending aorta (4 cm) occurred. Monodimensional echocardiography shows asymmetric closure of the valve
leaflets in the aortic box.
Figura 2. — VAB tipo 1 con rafe a carico di un giovane ciclista dilettante attualmente di 24 anni che 2 anni fa fu reso
“non idoneo” a causa di un quadro di VAB con insufficienza aortica moderata, dilatazione del ventricolo sinistro e
piccolo PVM. A distanza di 2 anni è comparsa una dilatazione dell’aorta ascendente di 4 cm. All’eco monodimensionale si può notare nel box aortico una rima di chiusura dei lembi valvolari asimmetrica.
Figure 3.—The case of a 17-year-old male soccer player with BAV type 2 without a raphe, with valve prolapse, mild
aortic stenosis and insufficiency (maximum gradient, 20 mm Hg). Valve insufficiency has worsened over the 4 years
of follow-up.
Figura 3. — Il caso di un giovane calciatore di 17 anni con VAB tipo 2 senza rafe e lembi prolassanti, con steno-insufficienza aortica di grado lieve (gradiente massimo 20 mmHg). Nei 4 anni di follow-up si è registrato un peggioramento
dell’insufficienza valvolare.
264
Settembre 2011
POLETTI
Figure 4.—A case of BAV type 2 with raphe in a 27-year-old male soccer player. Over the 16-year follow-up period,
the condition has progressed to mild valve insufficiency and dilatation of the aortic root and ascending aorta, while
the aortic arch has remained normal.
Figura 4. — Un VAB tipo 2 con rafe, appartenente ad un calciatore di 27 anni. La VAB è evoluta nell’arco di 16 anni
di follow-up verso l’insufficienza valvolare di grado lieve e la dilatazione sia della radice aortica che dell’aorta ascendente con normale arco aortico.
Figure 5.—A case of BAV type 3 involving a 45-year-old male cyclist with mild aortic insufficiency, dilatation of the
aortic root and frankly thickened leaflets. He presented for the first time to our center in late 2010. ECG showed incomplete RBBB, associated with a slight increase in the R wave from V1 to V3 and sporadic ventricular extrasystole
on Holter monitoring. A 6-month certificate of fitness was issued.
Figura 5. — L’unico caso di VAB di tipo 3: si tratta di un ciclista di 45 anni con minima insufficienza aortica associata
a dilatazione della radice aortica e lembi chiaramente ispessiti, che si è presentato alla fine del 2010 per la prima volta
al nostro Centro. All’ECG si segnala un blocco di branca destro incompleto associato a scarso incremento dell’onda R
da V1 a V3 con sporadica extrasistolia ventricolare all’Holter. Gli è stata concessa un’idoneità agonistica semestrale.
Discussion and conclusions
Discussione e conclusioni
In this sample of athletes attending our
center, the prevalence of BAV was 0.89%,
which situates at the low end of the range
La prevalenza della valvola aortica bicuspide
(VAB) nel nostro studio risulta essere pari allo 0,89%
della popolazione sportiva afferente il nostro Centro
Vol. 64 - N. 3
265
POLETTI
(0.5-2%) reported in the literature.1-6 This finding highlights the importance of echocardiography in the diagnosis and monitoring of this
still uncomplicated congenital disorder at examination for competitive sports fitness certification. BAV was far more prevalent among the
males (78%) than the rate reported in the literature but in line with observations by Basso,5
Bria,16 and Stefani.17 The mean age of those
with BAV was extremely low (19.7±11.62
years) and slightly lower in our sample than
in those of Bria 16 or Stefani.17 Consistent with
the literature, BAV type 1 with a raphe was
most often encountered, though BAV type 1
with and without a raphe was less prevalent
in this sample than that reported for others
(62 vs. 79%).19 There was a close association
with other heart diseases and abnormalities
(24 cases, 48%): 16 MVP, 1 interatrial defect, 1
patent ductus arteriosus, 1 interatrial septum
aneurysm, 1 complete RBBB, and 4 cases of
mitral insufficiency. There was also a net prevalence of BAV associated with aortic insufficiency (25, 50%), and a high prevalence of
isolated BAV (23 cases, 46%), 13 of which not
associated with ECG anomalies, and a lower
percentage of BAV associated with aortic stenosis than that reported by Bria,16 but similar
to the rates reported by Nistri 4 and Stefani.17
This can be explained by the age of our sample: BAV progresses more frequently to aortic
stenosis; aortic insufficiency occurs more often in the young with BAV, whereas stenosis
generally develops in adults with BAV.16
Finally, the literature describes a predominant involvement of the ascending aorta in
BAV;13 in our sample, there was a net prevalence of dilatation of the aortic root (18 cases,
36%) over dilatation of the ascending aorta (5
cases, 10%). Our data are in line with previous
observations 13 that aortic root dilatation is associated with moderate aortic insufficiency
(15 out of 18 cases of aortic root dilatation).
The overall picture that emerges from our
sample of unselected non top-level athletes
concerns very young athletes. In this subset
of the population, the course of BAV toward
morphofunctional changes may be of greater concern than as typically occurs in MVP,
another valve pathology often encountered
in athletes. BAV remains clinically silent for
many years unless major complications develop such as infectious endocartitis, aortic
dissection, the latter of which was not recorded in our sample. Follow-up included 26/50
266
e si colloca nella parte bassa del range (0,5%-2%)
descritto in letteratura (1-6). Questo dato mette in
luce l’importanza dell’esame ecocardiografico per
la diagnostica ed il monitoraggio in particolare di
questa cardiopatia congenita in fase non complicata
durante l’accertamento dell’idoneità sportiva agonistica. Riguardo al sesso abbiamo riscontrato una ancor più netta prevalenza del VAB nel sesso maschile
(78% dei casi) rispetto ai dati di letteratura, in linea
comunque con Basso 5, Bria 16 e con Stefani 17. L’età
media degli atleti con VAB nel campione è molto
bassa (19,7±11,62), leggermente inferiore a quella
di Bria 16 e Stefani 17; la morfologia prevalente della
VAB è del tipo 1 con rafe, in accordo con i dati di
letteratura, anche se in percentuale assai più bassa:
62% tipo 1 con e senza rafe contro il 79% della letteratura 19. Si è evidenziata una forte associazione
con patologie e anomalie cardiache (24 casi, pari al
48%): 16 PVM, 1 DIA, 1 PDA, 1 ASA, 1 BBD completo e 4 insufficienze della mitrale (IM). Nel campione
netta è la prevalenza di VAB associata a insufficienza aortica (25 casi pari al 50%), superiore anche ai
casi con VAB isolata (23 casi pari al 46%): di questi,
13 non associati ad alterazioni elettrocardiografiche, mentre è assai bassa la percentuale di VAB associata a stenosi aortica, rispetto al campione di atleti
con VAB di Bria 16, mentre c’è grande similitudine
con il campione di Nistri 4 e Stefani 17. Questo dato si
può spiegare facilmente considerando l’età dei nostri
atleti: se infatti la stenosi aortica risulta essere in letteratura l’evoluzione più frequente, l’insufficienza è
sicuramente più frequente nelle VAB in età giovanile
mentre la stenosi compare generalmente nei portatori di VAB in età adulta 16. Infine in letteratura nelle VAB sembra prevalere l’interessamento dell’Aorta
ascendente 13; nel nostro campione c’è invece una
netta prevalenza di dilatazione della radice aortica (18 casi pari al 36%) rispetto alla dilatazione
dell’aorta ascendente (5 casi pari al 10%). Concorda
invece con la letteratura 13 il dato che accomuna la
dilatazione della radice aortica con l’insufficienza
aortica moderata (15 casi su 18 di dilatazione della
radice aortica nel nostro campione).
Il quadro d’insieme sulla VAB negli sportivi non
top-level che emerge dal nostro campione non selezionato riguarda dunque, nella stragrande maggioranza, atleti molto giovani. In questa tipologia
di soggetti la VAB mostra un’evoluzione lenta verso
un peggioramento graduale del quadro morfo-funzionale probabilmente più preoccupante rispetto a
quello che si verifica nei prolassi della mitrale (PVM),
altra patologia valvolare di frequente riscontro fra
gli atleti. Dal punto di vista clinico la VAB rimane
a lungo silente, salvo la comparsa di complicanze
maggiori quali l’endocardite infettiva, la dissezione aortica, quest’ultima del tutto assente nel nostro
campione. Nel follow-up che è stato possibile condurre solo su 26 dei 50 atleti con VAB non abbiamo in-
Settembre 2011
POLETTI
cases of BAV and no clinical borderline cases
were recorded. Under our protocol for athletes with BAV, control visits were performed
every 6 months also in cases where fitness
certification for competitive sports was issued.
The criteria for not issuing a fitness certification were BAV associated with aortic stenosis
(maximum gradient >20 mmHg), serious dilatation of the aortic root or the ascending aorta,
moderate aortic insufficiency or mild arrhythmias. In agreement with 2009 COCIS protocols,22 athletes with uncomplicated BAV were
considered fit, i.e., if they did not present with
high-grade aortic stenosis or insufficiency and
with normal aortic root and ascending aorta.
The prevalence of fit athletes in our sample
(24%) was close to that reported by Stefani
et al.17 in their similarly sized sample (58 athletes with BAV).
One point we feel needs to be underlined
is that BAV in young athletes will follow a natural course toward aortic valve insufficiency
rather than stenosis: the latter being the history of BAV in the adult. In our sample, aortic
root dilatation was second only to aortic valve
insufficiency and fairly frequent, whereas dilatation of the ascending aorta was rarely observed.
A second point concerns prognosis. The absence of complications and the slow progression of morphofunctional and clinical changes
supports the notion that BAV in young athletes carries a good prognosis, although its
evolution, because it is a disease of the aortic wall, inevitably involves valve replacement
and intervention on the ascending aorta in
many cases. If “uncomplicated BAV”, which is
ascertained in the majority of cases, does not
necessarily preclude an athlete from certification for competitive sports fitness, the ethical
dilemma arises whether the athlete and his
family should be extensively informed about
the long-term risk of the condition while it is
still in a benign phase.
A third point is the importance of TTE in
the diagnosis of BAV. This noninvasive and
relatively inexpensive procedure has high
specificity (96%), sensitivity (78%), and predictive value (93%),23 yet it is not required
under current Italian regulations.24 From our
experience and the results of this study, the
sports medicine examination (clinical examination plus ECG) does not yield sufficient elements in the majority of cases for a diagnosis
of BAV, which is discovered nearly always in-
Vol. 64 - N. 3
fatti registrato casi limite dal punto di vista clinico. Il
nostro protocollo di comportamento di fronte agli atleti affetti da questa patologia cardiaca è stato quello
di effettuare controlli semestrali anche nei casi in
cui è stata concessa l’idoneità sportiva agonistica.
La presenza di VAB associata a stenosi aortica oltre i 20 mmHg di gradiente massimo, di importante
dilatazione della radice aortica o dell’aorta ascendente, di insufficienza aortica di grado moderato o
di grado lieve associata ad aritmie, sono stati i criteri da noi seguiti per negare l’idoneità agonistica.
In accordo con i recenti protocolli del COCIS 2009
22 abbiamo ritenuto idonei gli atleti con “VAB non
complicata”, cioè in assenza di steno-insufficienza
significativa e con normali dimensioni della radice aortica e dell’aorta ascendente. La percentuale di
idonei (24%) è pressoché identica a quella di Stefani 17 che considerava un campione di 58 atleti con
VAB, paragonabile al nostro.
Un primo aspetto che ci sembra utile sottolineare
è il dato che l’evoluzione più frequente della VAB in
una popolazione di giovani atleti è verso l’insufficienza valvolare aortica e non verso la stenosi: quest’ultima è il risultato evolutivo della VAB nell’adulto. La
dilatazione della radice aortica nel nostro studio
è seconda solo all’insufficienza valvolare aortica e
abbastanza frequente, al contrario della dilatazione
dell’aorta ascendente risultata assai rara.
Una seconda conclusione riguarda la prognosi: l’assenza di complicanze e la lenta evoluzione
del quadro morfo-funzionale e clinico ci consente
di affermare che la prognosi della VAB nel giovane sportivo è buona anche se l’evoluzione, trattandosi di malattia della parete aortica, è inesorabilmente verso la sostituzione valvolare e spesso anche
dell’aorta ascendente in molti casi. Se pertanto nella
“VAB non complicata” non si pone il problema della
concessione dell’idoneità sportiva agonistica, e sono
sicuramente i casi più frequenti, ci chiediamo se sia
giusto, dal punto di vista etico, informare dettagliatamente atleti e parenti anche nella fase di benignità di questa patologia cardiaca sul rischio evolutivo
che questa patologia cardiaca comporta.
Una terza considerazione riguarda l’importanza
dell’ecocardiografia transtoracica nella diagnosi di
VAB. Attualmente questo esame di valutazione non
invasiva e a relativamente basso costo, che ha una
alta specificità (96%) a fronte di una sensibilità del
78% e predittività del 93% 23, non è imposto obbligatoriamente dalla normativa vigente in Italia 24. La
nostra esperienza e il presente studio ci hanno mostrato che la sola visita medico-sportiva (clinica ed
ECG) non ci dà nella maggioranza dei casi elementi
per indirizzarci verso la diagnosi di VAB e che questa diagnosi è avvenuta quasi sempre casualmente
attraverso l’esame ecocardiografico richiesto per
un’aritmia o per un BBD o per alti voltaggi all’ECG.
Raramente si riesce ad apprezzare in un atleta gio-
267
POLETTI
cidentally at echocardiography for arrhythmia
or RBBB or high voltage QRS on ECG. Rarely
will diastolic murmur typical of aortic insufficiency be detected in a young athlete, and
characteristic systolic click of aortic stenosis
is, as seen, difficult to appreciate because of
the rarity of stenosis associated with BAV in
young athletes. For these reasons, the prevalence of BAV in our sample may have been
underestimated, since echocardiography was
performed only in 1 out of 5 athletes on average. Furthermore, until the 1990s, BAV was
often misrecognized because of the lower accuracy of echocardiography machines used at
the time.
In conclusion, although BAV has a long natural history that does not pose a life-threatening risk to competitive athletes, given its high
prevalence, we agree with other authors 16, 17
that TTE should be performed at least once
during a competitive athlete’s sports career.
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9) Nistri S, Sorbo MD, Basso C, Thiene
vane un soffio olodiastolico tipico dell’insufficienza
aortica, mentre il click sistolico della stenosi aortica
è, come visto, un reperto difficile da apprezzare per
la rarità della stenosi associata al VAB nei giovani
atleti. Ne consegue che il dato della prevalenza della VAB negli atleti visitati per il rilascio dell’idoneità sportiva agonistica potrebbe risultare nel nostro
campione lievemente sottostimato in quanto l’ecocardiografia è stata eseguita in media solo su 1 atleta su 5.
Si spiega altresì facilmente con la minore accuratezza della tecnologia ecografia, il fatto che la patologia della VAB sino agli anni ’90 sia stata quasi
misconosciuta in campo medico-sportivo.
In conclusione, pur in presenza di una patologia,
la VAB, a lenta evoluzione e che non mette in genere
a rischio di morte improvvisa lo sportivo agonista,
in considerazione dell’alta prevalenza ci appare
importante, concordemente con altri autori 16, 17
proporre l’esecuzione di un esame ecocardiografico transtoracico almeno una volta nel curriculum
dell’atleta agonista.
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del 18 febbraio 1982: Norme per la tutela
sanitaria dell’attività sportiva agonistica
in Gazzetta Ufficiale della Repubblica
Italiana - Anno 123-Numero 63, 5 marzo
1982.
Corresponding author: G. Poletti, MD, Sports Medicine Center, Local Health Unit, via Cimarosa 5/2, 40033 Casalecchio di
Reno, Bologna, Italy.
268
Settembre 2011

MED SPORT 2011;64:269-84
Relationship between physical
activity and environment in
Shanghai, China: analysis and
evaluation in adults aged 45-80
Relazione tra attività fisica e ambiente a
Shanghai, Cina: analisi e valutazione in adulti
con età compresa tra 45 e 80 anni
Y. ZHANG 1, L. CHEN 2, W. ZHU 3, X. LIU 4, D. CHEN
5
1Department
of Sports Recreation, Shanghai University of Sport, Shanghai, China
Science and Engineering Department, Dong Hua University, Shanghai, China
3Kinesmetrics Laboratory, Department of Kinesiology and Community Health, University of Illinois at
Urbana, Champaign, IL, USA
4Institute of Sports Science, Shanghai, China
5Shanghai Institute Of Technology, Shanghai, China
2Environment
SUMMARY
Aim. The aim of the study was to investigate the associations between physical activity level, social demographic characteristics and environment in Chinese middle-aged and older adults, and to evaluate the physical activity-related
environment of urban areas.
Methods. Sociodemographics and perceived environment were assessed by questionnaires distributed to 1100 participants, aged 45-80 years, of 13 selected communities belonging to three districts from urban centers, subcivic
centers and suburbs of Shanghai between April-October 2009. Physical activity was measured by a pedometer. The
analysis of relationship between physical activity and environment and the evaluation of communities and districts of
Shanghai were conducted with the method of gray correlation analysis in January-June, 2010.
Results. Bivariate relationship analysis showed how employment status, education, “whether walking is the main
exercise”, health status have positive and body mass index has negative associations with physical activity; bodybuilding club, traffic safety, street design, ground surface, crossing the street and activity environment are the largest
six factors affecting physical activities. The order of comprehensive evaluation of the three districts is: LuWan, YangPu
and MinHang; the order of 13 communities is: N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13.
From above, the urban center environment is most appropriate for physical activity, subcivil center ranks the second
position and suburbs the last. The urban environment is most appropriate for physical activity, subcivil center ranks
the second position and suburb the last. The logical result proved the gray correlation analysis is an effective method
to study the relationship between physical activity and environment.
Conclusion. These findings collectively suggest that public health, city planning and environment protecting need to
consider how to create more livable and pedestrian-friendly community areas, especially in developing countries,
as China.
Key words: Physical exercise - Environment - Public health. RIASSUNTO
Obiettivo. Lo studio si prefigge lo scopo di indagare le associazioni esistenti tra livello di attività fisica, demografia
sociale e ambiente in cinesi di mezza età e anziani e di valutare l’attività fisica nel contesto urbano.
Metodi. Nel periodo aprile-ottobre 2009 è stato valutato l’ambiente socio-demografico e quello percepito mediante
questionari distribuiti a 1100 partecipanti, età 45-80 anni, di 13 comunità selezionate in tre distretti comprendenti
centri urbani, centri suburbani e periferia di Shanghai. L’attività fisica è stata misurata con un pedometro. Nel periodo
Vol. 64 - N. 3
269
ZHANG
Relationship between physical activity and environment in Shanghai
gennaio-giugno 2010 è stata condotta un’analisi sulla relazione tra attività fisica e ambiente insieme alla valutazione
delle comunità e dei distretti di Shanghai utilizzando il metodo dell’analisi di correlazione di Gray.
Risultati. L’analisi bivariata della relazione ha mostrato che stato lavorativo, scolarità, camminata come esercizio fisico
principale, stato di salute hanno associazioni positive con l’attività fisica mentre l’indice di massa corporea ha associazioni negative con l’attività fisica. Palestre di body-building, sicurezza stradale, topografia stradale, conservazione
delle strade, attraversamento stradale e ambiente di vita sono i sei fattori principali che influenzano le attività fisiche.
L’ordine della valutazione complessiva dei tre distretti è: LwWan, YangPu e MinHan. L’ordine delle 13 comunità è: N3
> N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13. Da quanto sopra, emerge che il centro urbano è il
più adatto all’attività fisica, segue il centro sub-urbano e la periferia è all’ultimo posto. È naturale che il risultato mostri
come l’analisi di correlazione di Gray sia un metodo efficace per studiare la relazione tra attività fisica e ambiente.
Conclusioni. Questi risultati suggeriscono in modo complessivo che salute pubblica, progettazione della città e un
ambiente protettivo sono utili per valutare come creare il livello più vivibile per la comunità, per i pedoni e gli ambienti
a livello nei distretti dei paesi in via di sviluppo, soprattutto in Cina.
Parole chiave: Attività fisica - Ambiente - Salute pubblica.
M
any studies have proved that physical activity is related to health problems such as
cognitive functioning,1 psychological barriers,2
depression,3 ovascular fitness,4 dyspnea,5 metabolic syndrome,6 hip fractures 7–11 and arthritic
pain.12, 13 As an important effect factor for physical activity, the relationship between it and environment can be well documented about Europe and America 14-17 with an increasing trend,
while none have studied it in China yet. The
mainly reason is the relationship between them
are not realized by Chinese researchers and
governments. For physical activity literatures
in China, the data were collected arbitrarily by
subjective method. For the science of traditional
Environmental Hygiene, the researches mainly
focus on physical and chemical properties, environmental pollutants in toxicology and distribution, human health damage mechanism and
chronic health risk assessment of the cumulative effect and similar.
Under the background of urbanization and
aging society of China with the increasing prominent health problems, a better understanding
of the impact of environment on physical activity has special significance in the forthcoming
years, because Shanghai is the host of the 2010
World Expo.
In previous studies, methods such as logistical regression,18 linear Pearson correlation
approaches,19 hierarchical modeling,20 cluster
analyses,21 multilevel Poisson regression models 22 were used to define the relationship between built environment and physical activity,
while cannot rank weight and evaluate it. Gray
correlation analysis (GRA) method can solved
these problems and overcome limited information, small sample size and disordered data. It
270
M
olti studi hanno dimostrato che l’attività fisica è correlata a problemi di salute come
funzione cognitiva 1, barriere psicologiche 2, depressione 3, allenamento senza adeguata vascolarizzazione 4, dispnea 5, sindrome metabolica
6, fratture dell’anca 7–11 e dolore artrosico 12, 13.
Come fattore importante per l’attività fisica la relazione tra la stessa e l’ambiente può essere documentata per Europa e America 14-17 con andamento progressivo, mentre tale relazione non è
stata ancora dimostrata in Cina. Il motivo principale è legato al fatto che la relazione tra attività
fisica e ambiente non è stata valutata dai ricercatori e dai governi cinesi. Per quanto concerne la
letteratura sull’attività fisica in Cina, i dati sono
stati raccolti in modo arbitrario e con metodi soggettivi. I ricercatori di Scienze di Igiene Ambientale tradizionalmente si concentrano sulle proprietà
fisiche e chimiche, sulla tossicologia e la distribuzione degli agenti inquinanti, sui meccanismi che
danneggiano la salute umana e sulla valutazione
del rischio cronico dell’effetto cumulativo sulla salute, ecc.
Sullo sfondo dell’urbanizzazione e dell’aumento dell’età della società cinese, con i crescenti problemi di salute, una migliore comprensione
dell’impatto sull’attività fisica avrà un significato
particolare nei prossimi anni a Shanghai, ospite
dell’Expo Mondiale 2010.
In studi precedenti, metodi come la regressione
logistica 18, gli approcci della correlazione lineare
di Pearson 19, il modello gerarchico 20, le analisi
di gruppo 21, i modelli di regressione di Poisson a
livelli multipli 22 sono stati utilizzati per determinare l’esistenza della relazione tra ambiente edificato e attività fisica, mentre tale relazione non
si può classificare, pesare e valutare per mancanza di alcune informazioni. Il metodo di analisi
di correlazione di Gray (GRA) può risolvere tali
Settembre 2011
is a quantitative method which has not been
used in this field until now. Gray system theory
was formulated by Julong Deng in 1982.23 It
has been applied in many fields, such as industry, energy sources, transit, economics and
so on.24-27
On the basis of prior researches,28-34 residents living in neighborhoods with higher
mixed-land use, high street connectivity, better
access to public transportation and more green
and open spaces for recreation would be more
likely to engage in neighborhood and utilitarian-related walking,22 while all these are the
typical characteristics of high urbanization. So it
is hypothesized that the closer to metropolitan
center, the more physical activity-friendly the
environment is.
The study aims to investigate the associations between physical activity level, social demographics and environment in Chinese middle-aged and older adults and to evaluate the
physical activity-related environment of urban
centers.
problemi e superare le ridotte informazioni, la
limitata entità degli esempi e i dati disordinati.
Si tratta di un metodo quantitativo, finora non
utilizzato in questo settore. La teoria di Gray è stata formulata nel 1982 da Julong Deng 23. È stata
applicata in molti settori come quello industriale,
delle risorse energetiche, dei trasporti, dell’economia, ecc. 24-27.
Sulla base delle ricerche precedenti 28-34, è più
probabile che la popolazione che vive nei quartieri
con elevato utilizzo di un territorio misto, con alta
connettività stradale, con migliore accesso al trasporto pubblico, con ampie aree ricreative verdi e
all’aperto, cammini per fare passeggiate nel quartiere o per proprie necessità 22, insieme delle caratteristiche tipiche dell’elevata urbanizzazione. Si
ipotizza quindi che più si è vicini al centro della
città più l’attività fisica sia favorita dall’ambiente.
Lo studio si prefigge l’obiettivo di indagare le associazioni tra livello di attività fisica, demografia
sociale e ambiente in adulti cinesi di mezza età e
anziani, e di valutare l’ambiente urbano in rapporto all’attività fisica.
Materiali e metodi
Area geografica dello studio
Study’s geographic area
Shanghai is situated on the estuary of Yangtze River in China. It is the largest industrial and
commercial city in China, with 18 administrative
districts. Covering an area of 5800 km2, Shanghai has a population of 18.7 million people, including a two-million floating population. The
climate is subtropical, with monsoons.
Shanghai è situata in Cina sull’estuario del fiume Yangtze. È la più grande e industrializzata
città cinese, con 18 distretti amministrativi. Con
un’area di 5800 km2, Shanghai ha una popolazione di 18,7 milioni di abitanti di cui 2 milioni sono
rappresentati da una popolazione non residente.
Il clima è oceanico sub-tropicale e monsonico.
Campionamento
Sampling design
This analysis used cross-sectional travel survey data from the Strategies of Environment for
Physical Activity of Shanghai. Based on Shanghai’s geographic area, a four-stage, stratified sampling strategy was employed. Sampling began by
selecting three administrative areas (Yangpu, Luwan and Minhang District, coded as T1, T2, T3, respectively). In the sample, at stage 1, the districts
were stratified according to the location. The
former two are located in urban center and subcivic center respectively, the latter is in suburb.
According to the “heterogeneity” principle,35 in
the second stage 13 samples were stratified according to different community types, as senior
neighborhoods (e.g., Shikumen houses), public
houses, common commodity apartments, expen-
Vol. 64 - N. 3
ZHANG
Per quest’analisi sono stati utilizzati dati trasversali dell’indagine di viaggio provenienti dalle Strategie Ambientali per l’Attività Fisica a Shanghai. È
stata impiegata una strategia di campionamento a
quattro fasi, stratificata, basata sull’area geografica
di Shanghai. Il campionamento ha avuto inizio con
la selezione delle tre aree amministrative, Yangpu,
Luwan e Minhang codificate rispettivamente T1, T2
e T3. Nel campione della fase 1 i distretti sono stati
stratificati in base alla loro ubicazione. I primi due
sono situati rispettivamente nel centro urbano e
nella zona suburbana, l’ultimo nella periferia. Nella fase 2, secondo il principio di “eterogeneità” 35,
sono stati stratificati 13 campioni su un differente
tipo di comunità classificati quartiere senior (per es.
abitazioni di tipo Shikumen), abitazioni di edilizia
pubblica, abitazioni di edilizia privata popolare e
271
ZHANG
sive commodity apartments and others. Community N1, N2, N3, N4 were selected from the Yangpu district, N5 > N6 > N7 > N8 were selected from
the Luwan district and N9, N10, N11, N12, N13 were
from the Minhang district. They were the primary sampling unit from which the resident sample
was drawn. Proportional allocation of community type was used to determine the size of the
resident sample (N.=1100) in census block group
which was selected in stage 3. Households within these communities were randomly sampled
in stage 4. In stage 5 sampling was conducted
for one eligible study participant within each selected household. The target resident population
consisted of adults aged between 45-80 years,
who were not members of any sports team and
were independently ambulatory (including cane
use) and cognitively intact.
Procedura
Procedure
Five-hundred and fifty pedometers were employed among 1100 participants in two batches.
Meanwhile, the questionnaires about environment perception and sociodemographic were
delivered to participants in April-October, 2009
and the analysis was conducted in January-June,
2010. Research staff met participants at community activity center. After filling in an informed
consent form, the participants were instructed
to wear the pedometer always and everywhere,
except when bathing or swimming. After the
monitoring period, participants sent the pedometer and questionnaire to the community
activity center again, where the research staff
analyzed it.
Misurazioni
activity measures
Total physical activity level, 7-consecutive
day-step counts (5 weekdays and 2 weekends),
can be measured objectively with the Omron
HJ-720ITC Pedometer (OMRON Inc., China),
which can store step counts and aerobic movement for 41 days.36 The monitor has a unique
dual sensor technology which can be carried in
the pocket or the bag to make more accurate
counts, instead of the traditional pedometer attached on the belt.
Sociodemographics
dell’attività fisica
Il livello totale di attività fisica, al posto del conteggio dei passi in 7 giorni consecutivi (5 giorni
feriali e 2 giorni del fine settimana), è stato misurato in modo obiettivo con il pedometro Omron
HJ-720ITC (OMRON Inc, Cina) che può memorizzare per 41 giorni il conteggio dei passi e i movimenti aerobici 36. Il monitor, con esclusiva tecnologia a doppio sensore, può essere portato in tasca
o in borsa per eseguire un conteggio più accurato
rispetto al tradizionale pedometro attaccato alla
cintura.
Misurazioni
and health measures
Social demographic background information included age, employment status, educa-
272
Sono stati utilizzati 550 pedometri per 1100
partecipanti in due gruppi consecutivi. I questionari sulla percezione ambientale e socio-demografica sono stati distribuiti ai partecipanti nel periodo aprile-ottobre 2009 e l’analisi è stata condotta
nel periodo gennaio-giugno 2010. Il personale
della ricerca ha incontrato i partecipanti presso il
centro attività della comunità. Dopo la compilazione del consenso informato i partecipanti sono
stati invitati a indossare il pedometro durante tutto il giorno a eccezione dei momenti dedicati al
bagno e al nuoto. Dopo il periodo di monitoraggio
i partecipanti hanno restituito pedometro e questionario al personale della ricerca presso il centro
attività della comunità.
Strumenti e misurazioni
Instruments and measures
Physical
signorile e altri modelli abitativi. Le comunità N1,
N2, N3, N4 sono selezionate dal distretto di Yangpu,
N5 > N6 > N7 > N8 dal distretto di Luwan e N9, N10,
N11, N12, N13 dal distretto Minhang. Da queste unità primarie di campionamento è stato progettato il
campione dei residenti. La ripartizione proporzionale in base al tipo di comunità è stata utilizzata per determinare l’entità del campione residente
(N.=1100) nel gruppo censito, selezionato nella fase
3. Nella fase 4 i gruppi familiari all’interno di queste comunità sono stati campionati in modo casuale. Nella fase 5 i campionamenti sono stati eseguiti
su un componente del gruppo familiare selezionato,
in possesso dei requisiti per lo studio. La popolazione target è composta da adulti tra i 45 e gli 80 anni
che non fanno parte di squadre sportive, indipendenti nella deambulazione (compreso l’utilizzo di
bastone) integri dal punto di vista cognitivo.
socio-demografiche e della salute
Sono state raccolte informazioni socio-demografiche di base, tra cui: età, stato lavorativo, sco-
Settembre 2011
ZHANG
tion, whether walking was the main exercise,
whether subjects often used to drive, whether
they used to practice any physical activity in the
week and their general health status.
Several studies have shown that self-reported
weights and heights are valid for determining
associations in epidemiological studies.37, 38
Therefore, based on the heights and weights
reported by the participants, a body mass index (BMI) was calculated as weight/height2
(kg/m2) and subjects were assigned to four
categories:1: underweight (<18.5); 2: normal
(18.5≤BMI<24.0); 3: overweight (24≤BMI<28.0);
4: obese (≥28) (www.ilsichina.org).
larità, camminata come principale esercizio fisico,
uso frequente dell’automobile per gli spostamenti,
svolgimento di attività fisica durante la settimana,
stato fisico.
Alcuni lavori hanno evidenziato che peso e altezza riferiti dai partecipanti sono validi per determinare associazioni in studi epidemiologici 37, 38.
È stato quindi calcolato l’indice di massa corporea
(BMI), determinato da peso/altezza2 (kg/m2), basato
sull’altezza e il peso riferiti dai partecipanti. In base
al BMI i partecipanti sono stati suddivisi in quattro categorie: 1=sottopeso (<18,5); 2=normopeso
(18,5≤BMI<24,0); 3=sovrappeso (24,0≤BMI<28,0);
4=obeso(≥28,0) (www.ilsichina.org).
Environmental
Misurazioni
measures
After completing a review of the literature,
it was decided to use a list of potentially important common environment factors generated for walking of the Irvine Minnesota Inventory 39 and NEW (Neighborhood Environment
Walkability Survey).40 This Irvine-MN-inventory
is designed for collecting data on physical environment features that are potentially linked
to physical activity. This instrument has been
tested with high reliability 41 and it is organized into four scales: 1) accessibility; 2) pleasurability; 3) human needs and comfort; and 4)
safety.42 Neighborhood Environment Walkability Scale (NEWS) measures broad categories of
perceived neighborhood accessibility, pedestrian/traffic environments and neighborhood
safety.43 This instrument has been used broadly
and showed moderate to high reliability among
different populations.43-47
The two questionnaires are frequently used
in many countries 41, 42 but they are not suitable
to the Chinese local situation without any modification. The items selected from both questionnaires were localized to cater to the Chinese
middle-aged and older adult’s characteristics.
The environment factors and the explanations
are described in Table I.
The survey questions used Liker response
categories. Questions assessing the number of
minutes required to walk from the respondent’s
home to the nearest of eight specific destinations were collapsed into land-use accessibility. A five-point response option was employed
ranging from 1 (strongly disagree) to 5 (strongly
agree). The negatively worded items were reverse-coded so that higher scores represented
stronger environmental views. A similar measure was derived for estimating environment
Vol. 64 - N. 3
ambientali
Dopo aver revisionato la letteratura si è deciso di utilizzare un elenco di fattori ambientali
comuni, potenzialmente importanti, legati alla
camminata, ricavati dall’Irvine Minnesota Inventory 39 e dal NEWS 40 (Neighborhood Environment
Walkability Survey - indagine sulla pedonabilità
di quartiere). L’Irvine Minnesota Inventory è stato disegnato per raccogliere dati su caratteristiche
dell’ambiente fisico potenzialmente legate all’attività fisica. Lo strumento, che è stato testato con
alta affidabilità 41, è diviso in quattro livelli: 1)
accessibilità; 2) gradevolezza; 3) necessità umane
e comfort e 4) sicurezza 42. La scala sulla pedonabilità di quartiere (NEWS) valuta vasti gruppi
basati su percezione dell’accessibilità nel quartiere, spazi pedonali, traffico e sicurezza del quartiere 43. Questo strumento è stato diffusamente e ha
mostrato un’affidabilità da moderata ad alta tra i
diversi tipi di popolazione 43-47.
I due questionari sono usati frequentemente
all’estero 41, 42, ma non si adattano alla situazione locale cinese se gli elementi vengono solo copiati meccanicamente senza averli modificati. Gli
elementi espressamente selezionati da entrambi i
questionari sono stati individuati per le caratteristiche dei cinesi di mezza età e anziani. Fattori
ambientali e spiegazioni sono descritti nella Tabella I.
Le domande dell’indagine hanno utilizzato
gruppi di risposte in base al gradimento. Le domande che valutano il numero di minuti necessari per camminare dall’abitazione del partecipante a 8 vicine destinazioni, prefissate, sono
state incluse nella voce “accessibilità dell’utilizzo
dello spazio”. Sono state previste risposte con cinque opzioni da 1 (in completo disaccordo) a 5
(in completo accordo). Gli elementi negativi sono
stati codificati con una scala inversa in modo
che i punteggi più alti rappresentino una visio-
273
ZHANG
Table I.—Environment factors and weights.
Tabella I. — Fattori ambientali e loro peso.
Array
Assessment factors
A. Environment Χ1 human facilities
design
Χ2 rest facility
B.
Environmental
green and
sanitation
C. Residential
environment
D. Land-use
accessibility
Χ3 street connectivity
Χ4 greenings
Description
Weights
My neighborhood has enough human facilities
(strongly disagree, disagree, don’t know, agree,
strongly agree)
0.0384662
My neighborhood has enough rest facilities((strongly
disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree)
0.0456941
0.0358733
There are trees along the streets in my neighborhood (strongly disagree, disagree, don’t know, agree,
strongly agree)
0.0421793
Χ5 dust emission
My neighborhood often have dust emission (strongly
disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree)
0.0381824
Χ6 dwelling density
How many floors of your residence?(1-3, 4-7, 8 or
above, villa)
0.0381961
Χ7 land-use mix
Is the residence land “vertical-mixed use” or “singleuse?(yes, no)
0.0428404
How many minutes would it take you to walk to the
Χ8 body-building club
nearest the 8 specific places (no such places, in 10
Χ9 square/gardens/ greenness mins, 11-20 mins, 20-30 mins, don’t know)
Χ10 supermarkets/ mall
Χ11 school
Χ12 pedestrian
0.0530308
Χ13 grocery/convenience store
Χ14 bank
Χ15 transport stations
The street of my neighborhood designed for walking
Χ16 street design
0.0396987
Χ17 ground surface
The ground surface of my neighborhood is well maintained (strongly disagree, disagree, don’t know, agree,
strongly agree)
0.0490132
Χ18 traffic amount
Traffic amount of my neighborhood street is always
heavy that is unpleasant for walking (extremely, quite,
slightly, don’t know, not at all safe)
0.0414237
Χ19 traffic safety
How safe from traffic do you feel while walking or
riding your bike in your neighborhood? (extremely,
quite, slightly, don’t know, not at all safe)
0.0508065
Χ20 traffic crowd
The street of my neighborhood always occupied by
pedlars or other use instead walking (extremely, quite,
0.0406789
Χ21 crossing the street
It always need to cross the street while doing some
trifles (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all
safe)
0.0482245
How safe from crime do you feel while you are walking or riding in your neighborhood (extremely, quite,
0.0398831
How safe from pets do you feel while you are walking or riding your bike in your neighborhood (ex��
tremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe)
0.0477716
0.038851
0.0382305
0.0468473
0.0470503
street/commercial
street
E. Traffic
environment
0.0457723
0.0505425
mixed with vehicles use(strongly disagree, disagree,
don’t know, agree, strongly agree)
F. Environment Χ22 crime
safety
Χ23 activity environment
274
0.0407435
Settembre 2011
designing, environmental green and sanitation,
residential environment, traffic environment
and environment safety.
Prior to analyses, data were screened for missing values, accuracy of data entry, outliers and
normality.48 Inspection of the patterns of missing
data showed that the data were missing completely at random. The percentage of missing
values was as high as 1.8% for BMI data, 2.1%
for pedometers data and less than the environment data. In this preliminary exploration, missing values were replaced via the expectationmaximization (EM) method (SPSS 13, 2001).
Bivariate relationships between physical activity and sociodemographics were analyzed
using t-test or analysis of variance (ANOVA) for
categoric variables and Pearson correlation coefficients for continuous variables.
The analysis of the correlation coefficient,
gray correlation degree, weight and the evaluation of environment were conducted by GRA
method (metlab 7.0).
Gray correlation analysis is a method to determine whether or not variables are correlated and
to determine the degree of their correlation. By
calculation of characteristic serial curves and the
degree of geometrical similarity of these curves,
key factors and minor factors can be determined
between comparable series and reference series.23
The non-dimensional pretreatment process
of source series is that each time a series element is divided by the first value of that series.
If the environment data as comparable series
is Χi,i = 1, 2, …, m, the physical activity as
the reference series is Χ0, N.=13, m=23. Then
(1)
where ε0,i(k) is the relational coefficient of Χ0
and Χi at index k, k = 1, 2, 3, …, m, the ζ is the
distinguishing coefficient and its value range is
from 0 to 1, usually 0.5. Its role is to diminish
the anamorphosis effect away from a big absolute error and to improve the prominence difference of the obtained correlation coefficient.
When ζ = 0.5, the relational coefficient ε0,i(k) is
listed in Table II.
The gray correlation degree between physical activity and environment is
Vol. 64 - N. 3
ZHANG
ne dell’ambiente più forte. Parametri simili sono
stati usati per valutare disegno ambientale, spazi
verdi e salute, ambiente residenziale, traffico e
sicurezza ambientale.
Analisi statistica
Prima delle analisi, sono stati controllati valori mancanti nei dati, accuratezza del loro
inserimento, scostamento dalla media e valori
nella norma 48. La verifica dei pattern dei dati
mancanti evidenzia dati mancanti a random.
La percentuale dei valori mancanti è risultata
dell’1,8% per i dati relativi al BMI, del 2,1% per
quelli relativi ai pedometri e più bassi rispetto ai
dati ambientali. In questa valutazione preliminare i valori mancanti sono stati sostituiti con il metodo della massimizzazione dell’aspettativa (EM)
(SPSS 13, 2001).
Le relazioni bivariate tra attività fisica e sociodemografia sono state analizzate con T-test o con
analisi di varianza (ANOVA) per le variabili categoriche e con coefficienti di correlazione di Pearson per le variabili continue.
L’analisi del coefficiente di correlazione, del
grado di correlazione di Gray, del peso e della valutazione ambientale sono state effettuate con metodo GRA (metlab 7.0).
L’analisi di correlazione di Gray è un metodo
per determinare se le variabili sono o non sono
correlate e per determinare il grado della loro correlazione. Con il calcolo delle curve seriali delle
caratteristiche e il grado di similarità geometrica
di tali curve i fattori chiave e i fattori minori possono essere determinati tra serie comparabili e serie
di riferimento 23
Il processo di pre-trattamento non dimensionale
della serie di partenza è quello ogni volta che un
elemento della serie è diviso dal primo valore di
quella serie. Se il dato ambientale come serie comparabile è Χi,i = 1, 2, …, m, l’attività fisica come
la serie di riferimento è Χ0, N.=13, m=23. Quindi
(1)
dove ε0,i(k) è il coefficiente relazionale di Χ0 e Χi
all’indice k, k = 1, 2, 3, …, m, ζ è il coefficiente
di distinzione e il suo range è 0-1, normalmente
0,5. La sua funzione è quella di diminuire l’effetto
di anamorfosi da un grande errore assoluto e di
migliorare la differenza di prominenza del coefficiente di correlazione ottenuto. Quando ζ = 0.5,
il coefficiente relazionale ε0,i(k) è elencato nella
Tabella II.
Il grado di correlazione di Gray tra attività fisica e ambiente è
275
ZHANG
Table II.—Gray correlation coefficient between environments and physical activity.
Tabella II. — Coefficiente di correlazione di Gray tra ambienti e attività fisica.
Coefficient
k
ε(j,1)
ε(j,2)
ε(j,3)
ε(j,4)
ε(j,5)
ε(j,6)
ε(j,7)
ε(j,8)
ε(j,9)
ε(j,10)
ε(j,11)
ε(j,12)
ε(j,13)
ε(j,14)
ε(j,15)
ε(j,16)
ε(j,17)
ε(j,18)
ε(j,19)
ε(j,20)
ε(j,21)
ε(j,22)
ε(j,23)
Selected communities
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
N13
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
0.8162
0.6614
0.7564
0.7345
0.6698
0.9641
0.8686
0.9999
0.7726
0.7815
0.9266
0.7552
0.8752
0.9030
0.9257
0.7269
0.7229
0.9220
0.9398
0.6634
0.6753
0.5898
0.8358
0.9029
0.7273
0.7960
0.8357
0.6999
0.6636
0.9396
0.9058
0.9666
0.8248
0.4015
0.8259
0.9083
0.9206
0.3615
0.8338
0.6895
0.9444
0.7355
0.9642
0.7989
0.6196
0.9414
0.4848
0.4693
0.5162
0.5019
0.5410
0.5273
0.8727
0.7293
0.4873
0.5320
0.8403
0.5270
0.4570
0.5251
0.9073
0.4607
0.5573
0.4432
0.5357
0.4345
0.5374
0.5419
0.4683
0.4635
0.4981
0.3969
0.4489
0.8119
0.4299
0.7234
0.9836
0.4055
0.4088
0.8345
0.4686
0.4201
0.4371
0.7560
0.4494
0.4556
0.4175
0.4701
0.3969
0.4548
0.4565
0.4092
0.4407
0.4635
0.3841
0.4350
0.8714
0.4972
0.8352
0.8956
0.3896
0.4364
0.9396
0.4566
0.3969
0.4115
0.8372
0.4601
0.4213
0.4156
0.4704
0.9393
0.4711
0.4609
0.4036
0.5992
0.8346
0.3781
0.4139
0.3961
0.7277
0.3349
0.3553
0.7420
0.7786
0.3866
0.7606
0.8864
0.8799
0.3621
0.7977
0.7829
0.8510
0.9034
0.3797
0.9089
0.6141
0.7678
0.6138
0.6983
0.3929
0.4572
0.3579
0.4251
0.3531
0.3944
0.7483
0.7297
0.9809
0.9901
0.8109
0.8789
0.3690
0.7447
0.9809
0.8528
0.7136
0.3602
0.3333
0.5836
0.3684
0.4382
0.4954
0.8462
0.8408
0.3977
0.3977
0.3977
0.9321
0.4361
0.4082
0.3977
0.4415
0.4324
0.4243
0.3977
0.8855
0.3977
0.5071
0.4487
0.7417
0.8738
0.5100
0.9782
0.4676
0.7089
0.3832
0.8438
0.4341
0.4808
0.3933
0.6978
0.4420
0.4161
0.3921
0.4129
0.3994
0.4364
0.3954
0.9718
0.9546
0.4658
0.9506
0.8620
0.8517
0.4518
0.8479
0.4856
0.7796
0.3808
0.9713
0.4418
0.4948
0.3833
0.9772
0.3856
0.4141
0.4053
0.9905
0.4057
0.3900
0.9969
0.8505
0.9478
0.4660
0.9526
0.3808
0.8382
0.5121
0.8748
0.4314
0.9334
0.3763
0.3585
0.4366
0.4427
0.3816
0.7662
0.4082
0.3714
0.8458
0.7128
0.4024
0.3618
0.8681
0.8559
0.8746
0.3998
0.9407
0.4159
0.9129
0.6506
0.7591
0.3698
0.6556
0.4000
0.3973
0.3997
0.4099
0.8846
0.7213
0.4049
0.3662
0.7997
0.8487
0.3596
0.3898
0.7639
0.8352
0.7885
0.4059
0.8629
0.4071
0.7632
0.7994
0.6766
(2)
The larger the gray relational degree, the
higher degree of similarity between the environment series and the physical activity series
is. On the basis of γi, the weight formula was
developed as following.
(2)
Più è alto il grado di correlazione di Gray, tanto
maggiore è il grado di similarità tra serie ambientale e attività fisica. Sulla base di γi la formula del
peso è stato sviluppata come segue:
(3)
(3)
A unitary processing for γ’i data was made to
get wi in order to induce the statistical distribution of the sample. γ’i was the correlation coefficient of the indicator i in one point of series.
The series W = (w1, w2, …, wm), wi is the weight
of environment factor.
To suppose b is the serial numbers of districts, and j is the community numbers selected
from every district, then the formula of comprehensive evaluation scores about districts environment is
Un processo unitario per il dato γ’i è stato fatto
per ottenere wi al fine di indurre la distribuzione statistica del campione. γ’i è il coefficiente di
correlazione dell’indicatore i in un punto della
serie.
La serie W = (w1, w2, …, wm), wi è il peso del fattore ambientale. Supponendo che b sia il numero
seriale dei distretti e j il numero della comunità
selezionato da ogni distretto, la formula dei punteggi della valutazione complessiva dell’ambiente
dei distretti sarà quindi
, =13 (4)
is the formula of the comprehensive
evaluation scores of community environment.
276
, =13 (4)
è la formula dei punteggi della valutazione complessiva dell’ambiente della comunità.
Settembre 2011
Results
ZHANG
Risultati
Sample characteristics
Caratteristiche del campione
Valid responses were obtained from 1100 respondents (a 78% response rate from all selected
participants initially contacted). Table III shows
individual characteristics of participants and
their bivariate relationships with physical activity. Respondents were aged 46-80, by inclusion
criteria, 36% are in overweight (24.0≤BMI<28.0)
and obese (≥28), the percentage is far below
adults aged 50-70 of Portland OR.22 Their median physical activity level is measured by pedometer equals 9351steps per day. The standard
deviation is 3664 ( the maximum value is 27961
and the minimum value is 1332 steps per day).
Twenty-five, 50 and 75 percentages values were
6855, 9095 and 11388 steps per day respective-
Risposte valide sono state ottenute da 1100 partecipanti (78% tasso di risposta da tutti i partecipanti selezionati contattati inizialmente). La Tabella III mostra le caratteristiche individuali dei
partecipanti e le loro relazioni bivariate con l’attività fisica. I soggetti che hanno risposto sono di età
tra compresa tra 46 e 80 anni, in accordo con il
criterio di inclusione, il 36% dei quali è in sovrappeso (24,0≤BMI<28,0) e obeso (≥28), percentuale
nettamente inferiore rispetto agli adulti di 50-70
anni di Portland, in Oregon (USA) 22. Il loro livello
medio di attività fisica è misurato con pedometro
ed equivale a 9351 passi al giorno. Lo scostamento
standard è 3664 (valore massimo 27961 e valore
minimo 1332 passi al giorno). 25, 50 e 75% sono
rispettivamente 6855, 9095 e 11388 passi al gior-
Table III.—Individual characteristics of participants (N.=846) and bivariate relationshipa with physical activity
(steps/day).
Tabella III. — Caratteristiche individuali dei partecipanti (N.=846) e relazione bivariataa con l’attività fisica
(passi/giorno).
Individual characteristics
M (SD)
Age (mean, range)
BMI (kg/m2)
60 (7.7)
23 (13.4)
N. (%)
Employment status
Unemployed
Working (either part time or full time)
Education
Some college or higher
High school or secondary technical school
Middle school
Primary school or less
Whether walking is the main exercise item?
Yes
No
Whether often drive car when going?
Yes
No
Whether has physical activity in a week?
Never
Occasionally
Often
Health status
Excellent
Good
Fair
Poor
Very poor
Pearson
correlation
coefficient(r)
0.049
0.093
Mean steps/day
P
0.153
0.007*
P
0.024*
632 (74.7)
214 (25.3)
9566.61
9263.03
0.000**
115
315
326
66
(13.6)
(37.2)
(38.5)
(7.8)
8991.87
8994.18
9401.60
11196.19
547 (64.7)
221 (26.1)
9780.19
8453.14
53 (6.3)
751 (88.8)
9364.61
9362.37
74 (8.7)
120 (14.2)
647 (76.5)
8876.83
8718.55
9515.99
0.000**
0.095
0.072
46
298
426
30
6
(5.5)
(35.2)
(50.4)
(3.5)
(0.7)
10595.29
8550.01
9311.09
7159.02
7750.33
0.006*
aPearson
correlation coefficient was used for continuous variable. The t-test or analysis variance was used for categoric variables. *
P<0.05; ** P<0.01. BMI: body mass index; SD: standard deviation.
Vol. 64 - N. 3
277
ZHANG
ly (5.3% within 4 k, 12.3% within 4-6 k, 21.3%
within 6-8 k, 22.2% within 8-10 k, 18.1% within
10-12 k, 20.8% are more than 12 k per day),
which is within the normal range of physical activity for older adults49,50. The results showed
employment status, education, “whether walking is the main exercise item?” and health status
have positive and BMI has negative associations
with physical activity.
no (5,3% fino a 4 k, 12,3% fino a 4-6 k, 21,3% fino
a 6-8 k, 22,2% fino a 8-10 k, 18,1% fino a 10-12
k, 20,8% non oltre 12 k al giorno) che è entro il
normale range di attività fisica per adulti di 49,
50 anni. I risultati hanno mostrato che stato lavorativo, scolarità, camminata come elemento principale dell’esercizio fisico e stato di salute hanno
associazioni positive con l’attività fisica, mentre
BMI associazioni negative.
Gray correlation analysis
Analisi di correlazione di Gray
Based on the formula (4), the result of the
Gray relation degree ri is presented below from
Χ1 to Χ23 in turn: ri =(0.5780, 0.6866, 0.5390,
0.6338, 0.5737, 0.5739, 0.6437, 0.7968, 0.5837,
0.5744, 0.7039, 0.7069, 0.5965, 0.6122, 0.6877,
0.7594, 0.7364, 0.6224, 0.7634, 0.6112, 0.7246,
0.5993, 0.7178), i=1,2,…,23. According to the
rank, body-building club, traffic safety, street
design, ground surface, crossing the street and
activity environment are the largest six factors
affecting physical activities.
The weight of environment factor was
showed in Table I.
Comprehensive evaluation scores of physical activity-related community environment
were: N = (N1, N2, …, N13) = (1.006302873,
1.777198948,
1.785534325,
1.763641248,
1.671149357,
1.692704144,
1.700080085,
1.581280258,
1.721913785,
1.7576522,
1.714279821, 0.917992075, 0.906645341).
Scores of physical activity-related environment of the three districts of Shanghai also were
got on formula (7) in the following: Tb = (D1,
D2, D3) = (1.583169, 1.661303, 1.403697).
Basata sulla formula (4), il risultato del grado
di relazione di Gray ri è presentato sotto da Χ1
a Χ23 a sua volta: ri =(0,5780, 0,6866, 0,5390,
0,6338, 0,5737, 0,5739, 0,6437, 0,7968, 0,5837,
0,5744, 0,7039, 0,7069, 0,5965, 0,6122, 0,6877,
0,7594, 0,7364, 0,6224, 0,7634, 0,6112, 0,7246,
0,5993, 0,7178), i=1,2,…,23. Dalla graduatoria
emerge che, palestre di body-building, sicurezza
stradale, topografia stradale, conservazione delle strade, attraversamento stradale e ambiente di
vita sono i sei fattori principali che influiscono
sull’attività fisica.
Il peso del fattore ambientale è stato mostrato
in Tabella I.
I punteggi della valutazione complessiva
dell’ambiente della comunità relativo all’attività
fisica sono: N = (N1, N2, …, N13) = (1,006302873,
1,777198948,
1,785534325,
1,763641248,
1,671149357,
1,692704144,
1,700080085,
1,581280258,
1,721913785,
1,7576522,
1,714279821, 0,917992075, 0,906645341).
I punteggi dell’ambiente relativo all’attività fisica dei tre distretti di Shanghai sono espressi anche
nella formula (7) come segue: Tb = (D1, D2, D3) =
(1,583169, 1,661303, 1,03697).
Discussion
Discussione
This study is the first to investigate associations between physical activity level, sociodemographics and environment factors in Chinese
middle-aged and older adults. Individual characteristics such as BMI 51 and health status 22
have proved the significance relationship with
physical activity, the result is also in accordance
with previous studies. The result of positive relationship between employment status, education
and physical activity are not always consistent
with those of previous studies conducted on
general populations.22 The different individual
characteristics between Asian and other ethnic
groups like European and American are a good
explanation. The question concerning “whether
Questo studio analizza per la prima volta le
associazioni tra livello di attività fisica e fattori
socio-demografici e ambientali in adulti di mezza
età e anziani cinesi. Le caratteristiche individuali
come il BMI 51 e lo stato di salute 22 hanno dimostrato una relazione significativa con l’attività fisica; il risultato ottenuto è concorde anche con gli
studi svolti in precedenza. Invece il risultato della
relazione positiva tra stato lavorativo, scolarità
e attività fisica non è sempre consistente rispetto
a quanto studiato nella popolazione generale 22.
Una valida spiegazione è legata alle diverse caratteristiche individuali tra la popolazione asiatica e
gli altri gruppi etnici come europei e americani
sono la forte spiegazione. “Se la camminata rap-
278
Settembre 2011
ZHANG
walking is the main exercise” is included in sociodemographic characteristics in order to identify
if walking accounts for the steps of pedometer.
Besides, the most common built environment
variables such as street connectivity,18 environment green, dwelling density/population density,52 land-use mix,22 land-use accessibility/
proximity to business and facilities,51 traffic environment 19 and crime,21 human and rest facilities of community have also been investigated,
as many middle-aged and older adults are often
been seen to have a break with these facilities
in China. Meanwhile, the activity environment
was included in environment safety array under
the assumptions that it belongs to micro-environments which are more important than crime,
according to Maslow’s hierarchy of needs.
Some natural environment variables such
as duration of bright sunshine and mean wind
speed 53, 54 have been more often included in
studies in recent years. Based on this trend, dust
emission is selected in environment sanitation
array to investigate the barriers of some construction on pedestrian. All variables mentioned
above were attributed into six arrays in order
to have a comprehensive concept of the whole
environment.
presenta l’elemento principale dell’esercizio fisico”
è compresa nella socio-demografia al fine di identificare se il comportamento della camminata conti per i passi del pedometro.
Insieme alle più comune variabili dell’ambiente edificato come connettività stradale 18,
verde, densità abitativa/densità di popolazione
52, mescolanza dell’assetto del territorio 22, accessibilità del territorio/vicinanza al lavoro e ai
servizi 51, traffico 19 e criminalità 21, sono sempre
stati indagati anche i servizi alla persona e servizi di cura della comunità poiché molti adulti
e anziani si sono visti spesso tagliare tali servizi
in Cina. Nel frattempo l’ambiente dell’attività fisica è stato incluso nel ventaglio della sicurezza
ambientale con il presupposto che appartenga al
micro-ambiente che sarà più importante della
criminalità, secondo la gerarchia dei bisogno di
Maslow.
Negli anni più recenti sono state studiate alcune variabili dell’ambiente naturale come la durata della luce solare e la velocità media del vento 53,
54. In base a questa tendenza le emissioni di polveri rientrano nell’ambito della salute ambientale
per studiare le barriere di alcune costruzioni sui
pedoni. Tutte le variabili sopra menzionate sono
state incluse in sei ambiti per poter avere una visione complessiva dell’intero ambiente.
Environment design
Disegno ambientale
In the “environment design” array, the “rest
facility” has greater impact on physical activity behavior than “street connectivity” and “human facilities”. This is mainly true for physical
activity behavior related with other factors coincidence, such as psychology or weather. Furthermore, the participants are middle-aged and
older adults who are in greater demand for “rest
facility” than other groups.
Nel “disegno ambientale” i servizi di cura
hanno un impatto maggiore sul comportamento
dell’attività fisica rispetto alla connettività stradale
e ai servizi alla persona. Questo è dovuto alla relazione tra attività fisica e coincidenza di altri fattori psicologici o atmosferici. Inoltre i partecipanti
sono soggetti di mezza età e anziani che hanno
un maggior bisogno di servizi di cura rispetto agli
altri gruppi.
Environmental green and sanitation
Verde e salute
In contrast, “the green” has greater influence on physical activity than “dust emission”.
The result is due to the project of “ecological
city” and “environment-friendly urban construction” of Shanghai in recent years. Furthermore,
Shanghai has a oceanic climate, which is characterized by high humidity levels.
Al contrario il verde ha una maggiore influenza sull’attività fisica rispetto alle emissioni di
polveri. Il risultato è dovuto al progetto di “città ecologica” e alla “costruzione urbana amica
dell’ambiente” di Shanghai negli anni recenti.
Un’altra ragione è il clima oceanico che caratterizza l’alta umidità.
Residential environment
Ambiente residenziale
In the array of “residential environment”,
“land-use mix” is more important than “dwelling density”. Research of other countries have
Nell’ambito dell’ambiente residenziale l’utilizzo
promiscuo del territorio è più importante della densità abitativa. Ricerche in altri paesi hanno dimo-
Vol. 64 - N. 3
279
ZHANG
proved that the “vertical-mixed use” is more
appropriate for pedestrian than the “singleuse”.18 This result shows people would like
to do trivial walks. Dwelling density is antepenultimate in the 23 assessment factors,
which mainly results from most of trip modes
that have been substituted in modern society
by “transport tools”, such as cars in spite of
“dwelling density”.
strato che l’uso promiscuo verticale è più adeguato
per i pedoni rispetto all’uso singolo 18. Questo risultato mostra che i soggetti preferirebbero fare cose
leggere durante la camminata. La densità abitativa
è terzultima dei 23 fattori di valutazione che derivano soprattutto dalle principali modalità di viaggio.
La densità abitativa nella società moderna è stata
sostituita dai mezzi di trasporto come l’automobile.
Fruibilità del territorio
Land-use accessibility
In “land-use accessibility” array, the ranking order of impact degree of factors is bodybuilding club, pedestrian street/commercial
street, schools, transport terminals, bank,
grocery/convenience store, square/gardens/
greenness and supermarkets/mall successively. “The body-building club” can promote the
steps and undoubtedly accounts for the first
order both in the array “land-use accessibility”
and in all the 23 factors considered. It also
shows that the fitness awareness of people
is increasing. The last one is “supermarkets/
mall”, which ranks the countdown fourth in
all 23 factors. This showed that physical activity behavior usually occurred around the block
while the frequency of strolling to “supermarkets/mall” is not high.
Nell’ambito della fruibilità dell’utilizzo del territorio l’ordine di posizione del grado d’impatto
dei fattori è rappresentato da palestre di body-building, strade pedonali/strade commerciali, scuole, fermate dei mezzi di trasporto, banche, negozi
di alimentari/minimarket, piazze/giardini/aree
verdi e successivamente supermarket/centri commerciali. Le palestre di body-building, dove è indubbiamente possibile incrementare il numero di
passi, sono al primo posto nell’ambito della fruibilità del territorio e nei 23 fattori totali. Dimostra
inoltre un aumento della consapevolezza della
propria forma fisica. L’ultimo elemento considerato è rappresentato da supermercati/centri commerciali che si classificano al quart’ultimo posto
tra tutti i 23 fattori. Questo dimostra che l’abitudine all’attività fisica si ha solitamente intorno al
quartiere mentre la frequenza di passeggiare in
supermercati/centri commerciali non è alta.
Traffic environment
Ambiente del traffico
“Traffic safety”, “street design”, “ground surface of the streets”, “crossing the street” is the
rank order for “traffic environment” array. People have ranked the second, third, fourth and
fifth in 23 assessment factors successively. The
results show that the “traffic environment” affects physical activity greater than another five
arrays.
Sicurezza del traffico, disegno del traffico, conservazione delle strade, attraversamento stradale
è l’ordine nell’ambito dell’ambiente del traffico.
Nel frattempo si collocano successivamente al secondo, terzo, quarto e quinto posto nei 23 fattori
di valutazione. I risultati mostrano che l’ambiente traffico influenza l’attività fisica più degli altri
cinque fattori.
Environment safety
Sicurezza ambientale
“Activity environment” ranks the first in array
“environment safety”. Crime ranks the second
position. This result proved the assumption that
the impact of the “micro-scale” safety is greater
than “macro-scale” on physical activity. The two
factors rank the sixth and sixteenth positions in
the all assessment factors, respectively, which
shows the “environment safety” has important
effect on physical activity.
Weight calculated by developing GRA is the
basis for evaluating physical activity-related environment. Meanwhile, it can also provide ref-
L’ambiente attività si posiziona al primo posto
nella sicurezza ambientale, la criminalità nella comunità al secondo posto. Questo risultato dimostra
il presupposto che l’impatto sull’attività fisica della
sicurezza su micro-scala è maggiore rispetto a quello su larga scala. I due fattori occupano rispettivamente il sesto e sedicesimo posto tra tutti i fattori di
valutazione; ciò mostra che la sicurezza ambientale ha un effetto importante sull’attività fisica.
Il peso calcolato dallo sviluppo del GRA è la
base della valutazione dell’ambiente in relazione
all’attività fisica. Nel contempo può anche fornire
280
Settembre 2011
ZHANG
erence for the relative researches in selecting
environment factors in China.
un riferimento per le ricerche relative nella selezione dei fattori ambientali in Cina.
Comprehensive evaluation of physical activityrelated environment
Valutazione complessiva dell’ambiente in relazione all’attività fisica
Luwang, Yangpu and Minhang ranked first,
second and third, respectively, among the districts. which means that the physical activity
environment of urban center is considered the
best, and the subcivic center is considered better than the suburb. The result is determined
by integrated human environment factors, such
as geographic location, aforestation, transportation, architectural style and so on.
Luwan District is located in downtown
Shanghai with a land area of 7.54 km2 and a water area of 0.49 km2. It is the location of international business, tourism, and administrative
office with a very convenient public transportation network. The landscape of this district is
characterized by aforestation. Fuxing, Huaihai,
Shaoxing, Nanyuan, Liyuan, five parks, have
been open for free to the citizens under the
administration of the municipality. So far, there
is 102.38 m2 greening coverage all over the district. The most characteristic monument in the
district is Shikumen house, with a complete
Linong neighborhood pattern, which is another
important factor for Luwan district ranking first.
Yangpu district is located in northeast area
and downstream Huangpu river. It is one of the
four sub-CBDs and includes ten malls, with the
biggest downtown area of 60.6 km2. The green
and environment were vigorously developed
and protected in this district. The green area is
766 hectares with 12 parks such as GongQing
Forest Park, HuangXing and YangPu and so on
where there are leisure places for people. All of
these factors contribute to make YangPu district
a pedestrian-friendly environment.
Minghang district is located in the suburb
area, where the human environment ranks the
last position in the list of the physical-related
environments.
Rank of communities environment scores is
N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 >
N8 > N1 > N12 > N13. The order is not consistent with the results concerning the districts environment evaluation because districts’ location
cannot stand for the same position and situation of community, which is affected by more
complicated elements. Moreover, district environment evaluation is a comprehensive evaluation based on the scores of community environ-
Nella graduatoria dei punteggi dei tre distretti,
il primo è Luwang, seguito da Yangpu e Minhang.
Questo significa che l’ambito dell’attività fisica nel
centro urbano è migliore, il centro sub-urbano è
al secondo posto e la periferia è all’ultimo posto.
Il risultato è determinato da fattori ambientali di
integrazione umana, come posizione geografica,
imboschimento, trasporti, stile architettonico, ecc.
Il distretto di Luwan è situato al centro di
Shanghai con una superficie terrestre di 7,54 km2
e una superficie acquatica di 0,49 km2. Convivono
nello stesso ambiente, turismo, uffici amministrativi
e di affari internazionali, con una rete di trasporto pubblico molto comoda. L’architettura di questo
distretto è caratterizzata da zone boschive. Fuxing,
Huoihai, Shaoxing, Nanyuan, Lyuan sono parchi
dell’amministrazione comunale a libero accesso per
i cittadini. A tutt’oggi il distretto è coperto da 102,38
m2 di verde. Le caratteristiche peculiari cinesi si riscontrano nelle abitazioni Shikumen del quartiere
Linong che costituisce un altro importante fattore
che ha collocato al primo posto il distretto di Luwan.
Il distretti di Yangpu è situato a nord-est del
centro urbano e a valle del fiume Huangpu. E’
uno dei quattro “sub-CBD” e dei dieci centri commerciali di Shanghai con la più grande zona centrale di 60,06 km2. In questo distretto verde e ambiente hanno avuto enorme sviluppo e protezione.
La superficie verde è 766 ettari con 12 parchi come
GongQing Forest Park, HuangXing e YangPu, ecc.
che rappresentano luoghi di svago per la popolazione. Tutti i fattori fanno promuovere il distretto
di YangPu ad ambiente adatto ai pedoni.
Il distretto di Minghang è situato in periferia. La
non buona situazione dell’ambiente umano ben
spiega l’ultima posizione del distretto per quanto
riguarda gli ambienti per lo svolgimento dell’attività fisica.
La graduatoria dell’ambiente delle comunità è:
N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8
> N1 > N12 > N13. L’ordine non è strettamente in
accordo con la graduatoria centro urbano, centro
sub-urbano e periferia come il risultato della valutazione ambientale dei distretti, poiché la posizione dei distretti non può rappresentare la stessa
posizione e situazione della comunità con un ambiente influenzato da elementi più complessi. Altra
ragione è che l’ambiente del distretto è una valutazione complessiva basata su punteggi dei singoli
ambienti della comunità che possono aumentare o
Vol. 64 - N. 3
281
ZHANG
ments, whose scores may be higher or lower,
with wide differences. For example, the whole
environment of the first three communities of
subcivil areas located in Yangpu district is better
than N9, N7, N6, N8 located in urban areas, while
the environment of the district of Luwan is better than that of Yangpu, only because the scores
of the old community N1 of Yangpu is lower.
Among the five communities selected from
Minhang district, N10, N9 are closer to the urban
center than N11, N12 and N13 located in the suburbs of Shanghai. The rank of physical activityrelated community environment also matched
the above order, which also fully proved the
environment of downtown was more appropriate to physical activity.
No matter what the scores of the community environment is, the general trend is that
urban environment is the most appropriate for
physical activity, subcivil center ranks the second position and suburbs the last. The result is
consistent with studies carried out in different
countries.17, 55
The results are proved the GRA is an effective method to study the relationship between
physical activity and environment, and underscore the importance of environment influences
on physical activity.
Strength and limitations
This study has several strengths. First, it is
the first to monitor physical activity with objective measures in a large scale and studies
the relationship between physical activity and
environment in China, which will promote better urban environment and planning of Shanghai. Secondly, it studied demographic characteristics that will have a significant impact on
healthcare resources in the coming decades.
Third, not only built environment, but also the
ecological environment included in the assessment factors, among which the key environment factors were distinguished by the method
of GRA. Meanwhile, the weights of environment
attributes can be calculated accurately with the
objective GRA method instead of those subjective method, such as Delphi.56 Fourth, the
physical activity-related environment scores of
all the selected districts and communities were
evaluated to make the government or relevant
persons to improve their job enrichment. Finally, GRA method can overcome limited information, small sample size and disordered data
problems.
282
diminuire notevolmente. Per esempio, l’intero ambiente delle prime tre comunità situate nel distretto
di Yangpu del centro sub-urbano risulta migliore
di N9, N7, N6, N8 situati nel centro urbano, mentre
l’ambiente del distretto di Luwan risulta migliore
di Yangpu solo perché i punteggi della comunità
anziana di Yangpu N1 sono inferiori.
Tra le cinque comunità selezionate dal distretto
di Minhang, N10 e N9 sono più vicine al centro urbano rispetto a N11, N12 e N13 situate nella periferia
di Shanghai. La graduatoria dell’ambiente di una
comunità in relazione all’attività fisica si abbina
con il suddetto ordine; è anche ampiamente dimostrato che l’ambiente del centro risulta più idoneo
per lo svolgimento dell’attività fisica.
Anche se non è rilevante il punteggio dell’ambiente di una comunità, la tendenza generale è
che l’ambiente urbano è più adatto per l’attività
fisica, il centro sub-urbano è al secondo posto e la
periferia all’ultimo posto. Il risultato corrisponde
con gli studi esteri 17, 55.
È evidente che i risultati dimostrino che GRA è
un efficace metodo di studio della relazione tra attività fisica e ambiente e sottolineino l’importanza
delle influenze ambientali sull’attività fisica.
Punti di forza e limiti
Questo studio mostra alcuni punti di forza. Innanzitutto è la prima volta in cui viene monitorata
l’attività fisica con misurazioni obiettive su larga
scala e in cui viene studiata la relazione tra attività fisica e l’ambiente in Cina, tale da promuovere meglio l’ambiente urbano e la progettazione di
Shanghai. In secondo luogo è stata studiata un demografia che nelle decadi a venire avrà un impatto
significativo sulle risorse sanitarie. Terzo, non solo
l’ambiente edificato ma anche l’ambiente ecologico, compresi i fattori di valutazione tra cui i fattori
chiave ambientali, sono distinti dal metodo GRA.
Nel contempo il peso delle caratteristiche ambientali può essere calcolato in modo accurato con il
metodo oggettivo GRA invece di metodi soggettivi
come Delphi 56. Quarto, i punteggi degli ambienti
in rapporto all’attività fisica di tutti i distretti e le
comunità selezionate sono stati valutati per migliorare l’amministrazione cittadina e il lavoro delle
persone impiegate. Infine il metodo GRA può superare le informazioni limitate, la misura di piccoli
campioni e i problemi dei dati non ordinati.
Questo studio ha anche limiti. Innanzitutto i
punteggi complessivi delle comunità e dei distretti sono stati calcolati sulla base di partecipanti di
mezza età e anziani la cui conoscenza dell’ambiente non poteva rappresentare l’intera popolazione. In secondo luogo i dati ambientali sono
Settembre 2011
This study has also some limitations. First,
the comprehensive scores of communities and
districts were calculated on middle-aged and
older participants whose understanding of environment cannot represent that of the whole
population. Secondly, the environmental data
were measured by a subjective method. Therefore, future research is warranted to measure
it with objective method such as GIS and GPS.
Thirdly, the GRA method was used only to
evaluate the indicators (assessment factors) and
not the second level (arrays) which made the
weight of the six arrays equal. Finally, due to
the cross-sectional design, causality cannot be
determined.
Conclusions
The current study contributes to the environment and physical activity literature by documenting associations among environment and
building factors such as urban characteristics,
land-use, human facilities, dust emission, street
design, ground surface of the streets, crossing
the street, traffic. On the basis of the crosssectional analysis results, findings indicate that
some environment factors and not only built
environment can affect physical activity. In
conclusion, the closer to downtown, the more
friendly the environment seems to be for physical activity.
These findings collectively suggest that public health, city planning and environment protecting need to consider how to create more
livable and pedestrian-friendly community areas, to promote an active and healthy lifestyle
in developing countries, with a strong urbanization, as China.
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Vol. 64 - N. 3
ZHANG
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obiettivi come GIS, GPS. Terzo, il metodo GRA è
stato usato solo per ottenere il peso degli indicatori
(fattori di valutazione) mentre non per il secondo
livello (ambiti) rendendo uguale il peso dei sei ambiti. Per ultimo, la casualità non può essere valutata a causa del disegno trasversale.
Conclusioni
Questo studio dà un contributo alla letteratura
sull’ambiente e sull’attività fisica documentando
le associazioni tra fattori ambientali, e su fattori
ambientali costruttivi che sono stati dimostrati in
molti paesi sviluppati come forma urbana, utilizzo
promiscuo urbano. In questo studio sono stati presi
in considerazione anche alcuni fattori ambientali
particolari con le caratteristiche dei paesi in via di
sviluppo, come i servizi alla persona, le emissioni
di polveri, la topografia stradale, la conservazione
delle strade, l’attraversamento stradale e il traffico.
Sulla base dei risultati dell’analisi trasversale la
conclusione indica che alcuni fattori ambientali
possono anche influenzare l’attività fisica e non
solo l’ambiente edificato. Sia per quanto riguarda
la comunità che il distretto più si trovano vicino al
centro più l’ambiente è favorevole allo svolgimento
dell’attività fisica.
Questi risultati suggeriscono in modo uniforme
che salute pubblica, progettazione della città e tutela dell’ambiente devono prendere in considerazione la modalità con cui creare una comunità
con un livello più vivibile e favorevole ai pedoni;
devono inoltre prendere in considerazione il livello degli ambienti dei distretti per promuovere uno
stile di vita attivo e salutare nei paesi in via di sviluppo con uno sfondo di urbanizzazione, soprattutto in Cina.
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All the authors contributed equally.
Conflicts of interest: The authors declare that we have no financial and personal relationships with other people or organizations that can inappropriately influence our work, there is no professional or other personal interest of any nature or kind
in any product, service and/or company that could be construed as influencing the position presented in the manuscript
entitled “The Relationship Between Physical Activity and Environment of Shanghai, China: Analysis And Evaluation in Adults
Aged 45-80”.
Funding.—This work was supported by the Shanghai Leading Academic Discipline Project (B604), funding for this study
was provided by Scientific and Technological Service Project of Shanghai Sports Bureau (Grant no. D9QT009).
Acknowledgments.—The authors would like to thank residents who participated in the project. Also, the helpful comments
from some anonymous reviewers are gratefully acknowledged. No financial conflict of interest was reported by the authors
of this paper.
Corresponding author: Y. Zhang, Department of Sports Recreation, Shanghai University of Sport, 399 Chang Hai Road, Yang
Pu Distric, Shanghai, China. E-mail: [email protected]
284
Settembre 2011

MED SPORT 2011;64:285-95
The effect of aerobic training
on glycemic control, fitness, and
cardiovascular risk factors in patients
with mild and severe type 2 diabetes
L’effetto del training aerobico sul controllo glicemico,
sulla forma fisica e sui fattori di rischio cardiovascolare
in pazienti con diabete di tipo 2 moderato e severo
H. MOHEBBI 1, H. ROHANI 1, M. ESFAHANI
2Department
2
1Department of Exercise Physiology, University of Guilan, Guilan, Iran
of Physical Education and Sport Sciences, University of Chabahar, Chabahar, Iran
SUMMARY
Aim. Type 2 diabetes or non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) is highly related to obesity and inactivity.
There is tremendous potential for improving glycemic control and insulin sensitivity, and managing cardiovascular
risk factors by improving the physical activity among individuals with type 2 diabetes. We assessed the effect of an
8-week aerobic exercise program on cardio-respiratory fitness, plasma glucose, insulin concentration and lipid profile
in patients with mild and severe NIDDM.
Methods. Twenty four middle-aged male subjects with type 2 diabetes (age 46.9±7.8 yrs; height 165.2±5.5 cm;
weight 73.5±12.2 kg; VO2max 40.3±6.5 mL/kg/min) participated in this study. Subjects were divided into high glycemic (HG) (mean plasma glucose concentration 217.8±25.5 mg/dl; N.=12) and low glycemic (LG) (mean plasma
glucose concentration 149.9±20.2 mg/dl; N.=12) groups. The training program (45 min moderate intensity cycling
with 60-70% HRR) was carried out 3 times per week for 8 weeks. Maximal oxygen consumption, blood pressure,
blood lipids, plasma glucose and insulin concentration were measured before and after training program.
Results. Nineteen subjects completed the study. VO2max increased significantly in both groups (P<0.05). Blood glucose concentration reduced significantly in the HG group (P<0.05), but this reduction was not statistically significant
in the LG group. In general, low density lipoprotein (LDL) and triglyceride levels did not change significantly after
training in both groups. High density lipoproteins (HDL) increased significantly in the HG group (P<0.05) but not in
the LG group. Body weight, BMI, and body fat percent decreased significantly in both groups (P<0.05). Furthermore,
the comparison of relative changes in physiological parameters between the two groups did not indicate significant
differences.
Discussion and conclusion: It can be concluded that aerobic training improves glycemic control, lipid profile, cardiorespiratory fitness, and body composition in type 2 diabetic men, and that this improvement is greater in high
glycemic patients.
Key words: Exercise - Diabetes mellitus, type 2 - Lipids.
RIASSUNTO
Obiettivo. Il diabete di tipo 2 o NIDDM è altamente correlato a obesità e inattività. Esiste un notevole potenziale per
migliorare il controllo glicemico e la sensibilità all’insulina e per gestire i fattori di rischio cardiovascolare aumentando
l’attività fisica tra soggetti affetti da diabete di tipo 2. Abbiamo valutato l’effetto di un programma di esercizio aerobico
di 8 settimane sullo stato cardiorespiratorio, sul livello di glucosio plasmatico, sulla concentrazione di insulina e sul
profilo lipidico in pazienti con NIDDM moderato e severo.
Metodi. Hanno partecipato a questo studio ventiquattro maschi affetti da diabete di tipo 2 (età 46,9±7,8 anni, altezza
165,2±5,5 cm; peso 73,5±12,2 kg; VO2max 40,3±6,5 ml/kg/min). i soggetti sono stati divisi nel gruppo con elevati
valori glicemici (HG) (concentrazione media di glucosio plasmatico 217,8±25,5 mg/dl; N.=12) e nel gruppo con
Vol. 64 - N. 3
285
MOHEBBI
THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS
bassi valori glicemici (LG) (concentrazione media di glucosio plasmatica 149,9±20,2 mg/dl; N.=12). Il programma di
allenamento (45 min di pedalata a intensità moderata con 60-70% della frequenza cardiaca di riserva [HRR]) è stato
eseguito 3 volte alla settimana per 8 settimane. Prima e dopo il programma di allenamento è stato misurato il consumo
massimo di ossigeno, la pressione sanguigna, i lipidi ematici, il glucosio plasmatico e la concentrazione di insulina.
Risultati. Diciannove soggetti hanno completato lo studio. Il VO2max è aumentato in modo rilevante in entrambi i
gruppi (P<0,05). La concentrazione di glucosio ematico è ridotta in modo importante nel gruppo HG (P<0,05), mentre non è risultata statisticamente significativa nel gruppo LG. In generale, i livelli di colesterolo LDL e di trigliceridi non
sono cambiati in modo rilevante in entrambi i gruppi. Il colesterolo HDL è aumentato significativamente nel gruppo
HG (P<0,05) ma non nel gruppo LG. Peso corporeo, BMI e percentuale di grasso corporeo è notevolmente diminuita
in entrambi i gruppi (P<0,05). Inoltre il confronto dei cambiamenti relativi ai parametri fisiologici tra i due gruppi non
ha indicato differenze significative.
Discussione e conclusione. Si può concludere affermando che l’allenamento aerobico migliora il controllo glicemico,
il profilo lipidico, la salute cardiorespiratoria e la composizione del corpo nei soggetti con diabete di tipo 2 e che tale
miglioramento è maggiore nei pazienti con elevati valori glicemici.
Parole chiave: Esercizio - Diabete mellito di tipo 2 - Lipidi.
T
ype 2 diabetes mellitus (non-insulin dependent) (NIDDM) is the most common
type of diabetes mellitus and encompasses approximately 90-95% of all diabetic individuals.1
An inverse association between increased
physical activity and lower risk for cardiovascular disease is well established in both the
general population and diabetic patients.2,
3 Intervention studies have shown that exercise increases insulin sensitivity and glucose tolerance, induces favorable changes in
blood lipid levels and has useful effects on
glycemic control among people with type 2
diabetes mellitus.3, 4
The importance of insulin-independent
mechanisms to control the exercise-stimulated muscle glucose uptake is more exemplified by studies on type 2 diabetic patients.
Although, individuals with type 2 diabetes
are generally insulin resistant, they are not
resistant to the stimulatory effects of exercise
on glucose utilization.2 Exercise shifts the
path of insulin-stimulated glucose removal
so that all glucose consumed by muscles is
oxidized. The effects of this enhancement in
insulin action are possibly most important
in the intensively treated diabetic condition,
when insulin levels are higher than those
normally occur by exercise.2
Previous American Diabetes Association
(ADA) exercise position statements have advised that physical activity must be avoided if fasting glucose levels are >250 mg/dL
and ketosis is happened, and that exercise
should be performed with concern if glucose
levels are >300 mg/dL even if no ketosis is
present.5
Few investigations have been designed to
examine the possible positive effects of physi-
286
I
l diabete mellito di tipo 2 (non insulino-dipendente) (NIDDM) è il tipo di diabete mellito più
comune e comprende circa il 90-95% di tutti i soggetti affetti da diabete 1.
Sia nella popolazione generale che nei pazienti
diabetici è stata ben valutata l’associazione inversa tra aumento dell’attività fisica e minore rischio
di patologia cardiovascolare. Studi d’intervento hanno dimostrato che l’esercizio aumenta la
sensibilità all’insulina e la tolleranza al glucosio,
induce cambiamenti favorevoli sui livelli lipidici
ematici e ha effetti utili per il controllo glicemico
tra la popolazione con diabete mellito di tipo 2 3, 4.
L’importanza dei meccanismi insulino-dipendenti per controllare l’assorbimento del glucosio da
parte dei muscoli stimolati dall’esercizio è ben evidenziata dagli studi su pazienti con diabete di tipo
2. Nonostante i soggetti affetti da diabete di tipo 2
siano generalmente insulino-resistenti, non appaiono resistenti agli effetti di stimolo dell’esercizio
sull’utilizzo di glucosio 2. L’esercizio modifica la via
insulino-indotta per rimozione del glucosio in modo
che tutto il glucosio consumato dai muscoli venga
ossidato. Gli effetti dell’aumento dell’azione dell’insulina sono probabilmente più importanti nel trattamento intensivo della condizione diabetica, quando
i livelli di insulina sono più elevati rispetto a quelli
che normalmente si riscontrano con l’esercizio 2.
In precedenza il rapporto dell’Associazione
Americana per il Diabete (ADA) sulle posizioni per
gli esercizi ha consigliato di evitare l’attività fisica
se i livelli di FBS sono >250 mg/dl e in presenza
di chetosi e di effettuare l’esercizio con timore se
i livelli di glucosio sono >300 mg/dl, anche in assenza di chetosi.
Poche ricerche sono state disegnate per esaminare i possibili effetti positivi dell’allenamento fisico in pazienti con differente severità di diabete
Settembre 2011
MOHEBBI
cal training in patients with different severity of
diabetes mellitus. Recently, investigators demonstrated that increasing physical activity can
reduce the risk of type 2 diabetes in people
with both normal and impaired glucose regulation.6 They indicated that the risk is relatively
higher in people with impaired glucose regulation (IGR) than people with normal glucose
regulation; however, physical activity can reduce the risk of type 2 diabetes in both groups
with more influence on IGR patients. However,
subjects in study by Hu and colleague were not
diabetic. We hypothesized that exercise training
may have been more effective on glycemic control in NIDDM with higher fasting blood glucose. Thus, the purpose of present study was
to determine the impact of a relatively brief period (8 weeks) of aerobic exercise program on
cardio-respiratory fitness, plasma glucose and
insulin concentration, and lipid profile in patients with mild and severe NIDDM.
mellito. Recentemente degli studiosi hanno dimostrato che l’aumento dell’attività fisica può ridurre
il rischio di diabete di tipo 2 in soggetti sia con
normale che con alterata omeostasi del glucosio
6. Gli studiosi hanno indicato che il rischio è relativamente maggiore in individui con alterata
omeostasi del glucosio (IGR) rispetto a soggetti con
normale omeostasi; l’attività fisica può comunque
ridurre il rischio di diabete di tipo 2 in entrambi
i gruppi con maggior influenza sui pazienti IGR.
E’ da rilevare che i soggetti dello studio condotto
da Hu e collaboratori non erano diabetici. abbiamo ipotizzato che l’allenamento può essere stato
più efficace sul controllo glicemico nel NIDDM
con maggiore FBS. Lo scopo del presente studio è
stato quindi quello di determinare l’impatto di un
periodo relativamente breve (8 settimane) di un
programma di allenamento aerobico sulla salute
cardio-respiratoria, sulla concentrazione plasmatica di glucosio e di insulina e sul profilo lipidico
in pazienti con moderato e severo NIDDM.
Materiali e metodi
Soggetti
Subjects
Twenty-four male patients with type 2 diabetes mellitus (NIDDM) participated in the study.
Subjects were recruited by Diabetic’s Clinical
Center in Ferdusi University, Mashhad, Iran
(Table I). All subjects have been suffering from
diabetic disease for less than 10 years and were
free from chronic infection. Descriptive characteristics of the subjects are presented in table 1.
The subjects were made fully aware of the risks,
benefits and stresses of the study and given
both verbal and written instructions outlining
the experimental procedure, and their informed
consent was obtained before screening. The
protocols were approved by the University of
Guilan Committee on Human Research.
Ventiquattro pazienti con diabete mellito di tipo
2 (NIDDM) hanno partecipato allo studio. I soggetti sono stati reclutati dal Diabetic Clinical Center
dell’Università di Ferdusi, a Mashhad, Iran. Tutti
i soggetti sono affetti dalla patologia diabetica da
meno di 10 anni e non presentano infezioni croniche. Le caratteristiche dei soggetti sono presentate nella Tabella I. Gli individui sono stati esaurientemente informati su rischi, benefici e stress
darivanti dallo studio; hanno ricevuto istruzioni
verbali e scritte che evidenziavano la natura sperimentale della procedura con conseguente consenso informato prima dello screening. I protocolli
sono stati approvati dal Comitato Etico dell’Università di Guilan.
Tutti i soggetti sono stati sottoposti a screening
Table I.—Anthropometric and physiological characteristics of subjects (N.=19).
Tabella I. — Caratteristiche antropometriche e fisiologiche sei soggetti (N.=19).
Characteristic
Mean±SD
Age (yrs)
Height (cm)
Weight (kg)
PBF (%)
VO2max (ml/kg/min)
Rest HR (bpm)
FBS (mg/dl)
46.9±7.8
165.2±5.5
73.5±12.2
30.7±1.12
40.3±6.5
79.9±1.32
183.8±41.5
Value are mean±SD (N.=19). PBF: percent body fat; HR: heart rate; bpm: beats per minute; FBS: fasting blood sugar.
Vol. 64 - N. 3
287
MOHEBBI
All subjects were medically screened prior to
exercise; a pre-participatory exercise screening
questionnaire (Physical Activity Readiness Questionnaire [PARQ]) was administered;7 a medical
and previous exercise history was taken and a
full physical examination was carried out.
Experimental protocol
Subjects were divided into high glycemic
(HG, N.=12) and low glycemic (LG, N.=12)
groups based on their average blood glucose
levels in three months before study. Average
blood glucose in HG group was higher than
180 mg/dL (217.8±25.5 mg/dL) and in LG group
was lower than 180 mg/dL (149.9 ± 20.2 mg/
dL). After baseline measurements, exercisetraining program was carried out for 8 weeks.
Data were collected from all subjects in the first
and the last weeks of exercise program.
Body
composition
Body weight was measured on a calibrated
clinical scale and height was measured on a stadiometer while the subjects were wearing light
cloth. Circumferences and skinfold thicknesses
were measured according to the procedures of
the Airlie Conference on the standardization of
anthropometric measurements.8, 9 Total body fat
was estimated from multicomponent prediction
equations using skinfold thickness as an estimate of subcutaneous fat.10 Skinfold thicknesses
were measured with a Lafayette caliper (Model
01127) at four sites (biceps, triceps, sub-scapular, and supra iliac). All measurements were
made in duplicate on the left side of the body
and in the standing position. The test-retest reliability correlation was greater than 0.99 and the
coefficient of variation was less than 1.5% for all
anthropometric measurements.
Maximal
oxygen consumption
Protocollo sperimentale
I soggetti sono stati divisi in un gruppo con alta
glicemia (HG, N.=12) e in un gruppo con bassa
glicemia (LG, N.=12) sulla base dei livelli medi di
glucosio ematico nei tre mesi precedenti lo studio.
La media del glucosio ematico è stata > 180 mg/
dl (217,8±25,5 mg/dl) nel gruppo HG e <180 mg/
dl (149,9±20,2 mg/dl) nel gruppo LG. Dopo le misurazioni di base è stato eseguito per 8 settimane
il programma di allenamento. Sono stati raccolti
i dati relativi a tutti i soggetti durante la prima e
la seconda settimana del programma di esercizi.
Composizione
corporea
Il peso corporeo dei soggetti, che indossavano
indumenti leggeri, è stato misurato con bilancia
e l’altezza con stadiometro. Circonferenza e pliche
sono stati misurati secondo le procedure dell’Airlie
Conference sulla standardizzazione delle misure
antropometriche 8, 9. Il grasso totale corporeo è stato valutato con equazioni multicomponenti di predizione utilizzando la plica come stima del grasso
sottocutaneo 10. Le pliche sono state misurate con
compasso Lafayette (mod. 01127) in quattro zone
(bicipitale, tricipitale, sottoscapolare e sovrailiaca). Tutte le misurazioni sono state effettuate due
volte sul lato sinistro del corpo, in posizione ortostatica. La correlazione di attendibilità del test-retest è risultata >0,99 e il coefficiente di variazione
è risultato <1,5% per tutte le misurazioni antropometriche.
Consumo massimo di ossigeno (VO2max)
(VO2max)
To characterize the subjects’ cardiovascular
fitness, maximal oxygen consumption (mL/
kg/min) was determined using 1-mile walking
test.11 The subjects were instructed to walk 1
mile as fast as possible without running. Average heart rate was recorded for the last two
completed min of the walk, using a PE 3000
Heart Rate Monitor (Polar Electro OY, Kemplele,
Finland) and elapsed time to complete the walk
was recorded to the nearest second. VO2max
were calculated using following formula:11
288
medico prima degli esercizi e hanno compilato un
questionario prima della partecipazione al programma di attività fisica [Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q)] (7). E’ stata raccolta
l’anamnesi patologica dei soggetti, sono stati inseriti dati sulle precedenti attività fisiche degli individui ed è stato eseguito un esame fisico completo.
Per caratterizzare la salute cardiovascolare dei
soggetti, il consumo massimo di ossigeno (ml/kg/
min) è stato determinato con una prova di cammino di 1 miglio 11. Ai soggetti è stato chiesto di
camminare il più velocemente possibile per 1 miglio, senza correre. Il ritmo medio è stato registrato
durante gli ultimi due minuti di camminata completa. utilizzando un dispositivo PE 3000 (Polar
Electro OY, Kemplele, Finland), trascorso il tempo
per completare la camminata è stato registrato al
secondo più vicino. Il VO2max è stato calcolato
utilizzando la formula seguente 11:
Settembre 2011
MOHEBBI
VO2max = 88.768 + 8.892 (gender) – 0.0957
(BM lb) – 1.4537 (T) – 0.1194 (HR)
Where, gender = 1 for men; BM = body mass
(pounds); T = time to walk 1 mile (converted
to nearest hundredth minute); HR = Heart rate
(beats/min).
VO2max = 88,768 + 8,892 (sesso) – 0,0957 (BM
lb) – 1,4537 (T) – 0,1194 (FC)
In cui: sesso = 1 per gli uomini; BM = massa
corporea (libbre); T = tempo di percorrenza di 1
miglio (convertito al centesimo di minuto più vicino); FC = frequenza cardiaca (battiti/min).
Blood
Pressione
pressure
sanguigna
Resting blood pressures (systolic and diastolic) were measured to the nearest 2 mmHg
on the right arm after a 5-min rest using an
electronically sphygmomanometer (OMRONMX3, Nederland) and was recorded as the average of three seated measurements taken 5
min apart.
La pressione sanguigna a riposo (sistolica e diastolica) è stata misurata basandosi sui 2 mmHg
più vicini al braccio destro, dopo 5 minuti di
ripos,o utilizzando uno sfigmomanometro elettronico (OMRONMX3, Paesi Bassi) ed è stata registrata come media delle tre misurazioni eseguite dopo
5 minuti di riposo.
Blood
Lipidi
lipids and lipoprotein-cholesterol
ematici e lipopreina-colesterolo
Ten mL blood was collected from brachial
vain following 12-h overnight fast. Serum and
red blood cells were separated by centrifugation. The serum was frozen for later analysis of
glucose, insulin, total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol
(HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol
(LDL-C). Plasma glucose concentrations were
analyzed using enzymatic spectrophotometric method and plasma insulin concentrations
were determined using a double antibody radio-immunoassay (RIA) kit. TC and TG concentrations were determined by enzymatic procedures in serum with a Beckman CR7 (Beckman
Instruments, Brea, CA).12 HDL-C levels were determined using the direct EZ-HDL Sigma assay
(Sigma Diagnostics, St. Louis, MO). LDL-C was
calculated from total cholesterol, TG, and HDLC by using the Friedwald equation.13
Sono stati prelevati 10 ml di sangue dalla vena
brachiale dopo digiuno notturno di 12 ore. Il siero
e i globuli rossi sono stati separati mediante centrifugazione. Il siero è stato congelato per la successiva analisi di glucosio, insulina, colesterolo totale
(TC), trigliceridi (TG), colesterolo ipoproteico ad
alta densità (HL-C), colesterolo ipoproteico a bassa
densità (LDL-C). Le concentrazioni plasmatiche di
glucosio sono state analizzate utilizzando il metodo spettrometrico enzimatico e le concentrazioni
plasmatiche di insulina sono state determinate utilizzando un kit di dosaggio radioimmunologico a
doppio anticorpo (RIA). Le concentrazioni di TC e
TG sono state determinate dalle procedure enzimatiche in siero con strumento Beckman CR7 (Beckman Instruments, Brea, CA) 12. I valori dell’HDL-C
sono stati determinati utlizzando il test Sigma EZHDL (Sigma Diagnostics, St. Louis, MO). L’LDL-C
è stato calcolato dal colesterolo totale, dal TG e
dall’HLD-C mediante equazione di Friedwald 13.
Exercise program
Programma di esercizio
The Subjects participated in three 45- to 60min gym training program sessions per week for
8 weeks. The exercise was at 60–70% of heart
rate reserve. Every exercise session began with
a 5- to 10-min warm-up consisting of stretching
exercise, which was designed to allow a gradual warming of the muscles before engaging in
vigorous exercise, and ended with a cool-down
(10 to 15 min stretching). The initial workload
was determined for each individual from manually fitted plots of heart rate. The program was
intensified progressively and consisted of individually prescribed exercise designed to elicit
approximately 70% of maximal heart rate re-
I soggetti hanno partecipato per 8 settimane a
tre sessioni di programma di allenamento di 45-60
minuti a settimana. L’esercizio si è svolto al 60-70%
della frequenza cardiaca di riserva. Ogni sessione
di esercizo è iniziata con un riscaldamento di 5-10
minuti con esercizi di stretching, studiato per permettere un riscaldamento graduale della muscolatura prima di intraprendere l’esercizio intenso ed è
terminata con una fase di raffreddamento (da 10
a 15 min. di stretching). Il carico iniziale di lavoro
è stato determinato per ciascun individuo da diagrammi manuali della frequenza cardiaca. Il programma è stato intensificato in modo progressivo
ed è consistito in esercizi prescritti individualmen-
Vol. 64 - N. 3
289
MOHEBBI
serve. The training program was conducted on
cycle ergometers to control the intensity and
monitoring the heart rate. Heart rate was monitored continuously during the exercise using
a PE 3000 Heart Rate Meter (Polar Electro OY,
Kemplele, Finland).
Data were expressed as mean ± SD. Differences between pre- and post-test in each group
were analyzed by paired t-test. In order to
evaluate the difference between the 2 groups,
we obtained the numerate of post- minus prevalues and were analyzed by independent ttest. All data were analyzed using SPSS 16.0
software and the significance level was set at
P<0.05.
te studiati per ottenere circa il 70% della riserva
della frequenza cardiaca massima. Il programma
di allenamento è stato condotto su ciclo-ergometri
per controllare l’intensità e per monitorare la frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca è stata
monitorata costantemente durante l’esercizio con
un misuratore della frequenza cardiaca PE 3000
(Polar Electro OY, Kemplele, Finlandia).
Analisi statistica
I dati sono stati espressi come media ± SD. Differenze tra la fase pre e post-test di ogni gruppo
sono state analizzate con t-test accoppiato. Per poter valutare la differenza tra i 2 gruppi abbiamo
misurato i valori post-test e sottratto quelli pre-test
e analizzati con t-test indipendente. Tutti i dati
sono stati valutati utilizzando il software SPSS
16.0, con livello di significatività di P<0,05.
Results
Risultati
Over the course of the investigation five subjects, two from HG group and three from LG
group could not complete the study for reasons
other than the study protocol (e.g. job and work
schedule change, and personal difficulties). 19
subjects (HG=10, LG=9) completed the training and testing requirements. Statistical analysis
demonstrated that participants were not different in their body mass, age, and VO2max before
study despite the loss of five subjects.
Nel corso dell’indagine cinque soggetti, due del
gruppo HG e tre del gruppo LG non hanno potuto completare lo studio per motivi che esulavano
il protocollo di studio (per es. cambiamento dei
programmi lavorativi e difficoltà personali). 19
soggetti (HG=10, LG=9) hanno portato a termine
l’allenamento e le richieste del test. L’analisi statistica ha dimostrato che i partecipanti non erano
diversi per massa corporea, età e VO2max prima
dello studio nonostante il ritiro di cinque soggetti.
Livello di allenamento fisico
Level of physical training
The exercise-training program resulted in
an increased level of physical fitness. Mean
VO2max increased significantly by 12.7%
and 13.8% in HG and LG groups respectively
(P<0.05) (Table II).
Il programma di allenamento ha determinato
un aumento del livello di forma fisica. La media
del VO2max è aumentata in modo significativo rispettivamente del 12,7% e del 13,8% nel gruppo
HG e LG (P<0,05) (Tabella II).
Composizione corporea
Body composition
Mean body weight decreased by 1.6% and
1.9%, body fat by 3.7% and 5.4%, and BMI by
1.6% and 2.1% in HG and LG groups respectively. Significant decreases were found in the
body weight, the percentage of the body fat,
and the body mass index (BMI) in both groups
(P<0.05); however, there was no significant difference between the two groups (Table II).
La media del peso corporeo è diminuita rispettivamente dell’1,6% e del 1,9% nel gruppo HG e
LG, il grasso corporeo del 3,7% e del 5,4% e il BMI
dell’1,6% e del 2,1%. In entrambi i gruppi sono
state rilevate diminuzioni significative del peso
corporeo, della percentuale di grasso corporeo
e dell’indice di massa corporea (BMI) (P<0,05);
non è stata comunque rilevata alcuna differenza
significativa tra i due gruppi (Tabella II).
Blood pressure
Pressione sanguigna
After training program, diastolic and systolic blood pressure decreased significantly in
Dopo il programma di allenamento i valori della pressione sistolica e diastolica sono diminuiti
290
Settembre 2011
MOHEBBI
Table II.—Change in level of physical fitness, body composition and blood pressure in HG and LG groups.
Tabella II. — Cambiamento del livello della forma fisica, della composizione corporea e della pressione sanguigna dei gruppi HL e LG.
HG group(N.=10)
Pre
VO2max (ml/kg/min)
Weight (kg)
PBF (%)
BMI (kg/m2)
DBP (mmHg)
SBP (mmHg)
LG group(N.=9)
Post
39.4±5.4
71.2±8.7
29.9±2.8
26.5±2.9
76.5±6.8
135.3±19.7
44.4±3.1*
70.1±9.5*
28.8±2.9*
26.0±3.1*
73.0±7.5
122.6±13.5
Pre
Post
41.2±7.6
75.8±15.1
31.5±5.5
27.4±4.8
81.3±6.7
137.7±10.4
46.9±6.8*
74.3±15.4*
29.8±5.4*
26.8±4.8*
71.9±11.3*
122.2±11.9*
Values were expressed as mean±SD. VO2max: maximal oxygen uptake; PBF: percent body fat; BMI: Body Mass Index; DBP: diastolic
blood pressure; SBP: systolic blood pressure.
*Significant difference with pre-training value; P<0.05.
LG group by 11.6% and 11.3% respectively
(P<0.05), but reduction in HG group by 4.6%
and 9.4% were not significant. There was no
significant difference between the two groups
(Table II).
in modo significativo nrispettivamente dell’11,6%
e dell’11,3% nel gruppo LG P<0,05), ma tale riduzione non è apparsa rilevante nel gruppo HG
(4,6% e 9,4%). Non si è verificata una differenza
significativa tra i due gruppi (Tabella II).
Blood glucose, plasma insulin, and plasma lipid
Glucosio ematico, insulina plasmatica e lipidi
plasmatici
Mean of blood glucose concentration reduced significantly in HG group by 20.2% after
8 weeks of training program (P<0.05), but the
reduction of blood glucose in LG (15.2%) was
not significant. Also, there was no significant
difference between two groups. After training
program, plasma insulin concentration reduced
in HG group and increased in LG group, but
the changes were not statistically significant.
TC, LDL , and TG levels did not change significantly after exercise program in both groups.
HDL levels increased in the HG group (P<0.05),
but not in the LG group (Table III).
La concentrazione media del glucosio ematico
dopo 8 settimane di programma di allenamento è diminuita in modo rilevante (20,2%), nel gruppo HG
(P<0,05), ma la riduzione del glucosio ematico nel
gruppo LG (15,2%) non è stata significativa. Non è
stata rilevata inoltre alcuna differenza significativa
tra i due gruppi. Dopo il programma di allenamento
la concentrazione plasmatica di insulina è diminuita nel gruppo HG e aumentata nel gruppo LG, ma
tali cambiamenti non hanno mostrato rilevanza statistica. I livelli di TC, LDL e TG, dopo il programma
di esercizi, non sono cambiati in modo significativo
Table III.—Effect of physical training on blood glucose, plasma insulin, and lipid profile in HG and LG groups.
Tabella III. — Effetto dell’allenamento fisico glucosio ematico, insulina plasmatica e profilo lipidico nel gruppo HG e LG.
HG group (N.=10)
Blood glucose (mg/dl)
Insulin (mU/L)
TG (mg/dl)
TC (mg/dl)
HDL-C (mg/dl)
LDL-C (mg/dl)
TC/HDL-C
LG group (N.=9)
Pre
Post
Pre
Post
217.3±34.3
173.6±23.8
190.0±29.5
222.5±30.7
37.9±3.5
152.9±29.7
5.92±1.01
173.5±52.6*
183.0±39.1
169.0±60.6
226.3±34.4
42.1±5.5*
149.3±22.6
5.46±1.09
133.4±35.6
174.7±44.6
180.7±87.4
200.4±46.6
40.3±5.6
123.1±40.5
4.97±0.99
113.1±39.9
168.0±53.4
155.7±79.7
210.6±34.6
41.0±6.6
139.2±20.8
5.17±0.63
Values were expressed as mean±SD. TG: triglyceride; TC: total cholesterol; HDL-C: high density lipoprotein cholesterol; LDL-C: low
density lipoprotein cholesterol.
*Significant difference with pre-training value; P<0.05.
Vol. 64 - N. 3
291
MOHEBBI
Discussion
Observational and clinical experiment data
suggest that regular physical activity improves
insulin sensitivity, glycemic control, and the
metabolic profile among both nondiabetic
and diabetic populations.14-16 In this study, an
8-week program of moderate intensity exercise was associated with reduction in body
weight, the percentage of the body fat, and
BMI in both individuals with diabetes gold
(<180 mg/dL) and poor (>180 mg/dL) glycemic control.
We examined the effect of moderate-intensity exercise training on diabetic persons who
were overweight. Typically, patients with type
2 diabetes are overweight and obese, have
high blood lipids, and reveal marked peripheral insulin resistance. Increasing physical activity might reduces the risk of type 2 diabetes
indirectly through decreasing body weight or
improving body fat distribution.
In the Finnish sample of Hu et al.,6 the
protective effect of physical activity was the
most evident for men who were obese and/or
hyperglycemic at baseline, and in the Kuipio
cohort,17 the effect was the strongest for those
who were overweight and were hypertensive.
In addition to changes in body composition
after exercise, glycemic control improved in
both groups to a similar extent, but in further analyses the amount of improvement in
glycemic control, as judged by blood glucose
levels and the degree of weight loss, was related to the amount of initial blood glucose in
subjects. Blood glucose decreased by 20.2%
and 15.2% in HG and LG groups respectively.
There is good evidence that exercise training delays or prevents the development of
type 2 diabetes in at-risk persons.18, 19 In the
literature, studies demonstrated a promotion in glycemic control and insulin sensitivity after exercise in a wide range and duration from low-intensity prolonged duration to
high-intensity short duration.20, 21 For instance,
Houmard et al.(2004) showed a significant increase in insulin action in all exercise groups
(low-volume/moderate-intensity and high-volume/high-intensity groups (~85%) and lowvolume/high-intensity group (~40%) in contrast to control group.21
Recently, O’Gorman et al. (2006) showed
that short-term exercise training increases insulin sensitivity by more than 50% in obese
middLe-aged patients (mean age 45 years)
292
in entrambi i gruppi dopo il programma di esercizi. I livelli di HDL sono aumentati nel gruppo HG
(p<0,05), ma non nel gruppo LG (Tabella III).
Discussione
I dati osservazionali e clinici dell’indagine suggeriscono che la regolare attività fisica migliora la sensibilità all’insulina, il controllo glicemico e il profilo
metabolico nella popolazione diabetica e non diabetica (14, 15, 16). In questo studio un programma
di 8 settimane di esercizio a moderata intensità è
stato associato a riduzione del peso corporeo, dalla
percentuale di grasso corporeo e del BMI sia nei soggetti con controllo glicemico ottimale (<180 mg/dl)
che cattivo (>180 mg/dl).
Abbiamo esaminato l’effetto dell’allenamento di
intensità moderata su soggetti diabetici in sovrappeso. Generalmente i pazienti con diabete di tipo 2
sono in sovrappeso e obesi, hanno un alto livello di
lipidi ematici e mostrano una marcata resistenza
all’insulina periferica. L’aumento dell’attività fisica
può ridurre il rischio di diabete di tipo 2 in modo
indiretto con la diminuzione del peso corporeo o la
migliore distribuzione del grasso corporeo.
Nel saggio finlandese di Hu e collaboratori 6, l’effetto protettivo dell’attività fisica è stato più evidente
negli uomini in sovrappeso e/o con base iperglicemica e nello studio di coorte Kuipio 17, l’effetto è stato
più rilevante nei soggetti in sovrappeso e ipertesi.
Dopo l’esercizo, oltre i cambiamenti della composizione corporea, si è verificato un miglioramento
del controllo glicemico simile in entrambi i gruppi,
ma in analisi successive il miglioramento del controllo glicemico, come dimostrato dai livelli di glucosio ematico e dall’entità della perdita di peso, sono
stati correlati al tasso iniziale del glucosio ematico
dei soggetti. Il glucosio ematico è diminuito rispettivamente del 20,2% e del 15,2% nel gruppo HG e in
quello LG.
E’ ampiamente provato che l’allenamento ritarda
o previente lo sviluppo del diabete di tipo 2 nei soggetti a rischio 18, 19. In letteratura, degli studi hanno
dimostrato un miglioramento al controllo glicemico e della sensibilità all’insulina dopo esercizio in
un’ampia serie e durata, con durata prolungata
a bassa intesità a breve ad alta intensità 20, 21. Per
esempio, Houmard et al. (2004) hanno mostrato un
aumento significativo dell’azione insulinica in tutti
i gruppi di esercizio (gruppi a basso volume/moderata intensità e ad alto volume/alta intensità [~85%]
e gruppo a basso volume/alta intensità [~40%] in
confronto con il gruppo di controllo) 21.
Recentemente O’Gorman et al. (2006) hanno
mostrato che l’allenamento a breve termine aumen-
Settembre 2011
with type 2 diabetes.22 The main biochemical change in NIDDM patients with exercise is
an increase in glucose transporter 4 (GLUT4)
protein content and translocation in skeletal
muscle.3 These improvements, however, are
likely to be proportional to the duration and
intensity of the exercise regime.21 However,
Sigal et al. (2007) also found that exercise-induced improvements in glycemic control were
greater among persons with higher baseline
hemoglobin A1c values.23 Although we did
not measure HbA1c to determine more precise
glycaemic control, we found a significant decrease in blood glucose in HG subjects not in
LG. The improvements in glycemic control are
believed to be partly due to the accumulative
effect of frequent lowering of blood glucose
level with each exercise session.24
In the current study, systolic and diastolic
blood pressures were significantly reduced by
9.4% and 4.6% in HG group and 15.4% and
14.3% in LG group respectively. Other studies have reported that exercise training can
affect blood pressure.25, 26 In a recent metaanalysis of 54 randomized trials (2,419 participants), aerobic exercise was associated with
a weighted mean blood pressure reduction
through exercise interventions of 3.84 mmHg
systolic and 2.58 mmHg diastolic.27 Improvements in blood pressure of this extent have a
significant potential to lower cerebrovascular,
and possibly cardiovascular mortality. Essential hypertension has been closely linked to
insulin resistance.3 One mechanism by which
hyperinsulinaemia is correlated to blood pressure in type 2 diabetes is through its effects
on the sympathetic nervous system and renal
sodium handing.28, 29
Bassuk and Manson (2005) in the recent
review 27 suggested that regular physical activity has beneficial effects on many risk factors for diabetes and CVD including regulating
body weight, enhancing insulin sensitivity and
glycemic control, reducing blood pressure,
atherogenic dyslipidemia [i.e., elevated triglycerides, low high-density lipoprotein (HDL)
cholesterol, and other lipoprotein abnormalities], inflammation, fibrinolysis, and endothelial dysfunction.
Exercise training is associated with a fall in
plasma lipids and a rise in HDL-C.30 After 8
weeks of exercise training, mean plasma triglyceride concentration reduced desirably, but
it was not statistically significant. The effect of
physical activity on HDL-C concentration was
Vol. 64 - N. 3
MOHEBBI
ta la sensibilità all’insulina di oltre il 50% in pazienti con diabete di tipo 2, di mezza età in sovrappeso
(età media 45 anni) 22. Il principale cambiamento biochimico nei pazienti NIDDM con l’esercizio è
risultato un aumento del contenuto della proteina
GLUT4, trasportatore del glucosio, spostata nei muscoli 3. E’ probabile, comunque, che questi miglioramenti siano proporzionali alla durata e all’intensità del regime di esercizio 21. Comunque Sigal et al.
(2007) hanno inoltre trovato che i miglioramenti
del controllo glicemico esercizio-indotto sono stati
maggiori negli individui con più alti valori di base
di emoglobina A1c 23. Sebbene non abbiamo misurato l’HbA1c per determinare in modo più preciso il
controllo glicemico abbiamo trovato una diminuzione significativa del glucosio ematico nei soggetti
HG, non in quelli LG. I miglioramenti del controllo
glicemico si crede siano parzialmente dovuti all’effetto accumulativo della frequente diminuzione del
glucosio ematico con ogni sezzione di esercizio 24.
Nel presente studio la pressione sistolica e diastolica sono diminuite in modo significativo rispettivamente del 9,4% e del 4,6% nel gruppo HG e del
15,4% e del 14,3% del gruppo LG. Altri studi hanno
riferito che l’allenamento può avere influenza sulla
pressione sanguigna 25, 26. In una recente meta-analisi di 54 studi randomizzati (2419 partecipanti),
l’allenamento aerobico, mediante esercizi, è stato associato a una riduzione della media ponderata della
pressione sanguigna di 3,84 mmHg (sistolica) e di
2,58 mmHg (diastolic) grazie all’esercizio fisico 27. I
miglioramenti dei livelli pressori hanno un significativo potenziale nella diminuzione della mortalità per
eventi cerebrovascolari e probabilmente cardiovascolari. L’ipertensione essenziale è stata strettamente
legata alla resistenza all’insulina 3. Un meccanismo
per cui l’iperinsulinemia è correlata alla pressione
sanguigna nel diabete di tipo 2 avviene mediante i
suoi effetti sul sistema nervoso simpatico e sul passaggio del sodio nel rene 28, 29.
Bassuk and Manson (2005), in una recente indagine 27, hanno suggerito che la regolare attività
fisica ha effetti benefici su molti fattori di rischio diabetico e di CVD, sulla regolazione del peso corporeo,
sull’aumento della sensibilità all’insulina e sul controllo glicemico, riducendo la pressione sanguigna,
la dislipidemia aterogenica [ad es. elevati valori di
trigliceridi, bassi valori di lipoproteine ad alta densità (HDL), e altre anomalie lipoproteiche], l’infiammazione, la fibrinolisi e la disfunzione endoteliale.
L’allenamento è associato a caduta dei lipidi plasmatici e ad aumento dell’HDL-C 30. Dopo 8 settimane di allenamento, la concentrazione media dei
trigliceridi plasmatici è diminuita in modo desiderabile, dato non statisticamente significativo. L’effetto
dell’attività fisica sulla concentrazione dell’HDL-C è
293
MOHEBBI
significant in HG group (by 11.1%), but not in
LG group (by 1.7%). A review of the effects of
supervised, structured aerobic exercise training on lipids indicated a significant increase
in the average of HDL up to 4.6% and reduction in plasma triglycerides.30 This is consistent with earlier studies that showed a regular
aerobic exercise program at 50-70% maximal
effort for 3 months led to a 20% to 33% reduction in fasting plasma triglyceride concentrations and an increase in HDL-lipoprotein subfraction.25
stata rilevante nel gruppo HG (11,1%), ma non nel
gruppo LG (1,7%). Un’analisi degli effetti sui lipidi
ad opera di un allenamento aerobico strutturato e
supervisionato ha mostrato un aumento significativo della media dell’HDL fino al 4,6% e una riduzione dei trigliceridi plasmatici 30. Tale risultato è in linea con i precedenti studi che mostravano come un
programma di regolari esercizi aerobici al 50-70%
dello sforzo massimo per 3 mesi che avesse portato
a una riduzione del 20%-30% delle concentrazioni
plasmatiche dei trigliceridi adigiuno e un aumento
della sub-frazione della lipoproteina HDL 25.
Conclusions
Conclusioni
In conclusion, physical activity with any
intensity or duration has some benefits in
NIDDM, but it may be different in persons
with high and mild diabetes. There are few
studies on the effects of exercise training in
NIDDM persons with different severity; therefore, more studies are needed. Also, further
evidence is needed to confirm that adherence
to exercise can be maintained over a longer
period and that the benefits observed in shortterm studies can be maintained.
In conclusione, l’attività fisica a qualsiasi intensità o durata, produce effetti benefici nel NIDDM,
ma può avere effetti diversi in soggetti con elevato
o moderato diabete. Esistono pochi studi sugli effetti
dell’allenamento in pazienti con NIDDM di diversa gravità; ulteriori studi sono quindi necessari. E’
inoltre necessaria un’ulteriore dimostrazione che
confermi che l’aderenza all’esercizio possa essere
mantenuta per un lungo periodo e che possano essere conservati i benfici osservati negli studi a breve
termine.
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Received on November 8, 2010. - Accepted for publication on September 16, 2011.
Corresponding author: Dr. H. Mohebbi, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Guilan, P.O. Box
1438, Rasht, Iran. E-mail: [email protected]
Vol. 64 - N. 3
295

MED SPORT 2011;64:297-308
Effects of an eight-week circuit strength
training program on the body images and
anxiety in untrained college students
Effetti di un Circuit-Training per lo sviluppo della
forza di otto settimane sull’immagine corporea
e l’ansia di studenti universitari non allenati
F. RAHMANI-NIA 1, H. ARAZI 1, R. RAHIMI 2, K. PIRI-KURD 1, K. HOSSAINI
1
1Department
of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Science
University of Guilan, Rasht, Iran
2Department of Physical Education and Sport Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
SUMMARY
Aim. The purpose of this study was to compare the effects of 8-week circuit-strength training on body image and anxiety in untrained college students.
Methods. Hence, forty male college students were divided into 2 groups: a strength training group (N.=20) and a
control group (N.=20). Subjects in strength training group trained an 8-week, 3 days per week full body progressive
circuit-strength training, whereas control subjects did not participate in any training activity. The anthropometrical, body
composition, body image (Multidimensional Body Self-Relations Questionnaire), anxiety (Spielberger state-trait Anxiety
Inventory), and one repetition maximum in six exercises were measured before and after an eight-week training period.
Results. The results showed that 8-week strength training elicited significant (P<0.05) increase in upper- and lowerbody strength as measured by 1RM as well as legs’ and arms’ muscle hypertrophy. In addition, strength training group
had a significantly greater improved increase in body image and reduced social physique anxiety then control group.
Conclusion. This study provides support for the use of weight training to improve body image and anxiety, these may
be derive from considerable physical changes results from resistance training such as significant increase in strength
and muscle mass.
Key words: Resistance training - Body image - Anxiety - Hypertrophy.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’obiettivo del presente studio è stato di comparare gli effetti di un circuit-training per la forza di 8 settimane
sull’immagine corporea (body image) e l’ansia di studenti universitari non allenati.
Metodi. Quaranta studenti universitari di sesso maschile sono quindi stati suddivisi in 2 gruppi: un gruppo di allenamento della forza (N.=20) e un gruppo di controllo (N.=20). I soggetti appartenenti al gruppo di allenamento della
forza hanno effettuato per otto settimane, tre giorni alla settimana, un circuit-training progressivo per lo sviluppo della
forza di tutto il corpo, mentre i soggetti appartenenti al gruppo di controllo non hanno partecipato ad alcuna attività
di allenamento. Sono stati valutati la composizione antropometrica corporea, la body image (Questionario di Valutazione Multidimensionale dell’Immagine Corporea), l’ansia (Questionario di Autovalutazione per l’Ansia di Stato) e
una ripetizione massima di sei esercizi prima e a seguito del ciclo di otto settimane.
Risultati. I risultati hanno mostrato che l’allenamento per il miglioramento della forza, durato 8 settimane, ha suscitato un
notevole incremento (P<0.05) della forza stessa nella parte superiore e inferiore del corpo, come valutato da 1RM, oltre
all’ipertrofia muscolare di gambe e braccia. Il gruppo di allenamento della forza ha inoltre percepito un miglioramento
significativamente maggiore della body image e una riduzione dell’ansia fisica sociale rispetto al gruppo di controllo.
Conclusioni. Questo studio convalida l’uso dell’allenamento con i pesi per ottenere un miglioramento della body image e dell’ansia. Questi miglioramenti possono derivare dai notevoli cambiamenti fisici ottenuti grazie all’allenamento
di resistenza, quali un significativo aumento della forza e della massa muscolare.
Parole chiave: Allenamento di resistenza - Body image - Ipertrofia.
Vol. 64 - N. 3
297
RAHMANI-NIA
H
Effects of strength training program on untrained students
ealth has an important role in life of individuals and it increased life expectancy,
therefore, it should be paid more attention to
health and well-being of all individuals. An important matter that its role in health and wellbeing may be neglected, is body image. Body
image refers to individual’s attitude about their
own body.1 Because of body image reflects personal view of their own body this body perception, especially in term of physical, may or may
not result in real response (reaction) about their
body. It is important to note that body image is
very important especially in societies that possess a beautiful physique are considered as esteem. Therefore, there is considerable pressure
for women to be thin and beautiful, and men to
be muscular.1, 2
In societies, it would be expected that based
on this pressure, individuals to be dissatisfied
whit their own personal body image. This body
dissatisfaction plus other important factors such
as life daily problems (educational problem,
psychological and social problem …) are cases
which lead to physical and mental problems
such as depression, narcotic drugs abuse ecc.
and anxiety.
Exercise has been shown to be an effective
factor for improving body image among men
and women.3-5 Exercise is thought to improve
individuals self perceptions (e.g., strength and
conditioning), feeling of physical self worth,
global self-esteem and subsequently improves
the self-perceptions and body image of healthy
males and females.4-7 Although, both strength
and aerobic training has been shown to be
effective interference for improving body image,3-6, 8, 9 but a few studies has been shown
that strength training is associated with greater
improvements in body satisfaction 7, 10 and selfesteem 11 than aerobic training.
Strength training has been shown to be an effective intervention for enhancing body image
among both men and women.12 For instance,
in a study of male and female college students,
a 6-week weight-lifting program significantly
improved appearance evaluation, body satisfaction, and social physique anxiety.5 Among
middle-aged women, a 12-week strength-training program was found to produce significant
improvements in body image that were even
larger than those experienced by women in a
walking program.10 And, in a sample of college-aged men, a 4-month strength- training
program significantly improved body satisfac-
298
L
a salute ha un ruolo importante nell’esistenza
umana e aumenta l’aspettativa di vita, quindi
salute e benessere di tutti gli individui meriterebbero
più attenzione. Un elemento rilevante per il ruolo che
riveste nell’ambito della salute e del benessere, che potrebbe essere tralasciato, è l’immagine corporea (body
image). La body image si riferisce all’atteggiamento
individuale nei confronti del proprio corpo 1. Dato che
la body image riflette la rappresentazione soggettiva
del proprio corpo, questa percezione corporea, specialmente per quanto concerne il fisico, potrebbe o meno
risultare nella risposta reale (reazione) al proprio fisico. È importante notare che la body image risulta essere molto rilevante, specialmente nelle società in cui i
fisici belli sono considerati degni di stima. Vi è quindi
una notevole pressione sulle donne perché risultino sottili e belle e sugli uomini perché risultino muscolosi 1, 2.
Nelle società ci si aspetta che, sulla base di questa
pressione, gli individui siano insoddisfatti della propria body image. Tale insoddisfazione corporea, insieme ad altri importanti fattori come i problemi della
vita quotidiana (problema educativo, problema sociale e psicologico…), portano a problemi fisici e mentali quali depressione, abuso di narcotici ecc. e ansia.
L’esercizio fisico ha dimostrato di essere un fattore efficace del miglioramento della body image degli
uomini e delle donne 3-5. Si ritiene che l’allenamento
migliori la percezione di sé (ad es. la forza e il condizionamento), il senso di autostima fisica, l’autostima
globale e che susseguentemente valorizzi la percezione di sé e la body image di uomini e donne sani 4-7.
Sebbene sia stato dimostrato che l’allenamento della
forza e l’allenamento aerobico siano entrambi interventi mirati per il miglioramento della body image 3-6,
8, 9, alcuni studi hanno mostrato come l’allenamento
della forza sia associato a un più elevato incremento
della soddisfazione corporea 7, 10 e dell’autostima 11
rispetto all’allenamento aerobico.
È stato dimostrato che l’allenamento della forza
costituisce un intervento efficace per migliorare la
body image sia tra gli uomini che tra le donne 12. Ad
esempio, in uno studio condotto su studenti universitari di sesso maschile e femminile, un programma
di sollevamento pesi di 6 settimane ha migliorato
in modo significativo la valutazione dell’aspetto, la
soddisfazione corporea, e l’ansia fisica sociale 5. Tra
le donne di mezza età è stato rilevato che un programma di allenamento della forza di 12 settimane ha prodotto un miglioramento significativo della
body image che è risultato essere anche più elevato
di quello sperimentato da donne in un walking program 10. E inoltre, in un campione di uomini in età
universitaria, un programma di allenamento della
forza di 4 mesi ha migliorato in modo consistente
la soddisfazione corporea 13. È stato anche indicato
Settembre 2011
tion.13 In addition, it has also been suggested
that resistance training may have a beneficial
effect on psychological health (i.e. self-concept,
self-esteem, anxiety, depression) in young people,14 yet, evidence supporting this assertion is
limited.15
Giving that strength training has considerable
effects on psychological health and there are
few data relating its effect on body image and
anxiety among young college students. The primary aim of this study was to explore the effect
of an 8-week circuit-strength training (ST) on
body image and anxiety in untrained college
students.
RAHMANI-NIA
che l’allenamento di resistenza può avere un effetto
benefico sulla salute psicologica (ossia il concetto di
sé, l’autostima, l’ansia, la depressione) dei giovani
14, sebbene l’evidenza a sostegno di questa affermazione sia limitata 15.
Posto che l’allenamento della forza abbia effetti
considerevoli sulla salute psicologica e che esistano
pochi dati riguardanti il suo effetto sulla body image
e l’ansia tra giovani studenti universitari, l’obiettivo
principale di questo studio è stato di esaminare gli
effetti di un circuit- training per la forza di 8 settimane (ST) sulla body image e l’ansia di studenti
universitari non allenati.
Materiali e metodi
Forty untrained college students volunteered
to participate in this study. Eligible subjects
were untrained students in University of Guilan.
Participants were ineligible if they were currently doing resistance training, had extensive
experience in resistance training, or if they had
a medical condition or physical injury preventing testing or training.
These participants were randomly divided
into either a strength training group or a control
group (Table I). Subjects were informed of the
experimental risks, and they signed an informed
consent document before the investigation. The
Institutional Review Board of the University approved the research protocol. Subjects were on
their ordinary diet, not permitted to use nutritional supplementation, and did not consume
anabolic steroids or any other anabolic agents
known to increase performance.
Soggetti partecipanti
Quaranta studenti universitari non allenati si
sono offerti volontari per partecipare a questo studio. I
soggetti con i requisiti richiesti sono risultati essere studenti non allenati dell’Università di Guilan. I partecipanti sono stati considerati inadatti nel caso stessero
effettuando un allenamento di resistenza, nel caso
avessero maturato una vasta esperienza nell’ambito dell’allenamento di resistenza, o nel caso avessero
una condizione medica o una menomazione fisica
tale da impedire la valutazione o l’allenamento.
Questi partecipanti sono stati ripartiti in modo
casuale in un gruppo di allenamento della forza o
in un gruppo di controllo (Tabella I). I soggetti sono
stati informati sui rischi dell’esperimento e hanno
firmato un documento di consenso informato prima che iniziasse lo studio. Il Review Board Instituzionale dell’Università ha approvato il protocollo di
ricerca. I soggetti hanno seguito la loro dieta normale, non è stato consentito loro l’uso di supplementi
nutrizionali e non hanno assunto steroidi anabolizzanti o qualsiasi altro agente anabolico conosciuto per migliorare la performance.
Body composition testing
Valutazione della composizione corporea
Height (to the nearest cm) and weight (to
the nearest 0.1 kg) were recorded with the sub-
Altezza (approssimata al cm più vicino) e peso
(approssimato al più vicino 0,1 kg) sono stati registra-
Subjects
Table I.—Means ± standard deviations for physical characteristics in both groups.
Tabella I. — Medie ± deviazioni standard delle caratteristiche fisiche di entrambi i gruppi.
Variables
N.
Age (y)
Hight (cm)
Weight (kg)
% body fat
Vol. 64 - N. 3
Strength training group
Control group
20
22.57±1.13
178.3±0.54
72.35±5.63
16.36±2.03
20
22±1.15
179.4±0.43
74.14±5.25
16.20±1.49
299
RAHMANI-NIA
jects dressed in exercise clothes and without
shoes. Skinfold measurements (mm) were obtained from three sites (chest, abdomen, and
front thigh) on the right side of the body by the
same investigator using a skinfold caliper. The
percent of body fat was calculated using threesite formula.16
ti con i soggetti abbigliati con vestiti di esercitazione e
senza scarpe. Le misure del grasso sottocutaneo (mm)
sono state ottenute, da parte dello stesso sperimentatore, da tre zone (torace, addome e parte anteriore
della coscia) sul lato destro del corpo, utilizzando un
plicometro. La percentuale di grasso corporeo è stata
calcolata utilizzando la formula a 3-zone 16.
Muscular strength testing
Misurazione della forza muscolare
Maximal muscular strength in upper and
lower body was assessed using one repetition
maximum (1RM) protocol. Each participant performed a warm-up set using a resistance that
was approximately 40-60% of his perceived
maximum and then performed 3-4 subsequent
trials to determine the 1RM. A 3- to 5-minute
rest period was provided between each trial.17
Upper body strength was assessed using barbell bench press, barbell curl, and wide-grip
pull down, and lower body strength was determined using leg extension, lying leg cur and leg
press (Table II).18
La forza muscolare massima della parte superiore e inferiore del corpo è stata valutata utilizzando il protocollo dell’una ripetizione massimale
(1RM). Ogni partecipante ha eseguito una serie di
riscaldamento utilizzando una resistenza che era
approssimativamente al 40-60% del massimo percepito e poi 3-4 prove successive per determinare
la 1RM. Tra ogni esercizio sono stati stabiliti 3-5
minuti di riposo 17. La forza della parte superiore del corpo è stata valutata tramite panca con
bilanciere, curl con bilanciere e presa larga pull
down e la forza della parte inferiore del corpo è
stata valutata tramite estensione delle gambe, leg
curl da sdraiato e leg press (Tabella II) 18.
Circuit-strength training program
The circuit ST group trained an 8-week,
three days per week full body progressive
circuit-strength training, whereas control subjects did not participate in any training activity and maintain their normal physical activity and nutrition behaviors for the study
period. An exercise physiologist supervised
the sessions. Before commencing each ses-
Programma di circuit training per lo sviluppo della forza
Il gruppo del circuit training della forza ha effettuato per 8 settimane, 3 giorni alla settimana, un
circuit-training progressivo per lo sviluppo della forza di tutto il corpo, mentre i soggetti appartenenti
al gruppo di controllo non hanno partecipato ad
alcuna attività e, per il periodo dello studio, hanno
mantenuto la loro normale attività fisica e i propri
Table II.—Means ± standard deviations for upper- and lower-body strength and hypertrophy in both groups.
Tabella II. — Medie ± deviazioni standard della forza nella parte alta e bassa del corpo e ipertrofia in entrambi i gruppi.
Measurements
1RM barbell bench press (kg)
1RM barbell curl (kg)
1RM wide-grip pull down (kg)
1RM leg extension (kg)
1RM lying leg curl (kg)
1RM leg press (kg)
Machine lumbar
extension(number)
Sit-up (number)
Arm circumference (mm)
Leg circumference (mm)
Percent body fat
Control group
Baseline
Week 8
Baseline
Week 8
66.5±4.54
32.35±4.27
50.25±11.17
63.00±10.43
50.50±8.41
138.90±12.28
29.14±6.28
75.78±4.88*†
38.75±3.93*†
59.25±11.38*†
73.00±8.68*†
59.00±7.88*†
149.5±11.71
38.47±5.37*†
63.78±4.78
31.55±4.52
45.75±11.72
59.25±10.91
46.75±9.07
140.45±12.50
28.84±5.56
64.75±4.52
31.62±5.01
46.00±10.20
61.50±11.36
47.75±7.85
140.75±12.33
29.64±5.81
32.21±7.36
286.64±17.02
1025.54±5.44
16.36±2.03
39.21±6.47*†
298.86±20.55*†
1036.50±5.39*†
16.01±2.05
31.47±6.51
275.63±17.34
1001.83±8.53
16.20±1.42
32.37±3.25
277.57±17.04
1006.95±8.50
16.21±1.49
*Different from baseline exercise (P<0.05); † Different from control group (P<0.05).
300
Settembre 2011
sion, participants completed 10 min warm up
that include jagging and dynamic stretching
(i.e. leg swings, body weights squats). In first
four-week, the circuit-strength training sessions consisted of 3-circuit of 6-station and
12 to 15 repetition in each station, including
barbell bench press, barbell curl, wide-grip
pull down, leg extension, lying leg curl and
leg press, with 20 second recovery between
stations and 3-minute between the circuits. In
the remaining four-week, the circuit-strength
training was the same except that two stations
including Machine lumbar extension and situp were added to protocol. Every 2-week,
strength training intensity was progressively
increased (45% 1RM weeks 1-2, 50% 1RM
weeks 3-4, 55% 1RM weeks 5-6, 60% 1RM
weeks 7-8).
Body image assessments: MBSRQ
Multidimensional
Body
Self-Relations
Questionnaire (MBSRQ) is a 69-item inventory designed to assess body image. The
MBSRQ is body image investment (the level
of importance an individual places on body
image) and evaluation (the level of satisfaction or dissatisfaction with one’s body image)
across several domains (i.e., health, appearance, fitness, and illness). This measure contains 10 subscales, only the appearance orientation subscale was used for the purposes of
the current study. The appearance orientation
subscale examines the extent to which an individual is invested in, or the importance she
places on, her appearance. It comprises 12
items, each rated on a 5-point Likert scale.
Higher scores indicate the individual places
greater importance on how she looks, pays
attention to her appearance more, and engages in grooming behaviors. Therefore, this
measure of investment is consistent with Cash
et al.19 conception of motivational salience,
or adaptive investment. Lower scores indicate
that the individual is apathetic regarding her
appearance, does not place much importance
on her looks, and does not expend much effort on grooming behaviors.
The Spielberger State-Trait Anxiety Inventory
(STAI)
The Spielberger state-trait anxiety inventory (STAI) is a 40-item questionnaire which
provides separate measures of state and trait
Vol. 64 - N. 3
RAHMANI-NIA
comportamenti alimentari. Un fisiologo dell’esercizio ha supervisionato la sessione. Prima di iniziare ogni sessione, i partecipanti hanno effettuato 10
min di riscaldamento che hanno incluso jogging
e stretching dinamico (ossia leg swings, squat con
peso corporeo). Durante le prime quattro settimane, le sessioni di circuit training per la forza si sono
articolate in 3 circuiti di 6 stazioni comprensivi di
12 -15 ripetizioni in ogni stazione, inclusi bilanciere su panca, curl con bilanciere e presa larga pull
down, estensione delle gambe, leg curl da sdraiato e
leg press, con 20 secondi di recupero tra le stazioni
e 3 minuti tra i circuiti. Durante le restanti quattro
settimane, il circuit training per la forza si è articolato in modo uguale ad eccezione del fatto che due
stazioni che includevano l’attrezzo per l’estensione
lombare e il sit-up sono state aggiunte al protocollo.
Ogni 2 settimane è stata incrementata progressivamente l’intensità dell’allenamento della forza (45%
1RM settimane 1-2, 50% 1RM settimane 3-4, 55%
1RM settimane 5-6, 60% 1RM settimane 7-8).
Valutazioni della Body Image: Questionario di
Valutazione Multidimensionale dell’Immagine
Corporea (MBSRQ)
Il questionario di valutazione multidimensionale dell’immagine corporea (MBSRQ) consiste in
un inventario di 69 item finalizzato a valutare la
body image. Il MBSRQ interpreta l’investimento
sulla body image (il livello di importanza che un
individuo attribuisce alla body image) e la valutazione (il livello di soddisfazione o insoddisfazione
nei confronti della propria body image) in diversi
campi (ossia salute, aspetto esteriore, forma fisica
e malattia). Questa stima comprende 10 sottoscale,
ai fini del presente studio è stata utilizzata soltanto
la sottoscala relativa all’orientamento verso l’aspetto
esteriore. Quest’ultima esamina la misura in cui un
individuo investe nel proprio aspetto o l’importanza che vi attribuisce. Comprende 12 item, ciascuno
valutato su una scala Likert a 5 punti. I punteggi
più alti indicano che l’individuo pone maggiore
importanza all’apparenza, pone una più elevata
attenzione al suo aspetto e assume comportamenti volti alla cura personale. Quindi, questa dose di
investimento è coerente con il concetto di salienza
motivazionale di Cash et al. 19 o di investimento
adattivo. Punteggi più bassi indicano che l’individuo è apatico verso il suo aspetto, non pone molta
importanza al proprio look e non si sforza molto di
assumere comportamenti volti alla cura personale.
Questionario di autovalutazione per l’ansia di
stato e di tratto (STAI)
L’inventario per l’ansia di stato e di tratto (STAI)
di Spielberger è un questionario di 40 item che offre
301
RAHMANI-NIA
anxiety with 20 questions each. The State-Trait
Anxiety Inventory (STAI) is reported to be reliable and valid and has been used extensively in
research and clinical practice. The development
of STAI was initiated in 1964 by Spielberger and
Gorsuch and STAI-Form X was published in
1970.20 On the basis of accumulated knowledge
gained from extensive research with the STAI, a
revision of the scale began in 1979, and eventually Form Y was published in 1983.21 The STAI
comprises separate self-report scales for measuring state and trait anxiety, consistent with the
definitions given above. The S-Anxiety scale
(STAI Form Y-1) consists of twenty statements
that evaluate how the respondent feels “right
now, at this moment”. The T-Anxiety scale
(STAI Form Y-2) consists of twenty statements
that evaluate how the respondent feels “generally”. The State Anxiety scale required respondents to rate the intensity of their feelings (e.g.,“I
feel nervous”) at the time they were completing
the questionnaire using a 4-point Likert-type
scale:1=not at all, 2=somewhat, 3=moderately
so, and 4=very much so. Similarly, the Trait
Anxiety scale required respondents to rate the
frequency of their feelings (e.g., I am secure)
in general using a 4-point Likert-type scale: 1
= almost never, 2 = sometimes, 3 = often, and
4 = almost always. Each STAI item is given a
weighted score of 1 to 4.
misure separate per l’ansia di stato e di tratto, tramite la formulazione di 20 domande per ognuna. L’inventario per l’ansia di stato e di tratto (STAI) è considerato affidabile e valido ed è stato ampiamente
utilizzato nella ricerca e nella pratica clinica. Lo
STAI è stato sviluppato nel 1964 da Spielberger e
Gorsuch e lo STAI Forma X è stato pubblicato nel
1970 20. Sulla base delle conoscenze accumulate,
acquisite durante la vasta fase di ricerca tramite lo
STAI, nel 1979 la scala ha iniziato a essere revisionata e, infine, si è giunti alla pubblicazione della
Forma Y nel 1983 21. Lo STAI comprende scale separate di autovalutazione per la misurazione dell’ansia di stato e di tratto, consistenti nella definizione
data in precedenza. La S-Anxiety scale (STAI Forma
Y-1) si compone di 20 affermazioni atte a valutare
come l’intervistato si senta “proprio ora, in questo
momento”. La T-Anxiety scale (STAI Forma Y-2) si
compone di 20 affermazioni atte a valutare come
l’intervistato si senta “in generale”. La State Anxiety
Scale chiede all’intervistato di valutare l’intensità
delle proprie sensazioni (ad es.,“Mi sento nervoso”)
nel momento in cui sta completando il questionario utilizzando la scala Likert a 4 punti;:1=niente,
2=poco, 3=abbastanza e 4=molto. Allo stesso modo,
la Trait Anxiety scale chiede all’intervistato di valutare la frequenza delle proprie sensazioni (ad
es., “Sono sicuro”) in generale utilizzando la scala Likert a 4 punti: 1=quasi mai, 2=qualche volta,
3=spesso e 4=quasi sempre. A ogni item STAI viene
assegnato un punteggio ponderato da 1 a 4.
Progetto dello studio
Study design
The study utilized a pretest–posttest control
group design. The circuit-strength training sessions consisted of 3-circuit of 6-station and 12 to
15 repetition in each station, with 20 second recovery between stations and 3-minute between
the circuits. All participants answered questionnaires a day before and after study period. To
ensure that feedback from 1RM tests would not
affect participants’ body image scores, questionnaires were administered before the 1RM
test. All measures were administered at baseline
and at the end of the 8-week strength-training
program.
Lo studio utilizza un disegno pretest, post-test
gruppo di controllo. Le sessioni di circuit training
per la forza sono state articolate in 3 circuiti di 6
stazioni con 12-15 ripetizioni per ogni stazione,
20 secondi di recupero tra le stazioni e 3 minuti
di recupero tra i circuiti. Tutti i partecipanti hanno risposto ai questionari un giorno prima e dopo
il periodo dello studio. Al fine di garantire che il
feedback dei test 1RM non influenzasse i punteggi
relativi alla body image dei partecipanti, i questionari sono stati somministrati prima dei test 1RM.
Tutte le misure sono state valutate al basale e alla
fine del programma di allenamento della forza di
8 settimane.
Analisi statistica
Descriptive statistics were calculated as the
mean and standard deviations (mean ± SD).
The data were analyzed using a 2×2 ANOVA
(group vs. pre/post test measurement) for repeated measures using the Statistical Software
(SPSS 13.0, Chicago, IL, USA). The differences
Le statistiche descrittive sono state calcolate
come medie e deviazioni standard (media± DS). I
dati sono stati analizzati con ANOVA 2×2 (gruppo
vs. Test di pre/post valutazione) per misure ripetute utilizzando il Software Statistico (SPSS 13.0,
Chicago, IL, USA). Le differenze rilevate da ANOVA
302
Settembre 2011
RAHMANI-NIA
Table III.—Means±standard deviations for measures of body image, state anxiety and trait anxiety in both
groups.
Tabella III. — Medie ± deviazioni standard delle stime della body image, dell’ansia di stato e
dell’ansia di tratto in entrambi i gruppi.
Measures
Body image
State anxiety
Trait anxiety
Baseline
3.23±0.20
36.40±10.32
36.25±9.67
Control group
Week 8
3.59±0.16*†
31.55±8.21*†
33.25±5.52*†
Baseline
Week 8
3.27±0.19
40.00±5.47
40.35±5.65
3.31±0.20
38.80±5.65*
39.95±4.92
*Different from baseline exercise (P<0.01); † Different from control group (P<0.01).
detected by the ANOVA were located with
Scheffe post hoc tests. The Pearson productmoment correlation coefficient was used. All of
the tests were two tailed, and an alpha level of
p<0.05 was regarded as statistically significant.
sono state individuate con i test post hoc di Scheffe. È stato utilizzato il coefficiente di correlazione
prodotto-momento di Pearson. Tutti i test effettuati
sono stati test a due code ed è stato considerato statisticamente significativo un livello alpha P<0,05.
Results
Risultati
Means and standard deviations for measures
of body image, state anxiety and trait anxiety
at baseline and week 8 for strength training
group and control group are presented in Table III. The 2 (groups)×2 (pre- vs. post-test)
general liner model revealed significant effects
of group and time for body image, state anxiety and trait anxiety (p<0.05). These results indicate that strength training group experienced
significant increases in body image from baseline (3.23±0.20) to week 8 (3.59±0.16), significant increases in State anxiety from baseline
(36.40±10.32) to week 8 (31.55±8.21), also,
significant increases in Trait anxiety from baseline (36.25±9.67) to week 8 (33.25±5.52). In
addition, body image was significantly higher
in strength training group compared to the
control group (P<0.05) (Figure 1), as well as,
State and Trait anxiety were significantly lower
in strength training group when compared to
the control group (p<0.05) (Figures 2, 3). As
shown in Table II, significant effects of group
and time for upper- and lower-body strength
and hypertrophy were observed. Together,
these results demonstrate that the eight-week
circuit-strength training program was effective
in improving upper- and lower-body strength
and hypertrophy. Computation of Pearson’s
product correlations indicated significant relationship between improvements in body image
and decreases in state-trait anxiety in strength
training group (r=0.521, P=0.018). No significant correlations emerged between changes
Le medie e le deviazioni standard della valutazione della body image, dell’ansia di stato e dell’ansia di
tratto basali e alla settimana 8 relative al gruppo di
allenamento della forza e al gruppo di controllo sono
presentate nella Tabella III. Il modello generale lineare 2 (gruppi)×2 (pre- vs. post test) ha mostrato effetti
significativi del gruppo e del tempo sulla body image, sull’ansia di stato e sull’ansia di tratto (P<0,05).
Questi risultati indicano che il gruppo di allenamento della forza ha registrato un miglioramento significativo della body image dal basale (3,23±0,20) alla
settimana 8 (3,59±0,16), un miglioramento significativo dell’ansia di stato dal basale (36,40±10,32)
alla settimana 8 (31,55±8,21) e anche un miglioramento significativo dell’ansia di tratto dal basale
(36,25±9,67) alle 8 settimane (33,25±5,52). Inoltre,
la body image è risultata significativamente maggiore nel gruppo di allenamento della forza rispetto al
gruppo di controllo (P<0,05) (Figura 1) e, allo stesso
tempo, l’ansia di stato e di tratto sono risultate significativamente più basse nel gruppo di allenamento della forza, se comparate al gruppo di controllo
(P<0,05) (Figure 2, 3). Come mostrato nella Tabella
II, sono stati osservati effetti significativi del gruppo
e del tempo sulla forza della parte superiore e inferiore del corpo e sull’ipertrofia. Questi risultati nel
complesso dimostrano che il programma di circuit
training per la forza di otto settimane è stato efficace
nel migliorare la forza della parte superiore e inferiore del corpo e l’ipertrofia. Il calcolo delle correlazioni prodotto di Pearson ha indicato una relazione
significativa tra miglioramento della body image e
diminuzioni nell’ansia di stato e di tratto nel gruppo
di allenamento della forza (r=0.521, P=0,018). Non
Vol. 64 - N. 3
303
RAHMANI-NIA
3.7
45
3.6
40
3.4
3.3
3.2
20
10
3
5
Strength training
Control
35
Week 8
Figure 3.—Trait anxiety at baseline and week 8 for
strength training group and control group. Values expressed as mean ±SD. *Different from baseline exercise
(P<0.01); † Different from control group (P<0.01).
Figura 3. — Ansia di tratto basale e alla settimana 8
nel gruppo di allenamento della forza e nel gruppo
di controllo. Valori espressi in media ±DS. * Diverso
dall’esercizio di base (P<0,01); † Diverso dal gruppo di
controllo (P<0,01).
30
Discussione
25
20
15
10
5
0
Control
è emersa alcuna correlazione significativa tra le variazioni della body image e l’ansia di stato e di tratto
con il miglioramento della forza della parte superiore e inferiore del corpo e dell’ipertrofia.
*†
40
Strength training
Baseline
50
45
0
Week 8
Figure 1.—Body image at baseline and week 8 for
Figura 1. — Body image basale e alla settimana 8
controllo (P<0,01).
State anxiety
25
15
Baseline
Strength training
Baseline
Control
Week 8
Figure 2.—State anxiety at baseline and week 8 for
Figura 2. — Ansia di stato basale e alla settimana 8
controllo (P<0,01).
in body image and state-trait anxiety with improving upper- and lower-body strength and
hypertrophy.
304
30
3.1
2.9
*†
35
3.5
Trait anxiety
Body image
50
*†
3.8
La Body image è un costrutto multidimensionale che comprende la percezione di sé e gli atteggiamenti nei confronti del proprio aspetto fisico 22. La
body image ha ricevuto una crescente attenzione
empirica e clinica 23, in parte grazie all’alta prevalenza di conferenze sul tema tra donne e uomini
24, 25. In entrambi i sessi, una body image negativa
può generare molti problemi psicologici, compresi
disordini alimentari 26, 27, depressione 28, ansia sociale 29, compromissione della funzione sessuale 30,
scarsa autostima 31, e ridotta qualità della vita 32. Il
nostro scopo è stato di analizzare se un programma
di circuit training per la forza di 8 settimane potesse
suscitare un effetto sulla forza muscolare, sull’ipertrofia, sulla body image e sull’ansia di stato e di tratto di uomini in età universitaria. Il presente studio
ha dimostrato che: 1) la forza della parte superiore
e inferiore del corpo e l’ipertrofia (massa muscolare
di braccia e gambe) sono aumentate a seguito di
un circuit training per la forza di 8 settimane; 2) la
body image è migliorata a seguito di un circuit trai-
Settembre 2011
Discussion
Body image is a multidimensional construct
encompassing self-perceptions and attitudes
regarding one’s physical appearance.22 Body
image has received increasing empirical and
clinical attention,23 in part because of the high
prevalence of body-image conferences among
females and males.24, 25 A negative body image can induce many psychological problems
in both sexes, including eating disorders,26, 27
depression,28 social anxiety,29 impaired sexual
functioning,30 poor self-esteem,31 and diminished quality of life.32 Our aim was to investigate whether an 8-week circuit ST program
could affect muscular strength, hypertrophy,
body image and state-trait anxiety in untrained
college aged-men. This study demonstrates that
1) upper- and lower-body muscular strength
and hypertrophy (arm and leg muscle mass) is
increased after an 8-week circuit ST, 2) body
image is improved after an 8-week circuit ST,
and 3) state-trait anxiety is decreased after an
8-week circuit ST program.
The finding that muscular strength is increased after an 8-week circuit ST program is
consistent with previous studies indicating that
chronic ST program increase upper- and lowerbody strength.3, 5, 12, 33 Also, upper- and lowerbody hypertrophy was significantly increased
after circuit ST program as well as significant
decrease was observed in body fat mass. These
findings are consistent with previous studies
showing significant improvement in body composition after long-term ST program.34-36
All of these changes, increased muscle
strength, hypertrophy and decreased body fat
mass, may help individual approximate their
body ideals, thus improving body satisfaction.
The findings of this study suggest that circuit ST
program was significantly improved body satisfaction levels of untrained college aged-men.
These changes didn’t observe for the matched
control subjects. These findings are in line
with previous studies that reported significant
improvement in body image after ST program
ranging from 6- to 16-week.5, 10, 13
The findings of our study showed that
changes in body image didn’t significantly correlate with improvements in strength gains and
changes in body composition. Some strengthtraining studies have found that body image improvements are related to strength gains 10 and
changes in body composition e.g.,37, 38 whereas
other studies have found no associations be-
Vol. 64 - N. 3
RAHMANI-NIA
ning per la forza di 8 settimane e 3) l’ansia di stato
e di tratto è diminuita a seguito di un programma
di circuit training per la forza di 8 settimane.
La conclusione relativa all’aumento della forza
muscolare a seguito di un circuit training per la
forza di 8 settimane risulta coerente con gli studi
precedenti che hanno indicato che un programma
di allenamento costante della forza è in grado di
aumentare la forza della parte superiore e inferiore del corpo 3, 5, 12, 33. Inoltre, l’ipertrofia della parte
superiore e inferiore del corpo è risultata significativamente maggiore a seguito del programma di
circuit training per la forza di 8 settimane, come
si è riscontata una diminuzione significativa della
massa grassa corporea. Questi risultati sono coerenti con gli studi precedenti che hanno mostrato un
miglioramento significativo della composizione corporea a seguito di un programma di allenamento
della forza a lungo termine 34-36.
Tutte queste variazioni, il miglioramento della
forza muscolare, dell’ipertrofia e la diminuzione
della massa grassa corporea, possono aiutare l’individuo ad avvicinarsi al proprio modello fisico ideale
e quindi ad aumentare la soddisfazione corporea. I
risultati del presente studio indicano che il programma di circuit training per la forza ha significativamente migliorato i livelli di soddisfazione corporea
di uomini in età universitaria. Questi cambiamenti
non sono stati riscontrati nei soggetti del gruppo di
controllo. Queste conclusioni sono in linea con gli
studi precedenti che hanno segnalato un miglioramento significativo della body image a seguito di un
programma di allenamento della forza che variava
dalle 6 alle 16 settimane 5, 10, 13.
I risultati del nostro studio hanno mostrato che
le modifiche della body image non risultano significativamente correlate con i miglioramenti nell’acquisizione della forza e con i cambiamenti relativi
alla composizione corporea. Alcuni studi concernenti l’allenamento della forza hanno riscontrato
che i miglioramenti della body image sono legati
all’acquisizione di forza 10 e ai cambiamenti nella
composizione corporea, ad esempio 37, 38, mentre altri studi non hanno riscontrato alcuna correlazione tra cambiamenti della body image, forza 37, 38 e
composizione corporea 39.
É molto probabile che i cambiamenti fisici oggettivi (ad es. miglioramenti nell’acquisizione di
forza,perdita di peso) rappresentino soltanto una
categoria di variabili che possono influire sulla
body image. Un altro insieme di variabili che potrebbe spiegare gli effetti dell’esercizio fisico sulla
body image sono i cambiamenti nella percezione
che la gente ha delle proprie caratteristiche fisiche.
Il miglioramento della body image, a seguito del
programma di allenamento della forza, può essere
305
RAHMANI-NIA
tween changes in body image, strength,37, 38 and
body composition.39
It is most likely that objective physical changes (e.g., improvements in strength gains, weight
loss) are just one category of variables that can
influence body image. Another set of variables
that might explain the effects of exercise on
body image are changes in people’s perceptions of their physical characteristics. Improving
body image after ST program may be related to
the effects of ST on self-perceptions. Fox and
Corbin 40 suggest that physical activity affects
our physical self-perceptions, such as perceived
physical strength and conditioning, which in
turn impacts our physical self-worth and global
self-esteem. Moreover, recently, Lubans et al.41
reported that resistance training programs may
improve physical self-perception in adolescent
girls.
In everyday life, anxiety functions as a warning signal for often unspecified pending danger and serves as a prime for developing an
adequate coping response. When anxiety becomes abnormally intense and/or prolonged, it
may assume a pathological form, resulting in
repressed thoughts, negative conditioned responses, counterproductive thought patterns,
poor coping strategies, and increased sympathetic tone of the autonomic nervous system.42
Anxiety, a central construct in theories of personality and psychopathology, is generally conceived to have two major structural elements:
state anxiety and trait anxiety. Whereas state
anxiety refers to transitory unpleasant emotional states and associated activation of the autonomic nervous system, trait anxiety refers to
stable individual differences in anxiety proneness in situations perceived as dangerous and
threatening.43, 44 Although several instruments
are available to assess anxiety, the State-Trait
Anxiety Inventory (STAI) 20, 21 has been one of
the most widely used assessment tools for both
research and clinical purposes. In the current
study, state and trait anxiety was significantly
reduced after 8-week circuit ST program. Our
findings are consistent with Williams and Cash
5 findings’, who reported 6-week circuit weight
training reduced social physique anxiety.
The findings of the current study suggest
that chronic circuit ST can be used to potentially improve an individual’s state body image.
These findings may have implications for individuals who are looking to improve their body
image or who have high body image concerns,
as participation in 8 week circuit ST program
306
legato agli effetti dell’allenamento della forza sulla
percezione di sé. Fox e Corbin 40 hanno suggerito
che l’attività fisica influisce sulla nostra percezione
fisica, come sulla forza fisica percepita e sul condizionamento, che a sua volta influisce sulla nostra
autostima fisica e sull’autostima complessiva. Inoltre, recentemente, Lubans et al. 41 hanno rilevato
che i programmi di allenamento della resistenza
possono migliorare la percezione fisica nelle ragazze adolescenti.
Nella vita di tutti i giorni, l’ansia funziona come
segnale di allarme per un pericolo incombente spesso non specificato e funge da base per sviluppare
un’adeguata reazione di coping. Nel momento in
cui l’ansia diventa intensa in modo anormale e/o
prolungata, può assumere una forma patologica
risultante in pensieri repressi, risposte condizionate negative, schemi di pensiero controproducenti,
scarse strategie di coping e aumento del tono simpatico del sistema nervoso autonomo 42.
L’ansia, un costrutto centrale nelle teorie della
personalità e della psicopatologia, è generalmente
concepita per avere due elementi strutturali principali: ansia di stato e ansia di tratto. Mentre l’ansia
di stato si riferisce a spiacevoli stati emotivi transitori e è associata all’attivazione del sistema nervoso
autonomo, l’ansia di tratto si riferisce a differenze
individuali stabili nell’essere predisposti all’ansia
quando ci si trova in situazioni percepite come pericolose e minacciose 43, 44. Nonostante siano disponibili diversi strumenti per valutare, il questionario
di autovalutazione per l’ansia di stato e di tratto
(STAI) 20, 21 è stato uno degli strumenti di valutazione maggiormente utilizzati sia per la ricerca sia
per scopi clinici. Nel presente studio l’ansia di stato
e di tratto sono risultate significativamente inferiori
a seguito del programma di circuit training per la
forza di 8 settimane. Le nostra conclusioni sono coerenti con le conclusioni tratte da Williams Cash 5,
che hanno rilevato una riduzione dell’ansia fisica
sociale a seguito di un circuit training con i pesi di
6 settimane.
Le conclusioni del presente studio indicano che
un circuit training costante per la forza può essere
utilizzato per migliorare potenzialmente il livello individuale di body image. Queste conclusioni possono avere delle implicazioni sugli individui che stanno cercando di migliorare la propria body image o
che si preoccupano notevolmente della body image,
dato che la partecipazione a un programma di circuit training della forza di 8 settimane può avere
come risultato un miglioramento della body image.
L’allenamento regolare della forza può essere utilizzato come opzione di trattamento per migliorare la
body image o insieme ad altre forme di trattamento, in particolare con gruppi noti per provare una
Settembre 2011
may result in a positive improvement in body
image. Regular strength training may be used as
an option for treatment to improve body image,
or in conjunction with other forms of treatment,
in particular with groups known to experience
poor body image (e.g., overweight individuals,
young women, individuals with bulimia nervosa). Future research should examine the effects
of chronic strength training on body image in
other populations (e.g., women, children, etc)
to determine if other groups also benefit from
a chronic strength training. Further research
should also examine the effect of resistance
training with different intensities on body image. Finally, investigation of the mechanisms of
state body image changes as a result of chronic
strength training could be investigated.
Conclusions
The current study examined the effect of an
8-week circuit ST program on muscular strength,
hypertrophy, body image and state-trait anxiety
in untrained college aged-men. The findings
from the current study supported the hypotheses, with participation in the 8-week circuit ST
program associated with decreases in the statetrait anxiety and increases in body satisfaction,
also, change in muscular strength and hypertrophy. These finding are important as participation in circuit ST program may have positive
implications for participants regarding body image attitudes and state-trait anxiety. These findings have practical implications as they could
be used to help individuals experience a positive improvement in body image variables with
participation in circuit ST program.
1) Rodin J. Reviving Ophelia.New York:
Ballatine Books, 1994.
2) Thompson JK, Heinberg LJ. Preliminary test of two hypothesis of body
image disturbance. Int J Eating Disor
1993;14:59-63.
3) Depcik E, Williams L. Weight training
and body satisfaction of body-imagedisturbed college women. J Appl Sport
Psychol 2004;16:287-99.
4) Martin Ginis KA, Eng JJ, Arbour KP,
Hartman JW, Philips SM. Mind over muscle? Sex differences in the relationship
between body image change and subjective and objective physical changes following a 12-week strength-training program. Body Image 2005;2:363-72.
5) Williams PA, Cash TF. The effects of
a circuit weight training program on the
body images of college students. Int J
Eating Disor 2001;30:75-82.
Vol. 64 - N. 3
RAHMANI-NIA
scarsa body image (ad es., individui in sovrappeso,
giovani donne, individui affetti da bulimia nervosa). Le ricerche future dovrebbero esaminare gli effetti dell’allenamento costante della forza sulla body
image di altre popolazioni (ad es., donne, bambini,
ecc.) al fine di determinare se anche altri gruppi
traggono beneficio dall’allenamento costante della
forza. Le ricerche future dovrebbero anche esaminare gli effetti sulla body image dell’allenamento
della resistenza in base a diversi livelli di intensità.
Infine, potrebbero essere analizzati i meccanismi
legati ai cambiamenti nello stato della body image che risultano a seguito dell’allenamento costante
della forza.
Conclusioni
Il presente studio esamina gli effetti di un programma di circuit training della forza di 8 settimane sulla forza muscolare, sull’ipertrofia, sulla body
image e sull’ansia di stato e di tratto in uomini in
età universitaria. I risultati del presente studio hanno supportato le ipotesi, tramite la partecipazione
di un programma di circuit training della forza di
8 settimane, associate a una diminuzione dell’ansia di stato e di tratto e a un aumento della soddisfazione corporea oltre ai cambiamenti nella forza
muscolare e nell’ipertrofia. Questi risultati risultano
importanti in quanto la partecipazione ad un programma di circuit training della forza può avere
implicazioni positive per i partecipanti riguardo
all’atteggiamento verso la body image e l’ansia di
stato e di tratto. Questi risultati hanno implicazioni
pratiche in quanto possono essere utilizzati per aiutare gli individui a sperimentare un miglioramento
delle variabili legate alla body image tramite la partecipazione a un programma di circuit training per
la forza.
6) Bartlewski P, Van Raalte J, Brewer BW.
Effects of aerobic exercise on the social
physique anxiety and body esteem of
female college students. Women Sport
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Acknowledgments.—The authors are grateful to the subjects who participated in this study. All authors equally contributed
to this paper.
Corresponding author: R. Rahimi, Department of Physical Education and Sport Science, University of Kurdistan, Sanandaj,
P.O. Box: 416, 66177-15175, Iran. E-mail: [email protected]
308
Settembre 2011

Orthopedic area
Area ortopedica
MED SPORT 2011;64:309-15
Innesti ossei in traumatologia sportiva
V. C. FRANCAVILLA, V. TRIOLO, R. SUTERA, A. QUATTROCCHI, A. IOVANE, G. FRANCAVILLA
Unit of Sports Medicine, University of Palermo, Palermo, Italy
SUMMARY
The purpose of this paper is to verify whether the enormous advances that are spoken of in the field of bone grafts,
micro-surgery and tissue engineering really do exist and whether they can be used in sports traumatology to obtain
faster cure, but above all to obtain, in the field of previously untreatable bone lesion repair, an acceptable consolidation with a good revival of physical activity. In this trial we briefly describe the different types of grafts with their
respective advantages and disadvantages; an analysis is then presented of the effectiveness of grafts in 9 sporting
patients suffering from injuries with loss of bone substance and assessed 3, 6 and 9 months after the operation.
Key words: Exercise - Athletic injuries - Microsurgery.
RIASSUNTO
In questo lavoro si è pensato di verificare se gli enormi progressi di cui si parla nell’ambito degli innesti ossei, della
microchirurgia e dell’ingegneria tessutale esistano realmente e se dunque possano essere utilizzati nella traumatologia
sportiva per ottenere una più rapida guarigione, ma soprattutto per ottenere nell’ambito delle riparazioni di lesioni
ossee prima non trattabili un’accettabile consolidazione con una buona ripresa dell’attività fisica
In questo trial vengono descritti brevemente i diversi tipi di innesti con relativi vantaggi e svantaggi, poi viene proposta
un’analisi misurata sull’efficacia degli innesti in 9 pazienti sportivi affetti da lesioni con perdita di sostanza ossea e
valutati dopo 3, 6 e 9 mesi dall’intervento.
Parole chiave: Esercizio fisico - Traumi sportivi - Microchirurgia.
A
bone graft is a transfer of bone tissue to a
site in which there has been a loss of substance. The bone graft can be obtained from
the same patient, an autologous or autograft,
from another individual of the same species, a
homologous or allograft, or from an individual
of a different species, a heterologous or xenograft.1
Today the most commonly used graft is the
autologous graft although there is an increase
in demand for homologous and heterologous
grafts. For the latter two complications such as
the transmission of infectious diseases, the lack
Vol. 64 - N. 3
L
’innesto osseo è un trasferimento di tessuto osseo in una sede in cui vi è stata una perdita di
sostanza ossea. L’innesto osseo può essere ottenuto
dallo stesso paziente, autologo o “autograft”, da
altro individuo della stessa specie, omologo o “allograft”, da individuo di specie diversa, eterologo
o “xenograft” 1.
Oggi l’innesto più utilizzato è quello autologo,
anche se aumentano le richieste per gli innesti
omologhi ed eterologhi. Per questi ultimi due vi
sono delle complicanze come la trasmissione di
malattie infettive, la mancanza di istocompatibilità e la vascolarizzazione inefficiente 2.
309
FRANCAVILLA
of histocompatibility and inefficient vascularisation may be observed.2
In recent times tissue engineering has also
made progress, proposing materials that are more
and more bone-like to associate with stem cells
and growth factors. These materials which have
proved absolutely adaptable to various bone repair situations tend to be increasingly used owing to the scarsity of homologous grafts and the
clearly limited availability of autologous grafts.
The success of any graft technique depends
on adequate revascularisation of the recipient
site. Any circumstance that reduces the blood
flow of the recipient site (ischaemia of the recipient site for the first operation, trauma, radiation,
infections, excessive mobility of the fracture
site) will reduce the possibility of successfully
incorporating the graft. Basic knowledge of the
anatomy and vascularisation of bone as well
as the physiological consolidation process are
fundamental if the use of bone grafts in clinical
practice is to be fully understood.
Anche l’ingegneria tissutale negli ultimi tempi
ha avuto molti progressi proponendo materiali
sempre più simili all’osso da associare con cellule
staminali e fattori di crescita. Questi materiali
che si sono dimostrati assolutamente adattabili
in diversi quadri di riparazione ossea tendono
ad essere sempre più utilizzati a causa della
scarsità dei trapianti omologhi e della disponibilità forzatamente limitata dei trapianti autologhi.
Il successo di qualsiasi tecnica di innesto dipende dall’adeguata rivascolarizzazione del
sito ricevente. Qualsiasi circostanza che riduca
il flusso ematico del sito ricevente (ischemia del
sito ricevente per il primo intervento, trauma,
radiazioni, infezioni, eccessiva mobilità del sito
di frattura) diminuirà le possibilità di successo
dell’incorporazione dell’innesto. È fondamentale una conoscenza di base dell’anatomia e della
vascolarizzazione dell’osso, nonché del fisiologico processo di consolidazione per poter comprendere l’utilizzo degli innesti ossei nella pratica clinica.
On the subject of bone tissue
Bone is not an inert tissue but undergoes
constant remodelling in response to various
biomechanical stimuli and it is profusely vascularised. Bone consists of intercellular substance
and cells: osteoblasts and osteoclasts.3
Osteoblasts synthesise bone matrix proteins
and activate the mineralisation process while
osteoclasts are the cells responsible for resorption and behave like macrophages. The intercellular substance consists of collagen fibres,
amorphous substance and mineral salts. The
amorphous substance consists of polymers of
hyaluronic acid, water and a few electrolytes.
The mineral constituents of the intercellular
substance are represented by calcium, phosphorus, sodium, chlorine and fluorine, they are
arranged in hydroxyapatite crystals that lie adjacent to collagen fibres. In lamellar bone the
lamellae are organised into structures called osteones where we find the Haversian canal with
lamellae arranged around it concentrically.
In terms of macrostructure we distinguish between spongy and compact bone tissue.
The outer surface of bone is lined by a fibrous membrane, the periostium, made up of
an external layer rich in fibrous sheathes and an
internal layer that abounds in fibroblasts, osteoblasts and osteoprogenitor cells.
Bone is vascularised through the nutrient ar-
310
In tema di tessuto osseo
L’osso non è un tessuto inerte ma è un tessuto
in continuo rimodellamento in risposta a svariati
stimoli biomeccanici ed è riccamente vascolarizzato. L’osso è costituito da sostanza intercellulare
e da cellule: osteoblasti e osteoclasti 3.
Gli osteoblasti sintetizzano le proteine della matrice ossea ed attivano il processo di mineralizzazione mentre gli osteoclasti sono le cellule responsabili del riassorbimento che si comportano come
macrofagi. La sostanza intercellulare è costituita
da fibre collagene, sostanza amorfa e sali minerali. La sostanza amorfa è costituita da polimeri di
acido ialuronico, acqua e pochi elettroliti. I costituenti minerali della sostanza intercellulare sono
rappresentati da calcio, fosforo, sodio, cloro e fluoro, essi si dispongono in cristalli di idrossiapatite
che si dispongono a ridosso delle fibre collagene.
Nell’osso lamellare le lamelle si organizzano in
strutture dette “osteoni”, in cui troviamo il canale
di Havers e le lamelle disposte intorno in maniera
concentrica.
Come macrostruttura distinguiamo il tessuto
osseo spugnoso e il tessuto osseo compatto.
La superficie esterna dell’osso è ricoperta da
una membrana di natura fibrosa, il periostio, formato da uno strato esterno, ricco di fasci fibrosi, e
uno strato interno, ricco di fibroblasti, osteoblasti
e cellule osteoprogenitrici.
L’osso viene vascolarizzato attraverso l’arteria
Settembre 2011
FRANCAVILLA
tery, the periosteal vessels of the diaphysis and
the metaphyseal-epiphyseal periosteal vessels.
nutritizia, i vasi periostei della diafisi e i vasi periostei metafisi – epifisari.
Aim of the paper
Scopo del lavoro
The aim is to assess the different types of
grafts with their advantages and disadvantages,
to verify the effectiveness of grafts in sports people with bone lesions or breakages that are hard
to consolidate, but above all the aim is to attempt to evaluate whether such patients can return to sporting activity in relatively short times
following these invasive surgical procedures.
We are aware that bone grafts, whether they
are autologous, homologous, vascularised or
non-vascularised are divided into: spongy, cortical and cortical spongy; the type of choice is
related to the immediate restoral of physiological
blood flow so as to permit the survival of the
graft cell.1
The grafting of spongy fresh autologous
and, to a lesser extent, cortical bone (Figure 1)
remains the gold standard as it possesses the
best osteoconductive and osteogenetic properties and is therefore moderately osteoinductive.
Autologous cortical spongy grafts are rapidly
revascularised and are also without immunogenicity so there is no risk of transmitting infection. These grafts are taken from the iliac crest,
from the ribs or from other sites.
The use of autologous bone has a number of
disadvantages: the availability of tissue is inevitably limited; in cases in which the operation
has to be repeated it is often not possible to
obtain material from the same donor site; complications related to the longer operation times
and the comorbidity of the sampling zone, with
Si intende valutare i diversi tipi di innesti con
i loro vantaggi e svantaggi, di verificare l’efficacia degli innesti negli sportivi con lesioni ossee o
fratture difficilmente consolidabili, ma soprattutto
si cercherà di valutare se questi pazienti sportivi
in seguito a queste procedure chirurgiche invasive
possano in tempi relativamente brevi ritornare a
praticare lo loro attività sportiva.
Noi sappiamo che gli innesti ossei sia che siano
autologhi, omologhi, vascolarizzati e non vascolarizzati si distinguono in: spugnosi, corticali e
cortico-spugnosi; il tipo di scelta è collegato a un
immediato ripristino del fisiologico flusso sanguigno in modo da consentire la sopravvivenza della
cellula dell’innesto 1.
L’innesto di osso autologo fresco spongioso (Figura 1) e, in grado minore, corticale rappresenta
tuttora il “gold standard”, in quanto possiede le
migliori proprietà osteoconduttive ed osteogeniche, è moderatamente osteoinduttivo. Gli innesti
cortico-spongiosi autologhi vengono rapidamente
rivascolarizzati ed inoltre sono privi di immunogenicità e del rischio di trasmissione di infezioni.
Questi innesti sono prelevati dalla cresta iliaca,
dalle coste o da altre sedi.
Ma il prelievo autologo comporta alcuni svantaggi: la disponibilità di tessuto è forzatamente limitata; in caso di reintervento, spesso non
è possibile ottenere materiale dalla stessa sede
donatrice; complicanze legate all’allungamento
dei tempi di intervento e alla comorbilità della
zona di prelievo, con conseguente aumento del
Figure 1.—Spongy autologous bone graft.
Figura 1. — Innesto osseo autologo spongioso.
Figure 2.—Homologous bone graft.
Figura 2. — Innesto osseo omologo.
Vol. 64 - N. 3
311
FRANCAVILLA
consequent increase in bleeding, pain and risk
of infection at the donor site; increase in hospitalisation time and costs4.
A homologous bone graft taken from a cadaver (Figure 2) has the advantage that there
is a ready supply of graft material in adequate
quantities in various forms and dimensions,
morbidity related to autologous material can be
avoided and surgical times reduced.
On the other hand the disadvantages are:
the need for processing (potentially pathogenic
for the transmission of infectious diseases), the
high costs and the absence of osteogenic activity.5
Many experimental studies have shown that
non-vascularised bone grafts are more effective
when they are associated with platelet gel rich
in growth factors and bone marrow stem cells.6
Bone marrow injection helps the cure because
of the osteogenic effects of the osteoblastic
mesenchymal cells and the osteoinductive effects of cytokines and growth factors.7
Our series also shows that the use of this
technique brings cures and consolidations in
patients who had been refractory to previous
therapies.
An analysis of the literature shows that great
success has been achieved with vascularised
grafts (vascularised fibula, iliac crest, distal radius),8 because they keep the bone tissue live in
the new site by reducing necrosis; so they have
faster consolidation, they retain bone characteristics (strength, durability and elasticity), there
is a better response to stresses (in fact the incidence of stress fractures is reduced), cure is
good even in adverse circumstances (irradiated
tissues, adherences, avascular bone).9 This technique is, however, confined to specialist microsurgery and reconstructive surgery centres and
it is only indicated in serious post-traumatic
or tumoral post-resection losses of bone substance.10
Bone substitutes, substances designed to be
structurally similar to human bone, are increasingly used today. They are synthesised in the
laboratory or obtained from processes using
animal or vegetable products. They possess
excellent osteoconductive capacities. They are
often used as scaffolds enriched by growth factors and stem cells.11 These materials, which
have proved to be absolutely suitable for various types of “bone repairs”, will tend to come
more and more into use owing to the scarsity
of homologous transplants and the inevitably
limited supply of autologous grafts.
312
sanguinamento, dolore e rischio di infezione
della sede donatrice; incremento del tempo di
ospedalizzazione e dei costi 4.
L’innesto osseo omologo prelevato da cadavere (Figura 2) presenta come vantaggi la pronta
disponibilità di innesti in quantità adeguate in
varie forme e dimensioni, la possibilità di evitare
la morbilità connessa con il prelievo autologo e
la riduzione dei tempi chirurgici.
Gli svantaggi invece sono: la necessità di processazione (sono potenzialmente patogeni per la
trasmissione di malattie infettive), i costi elevati
e l’assenza di attività osteogenica 5.
Molti studi sperimentali hanno dimostrato
come gli innesti ossei non vascolarizzati hanno
una migliore efficacia quando sono associati a
gel piastrinico ricco di fattori di crescita e alle
cellule staminali midollari 6. L’iniezione di midollo favorisce la guarigione per gli effetti osteogenici delle cellule mesenchimali osteoblastiche e
per gli effetti osteoinduttivi delle citochine e dei
fattori di crescita 7.
Anche la nostra casistica dimostra come l’utilizzo di questa tecnica permette di ottenere guarigioni e consolidazioni in pazienti refrattari
alle precedenti terapie.
Dall’analisi di alcuni dati bibliografici esaminati emerge che grandi successi si sono ottenuti
con gli innesti vascolarizzati (perone vascolarizzato, cresta iliaca, radio distale) 8, in quanto
mantengono il tessuto osseo vivo nel nuovo alloggio riducendone la necrosi; dunque hanno
una più rapida consolidazione, mantengono le
caratteristiche dell’osso (resistenza, durezza ed
elasticità), si ha una migliore risposta agli stress
(infatti l’incidenza di fratture da stress è ridotta), si ha una buona guarigione anche in circostanze avverse (tessuti irradiati, aderenze, osso
avascolare) 9. Questa tecnica però è riservata a
centri specialistici di microchirurgia e chirurgia
ricostruttiva, è indicata solo nelle gravi perdite di
sostanza ossea post-traumatica o post-resezione
tumorale 10).
Oggi sempre più utilizzati sono i sostituti ossei,
sostanze che intendono essere strutturalmente
simili all’osso umano. Sono sintetizzati in laboratorio oppure sono ottenuti con lavorazioni da
prodotti animali o vegetali. Hanno ottime capacità osteoconduttive. Spesso sono utilizzati come
scaffold arricchiti da fattori di crescita e cellule
staminali 11.Questi materiali che si sono dimostrati assolutamente adattabili in diversi tipi di
“riparazioni ossee” tenderanno ad essere sempre
più utilizzati a causa della scarsità dei trapianti
omologhi e della disponibilità forzatamente limitata dei trapianti autologhi.
Settembre 2011
FRANCAVILLA
Materials e methods
Materiali e metodi
This research was carried out at our University’s Department of Sports Medicine between
January 2010 and March 2011 on 9 sports patients who gave us their consent. They had
previously been treated mainly with non-vascularised autologous bone grafts, bone substitutes, stem cells, growth factor rich platelet
gel. The following patients suffering from various conditions were assessed: 4 patients with
scaphoid pseudarthrosis (2 boxers, 1 basketball player, 1 girl volleyball player); 2 patients
with diaphyseal pseudarthrosis (1 cyclist with
tibial diaphyseal pseudarthrosis and 1 pollvaulter with humeral diaphyseal pseudarthrosis); 2 patients with tibial plateau fractures (1
cyclist and 1 footballer); 1 motocyclist with a
tibial fracture and loss of bone substance.
The 9 patients were followed up after the
graft, the immediate results and those at 3, 6
and 9 months after the operation being assessed in outpatient examinations.
The 4 patients suffering from scaphoid pseudarthrosis were treated with the Matti-Russe
operation using a graft taken from the distal
epiphysis of the radius. Long-term results were
good with good consolidation after about 2
months of immobilisation in a cast brace, and
functional recovery was good in agreement
with the results described in the literature. In
outpatient examinations the patients reported
a reduction in both spontaneous and movement pain and a reduction in functional limitations; X-ray controls showed the formation of
progressive bone callus.
The 2 patients with diaphyseal pseudarthrosis were treated with autologous grafts
and growth factors; the operation consisted
of freshening the pseudarthrosis focus, freeing
the marrow cavity, carrying out decortication,
filling the pseudarthrosis focus with bone fragments and growth factors and, finally, stabilising everything with a plate; a compression
dressing or cast brace was then prepared;
over time bone callus formed to the point of
achieving good bone stability. The cyclist with
diaphyseal pseudarthrosis of the tibia required
a few cycles of magnetotherapy to speed up
the ossification process, the patient with humeral pseudarthrosis on the other hand developed elbow stiffness which was resolved
with shock waves cycles. Outpatient controls
showed the clinical and radiographic improvement of the lesion.
La nostra ricerca è stata effettuata presso il Dipartimento di Medicina dello Sport della nostra
università dal gennaio 2010 al marzo 2011 su
9 pazienti sportivi, che hanno dato il loro consenso, trattati precedentemente principalmente
con innesti ossei autologhi non vascolarizzati,
sostituti ossei, cellule staminali, gel piastrinici
ricchi di fattori di crescita. Sono stati valutati i
seguenti pazienti affetti da diverse patologie: 4
pazienti con pseudoartrosi di scafoide (2 pugili,
1 giocatore di basket, 1 giocatrice di pallavolo); 2
pazienti con pseudoartrosi diafisaria ( 1 ciclista
con pseudoartrosi di di diafisi di tibia e 1 atleta
di salto con l’asta con pseudoartrosi di diafisi di
omero); 2 pazienti con fratture di piatto tibiale (1
ciclista e 1 giocatore di calcio); 1 motociclista con
frattura di tibia con perdita di sostanza ossea.
I 9 pazienti sono stati seguiti dopo l’intervento di innesto, valutando i risultati immediati e a
distanza di 3, 6 e 9 mesi tramite le visite ambulatoriali.
I 4 pazienti affetti da pseudoartrosi di scafoide sono stati trattati con intervento di Matti-Russe
con innesto prelevato dalla epifisi distale di radio.
I risultati a distanza sono stati buoni con una
buona consolidazione dopo circa 2 mesi di immobilizzazione con apparecchio gessato, e una
buona ripresa funzionale, in accordo ai risultati
descritti nella letteratura. Ai controlli ambulatoriali i pazienti riferivano una diminuizione del
dolore sia spontaneo che ai movimenti e una diminuizione della limitazione funzionali; anche i
controlli Rx-grafici hanno mostrato la formazione di callo osseo progressiva.
I 2 pazienti con pseudoartrosi diafisaria sono
stati trattati con innesti autologhi e fattori di crescita; l’intervento è consistito nella cruentazione
del focolaio di pseudoartrosi, nel liberare il canale midollare, eseguire la decorticazione, riempire
il focolaio di pseudoartrosi con frammenti ossei
e fattori di crescita e infine stabilizzare tutto con
una placca; poi è stata confezionata una fasciatura compressiva o un apparecchio gessato; col
tempo si è avuta la formazione di un callo osseo
fino ad una buona stabilità dell’osso. Il ciclista
con pseudoartrosi diafisaria di tibia ha necessitato di alcuni cicli di magnetoterapia per accelerare il processo di ossificazione, il paziente con
pseudoartrosi di omero invece ha sviluppato una
rigidità al gomito risoltasi con alcuni cicli di onde
d’urto. Ai controlli ambulatoriale si è valutata il
miglioramento sia clinico che radiografico della
lesione.
I 2 pazienti con fratture di piatto tibiale sono
Vol. 64 - N. 3
313
FRANCAVILLA
The 2 patients with tibial plateau fractures
were treated surgically by elevating the tibial
plateau to restore the joint surface, and replacing the elevation-derived loss of spongy bone
with bone substitute, everything being then
stabilised with plates or pins. After the operation the thigh and foot were immobilised for
30-35 days. Results were good with good consolidation and good functional recovery. Later
controls evidenced the full functional recovery
of the two patients with absence of pain and
no movement limitation.
The patient with post-traumatic fracture and
loss of bone substance was treated with bone
substitute and osteosynthesis with plate and
pins. In this case too the bone substitute was
used to fill the bone gap and good bone continuity was restored. The controls made it possible to note a very slight formation of bone
callus at 3 months, more visible at 6 months
and almost complete at 9 months; in this case
the recovery was slower and loading gradual
and progressive.
The results were therefore satisfactory with
good consolidation and good recovery of
physical activity. The patients had to carry out
intense physiotherapy and motor re-education
before resuming sporting activity.
stati trattati chirurgicamente con risollevamento
del piatto tibiale per ripristinare la superficie articolare, e riempimento della perdita di spongiosa,
che ne derivava dal sollevamento, con sostituto
osseo, il tutto è stato poi stabilizzato con placche
o viti. Dopo l’intervento è stata fatta un’immobilizzazione femoro-podalica per 30-35 giorni. I risultati sono stati buoni con una buona consolidazione e una buona ripresa funzionale. I controlli
successivi hanno permesso di valutare il pieno recupero funzionale dei due pazienti con assenza
di dolore e limitazione dei movimenti.
Il paziente con frattura post-traumatiche con
perdita di sostanza ossea è stato trattato sostituto osseo e osteosintesi con placca e viti. Anche in
questo caso il sostituto ha riempito il gap osseo ripristinando una buona continuità ossea. I controlli hanno permesso di valutare una lievissima
formazione di callo osseo a 3 mesi, più visibile a
6 mesi e quasi completa a 9 mesi; in questo caso
la ripresa è stata più lenta e il carico è stato gradualee progressivo.
I risultati dunque si sono dimostrati soddisfacenti con una buona consolidazione e una buona ripresa dell’attività fisica. I pazienti hanno
dovuto effettuare una intensa fisioterapia e rieducazione motoria prima di poter riprendere l’attività sportiva.
Conclusioni
Conclusion
Bone grafts are commonly used today and
represent a widely accepted surgical technique, especially for those bone lesions that
are hard to consolidate.
We have assessed various types of bone
grafts, each of which presented positive effects and, on occasion, disadvantages.
We have seen that graft effectiveness depends on the right choice of graft on the basis of patient condition, the seriousness of the
loss of bone substance and the characteristics
of the recipient site.
It has also been shown that bone grafts are
very useful in sports traumas because they
offer a good cure in lesions that are difficult
to consolidate with traditional techniques, in
spite of the fact that recovery times remain
long.
The objective for the future is to improve
surgical techniques, reduce complications and
improve results, accelerating consolidation
times and endeavouring to restore normal patient activities in the shortest time possible.
314
Gli innesti ossei sono oggi molto usati e rappresentano una metodica chirurgica ampiamente
accettata soprattutto per quelle lesioni ossee difficilmente consolidabili.
Abbiamo visionato e valutato diversi tipi di innesti ossei, ognuno dei quali presenta effetti positivi e a volte svantaggi.
Abbiamo visto come l’efficacia dell’innesto dipenda dalla giusta scelta dell’innesto in base alle
condizioni del paziente, alla gravità della perdita
di sostanza ossea e alle caratteristiche del sito ricevente.
È stato inoltre dimostrato come gli innesti ossei
sono molto utili nei traumi degli sportivi in quanto permettono una buona guarigione in lesioni
difficilmente consolidabili con le tecniche tradizionali, nonostante i tempi di recupero rimangono ancora lunghi.
Obiettivo per il futuro è quello di migliorare le
tecniche chirurgiche, diminuire le complicanze
e migliorare i risultati, accelerando i tempi della consolidazione e cercando di ripristinare le
normali attività del paziente nel più breve tempo
possibile.
Settembre 2011
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Corresponding author: R. Sutera, DIBIMEL Sezione di Scienze Radiologiche, Via Pintacuda 15, Bagheria, Palermo, Italy.
E-mail: [email protected]
Vol. 64 - N. 3
315

Case reports
Casi clinici
MED SPORT 2011;64:317-22
Effect of platelet-released growth factors
on muscle strains: a case control report
Efficacia dei fattori di crescita derivati
dalle piastrine nel trattamento dello strappo
muscolare: descrizione di un caso-controllo
P. BORRIONE
1, 2 , M. T. PEREIRA RUIZ 2 , S. GIANNINI
A. DI GIANFRANCESCO 1, 3, F. PIGOZZI
1, 2
1, 2
1Health Sciences Department
University of Rome “Foro Italico”, Rome, Italy
2Villa Stuart, Sport Clinic, FIFA Medical Center of Excellence, Rome, Italy
3Anti-Doping Department, CONI-NADO, Stadio Olimpico, Rome, Italy
SUMMARY
The present report describes the comparison between a conservative approach and platelet rich plasma (PRP) injections for the treatment of a III grade muscle strain at the proximal femoral bicep junction on two subjects matched
for age, sex, trauma, diagnosis, clinical conditions and presentation. The subject treated with PRP was able to walk
without pain 1 week after the first injection and was able to start a physiotherapy programme 2 weeks after the injury.
On the contrary, the subject conservatively treated was not able to walk without pain 3 months after the injury thus
delaying the beginning of the physiotherapy protocol. Seven months after the injury she did not showed a satisfactory
recover. In this setting, the early treatment of a muscle strain with the injection of PRP allowed an early mobilization
leading to a faster and a more complete recovery.
Key words: Muscle strength - Blood platelets - Sprains and strains.
RIASSUNTO
Nella presente serie clinica viene descritto il confronto tra un approccio conservativo e l’utilizzo di preparati ricchi in
fattori di crescita derivati dalle piastrine (PRP) per il trattamento di uno strappo muscolare di III grado alla giunzione
prossimale del bicipite femorale su due soggetti comparabili per età, sesso, trauma, diagnosi, condizioni cliniche e
presentazione. Il soggetto trattato con PRP è stato in grado di camminare senza dolore 1 settimana dopo la prima iniezione ed è stato in grado di avviare un programma di fisioterapia 2 settimane dopo la lesione. Al contrario, il soggetto
trattato in modo conservativo non è stato in grado di camminare senza dolore 3 mesi dopo l’infortunio ritardando
così l’inizio del protocollo di fisioterapia. Sette mesi dopo l’infortunio non aveva ancora raggiunto un recupero soddisfacente. Il trattamento precoce delle lesioni muscolari tramite l’iniezione di PRP ha permesso una mobilizzazione
precoce che ha condotto ad un recupero più veloce e completo.
Parole chiave: Forza muscolare - Piastrine - Strappi e slogature.
A
ccording to the World Health Organization
(WHO), musculoskeletal injuries are the
most common cause of severe long-term pain
and physical disability, affecting hundreds of
millions of people around the world and accounting for the majority of all sport-related injuries.1 With the exception of muscle complete
rupture and persistent symptoms from myositis
ossificans, almost all muscle injuries are treated
Vol. 64 - N. 3
S
econdo l’Organizzazione Mondiale della Sanità
(OMS) i traumi muscoloscheletrici sono la causa
più comune di dolore grave a lungo termine e disabilita fisica, colpiscono centinaia di milioni di persone nel mondo e costituiscono la maggior parte dei
traumi legati a tutti gli sport 1. Con l’eccezione dello
strappo muscolare completo e dei sintomi persistenti dovuti alla miosite ossificante quasi tutti i traumi
muscolari non vengono trattati chirurgicamente.
317
BORRIONE
EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS
with non-operative therapy. Standard therapeutic approaches for acute muscle injuries, usually includes rest, ice, compression, elevation
and nonsteroidal anti-inflammatory medications (NSAID’s), but there is no clear consensus
on both the treatment of muscle injuries and
how to accelerate recovery.2 Experimental data
showed that the recovery of contractile function
after injury by a single, large-strain lengthening
contraction involves the repair of the damaged
sarcolemma with minimal myogenesis. On the
contrary, the recovery from multiple, small-strain
lengthening contractions requires myogenesis.3
With this regard, abundant evidences suggest
that growth factors (GFs) may play a significant
role during the muscle regeneration processes involving myogenesis. Indeed, Insulin-like
growth factor-1 (IGF-1), fibroblast growth factor (FGF), hepatocyte growth factor (HGF), and
transforming growth factor-beta (TGF-beta) are
thought to be key regulators for myogenesis.4
Alpha granules are storage units within platelets containing pre-packaged GFs in an inactive form.5 The efficacy of those GFs should be,
in theory, directly proportional to their local
concentration. This hypothesis is at the base of
the use of platelet rich plasma (PRP) in several
circumstances, all of them characterized by the
need of activating, modulating, speeding up or
ameliorating the process of tissue repair.4 Indeed, the fact that PRP contains several different GFs, present in physiological proportions,
is an appealing characteristic when compared
with the use of isolated GFs. Other advantages
are represented by the fact that PRP is relatively
simple and easy to obtain and that there is little,
if any, risk of developing an immune response.
With those premises, it has been demonstrated
that PRP applied to muscle cells in vitro resulted
in an increased cell proliferation, satellite cells
differentiation and the synthesis of angiogenic
factors 6-8 as well as it has been showed that its
application in an animal model enhanced muscle repair.9 Clinically, it has been reported that
the application of PRP to muscle injuries was
able to reduce swelling and pain. Full recovery
of functional capabilities was restored in half
of the expected time and echo-graphic images
showed full regenerated muscle tissue after PRP
treatment.10, 11
L’approccio terapeutico standard per le lesioni muscolari acute solitamente include riposo, ghiaccio,
compressione, arto in scarico e farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), ma non esiste un chiaro consenso né per il trattamento dei traumi muscolari né su come accelerare la guarigione 2. I dati
sperimentali hanno mostrato che il recupero della
funzione contrattile dopo un trauma dovuto ad un
singolo episodio di distrazione muscolare grave, avviene mediante la riparazione del sarcolemma danneggiato, con una miogenesi minima. Al contrario,
la guarigione di multipli episodi distrattivi di lieve
entità avviene tramite miogenesi 3. A questo proposito, numerose evidenze suggeriscono che i fattori di
crescita (growth factors, GF) giochino un ruolo significativo durante i processi di rigenerazione muscolare che costituiscono la miogenesi. Infatti si pensa che il Fattore di Crescita Insulino-Simile di tipo 1
(IGF-1), il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF), il
fattore di crescita epatocitario (HGF) e il fattore di
crescita trasformante beta (β-TGF) siano i regolatori chiave della miogenesi. All’interno delle piastrine
sono presenti i granuli alfa, che contengono fattori
di crescita prodotti in forma inattiva 5. L’efficacia di
tali fattori di crescita dovrebbe essere, in teoria, direttamente proporzionale alla loro concentrazione.
Questa ipotesi costituisce la base dell’uso del plasma
ricco di piastrine (PRP) in diverse situazioni, ciascuna delle quali caratterizzata dalla necessità di
attivazione, modulazione, velocizzazione o modificazione del processo di riparazione tissutale 4. Il fatto che il PRP contenga diversi fattori di crescita, presenti in proporzioni fisiologiche, è una caratteristica
di grande attrattiva quando paragonato all’utilizzo di fattori di crescita isolati. Altri vantaggi sono
rappresentati dal fatto che il PRP è relativamente
semplice da ottenere e che è a basso, se non nullo, rischio di sviluppare una risposta immunitaria.
Con queste premesse è stato dimostrato che il PRP
applicato alle cellule muscolari in vitro ha portato
ad un’aumentata proliferazione cellulare, ad una
differenziazione delle cellule satellite e alla sintesi di
fattori angiogenetici 6-8, così come è stato dimostrato che la somministrazione in modelli animali aumenta la riparazione muscolare 9. Clinicamente si è
visto che l’applicazione di PRP ai traumi muscolari
può ridurre l’edema e il dolore. È stato raggiunto
un recupero completo della funzionalità nella metà
del tempo atteso e le immagini ecografiche hanno
mostrato un tessuto muscolare completamente rigenerato dopo il trattamento con PRP 10, 11.
Case series
Serie clinica
Case 1.—The first case was represented by
a female patient (age 54, weight 52 kg, height
Caso 1.—Il primo caso è rappresentato da una
donna (età 54 anni, peso 52 kg, altezza 160 cm)
318
Settembre 2011
BORRIONE
Figure 1.—A) Magnetic resonance imaging in axial STIR sequence before PRP treatment. It is evident the heterogeneous hyperintense large lesion in the proximal bicep; B) magnetic resonance imaging in axial STIR sequence 3
months after the PRP treatment. The complete reduction of the large lesion of the bicep muscle with an homogeneous
signal is presented.
160 cm) who gave her consent to the treatment.
Both familiar and personal history did not reveal significant data and the patient was otherwise healthy. She was not taking any drug and
all biochemical parameters tested were within
the reference range. She was practicing physical
activities at least 3 times per week with a Tegner score of 3. The diagnosis at admission was
a III grade muscle strain at the proximal femoral
bicep junction (Figure 1A) caused by a single
lengthening contraction injury. At admission the
patient presented with spontaneous pain, a positive lengthening test, functional disability and a
Visual Analogue Scale (VAS) score of 6. She was
treated with 3 muscle injections of 10 ml of PRP.
The first injection was performed 1 week after
the muscle injury, the second one 1 week after
the first injection and the last one 2 weeks after
the second injection. Briefly, collected blood was
centrifuged for 8 min at 1800 rpm, the isolated
PRP layer was activate with 50 µl/ml of calcium
chloride (PRGF activator) immediately before
application. Under sterile conditions, the patient
received the PRP injection without local analgesia, directly into the area of injury. The localization of PRP injection was monitored with the use
of a dynamic musculoskeletal ultrasound with a
transducer of 8-13 Hz using transverse and longitudinal planes. A peppering technique spreading in a clock-like manner was applied in order
to achieve a more expansive zone of delivery.
PRP injection was performed under real-time sonographic guidance in order to control the advancing of the needle within the lesion as well
as the diffusion of the preparation in the whole
lesion. The patient was observed in a supine position for 15-20 min after PRP injection and then
discharged home. She was instructed to ice the
injected area if needed for pain control. She was
Vol. 64 - N. 3
che ha dato il suo consenso al trattamento . L’anamnesi familiare e personale non rivelava dati significativi e la paziente era in buona salute. Non
assumeva alcun farmaco e tutti i parametri biochimici testati erano nei limiti di riferimento. Praticava attività fisica almeno 3 volte a settimana con un
punteggio di Tegner di 3. La diagnosi al momento
del ricovero è stata di strappo muscolare di III grado a livello della giunzione prossimale del bicipite
femorale (Figura 1A) causato da un singolo episodio distrattivo. Al momento del ricovero la paziente
presentava dolore spontaneo, test di allungamento
positivo, impotenza funzionale e un punteggio VAS
(Visual Analogue Scale) di 6. È stata trattata con
3 iniezioni muscolari di 10 ml di PRP. La prima
iniezione è stata praticata una settimana dopo il
trauma muscolare, la seconda dopo una settimana
dopo la prima iniezione e l’ultima 2 settimane dopo
la seconda iniezione. In breve, il sangue raccolto è
stato centrifugato per 8 minuti a 1800 giri al minuto, il PRP isolato è stato attivato con 50 microl/ml
di cloruro di calcio (attivatore di PRGF) immediatamente prima della somministrazione. L’iniezione
di PRP è stata praticata in condizioni sterili, senza
anestesia locale, direttamente nell’area della lesione. La localizzazione dell’iniezione di PRP è stata
monitorata con l’ultrasonografia muscoloscheletrica dinamica con un trasduttore di 8-13 Hz usando
piani trasversali e longitudinali. È stata utilizzata
una tecnica di applicazione con diffusione a 360°
per raggiungere una più ampia zona di distribuzione. L’iniezione di PRP è stata praticata sotto guida
ecografica in tempo reale, al fine di controllare il
percorso dell’ago all’interno della lesione ed anche
la diffusione del preparato nell’intera sede del trauma. Alla paziente è stato richiesto di mantenere la
posizione supina per 15-20’ dopo l’iniezione di PRP
ed è poi stata dimessa. Le è stato prescritto di applicare il ghiaccio nella sede dell’iniezione in caso
di dolore. Le è stato prescritto il paracetamolo per
319
BORRIONE
Figure 2.—A) Magnetic resonance imaging in axial STIR sequence at diagnosis of the PRP untreated patient. It is
evident the large subtotal rupture of the proximal bicep muscle with heterogeneous hyperintense fluid presence;
B) magnetic resonance imaging in axial STIR sequence 3 months after the diagnosis. A large heterogeneous area of
fibrosis with retraction of the bicep muscle is presented.
recommended to use acetaminophen as the optimal analgesic treatment, dissuading the use of
NSAIDs in the postinjection period. After 1 week
from the first injection, the patient was able to
walk without pain and she started a physiotherapy protocol initially based on hydrokinesi therapy followed by a program of gradual muscle
strength gaining. At the end of the PRP treatment
(i.e. 1 month after the muscle injury) her VAS
score was 2 with an Index of Independence in
Activities of Daily Living (ADL) at the level of
the period immediately before the muscle injury.
The Magnetic Resonance Imaging (MRI) control
performed 3 months after the injury revealed a
complete healing of the muscle without signs of
fibrosis (Figure 2A)
Case 2.—The second case was represented
by a female patient (age 49, weight 60 kg, height
158 cm) who gave her consent to the treatment.
Both familiar and personal histories did not reveal significant data and the patient was otherwise healthy, she was not taking any drug and
all biochemical parameters tested were within
the reference range. She was practicing physical
activities at least 3 times per week with a Tegner
score of 3. The diagnosis at admission was a III
grade muscle strain at the proximal femoral bicep with a large hematoma (Figure 1B) caused
by a single lengthening contraction injury. At
admission, the patient presented spontaneous
pain, a positive lengthening test, functional disability and a VAS score of 7. She was immediately immobilized and she was instructed to
ice the area if needed for pain control. She was
using acetaminophen as analgesic treatment and
she was instructed to continue this treatment if
needed. After 3 months from the muscle injury,
320
un trattamento analgesico ottimale, scoraggiando
l’uso dei FANS nel periodo successivo all’iniezione.
Dopo una settimana dalla prima iniezione la paziente riusciva a camminare senza dolore e ha iniziato il protocollo di fisioterapia inizialmente basato
sull’idrochinesiterapia seguita da un programma di
allungamento muscolare progressivo. Alla fine del
trattamento con PRP (circa 1 mese dopo la lesione
muscolare) il punteggio VAS era 2 con un indice di
ADL (indipendenza nelle attività quotidiane - independence in Activities of Daily Living) paragonabile
a quello del periodo immediatamente precedente la
lesione muscolare. Il controllo alla risonanza magnetica (RM) avvenuto 3 mesi dopo la lesione ha rivelato una completa guarigione del muscolo senza
significativi segni di fibrosi (Figura 2A).
Caso 2. — Il secondo caso è rappresentato da
una donna (età 49 anni, peso 60 kg, altezza 158
cm) che ha dato il suo consenso al trattamento.
L’anamnesi familiare e personale non rivelava
dati significativi e la paziente era in buona salute, non assumeva farmaci e i parametri biochimici testati risultavano nei limiti di riferimento.
Praticava sport almeno 3 volte a settimana con
un punteggio di Tegner di 3. La diagnosi al momento del ricovero è stata di strappo muscolare
di III grado al bicipite femorale prossimale con
grosso ematoma (Figura 1B), causato da un singolo episodio distrattivo. Al momento del ricovero
la paziente presentava dolore spontaneo, test di
allungamento positivo, disabilità funzionale e
un punteggio VAS di 7. È stata immediatamente
immobilizzata e le è stato prescritto ghiaccio da
applicare sull’area se necessario per controllare
il dolore. Dopo 3 mesi dalla lesione muscolare vi
era ancora disabilità funzionale con dolore, il
punteggio VAS era di 6 ed erano presenti in modo
significativo ipotonia muscolare ed ipostenia. Il
Settembre 2011
functional disability was still present with pain,
the VAS score was 6 and significant muscle hypotone and hypostenia were present. The MRI
control performed in this occasion revealed a
bicep retraction with a significant area of fibrosis (Figure 2B) accompanied by a significant
loss of muscle tone. Because of the persistent
significant pain, the patient started the physiotherapy program only 3 months after the injury.
This program lasted 7 months with a frequency
of 5 days per week and was based on gradual
muscle strength gaining and trunk stabilisation
exercises��
. Only 7 months after the injury the patient was able to walk without pain but ADL was
not fully recovered.
BORRIONE
controllo RM in questa occasione ha rivelato una
retrazione del bicipite con una significativa area
di fibrosi (Figura 2B) accompagnata da una
perdita significativa di tono muscolare. A causa
della significativa persistenza del dolore la paziente ha iniziato il programma di fisioterapia
solo 3 mesi dopo la lesione. Questo programma è
durato 7 mesi con una frequenza di 5 giorni a
settimana ed era basato su un graduale allungamento muscolare ed esercizi di stabilizzazione
del tronco. Solo 7 mesi dopo il trauma la paziente è stata in grado di camminare senza dolore
ma il punteggio ADL non è stato recuperato completamente.
Discussione
Discussion
It is well known that the repair response of
the musculoskeletal tissues generally starts with
the formation of a blood clot and the following
degranulation of platelets, which releases locally GFs and cytokines. This microenvironment
results in chemotaxis of inflammatory cells as
well as the activation and proliferation of local
progenitor cells. PRP contains up to 8 times
the concentration of platelets found in whole
blood,12 thus allowing a delivery of highly concentrated Gfs in the site of muscle injury. Experimental and clinical studies demonstrated
that myogenesis is not restricted to the prenatal
period but may also occur during the regeneration of muscle tissue following injuries. With
this regard, it has been described that IGF-1 is
able to stimulate the proliferation and differentiation of myoblasts,4 that FGF enhances the
number and diameter of regenerating muscle
fibers,13 that HGF is able to activate resting satellite cells 6 and that TGF is able to support the
activity of other GFs, with particular regard to
PDGF, in stimulating satellite cell activation.7 In
the present report we showed that ultrasound
guided injection of an autologous preparation
rich in GFs enhanced the healing processes
allowing an early mobilization of the injured
muscle, thus ameliorating the functional recovery. Conceivably, at admission both subjects
presented a functional impotence (VAS 6 and
7 respectively) with significant pain. The PRP
treated subject was able to walk without pain
1 week after the first injection and, at the end
of the PRP treatment (i.e. 1 month after the
muscle injury), she presented a VAS of 2 with
only a minimal discomfort during extension.
Vol. 64 - N. 3
È noto che la risposta riparativa dei tessuti muscoloscheletrici generalmente inizia con la formazione di una coagulo di sangue e successiva
degranulazione delle piastrine, che rilasciano
localmente fattori di crescita e citochine. Questo
microambiente produce chemiotassi delle cellule
infiammatorie come anche attivazione e proliferazione dei progenitori cellulari locali. Il PRP
contiene una concentrazione di piastrine più di
8 volte superiore a quella del sangue intero (12), e
ciò permette la distribuzione di fattori di crescita
molto concentrati nel sito della lesione muscolare.
Studi spermentali e clinici hanno dimostrato che
la miogenesi non avviene solo in un limitato periodo prenatale ma può anche avvenire durante
la riparazione del tessuto muscolare lesionato. A
questo proposito si è scoperto che l’IGF-1 è in grado
di stimolare la proliferazione e la differenziazione
dei mioblasti 4, che l’FGF aumenta il numero e il
diametro delle fibre muscolari in rigenerazione 13,
che l’HGF è in grado di attivare le cellule satelliti
rimanenti e che il TGF è in grado di supportare le
funzioni degli altri fattori di crescita, in particolare del PDGF, nella stimolazione dell’attivazione
delle cellule satelliti 7. In questo report abbiamo
mostrato che un’iniezione eco-guidata di una preparazione autologa ricca di fattori di crescita velocizza i processi di guarigione permettendo una
mobilizzazione precoce del muscolo lesionato, con
un miglioramento del recupero funzionale. Comprensibilmente entrambi i soggetti al momento del
ricovero presentavano impotenza funzionale (VAS
6 e 7 rispettivamente) con dolore significativo. Il
soggetto trattato con PRP è stato in grado di camminare senza dolore una settimana dopo la prima
iniezione e, alla fine del trattamento con PRP (circa 1 mese dopo la lesione muscolare), presentava
un punteggio di VAS di 2 con un fastidio minimo
321
BORRIONE
On the contrary, the untreated subject was not
able to walk without pain 3 months after the
injury and 7 months after the injury she still
did not show a satisfactory recover. The early
treatment of muscle injuries with the injection
of PRP significantly reduced pain and discomfort thus allowing an early mobilization which
reduced the injury related muscle hypotone,
hypostenia and strength loss. This approach
allowed to start earlier and more efficiently
the physiotherapy protocol with a significant
reduction of time and costs for reaching the
complete recover.
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durante l’estensione. Al contrario, il soggetto non
trattato non è stato in grado di camminare senza
dolore 3 mesi dopo la lesione e 7 mesi dopo non
ha raggiunto un grado di guarigione soddisfacente. Il trattamento precoce delle lesioni muscolari
con iniezione di PRP riduce significativamente il
dolore e il disagio permettendo una moblizzazione precoce con riduzione dell’ipotonia muscolare,
dell’ipostenia e della perdita di lunghezza. Questo
approccio permette di iniziare prima e in modo
più efficace il protocollo fisioterapico con riduzione significativa del tempo e dei costi per il raggiungimento di una guarigione completa.
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322
Settembre 2011

MED SPORT 2011;64:323-8
Effect of brisk walking on
people with hypertension using
antihypertensive drugs: a clinical trial
Effetto della camminata a passo sostenuto sulle
persone affette da ipertensione che assumono
farmaci antiipertensivi: un trial clinico
H. KARATOSUN 1, M. NUMAN TAMER
2
1Department
2Department
of Sports Medicine, Suleyman, Demirel University, Isparta, Turkey
of Internal Medicine, Suleyman, Demirel University, Isparta, Turkey
SUMMARY
Data from multiple randomized controlled clinical trials support the use of exercise for blood pressure reduction. After this experimental design, systolic and diastolic blood pressures in a person using antihypertensive and beta blocker
drugs reduced by10 mmHg and 7 mmHg, respectively.
Key words: Exercise – Hypertension - Antihypertensive agents. RIASSUNTO
I dati derivanti da molteplici trial clinici randomizzati e controllati supportano l’uso dell’esercizio fisico per ridurre
la pressione arteriosa. A seguito del presente disegno sperimentale, la pressione arteriosa sistolica e diastolica di una
persona che stava assumendo farmaci antiipertensivi e betabloccanti si è ridotta rispettivamente di 10 mmHg e 7
mmHg.
Parole chiave: Esercizio fisico - Ipertensione - Agenti anti-ipertensivo.
I
t has been consistently shown that exercise
training is a powerful non-pharmacological
strategy to reduce blood pressure (BP) levels
in people with hypertension. However, the
mechanisms involved in BP decrease after
exercise training are still a matter of discussion.
Aerobic exercise training reduces BP in both
hypertensive and normotensive persons. An
increase in aerobic physical activity should
be considered as an important component
of lifestyle modification for prevention and
treatment of high BP.1, 2
In general, exercise provides a substantial
benefit for patients with both hypertension
Vol. 64 - N. 3
È
s tato ripetutamente dimostrato che il training
fisico rappresenta una valida strategia non
farmacologica per ridurre i livelli di pressione arteriosa (PA) nelle persone affette da ipertensione.
Tuttavia, i meccanismi coinvolti nella riduzione
della PA a seguito del training fisico sono ancora
oggetto di discussione. L’allenamento tramite esercizio aerobico consente di ridurre la PA nei soggetti ipertesi e normotesi. Un aumento nell’attività
fisica aerobica dovrebbe essere considerato come
un importante elemento di cambiamento nello stile di vita volto alla prevenzione e al trattamento
della PA elevata 1, 2.
In generale, l’esercizio fisico fornisce un beneficio sostanziale ai pazienti affetti sia da iperten-
323
KARATOSUN
Effect of brisk walking on people with hypertension
and cardiovascular disease and reduces 10-year
cardiovascular risk by 25%.3 From a clinical
standpoint, a reduction of as little as 3 mmHg
in average population systolic blood pressure
(SBP) has been estimated to reduce coronary
heart disease by 5-9%, stroke by 8-14%, and allcause mortality by 4%. Two other advantages
of exercise as a therapeutic intervention are
its positive effect on multiple cardiovascular
disease risk factors and the fact that moderate
exercise training is low risk and has very few
contraindications for most people.4
On the other hand, it is not clear whether the
subjects used antihypertensive drug or not. so
we decided to make this kind of experiment.
Case report
The male subject, who gave his informed
consent in this experiment, was a physician
himself aged 57 years, 172 cm high with 76 kg
weight (BMI= 26), who had been using three
antihypertensive drug (lisinopril; 20 mg/day,
hydrochlorothiazide; 12.5 mg/day), for ten
years and beta blocker (atenolol, 50 mg/day),
during the last six months.
He had no evidence of metabolic disorders,
diabetes
mellitus,
cerebrovascular
and
cardiovascular disease, or musculoskeletal
abnormality (e.g., arthritis). The subject has
been performing different aerobic exercises for
5 years, 1-3 times in a week.
Heart rate (HR) and BP measurements were
taken by himself, using a heart rate monitor
(Polar) and a sphygmomanometer (Erka),
following a 5-minute seated recovery between
8.30-9.00 a.m. every day before breakfast and
drug taking. Mean artery pressure (MAP) was
calculated using McArdlle equation as follows:
diastolic blood pressure (DBP)+(0.333 [sistolic
blood pressure - DBP]). Exercise training was
performed between 04.30-06.00 pm. in clinic of
Sports Medicine.
Caso clinico
Il soggetto di sesso maschile che ha dato consenso
informato a questo studio sperimentale era anch’egli
un medico di 57 anni, alto 172 cm e con un peso
di 76 kg (IMC=26), che aveva assunto tre farmaci
antiipertensivi (lisinopril; 20 mg/die, idroclorotiazide; 12,5 mg/die) per dieci anni e un betabloccante
(atenololo, 50 mg/die) negli ultimi sei mesi.
Il soggetto non presentava disturbi metabolici,
diabete mellito, malattie cerebrovascolari e cardiovascolari, o anomalie muscoloscheletriche (ad
es. artrite). Aveva praticato diversi esercizi aerobici per 5 anni,1-3 volte alla settimana.
La frequenza cardiaca (FC) e la misura della
PA sono state prese dal soggetto utilizzando un
cardiofrequenzimetro (Polar) e uno sfigmomanometro (Erka), dopo stazione seduta di 5 minuti
ogni giorno tra le 8.30-9.00 prima di colazione e
dell’assunzione dei farmaci. La pressione arteriosa media (PAM) è stata stabilita tramite equazione
McArdlle come segue: pressione arteriosa diastolica (PAD)+(0.333 [pressione arteriosa sistolica
- PAD]). Il training fisico è stato praticato tra le
16.30-18.00 in un centro di medicina dello sport.
Disegno sperimentale
Experimental design
The last week of the exercise training of 20
weeks was determined as control period without
using antihypertensive drug. The exercise
type was designed as brisk walking. Exercise
intensity and duration were adjusted according
to responses of the person to the exercise. All
of exercise training was performed 3-4 times in
a week. Exercise training was performed on the
treadmill (at 0% slope).
324
sione sia da patologia cardiovascolare e riduce il
rischio vascolare del 25% in 10 anni 3. Dal punto
di vista clinico, è stato stimato che un abbassamento di appena 3 mmHg della pressione arteriosa sistolica (PAS) media della popolazione consente di
ridurre la cardiopatia coronarica del 5-9%, l’ictus
dell’8-14% e tutte le cause di mortalità del 4%. Due
ulteriori vantaggi derivanti dall’esercizio fisico
come intervento terapeutico sono l’effetto positivo
sui molteplici fattori di rischio di malattia cardiovascolare e il fatto che un moderato training fisico
sia a basso rischio e abbia pochissime controindicazioni per la maggior parte delle persone 4.
D’altra parte, non è chiaro se i soggetti assumessero o meno farmaci anti-ipertensivi. Abbiamo
quindi deciso di effettuare il seguente studio sperimentale.
L’ultima settimana della sessione di training fisico di 20 settimane è stata determinata come periodo di controllo con sospensione nell’assunzione
di farmaci antiipertensivi. La tipologia di esercizio
scelto è stata la camminata a passo sostenuto. La
durata e l’intensità dell’esercizio sono state regolate secondo la risposta del soggetto all’esercizio.
Il training fisico è stato effettuato 3-4 volte alla
settimana. L’esercizio fisico è stato svolto sul tapis
roulant (pendenza 0%).
Settembre 2011
Table I.—First period cardiac dynamics values.
Tabella I. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al primo periodo.
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP (mmHg)
Basal
EP
70.4
129.4
83.30
98.65
69.45
122.62
86.35
98.44
KARATOSUN
Table II.—Second period cardiac dynamics values.
Tabella II. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al secondo periodo.
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP (mmHg)
Basal
EP
70.4
129.4
83.30
98.65
60.7
125.88
81.47
96.25
Basal: pre-experimental design; EP: end of period.
First period
Primo periodo
Normal drug intake profile continued
during this period. The first 15 days, accepted
as adaptation period he performed 8 exercise
trainings, lasted 30 min/day at 5 km/h speed.
In the second phase, which lasted 30 days, a
total of 15 exercise trainings were performed
45 min/day (3 x 15 min, 5 min active recovery)
at 5.4 km/h. At the end of this period, HR
was 114 beat/minute (70% HRmax) after the
first exercise training session, and decreased
to 108 beats/minute after the last exercise
training session (fifteenth exercise) (66%
HRmax). Table I presents basal and period
measurements.
Durante questo periodo si è mantenuto il normale profilo di assunzione farmacologica. Durante i primi 15 giorni, previsti come periodo di
adattamento, ha effettuato 8 sessioni di training
fisico, della durata di 30 min/die a 5 km/h. Durante la seconda fase, della durata di 30 giorni,
ha effettuato un totale di 15 sessioni di training
fisico della durata di 45 min/die (3 x 15 min, 5
min di recupero attivo) a 5,4 km/h. Al termine di
questo periodo, la frequenza cardiaca (FC) è risultata 114 battiti/minuto (70% FCmax) dopo la prima
sessione di training fisico ed è calata a 108 battiti/minuto dopo l’ultima sessione di training fisico
(quindicesimo esercizio) (66% FCmax). La Tabella
I mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico.
Second period
Antihypertensive drug use did not change,
and beta blocker dose was halved (25 mg/daily).
Treadmill speed and duration was increased to 6
km/h and 60 minutes (3x20 minutes, 5 minutes
active recovery), respectively. HR at the end of
the first exercise session was observed to be 122
beats/minute (75% HRmax), and decreased to
114 beat/minute (70% HRmax) at the end of the
nineteenth exercise session. Table II presents
basal and period measurements.
Third period
Beta blocker was used not only used during
this period but also in the following periods.
In order to see the subject’s response to the
exercise training, the protocol of the previous
period was applied (at 6 km/h, 3x20 minutes).
This period was completed with 20 exercise
training. HR was 116 beat/minute (71% HRmax)
at the end of the first exercise training session,
and decreased to 108 beats/ minute (66%
HRmax) at the end of the twentieth exercise
training session. Table III presents basal and
period measurements.
Vol. 64 - N. 3
Secondo periodo
L’assunzione di farmaci antiipertensivi non è
stata modificata e la dose di betabloccante è stata
dimezzata (25 mg/die). La velocità del tapis roulant
e la durata è stata aumentata rispettivamente a 6
km/h e 60 minuti (3x20 minuti, 5 minuti di recupero attivo). La FC, al termine della prima sessione
di allenamento, è risultata essere 122 battiti/minuto
(75% FCmax) ed è calata a 114 battiti/minuto (70%
FCmax) al termine della diciannovesima sessione di
allenamento. La Tabella II mostra le misurazioni
basali e al termine del periodo di training fisico.
Terzo periodo
Il betabloccante è stato assunto non solo durante questo periodo ma anche nei periodi successivi.
Al fine di valutare la risposta del soggetto al training fisico, è stato applicato il protocollo relativo
al periodo precedente (a 6 km/h, 3x20 minuti).
Questo periodo è stato completato con 20 sessioni di training fisico. La FC è risultata 116 battiti/
minuto (71% FCmax) alla fine della prima sessione
di training fisico ed è calata a 108 battiti/ minuto
(66% FCmax) alla fine della ventesima sessione di
325
KARATOSUN
Table III.—Third period cardiac dynamics values.
Tabella III. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al terzo periodo.
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP (mmHg)
Basal
EP
70.4
129.4
83.30
98.65
59.3
116.15
72.88
87.29
tivi al quarto periodo.
Basal
EP
70.4
129.4
83.30
98.65
52.47
122.63
70.0
87.52
Forth period
Antihypertensive drug intake did not change,
and nineteen exercise training session, at 6.4
km/h and 60 minute (3x20; 5-minute active
recovery), were performed in this period. HR
was 126 beats per minute (77% HRmax) at the
end of the first exercise training session and
decreased to107 beat/minute (66% HRmax) at
the end of the nineteenth exercise training
session. The normal exercise training program
stopped in this period. Table IV presents basal
and period measurements.
Control period
After the end of normal exercise training
program, we designed a control period of 4
weeks during which no antihypertensive drugs
was used. In this period, twelve exercises
training session were performed, three times
a week each accounting for 40 minute (2x20)
at 6.6 km/h, were performed. Table V presents
basal and period measurements.
Comparing the measurements taken each
morning before exercise training and during
drug therapy with those taken each morning
following 22-week exercise sessions(end of
control period), we observed that SBP decreased
by 10.31 mmHg, DBP by 6.94 mmHg, MAP by
8.07 mmHg ,and HR by 14.77 beat/minute.
Besides, cardiac adaptation was better during
the exercise training performed with a two-day
interval (Table VI).
326
tivi al periodo di controllo.
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP
Basal
EP
70.4
129.4
83.30
98.65
55.63
119.9
76.36
90.58
Table IV.—Forth period cardiac dynamics values.
Tabella IV. — Valori delle dinamiche cardiache rela-
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP (mmHg)
Table V.—Control period cardiac dynamics values.
Tabella V. — Valori delle dinamiche cardiache rela-
training fisico. La Tabella III mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico.
Quarto periodo
L’assunzione di farmaci antiipertensivi non è stata modificata e sono state effettuate, in questo periodo, diciannove sessioni di training fisico a 6,4 km/h
e 60 minuti (3 x 20; 5 minuti di recupero attivo). La
FC è risultata 126 battiti/minuto (77% FCmax) alla
fine della prima sessione di training fisico ed è calata a 107 battiti/minuto (66% FCmax) alla fine della
diciannovesima sessione di training fisico. Il normale programma di training fisico è stato terminato in
questo periodo. La Tabella IV mostra le misurazioni
basali e al termine del periodo di training fisico.
Periodo di controllo
A seguito della fine del normale programma
di training fisico, abbiamo previsto un periodo
di controllo di 4 settimane, durante il quale non
sono stati assunti farmaci antiipertensivi. Durante
questo periodo sono state effettuate 20 sessioni di
training fisico, 3 volte alla settimana, della durata
di 40 minuti ciascuna (2x20) a 6,6 km/h. La Tabella V mostra le misurazioni basali e al termine
del periodo di training fisico.
Comparando le misurazioni effettuate ogni
mattina prima della sessione di training fisico e
durante la terapia farmacologica con quelle effettuate ogni mattina dopo le 22 sessioni di training fisico (al termine del periodo di controllo),
abbiamo osservato che la PAS è diminuita di
10,31 mmHg, la PAD di 6,94 mmHg, la PAM di
8,07 mmHg e la FC di 14,77 battiti/minuto. Inoltre, l’adattamento cardiaco è risultato migliore
durante il training fisico svolto prevedendo due
giorni di intervallo (Tabelle V, VI).
Discussione
L’allenamento aerobico è stato associato a una
significativa riduzione della PAS e della PAD. I dati
derivanti da molteplici trial clinici randomizzati e
Settembre 2011
KARATOSUN
Table VI.—Average cardiac dynamic values, basal and following the 22-week exercise training.
Tabella VI. — Valori medi delle dinamiche cardiache basali e a seguito delle 22 settimane di training fisico.
Cardiac
dynamics
HR (beat/min)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
MAP (mmHg)
Basal
First Second Third
period period period
Forth
period
∆1
70.40 69.45 60.7
59.3
52.47 17.93
129.40 122.62 125.88 116.15 122.63 6.77
83.30 86.35 81.47 72.88 70.0
13.3
98.65 98.44 96.25 87.29 87.52 11.13
Control
period
(-25.46%) d 55.63
(-5.23%) d 119.09
(-15.97%) d 76.36
(-11.28%)d
90.58
∆2
3.16
3.54
6.36
3.06
∆3
(6.02%) i 14.77 (-20.98%) d
(-2.89%) d 10.31 (-7.97%) d
(8.33%)i
6.94 (-8.33%) d
(3.50%)i
8.07 (-8.18%) d
∆1; different between basal and forth period, ∆2; different between forth and control period, ∆3; different between basal and end
of control period. d: decreased; i: increased.
Discussion
Aerobic exercise was associated with a
significant reduction in SDP and DBP. Data from
multiple randomized controlled clinical trials
support the use of exercise for BP reduction.5
Both low-and moderate intensity exercise
reduced the DBP and MAP by 9 mmHg and 8
mmHg respectively.6 Fagard RH and Tipton CM,
showed decreases approximately 10 mmHg for
SBP in hypertensive subjects and slightly less in
borderline hypertensive.7 Moreau et al., reported
that a significant 11 mmHg decrease was observed
in SBP following a 24-week regular walk in
postmenopausal women over 55 years of age.8
Following a six-month endurance training
program of moderate intensity, HR reduction
of 20 to 40 beats per minute is common at a
standardized submaximal rate of work.9 At each
specified work rate, indicated by the speed at
which the subject is walking or running, the
post training HR was lower than basal value.4
In this experiment, when we compared average
values obtained during basal and control period,
we found that SBP decreased by 10.31 mmHg,
DBP by 6.94 mmHg, MAP by 8.07 mmHg, and HR
by 14,77 beat/minute, out of all the values, HP and
SBP were influenced mainly by exercise (Table
VI, ∆3). The findings of this experiment were in
harmony with the studies mentioned above.
On the other hand, at the end of fourth
period, cardiac dynamics were lower than basal
values (Table VI, ∆1). At the end of the control
period when no antihypertensive drugs were
used, cardiac values (Table VI, ∆2) slightly
increased, except SBP, but these increases were
in normal limits.
Conclusioni
Conclusions
In conclusion, it is clear that brisk walking is
a good aerobic exercise type in lowering blood
Vol. 64 - N. 3
controllati supportano l’uso dell’esercizio fisico per
ridurre la pressione arteriosa 5. L’intensità, sia bassa
che moderata, ha ridotto la PAD e la PAM di rispettivamente 9 mmHg e 8 mmHg 6. Fagard RH e Tipton
CM, hanno dimostrato riduzioni di approssimativamente 10 mmHg della PAS nei soggetti ipertesi e leggermente inferiori negli ipertesi borderline 7. Moreau et al., hanno riferito che è stato osservato un calo
significativo di 11 mmHg della PAS a seguito di una
sessione di camminata regolare di 24 settimane in
donne postmenopausa di oltre 55 anni di età 8.
A seguito di un programma di allenamento di
resistenza, di intensità moderata, di 6 mesi è comune un calo della FC da 20 a 40 battiti al minuto ad un ritmo standardizzato di lavoro sub
massimale 9. Ad ogni specifico ritmo di lavoro,
indicato dalla velocità alla quale il soggetto sta
camminan1do o correndo, la FC post-training è
risultata inferiore rispetto al valore basale 4.
Nel presente esperimento, quando abbiamo
comparato i valori medi ottenuti durante il periodo basale e di controllo, abbiamo rilevato una diminuzione della PAS di 10,31 mmHg, della PAD
di 6,94 mmHg, della PAM di 8,07 mm Hg, e della
FC di 14,77 battiti/minuto, indipendentemente da
tutti i valori, la FC e la PAS sono state influenzate principalmente dall’esercizio fisico (Tabella VI,
∆3). I risultati emersi dal presente esperimento sono
in accordo con gli studi menzionati in precedenza.
D’altra parte, al termine del quarto periodo, le
dinamiche cardiache sono risultate inferiori rispetto ai valori basali (Tabella VI, ∆1). Al termine
del periodo di controllo, durante il quale è stata
sospesa l’assunzione di farmaci antiipertensivi, i
valori cardiaci (Tabella VI, ∆2) sono risultati leggermente superiori, ad eccezione della PAS, ma gli
aumenti registrati erano nei limiti della norma.
In conclusione, risulta chiaro che la camminata
a passo sostenuto è una tipologia valida di allenamento aerobico per la diminuzione della pressione
327
KARATOSUN
pressure. On the other hand, the people with
hypertension taking antihypertensive drugs can
use brisk walking exercise training for their
hypertension treatment, corresponded to 7075% of HRmax.
Bibliografia/References
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trials. Hypertension 2000;35:838-43.
arteriosa. D’altra parte, i soggetti affetti da ipertensione che assumono farmaci antiipertensivi possono
praticare il training fisico basato sulla camminata
a passo sostenuto come trattamento per l’ipertensione, corrispondente al 70-75% della FCmax.
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Received on February 8, 2011. - Accepted for publication on September 21, 2011.
Corresponding author: H. Karatosun, Çelebiler Mah. 126.Cad. No: 5/, Isparta, Turkey. E-mail: [email protected]
328
Settembre 2011

MED SPORT 2011;59:329-34
ST-segment elevation during the
treadmill exercise test in an amateur
athlete: diagnosis and extemporaneous
treatment in a Sports Medicine Centre
Elevazione del tratto ST durante test
ergometrico in atleta amatoriale.
Diagnosi e trattamento estemporaneo
in centro di medicina sportiva
M. MARZULLO ¹, M. MANGANIELLO ¹, R. MARTELLO ¹, G. PALUMBO
²
¹Service of Sports Medicine
“Federico II” University of Naples, Naples, Italy
²Department of Sports Medicine
“G. D’Annunzio” University, Chieti, Italy
SUMMARY
Sudden cardiac death (SCD) is the result of two factors: physical effort and a diseased heart. The treadmill exercise
test is an ideal instrumental method for revealing insidious, unknown diseases in a safe environment and studying and
treating them as quickly as possible. A fifty-year-old amateur runner, without evident risk factors or clinical and basic
instrumental abnormalities, asked to be certified fit for competitive sport. Five minutes into the treadmill exercise
test an ST-segment elevation appeared in the inferior leads, subsequently accompanied by precordial pain and cold
sweats. The test was stopped and the athlete was given sublingual isosorbide dinitrate. The symptoms decreased and
the ECG-alterations normalised. We immediately decided to carry out a coronarography that showed a significant
stenosis of the right coronary artery. In the same hospital we performed a resolutive angioplasty (PTCA) with stenting.
After six months the athlete was given complete, non-invasive cardiac screening that resulted in him being certified
fit (for the next six months) for competitive running. SCD is a dramatic event in sports because it affects apparently
healthy people. In our case, after the II-level exams (maximal treadmill exercise test), we performed a coronarography
that showed a coronary anomaly which could have caused the death of the athlete if he had not been treated with
PTCA and stenting. The treadmill exercise test and the presence of III-level facilities in the same hospital allow for a
safer and quicker restitutio ad integrum for the athlete suffering from insidious, unrecognized diseases.
Key words: Death, sudden, cardiac - Asymptomatic diseases - Exercise test - Angioplasty.
RIASSUNTO
La morte cardiaca improvvisa (MCI) è determinata dalla concomitanza di due fattori: lo sforzo fisico e un cuore
malato. Il test ergometrico è il metodo strumentale ideale affinché patologie insidiose e misconosciute si evidenzino
in ambiente protetto e vengano studiate e trattate in tempi brevi. Viene presentato il caso di un podista amatoriale
cinquantenne senza fattori di rischio, che non mostrava alterazioni cliniche e strumentali basali, richiedeva giudizio
d’idoneità per sport agonistico. A cinque minuti dall’inizio del test ergometrico, compariva nelle derivazioni inferiori
un’ elevazione del tratto ST, accompagnata successivamente da dolore precordiale e sudorazione fredda. Sospesa la
prova si somministrava isosorbide dinitrato sublinguale; la sintomatologia regrediva ed il reperto elettrocardiografico
si normalizzava. Si decideva immediatamente per uno studio coronarografico che mostrava una stenosi significativa
della coronaria destra. Nella stessa azienda ospedaliera si eseguiva una risolutiva angioplastica (PTCA) con impianto
Vol. 59 - N. 3
329
MARZULLO
ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE
di stent. A sei mesi dall’evento all’atleta veniva praticato uno screening cardiologico incruento e completo che consentiva di conseguire l’idoneità al podismo agonistico, seppur semestrale. La morte cardiaca improvvisa (MCI) nello
sport è un evento drammatico perché colpisce persone apparentemente sane. Nel nostro caso, dopo gli esami di II
livello (prova da sforzo massimale al tapis roulant), abbiamo eseguito una coronarografia che ha evidenziato un’ anomalia coronarica che avrebbe potuto causare la morte dell’atleta, se non fosse stata trattata con PTCA ed impianto di
stent. L’ECG da sforzo e la presenza nello stesso nosocomio di strutture di III livello permettono una più sicura e veloce
restituito ad integrum all’atleta con patologie insidiose e misconosciute.
Parole chiave: Morte cardiaca improvvisa - Malattie asintomatiche - Esercizio fisico, test - Angioplastica.
S
udden cardiac death (SCD) in sport is dramatic because it affects apparently healthy
subjects. It is generally the result of an association of two factors: physical exercise and a
diseased heart.
The treadmill test carried out during sports
medicine fitness tests is the ideal instrumental
method for revealing insidious, unrecognized
diseases in a safe environment and studying
and treating them as quickly as possible.
Here we report the case of an amateur athlete who came to our observation to certify his
fitness for competitive athletics.
L
a morte cardiaca improvvisa (MCI) nello sport,
evento drammatico perché colpisce persone apparentemente sane, è in genere determinata dalla
concomitanza di due fattori: lo sforzo fisico ed un
cuore malato.
Il test ergometrico, eseguito durante la prova di
idoneità medico-sportiva, rappresenta il metodo
strumentale ideale affinchè alcune patologie misconosciute si evidenzino in ambiente protetto e
vengano studiate e trattate in tempi brevi.
Riportiamo il caso di un atleta amatoriale,
giunto alla nostra osservazione, per certificare
l’idoneità agonistica al podismo.
Figure 1.—Basal ECG (within normal limits).
Figura 1. — ECG basale (nella norma).
330
Settembre 2011
MARZULLO
Figure 2.—ECG during exercise (ST elevated in lower leads).
Figura 2. — ECG durante sforzo (ST sopraslivellato in sede inferiore).
Figure 3.—ECG during exercise (ST elevated in lower leads).
Figura 3. — ECG durante sforzo (ST sopraslivellato in sede inferiore).
Vol. 59 - N. 3
331
MARZULLO
Figure 4.—Coronarography: stenosis of proximal segment of right coronary.
Figura 4. — Coronarografia: stenosi tratto prossimale
coronaria dx.
Figure 5.—Right coronary during PTCA.
Figura 5. — Coronaria dx durante PTCA.
Figure 6.—Right coronary after PTCA and stenting.
Figura 6. — Coronaria dx dopo PTCA-STENT.
Case report
Caso clinico
A fifty-year-old man who gave his consent to the
treatment and to this study came to us for an opinion on his fitness for competitive athletics.
His history did not present any particular risk
factors other than a sedentary life style due to his
work.
Clinical examination did not show any anomalies
worthy of note other than slight overweight. Resting
AP was 125/80 mmHg, resting ECG (Figure 1) showed no irregularities.
The athlete gave his consent to carry out the
treadmill test according to the Bruce protocol.
Uomo cinquantenne che ha dato il suo consenso al trattamento e a questo studio, richiedeva giudizio di idoneità agonistica per podismo.
All’anamnesi non si evidenziavano particolari
fattori di rischio se non un’accentuata sedentarietà legata a motivi di lavoro.
L’esame clinico non mostrava alterazioni degne
di nota se non un modesto rialzo ponderale. La PA
a riposo risultava di 125/80 mmHg, l’ECG a riposo
(Figura 1) non rilevava anomalie.
Si avviava l’atleta, che ha dato il suo consenso, al
332
Settembre 2011
No significant changes were observed in the
early stages but five minutes into the test the lower leads (D II, D III, aVF ) showed an elevation
of the ST-segment without clinical symptomatology (Figure 2) with a specular depression of
the ST-segment at leads D1 - aVL. Immediately
thereafter the athlete reported precordial pain
(Figure 3) accompanied by cold sweating. The
treadmill test was suspended immediately and
sublingual isosorbide dinitrate administered.
This brought regression of the pain symptomatology and the return of the ST-segment to the
isoelectric line.
At the same time the Cardiac Surgery Intensive
Care Unit of the same University Hospital Establishment was alerted and he was sent for a heart
scan.
The diagnostic examination showed significant
stenosis of the right coronary artery (Figure 4, 5)
so it was decided to carry out angioplasty (PTCA)
with stenting. The procedure proved resolutive with
satisfactory luminal patency being restored to the
vessel (Figure 6).
The patient remained under observation for a
number of days in the ICU where he was subjected to clinical and instrumental study. As he showed no signs of recurrence he was discharged
and the two-fold therapy of antiaggregant therapy and 100 mg per day of potassium losartan
prescribed.
Six months after the event the athlete was re-examined at our Sports Medicine Centre with complete
non-invasive cardiological screening (treadmill test,
echocardiogram, holter ecg) in the absence of recurrences of inducible ischaemia and normal pump
function, haematochemical changes including CPK
measurement certified his fitness for competitive
physical activity for six months.
Discussion
Sporting activity is one of the most demanding situations the human cardiocirculatory system has to sustain and this is why latent, unrecognized diseases are so dramatic.
The sports physician during a fitness examination can uncover previously unrecognized
dangers in aspirant athletes of over 40 who
lead sedentary lives and who want to engage in
sporting activities non-competitively.
The treadmill ECG, the hingepin of the fitness examination, can be considered the investigation of choice for revealing coronary
pathologies in subjects who have never presented clinical signs that might have led previously to a suspicion of ischaemic cardiopathy. This test is especially advantageous for
Vol. 59 - N. 3
MARZULLO
test ergometrico secondo il protocollo di Bruce. La
prova da sforzo non mostrava alterazioni significative nei primi stadi ma a cinque minuti dall’inizio
del test compariva nelle derivazioni inferiori ( D II,
D III, aVF ) un’elevazione del tratto ST senza alcuna
sintomatologia clinica (Figura 2) con speculare sottoslivellamento del tratto ST nelle derivazioni D1 - aVL.
Subito dopo, l’atleta riferiva dolore precordiale (Figura 3) che si accompagnava a sudorazione fredda.
Immediatamente si sospendeva la prova da sforzo e
si somministrava isosorbide dinitrato sublinguale che
faceva regredire la sintomatologia anginosa e rientrare il tratto ST sull’isoelettrica.
Contemporaneamente veniva allertata l’Unità di Terapia Intensiva Cardiochirurgica (U.T.I.)
della stessa Azienda Ospedaliera Universitaria
(A.O.U.) che lo trasferiva in emodinamica per studio coronarografico urgente.
L’esame diagnostico mostrava una stenosi significativa dell’arteria coronaria destra (Figure 4,
5) per cui si decideva di eseguire angioplastica
(PTCA) con impianto di stent. La procedura si mostrava risolutiva restituendo al vaso un calibro ed
una pervietà soddisfacenti (Figura 6).
Il paziente rimaneva in osservazione per alcuni
giorni presso l’U.T.I. dove veniva sottoposto ad indagini clinico-strumentali che, non mostrando segni di recidive, consentivano le dimissioni al proprio domicilio con duplice terapia antiaggregante
e 100 mg al giorno di losartan potassico.
A sei mesi dall’evento l’atleta veniva rivisitato e studiato presso il nostro Centro di Medicina dello Sport
con screening cardiologico incruento completo (test
ergometrico,ecocardiogramma,holter ecg) in assenza di recidive di ischemia inducibile e di normale
funzione di pompa, di alterazioni ematochimiche
tra cui il dosaggio di CPK , si consentiva di conseguire l’idoneità all’attività fisica agonistica semestrale.
Discussione
Lo sport è, al giorno d’oggi, una delle situazioni
più impegnative che l’apparato cardiocircolatorio
dell’uomo deve sostenere ed è proprio per questo
che patologie misconosciute possono slatentizzarsi
in tutta la loro drammaticità.
Particolari insidie, che si presentano al medicosportivo durante la visita di idoneità, si celano
negli aspiranti atleti over 40 che conducono vita
sedentaria e che si accingono a praticare attività
anche solo a finalità ludica.
L’ECG da sforzo, perno della visita di idoneità,
può essere considerato l’indagine di scelta per slatentizzare le patologie coronariche in soggetti che
non hanno mai manifestato segni clinici che po-
333
MARZULLO
its low cost and for its non-invasiveness; a
further advantage may be the presence of an
ICU, a haemodynamics and heart surgery unit
in the same hospital, as is the case in our own
establishment.
In the light of our experience, we consider
that it would be useful for the sports medicine
fitness examination to include non-invasive cardiological investigations for all groups so as to
reduce the incidence of SCD and better protect
the health of the candidate athlete, especially in
the case of sedentary subjects who wish to engage in sport with a high cardiovascular commitment and high intensity.
1) Hung MJ, Hung MY, Cheng CW, Yang
NI, Cherng WJ. Clinical characteristics of
patients with exercise-induced ST-segment elevation without prior myocardial
infarction. Circ J 2006;70:254-61.
2) Bruce RA, Gey GO Jr, Cooper MN,
Fischer LD, Peterson DR. Seattle Heart
Watch: initial clinical, circulatory and electrocardiographic responses to maximal
exercise. Am J Cardiol 1974;33:459-69.
3) Bruce RA, Fischer LD, Pettinger M,
Weiner DA, Chaitman BR. ST segment elevation with exercise: a marker for poor
ventricular function and poor prognosis:
tevano far sospettare una cardiopatia ischemica.
Questo test risulta particolarmente vantaggioso sia
per il basso costo sia per la sua incruenza; ulteriore vantaggio può essere la presenza nello stesso
nosocomio dell’U.T.I., dell’emodinamica e della
cardiochirurgia, come avviene nella nostra AOU.
Alla luce di questa nostra esperienza, sarebbe
utile che la visita di idoneità medico-sportiva prevedesse, per tutte le fasce di età, le indagini cardiologiche incruente così da ridurre l’incidenza
di MCI e meglio tutelare la salute della personaatleta, soprattutto nel caso di soggetti sedentari
che desiderano praticare sport ad elevato impegno
cardiovascolare e ad elevata intensità.
Coronary Artery Surgery Study (CASS)
confirmation of Seattle Heart Watch results. Circulation 1988;77:897-905.
4) Chahine RA, Lowery MH, Bauerlein EJ,
Interpretation of the exercise-induced ST segment elevation . Am J Cardiol 1993;72:100-2.
5) Roelli H, Tartini R, Kappenberger L,
Steinbrunn W. The significance of ST elevation in the exercise ECG. Schweiz Med
Wochenschr 1985;115:644-50.
6) Labbè L, Douard H, Espil G, Chevalier L, Parrens E, Dissoubray E, Broustet
JP. Significance of exercise induced ST
elevation in patient without a history of
previous myocardial infarct. Arch Mal Coeur Vaiss 1999;92:1287-94.
7) Chanine RA, Raizner AE, Ishimori T.
The clinical significance of exercise-induced ST-segment elevation. Circulation
1976;54:209-13.
8) Sasaki K, Yotsukura M, Sakata K,
Yoshino H, Ishikawa K. Relation of STsegment changes in inferior leads during
anterior wall acute myocardial infarction
to length and occlusion site of the left
anterior descending coronary artery. Am
J Cardiol 2001;87:1340-5.
9) Giada F., Biffi A. Exercise prescription for the prevention and treatment of cardiovascular diseases: I-II
part. J Cardiovasc Med (Hagerstown)
2008;9:641-52.
Received on July 22, 2011. - Accepted for publication on September 16, 2011.
Corresponding author: Prof. M. Marzullo, Via Giulio Palermo 103, 80131 Naples, Italy. E-mail: [email protected]
334
Settembre 2011

La Medicina dello Sport ... per Sport
MED SPORT 2011;64:335-45
In questo numero la rubrica “La Medicina dello Sport …. per Sport” è dedicata alla disciplina del
baseball che non era ancora comparsa nella ormai ultradecennale storia di questa rubrica.
Grazie al determinante contributo delle strutture sanitarie federali, la Rivista si augura di rendere un
servizio utile ai lettori alternando, anche nei prossimi numeri, argomenti di aggiornamento e lavori su
discipline ancora non trattate.
IL BASEBALL
G. BELTRAMI 1, C. MANTOVANI 2, A. PELLEGRINI 3, A. PIERUCCI 4, G. PORCELLINI
3, 4
1Medico
Federale FIBS e Presidente Commissioni Mediche Federazione Italiana e Mondiale IBAF,
Roma, Italia
2Presidente Commissione Sport Scolastico e Giovanile FIBS, Roma, Italia
3Unità Operativa di Chirurgia della Spalla e del Gomito Ospedale “D. Cervesi”, Cattolica, Rimini, Italia
4Commissione Medica FIBS, Roma, Italia
I
l baseball è uno sport che richiede alti livelli di velocità esecutiva nelle diverse azioni
di gioco con tempi di reazione molto rapidi; i
giocatori devono anche possedere livelli molto
elevati di mobilità articolare e di coordinazione.
È giocato da due squadre formate da nove
giocatori ciascuna.
L’obiettivo di ciascuna squadra è di segnare
più punti degli avversari durante le nove riprese
(inning) che determinano la durata della partita.
I punti vengono realizzati dalla squadra in
attacco quando ciascuno dei propri giocatori
riesce a compiere un giro completo delle basi.
Il terreno di gioco è costituito essenzialmente
da un quarto di cerchio al cui centro è posta la
CASA-BASE.
Da casa-base partono due linee, dette linee
“di foul”, che delimitano il terreno “buono”,
quello compreso tra le linee, e terreno “foul”
quello esterno alle linee. Le battute effettuate
nel terreno buono danno la possibilità ai giocatori in attacco di avanzare sulle basi e di conseguenza segnare dei punti, mentre le battute
effettuate nel terreno “foul” non permettono
nessun avanzamento dei giocatori in attacco.
I primi 27 m delle due linee “di foul” costituiscono due lati del quadrato ai cui vertici ci
sono le basi che delimitano il percorso che gli
attaccanti devono compiere per segnare i punti.
Tale quadrato è chiamato campo interno, men-
Vol. 64 - N. 3
tre il resto del terreno di gioco è denominato
campo esterno.
Le due squadre prendono posizione nel terreno di gioco in maniera molto diversa a seconda se sono in attacco o in difesa: la squadra in
difesa schiera i suoi 9 uomini in campo, cercando di occupare tutto il terreno buono; mentre
la squadra in attacco schiera un solo giocatore
alla volta, che ha il compito di colpire la palla
mediante una mazza.
I difensori, in funzione della posizione che
assumono in campo, si dividono nei seguenti
ruoli:
—— lanciatore, che prende posto sulla pedana
situata al centro del campo interno;
—— ricevitore, che si posiziona dietro il piatto
di casa-base esternamente al campo;
—— gli interni, che si suddividono in primabase, seconda-base, terza-base e interbase e si
piazzano appena fuori il campo interno a guardia delle rispettive basi;
—— gli esterni, che si suddividono in esternosinistro, esterno-centro ed esterno-destro, che
occupano il campo esterno.
L’attaccante (battitore) si deve posizionare in
un apposito box ai lati della casa base; qui deve
cercare di colpire la palla che viene gli lanciata
dal lanciatore avversario. Questi avrà il compito, naturalmente, di non far colpire la palla al
battitore.
335
BELTRAMI
Il baseball
Il battitore, dopo che ha colpito la palla, per
poter segnare un punto, deve percorrere l’intero
giro delle basi senza essere eliminato, mentre la
squadra in difesa, che ha il compito di impedire
ciò, cercherà di eliminare gli attaccanti.
La squadra in difesa ha essenzialmente tre
modi diversi per eliminare gli attaccanti:
1. il battitore cerca di colpire per tre volte la
palla lanciatagli dal lanciatore, ma non vi riesce
(strike-out);
2. il battitore, dopo aver battuto la palla, corre verso le diverse basi, ma vi arriva dopo della
palla, giocata dai difensori;
3. la palla battuta dal battitore viene presa al
volo, cioè prima che tocchi terra, da uno dei
difensori.
Il battitore nel tentativo di compiere il giro
delle basi può sostare su una di queste senza il
pericolo di essere eliminato e quindi attendere
la battuta di un suo compagno di squadra che,
secondo un ordine prestabilito, si porta alla battuta.
Quando la squadra in difesa riesce ad effettuare tre eliminazioni avviene il cambio: la
squadra in attacco si dispone nel campo per
difendere, mentre la squadra in difesa esce dal
campo per attaccare mandando uno alla volta i
propri giocatori alla battuta.
Ogniqualvolta una squadra è stata sia in attacco che in difesa, è trascorsa una ripresa (inning). Ogni partita dura 9 inning; se alla fine
del nono inning le due squadre hanno segnato lo stesso numero di punti si dovrà giocare
un inning supplementare, fino a quando una
squadra avrà segnato un punto in più dell’altra.
I giocatori di baseball nelle diverse fasi di
gioco utilizzano attrezzi diversi.
Quando sono in difesa per poter prendere
più agevolmente la palla calzano dei guantoni
di cuoio che possono presentare delle differenze per forme e dimensioni in funzione del ruolo
difensivo ricoperto: interno, esterno, ricevitore
e lanciatore.
Quando sono in attacco l’attrezzo utilizzato
è la mazza: il regolamento stabilisce dei limiti
per quanto riguarda il materiale, la forma e
le dimensioni, limiti che consentono tuttavia
una certa scelta in funzione delle preferenze e delle caratteristiche tecniche dei diversi
giocatori.
Naturalmente l’attrezzo comune a tutti i giocatori è la palla che è costituita da un nucleo
di gomma dura avvolto da fili di lana, il tutto
ricoperto da pelle di cavallo.
336
Breve storia del baseball
Le origini del baseball sono del tutto incerte; giochi effettuati con la palla e con le mazze sicuramente venivano praticati addirittura
nell’antico Egitto. Nel British Museum sarebbe
conservata una palla di pelle usata, come scrive
con tutta probabilità 2000 anni a.C. da giovani
egiziane che, come alcuni graffiti testimoniano,
giocano proprio con mazza e palla. Un vecchio
gioco popolare inglese si chiamava base, ma in
realtà aveva poco a che fare con il moderno baseball, visto che non prevedeva l’uso di mazze
e palline. Comunque è proprio l’Inghilterra il
paese dove il gioco si sviluppa. Nei primi anni
del 1700 appaiono in Inghilterra tracce inequivocabili dell’esistenza di un gioco chiamato
“Baseball”.
Il baseball sbarca sul continente nel 1810. In
Francia viene pubblicato “Les yeux des jeunes
garçons”, che contiene le regole per un gioco
da praticarsi con mazze e palline e che prevede
la corsa sulle basi. Le regole del gioco vengono
comunque pubblicate solo nel 1845 a Manhattan dal padre riconosciuto del baseball moderno: Alexander Cartwright.
Nel 1857 nascono le partite di 9 inning e
un anno dopo l’arbitro inizia a chiamare strike e ball. Nel 1858 nasce la National Association of Baseball Players, di fatto la prima lega
della storia. Nel frattempo il baseball sbarca
in Estremo Oriente. La prima partita disputata in Giappone data 1873 e l’organizzazione
professionistica del Sol Levante vede la luce
nel 1930. A Taiwan i coloni giapponesi introducono il gioco nel 1895 e un’organizzazione
nel 1920. Nel 1904 il baseball fa la sua prima
apparizione in un’Olimpiade a St. Louis, MO,
USA.
Il baseball organizzato è ormai diffuso in 4
dei 5 continenti. Nel 1922 debutta infatti una
lega in Olanda (vincitori del primo campionato gli Amsterdam Quicks) e nel 1934 nasce il
campionato d’Australia, paese nel quale le prime partite di baseball risalgono comunque agli
ultimi anni del 1800. Il 1947 segna invece l’inizio del rapporto tra il baseball e la televisione.
Quelle giocate a New York tra gli Yankees e i
Brooklyn Dodgers sono le prime “World Series” ad approdare sul piccolo schermo. Dopo
la seconda guerra mondiale si inizia a giocare
anche in Italia. Nel 1948 cinque squadre disputano il primo campionato, vinto dalla Libertas
Bologna.
Settembre 2011
Il baseball
BELTRAMI
Il modello prestativo del baseball:
aspetti tecnici motori e funzionali
I fondamentali individuali nel baseball si dividono in fondamentali di attacco e fondamentali di difesa.
I fondamentali individuali di difesa sono: la
presa e tiro; il lancio.
I fondamentali individuali di attacco sono: la
battuta; la corsa sulle basi.
Il lancio è un’abilità caratteristica di un solo
ruolo difensivo: il lanciatore. Questi ha il compito di lanciare la palla a un suo compagno di
squadra, il ricevitore, impedendo al battitore avversario di colpirla (Figura 1).
La presa e il tiro è, invece, il fondamentale comune a tutti i ruoli difensivi ed è rappresentato
dall’azione di prendere e tirare la palla al fine di
far giungere la stessa sulle basi prima dell’arrivo
degli attaccanti, consentendo così le eliminazioni.
La battuta è l’azione del giocatore in attacco
che, mediante una mazza, cerca di colpire la
palla con l’obiettivo di mandarla generalmente
il più lontano possibile consentendo l’avanzamento sulle basi di se stesso ed eventualmente
degli altri suoi compagni di squadra.
La corsa sulle basi è rappresentata dall’azione
che il battitore, una volta battuta la palla, mette in atto per avanzare più efficacemente sulle
basi con l’obiettivo di compiere l’intero giro, segnando così un punto.
L’apprendimento e lo sviluppo di tali abilità
hanno come presupposto il miglioramento delle capacità motorie quali la forza, la velocità, la
resistenza e la mobilità articolare.
Ciascuna di queste capacità motorie gioca un
ruolo e un’importanza diversa in ogni fonda-
Figura 1. — Lancio.
Vol. 64 - N. 3
mentale. L’analisi dei fattori che intervengono
nel raggiungimento della massima prestazione per ogni fondamentale rappresenta un indispensabile punto di partenza per un’efficace
programmazione dell’allenamento.
Nell’effettuare il lancio il lanciatore deve essere in grado di imprimere alla palla la maggiore velocità possibile in modo tale che il battitore abbia meno tempo possibile per batterla;
per poter far questo è necessaria una grande
capacità di forza rapida a livello dei muscoli
che intervengono nelle articolazioni dell’arto
superiore: spalla, gomito e polso. La capacità di
produrre contrazioni in maniera rapida di questi muscoli, abbinata a un’adeguata esecuzione
tecnica rappresenta il fattore più importante per
una buona prestazione nel lancio.
Con questo non si vuole dire che il miglioramento della forza debba essere limitato alla
sola muscolatura del braccio, anche altri gruppi
muscolari giocano un ruolo determinante nel
lanciatore: gli estensori della gamba, in special
modo quelli della gamba di perno, che permettono nella fase preparatoria del lancio una spinta dell’intero corpo verso casa base; gli addominali che contraendosi assicurano la flessione
del busto con conseguente trascinamento del
braccio in avanti 1.
Dal punto di vista della meccanica muscolare
quindi il lanciatore deve presentare una buona
capacità di contrazione rapida con un’eccellente capacità di riuso elastico della muscolatura
che gli permetta di sfruttare il più efficacemente
possibile il processo stiramento-accorciamento
tipico della dinamica muscolare 2.
Per quanto riguarda la presa e tiro valgono
tutte le considerazioni fatte per il lancio per ciò
che concerne la possibilità di tirare più forte da
parte del giocatore; mentre per gli altri aspetti
del fondamentale, la precisione, la capacità di
tirare da diverse posizioni, la capacità di individuare le traiettorie della palla per poter effettuare la presa etc. giocano un ruolo certamente più
importante i fattori di natura coordinativa. La
capacità di ricevere ed elaborare informazioni
utili alla realizzazione del movimento più adeguato alla situazione è sicuramente un fattore
determinate per il raggiungimento della prestazione nella presa e tiro.
Anche la battuta presenta due diversi aspetti
per quanto riguarda i fattori limitanti: il primo,
più propriamente fisico è legato all’importanza
che riveste la forza rapida, il secondo, di tipo
tecnico riguarda i processi legati al controllo dei
movimenti.
337
BELTRAMI
Il baseball
La capacità di contrazione rapida risulta essere indispensabile allorquando il battitore è
chiamato a colpire con la mazza una palla che
raggiunge notevoli velocità e che quindi gli lascia molto poco tempo per farlo. In questo lasso molto breve di tempo il battitore, prima di
muovere la mazza per colpire la palla, deve anche valutare se a lui conviene tentare di colpire
o no la palla: in questa situazione assumono rilevante importanza tutti i processi legati all’anticipazione, alla presa di decisione e al controllo
dei movimenti 3.
La corsa sulle basi è influenzata principalmente dalla velocità; il corridore deve percorrere i tratti da base a base con la massima velocità
possibile per evitare di essere eliminato, deve
essere in grado di effettuare dei rapidi cambi di
direzione in funzione delle fasi di gioco, deve
possedere una buona tecnica di corsa veloce
in curva.
Anche sulle basi però il giocatore di baseball
deve poter far ricorso alla capacità di anticipazione, per individuare qual è il momento più
opportuno per scattare verso la base successiva
o far ritorno alla base precedente.
Tutti e quattro i fondamentali sono limitati
dalla presenza di buoni livelli di mobilità articolare. L’esecuzione, e ancor di più, l’apprendimento di qualsiasi abilità tecnica del baseball
ha come presupposto la capacità di raggiungere un’adeguata escursione articolare da parte dei giocatori: tutte le articolazioni debbono
presentare buoni livelli di mobilità, ma in maniera particolare debbono essere sollecitate
quella della spalla e del gomito per i lanciatori,
prevedendo delle esercitazioni specifiche per
prevenire eventuali infortuni dovuti alle grandi
sollecitazioni a cui sono sottoposte durante il
gioco.
Dal punto di vista bioenergetico i tre metabolismi fisiologici giocano un ruolo diverso nel
raggiungimento della prestazione nel baseball.
Il metabolismo predominante è senza dubbio
quello anaerobco alattacido, essendo il baseball
caratterizzato da eventi molto rapidi intervallati
da congrui periodi di riposo 4. Di questo metabolismo sono importanti sia l’aspetto della capacità che quello della potenza 5.
Per quanto riguarda il meccanismo anaerobico lattacido, non sembra rivestire un’importanza determinante in quanto i giocatori non
presentano differenze significative della concentrazione di lattato in prelievi effettuati prima, durante e dopo la gara 6.
Di scarsa importanza è infine l’apporto dato
338
dal metabolismo aerobico: le azioni di gioco
non hanno mai una durata tale da interessare
questo meccanismo.
Quindi dal punto di vista energetico l’allenamento avrà come obiettivo principale l’aumento
della capacità e della potenza alattacida, una
parte minore del lavoro sarà indirizzata verso
un aumento della potenza lattacida, mentre un
percentuale molto bassa avrà come obiettivo
l’aumento dell’efficacia del metabolismo aerobico che, se anche non gioca un ruolo diretto
nella prestazione, risulta essere un indispensabile presupposto per lo sviluppo delle qualità
anaerobiche.
In base all’impegno cardiocircolatorio il baseball è classificato secondo i protocollo cardiologici 2009 della FMSI per il giudizio di idoneità
allo sport agonistico fra le attività a impegno
da medio ad elevato caratterizzato da variabile
incremento della frequenza cardiaca, delle resistenze periferiche e della gettata cardiaca 7.
L’impegno fisiologico e cardiocircolatorio si
differenziano in modo sensibile a seconda del
ruolo e del conseguente differente gesto tecnico a cui è chiamato l’atleta.
La statura,il peso,la massa muscolare, i diametri e i rapporti corporei non sono significativi
e mostrano una grande variabilità nei giocatori
di baseball
Indicazioni sulla programmazione
dell’allenamento
Gli obiettivi specifici della programmazione
stagionale di una squadra di baseball possono
essere:
—— lo sviluppo delle capacità fisiche, in
modo particolare quelle ritenute peculiari per il
baseball: forza rapida e velocità;
—— lo sviluppo delle abilità di battuta e di lancio; tale obiettivo si può verificare in due modi
diversi a seconda della fase della preparazione:
prima del campionato sottoponendo i battitori
ed i lanciatori a test tecnici per verificarne le variazioni; durante il campionato confrontando la
media battuta e la media punti guadagnati con
quelle dell’anno precedente, utilizzate come riferimento e obiettivo da superare.
Nell’elaborare il piano annuale dell’allenamento
si possono considerare fondamentalmente tre
elementi 8:
—— la natura del lavoro (o contenuto);
—— la quantità del lavoro (o volume);
—— l’intensità del lavoro.
Settembre 2011
Il baseball
BELTRAMI
Per quanto riguarda il primo elemento si suddividono gli esercizi in due grandi categorie 9:
—— esercizi generali;
—— esercizi speciali.
Gli esercizi generali non contengono elementi tecnici del baseball ed hanno come obiettivo
l’aumento delle capacità motorie quali la forza,
la resistenza, la velocità e la mobilità articolare;
mentre gli esercizi speciali contengono elementi tecnici del baseball ed hanno come obiettivo, in funzione delle modalità di esecuzione,
sia l’apprendimento e lo sviluppo delle abilità
specifiche del baseball che l’aumento delle capacità motorie peculiari del gioco quali forza e
velocità.
Alla prima categoria appartengono tutte
le esercitazioni utilizzate in qualsiasi disciplina sportiva, corsa, salti, balzi, skip, andature,
stretching, esercizi per la mobilità, esercizi con
e senza sovraccarichi per la forza dei vari distretti corporei, ecc.
Gli esercizi speciali si possono suddividere in
funzione degli elementi tecnici che contengono
e quindi dei fondamentali il cui sviluppo hanno
come obiettivo:
—— esercizi per il lancio: lanci con il caricamento, lanci dalla posizione fissa, lanci di precisione, lanci di velocità, lanci dritti, lanci ad
effetto, lanci da varie distanze (eseguibili con la
presenza del battitore e/o dei corridori);
—— esercizi per la battuta: battute senza palla
lanciata (pepper, toss-drill, batting-tee) , battute
con la macchina lanciapalle e battute con il lanciatore (eseguibili a diverse velocità);
—— esercizi per la corsa sulle basi: corsa in
prima, corsa in seconda, rubata della seconda,
doppia rubata, batti e corri, bunt, bunt e corri
(eseguibili con e senza la difesa).
Queste due categorie di esercizi condiziona-
no i criteri con cui si stabiliscono gli altri due
elementi del lavoro, la quantità e l’intensità.
La quantità rappresenta il volume del lavoro
da effettuare, i chilometri percorsi nella corsa, il
peso sollevato nelle esercitazioni per la forza, il
numero delle ripetizioni nelle esercitazioni speciali, o tecniche, (numero dei lanci, delle battute, delle rubate, ecc.).
L’intensità invece è rappresentata, per quanto riguarda le esercitazioni generali, dall’Intensità Relativa, cioè la percentuale della capacità
massimale di quell’atleta per quell’esercitazione; mentre per quanto riguarda le esercitazioni
tecniche si è pensato ad una classificazione di
tipo qualitativo: scarsa, media, forte e intensa,
in funzione di diverse modalità di esecuzione e
di diverse situazioni anche di tipo tattico.
Nella Tabella I sono riportati i quattro livelli
d’Intensità in cui si sono classificate le esercitazioni tecniche nelle diverse modalità d’esecuzione.
Il controllo dell’allenamento
Per poter effettuare quanto più oggettivamente possibile una diagnosi e poi un controllo
delle capacità ed abilità dei giocatori è possibile
adottare una batteria di test cosi composta 10;
—— test CMJ per la forza esplosiva ed il riuso
di energia elastica degli arti inferiori 11;
—— test CASA-SECONDA per la velocità di
corsa sulle basi;
—— test TIRO RADAR per la velocità della palla lanciata;
—— test BATTUTA RADAR per la velocità della palla battuta;
—— test di mobilità del tronco;
—— test di mobilità delle spalle.
Tabella I. — Livelli di Intensità del carico.
Intensità
Lancio
Battuta
Scarsa
Lanci senza battitore da distanza
ravvicinata
Media
Lanci senza battitore dalla distanza Battute con palle lanciate a
regolare
velocità ridotta con la macchina
Forte
Lanci a velocità elevata con
battitore
Battute con il lanciatore a velocità Corse a velocità massimale senza
elevata conoscendo i tipi di lanci la difesa
Intensa
Lanci con battitore e corridori
sulle basi
Battute come in partita, non
sapendo in anticipo i tipi di lanci
Vol. 64 - N. 3
Battute senza palle lanciate
(pepper,batting-tee, toss-drills,
etc.)
Corsa sulle basi
Corse a velocità ridotta, presa di
vantaggi, ritorni in base simulati
Corse a velocità elevata senza la
difesa
Corse a velocità massimale con la
difesa
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BELTRAMI
Il baseball
Le modalità e le procedure dei test sono
descritte nella letteratura riportata in bibliografia.
Questi gli elementi della programmazione
sui quali imporre una riflessione per il futuro 12:
—— una maggiore attenzione alla dinamica
del carico, soprattutto in riferimento ai livelli di
intensità da raggiungere nel periodo competitivo ed in particolar modo nei play-off;
—— la scelta di una maggiore varietà dei
mezzi di allenamento, che può rendere meno
faticoso il compito dei giocatori nell’affrontare
anche grandi carichi di lavoro;
—— una maggiore importanza all’aspetto psicologico: l’adozione di strumenti per il controllo di alcuni aspetti rilevanti nei giochi sportivi
quali la motivazione, l’attenzione, l’umore, la
cooperazione.
La programmazione nei giochi sportivi comporta delle difficoltà 13 derivanti dalla complessità dei fattori che determinano la prestazione
(la condizione fisica, gli aspetti tecnici, quelli
tattici, le caratteristiche psicologiche) e la gestione del gruppo-squadra.
I problemi sui quali bisognerà trovare delle
soluzioni ancora più efficaci sono, tra gli altri:
—— l’identificazione dei mezzi per il controllo dei parametri di quantità e intensità riferiti
soprattutto alle esercitazioni di tipo tecnico;
—— la possibilità di individualizzare il più
possibile il lavoro dei singoli giocatori e conciliare ciò con le esercitazioni che coinvolgono
invece tutta la squadra.
Lesioni da usura
Il lanciatore di baseball è il tipico soggetto
in cui si instaurano lesioni da usura. È probabile che questo tipo di lesioni siano presenti
in un atleta che continua il gesto atletico nonostante la presenza di sintomi; un esempio
è il pitcher che continua a lanciare nonostante sintomi riconducibili ad una tendinite del
gomito. In questo caso, il normale movimento di lancio sarà doloroso e di conseguenza
verrà alterato. L’utilizzo diverso della spalla
sarà responsabile di un sovraccarico funzionale a cui l’articolazione non è abituata. Il
lanciatore, allora, si rivolgerà al medico per
il dolore alla spalla poiché la sintomatologia
legata al gomito sarà scomparsa. I risultati positivi del trattamento saranno di breve durata
in quanto, una volta tornato in campo e al
proprio gesto atletico, il dolore al gomito si
340
ripresenterà, legato al difetto di biomeccanica
precedente.
Una riabilitazione scorretta o frettolosa può
essere un’altra causa di persistenza del dolore
durante l’attività agonistica. Questo accade con
più frequenza quando l’atleta viene messo in
campo con anticipo rispetto alla concreta guarigione. In questo caso, gli stress fisici tipici di
un alto livello di gioco, si sommano agli stress
derivanti dalle modificazioni muscolari e predispongono il soggetto a nuovi infortuni.
Le lesioni da usura della spalla sono quindi
il risultato di disadattamenti agli sforzi ripetuti di una o più attività. Questi disadattamenti
possono essere sia funzionali che strutturali. Si può avere un interessamento di diverse
strutture quali: ossa, articolazione del cingolo
scapolare, unità muscolotendinee dinamiche
che agiscono a livello di queste articolazioni
e stabilizzatori fibrocartilaginei statici delle articolazioni.
Benché molto spesso si manifestino come
problemi “isolati” (ad esempio una tendinite
della cuffia dei rotatori) comunemente sono interessati più meccanismi funzionali e più strutture. La “tipica” lesione da usura della spalla,
quindi, è un insieme di diverse problematiche,
comprese lesioni strutturali, patologie muscolari e problemi di compenso, che vanno, reciprocamente, a complicarsi 14.
Di conseguenza abbiamo deciso di usare il
termine “lesioni da usura funzionale della spalla”
per descrivere il problema di tipo clinico. Riteniamo che etichettare il problema con tendinite,
borsite o conflitto focalizzi l’attenzione in modo
limitato, frettoloso e spesso in modo scorretto.
L’esaminatore dovrebbe ricercare:
—— patologia e insufficienza dei muscoli che
stabilizzano la scapola;
—— retrazione e lassità glenomerale (strutturale) (più comunemente, retrazione posteriore
e lassità anteriore);
—— distrazione da usura della cuffia dei rotatori, tendinite, tendinosi, lacerazione degenerativa, insufficienza (lassità glenomerale funzionale);
—— distrazione da usura del capo lungo del
bicipite, tendinite, tendinosi, lacerazione degenerativa, insufficienza;
—— malattia degenerativa acromioclaveare,
osteolisi della porzione distale della clavicola;
—— conflitto primario (acromiale, acromioclaveare, coracoclaveare, coracoideo);
—— conflitto secondario (anteriore, posteriore e laterale; secondario alla retrazione, alla
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Il baseball
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lassità glenomerale e all’insufficienza della cuffia dei rotatori);
—— malattia articolare degenerativa e ”artropatia della cuffia”;
Come per le lesioni da usura in generale, la
riuscita del trattamento e la prevenzione delle
recidive dipendono, tanto dal determinare la
causa del problema, quanto dallo stabilire una
diagnosi precisa. La causa delle lesioni da usura dipende sempre da più fattori che rientrano
in tre ampie categorie 15:
—— fisiologici, legati di solito ad un improvviso aumento della richiesta funzionale dell’articolazione, che, almeno in retrospettiva può
essere considerato un errore di allenamento;
—— anatomici, legati ad una lesione acuta
primaria trattata e riabilitata in modo incompleto;
—— meccanici.
Il compito diagnostico e terapeutico essenziale è identificare e eliminare quanti più fattori
causali possibili, sia per la maggior parte delle lesioni da usura di spalla che, certamente,
per qualsiasi lesione che non si risolva subito
e completamente con un trattamento iniziale
di base.
La lesione strutturale non implica necessariamente l’intervento chirurgico in quanto, secondo la gravità della lesione strutturale e delle
sollecitazioni poste sulla spalla, molti problemi
strutturali, quali ad esempio lacerazioni della
cuffia dei rotatori a spessore parziale e lacerazioni piccole a tutto spessore, possono essere
compensati adeguatamente con un’appropriata
riabilitazione funzionale (Figure 2, 3).
Meccanica e patomeccanica del
lancio e correlati clinici
Il gesto atletico del lanciatore di baseball è
ampiamente studiato in letteratura, come modello biomeccanico nella comprensione degli
sport over-head, dove il gesto viene eseguito
con l’arto superiore prevalentemente posizionato sopra il livello del capo 16, 17. Nel momento in cui andiamo a riassumere le lesioni da
usura tipiche degli atleti che praticano questi
sport, diventa fondamentale mettere in relazione queste ultime con la meccanica e la patomeccanica del lancio.
Da un punto di vista funzionale l’articolazione glenomerale è un collegamento biomeccanico tra lo scheletro assiale e la mano. Ciò che
consideriamo un semplice movimento della
Vol. 64 - N. 3
Figura 2. — Attrito postero superiore in visione artroscopia.
Figura 3. — Lesione del sovra spinato.
spalla è, in realtà, un complesso movimento
sternoclaveare, acromionclaveare, scapolotoracico e glenomerale.
La “sindrome della spalla del lanciatore” costituisce un maladattamento agli stress ripetuti
del lancio. Sebbene i sintomi d’esordio siano
spesso attribuibili a una tendinite o a una lacerazione della cuffia dei rotatori è caratteristicamente presente un’insufficienza o una diminuzione dei muscoli stabilizzatori della scapola
e un’eventuale rottura della cuffia dei rotatori.
Questi maladattamenti meccanici possono verificarsi anche con meccaniche di lancio ideali. Tuttavia, discostamenti dalla meccanica di
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BELTRAMI
Il baseball
Figura 4. — Le cinque fasi del lancio.
lancio ideale sembrano aumentare il rischio di
lesioni da usura.
Nel lancio del baseball il compito biomeccanico principale è quello di accelerare la palla. Ciò si ottiene accelerando prima la massa
corporea e quindi trasferendo lo slancio all’arto superiore eretto accelerando la mano e la
palla. Il movimento del lancio è comunemente
suddiviso in cinque fasi (Figura 4):
—— caricamento;
—— prima fase del sollevamento;
—— seconda fase del sollevamento;
—— accelerazione;
—— decelerazione e accompagnamento.
Per semplicità la meccanica viene descritta
per un lanciatore destrimane. Il punto iniziale
si ha con il lato sinistro del lanciatore rivolto
verso la propria casa-base.
Le mani sono raccolte davanti, all’altezza del
petto.
La fase di caricamento inizia quando il lanciatore solleva il ginocchio sinistro e termina
quando il ginocchio si trova all’altezza massima. Contemporaneamente, mani e braccia
vengono sollevate insieme. Viene accumulata
energia potenziale. Il movimento di caricamento dovrebbe essere uniforme e controllato;
slanciare in avanti la gamba anziché solleva-
342
re semplicemente il ginocchio può sbilanciare
all’indietro il dorso. Questo, a sua volta, può
creare problemi meccanici clinicamente rilevanti, nelle fasi successive del lancio.
La prima fase del sollevamento inizia quando il ginocchio sinistro ha raggiunto l’altezza
massima e termina quando il piede sinistro tocca terra.
Durante questa fase, l’energia potenziale è
convertita in energia cinetica, la spalla e il fianco sinistro dovrebbero restare orientati verso
la propria base e il dorso e la gamba sinistra
dovrebbero muoversi direttamente in direzione
della stessa.
Le mani si separano contemporaneamente
simmetriche e uniformi verso il basso-esternoalto, mentre il braccio sinistro si sposta in direzione della propria base il braccio destro si
sposta in direzione contraria con movimenti
sul piano coronale,.
La spalla dovrebbe muoversi essenzialmente con un’abduzione combinata glenomerale
e scapolotoracica. Questo movimento termina
con il braccio destro sollevato a 90° gradi di
abduzione.
L’errore più comune della prima fase del sollevamento è di “aprire troppo presto”. Idealmente il piede sinistro dovrebbe toccare terra
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Il baseball
BELTRAMI
entro uno spazio di 8 cm circa all’interno di
una linea ideale di riferimento, che va dal piede destro alla propria base. In caso “disassamento (deviazione) per un passo troppo ampio” il piede sinistro tocca terra a sinistra di
questa linea ideale, ad una distanza maggiore
di otto centimetri e i fianchi e il dorso ruotano
prematuramente verso la base. Questo provoca
una maggiore estensione orizzontale a livello
della spalla del braccio alzato per lanciare ed
uno stress addizionale sui legamenti anteriori,
sulla capsula e sul labbro. “Slanciare e dondolare” la gamba sinistra anziché “sollevarla
e poggiarla” durante la fase di caricamento e
la prima fase del sollevamento può provocare
un “disassamento per un passo troppo ampio”
come anche uscire dalla pedana. La prima fase
del sollevamento dovrebbe invece essere caratterizzata da equilibrio e controllo.
Un problema meno comune della prima fase
del sollevamento è di non aprirsi abbastanza.
In questo caso, il piede sinistro toccherà terra sulla destra rispetto alla linea di riferimento
sopra citata. Questo può limitare la rotazione
del dorso nella fase d’accelerazione limitando
il trasferimento dello slancio al braccio che
esegue il lancio; può inoltre causare un eccessivo carico eccentrico sui muscoli stabilizzatori
della scapola e sulla cuffia dei rotatori durante
la fase di decelerazione. Altri problemi della
prima fase del sollevamento sono lo hooking
e il wrapping. Hooking significa che il braccio
che esegue il lancio si sposta dietro, oltre il piano coronale, con estensione orizzontale della
spalla. Come nel caso di un’apertura prematura, l’hooking provoca un ulteriore stress delle
strutture anteriori della spalla. Con il termine
wrapping indichiamo quella condizione in cui
il braccio che esegue il lancio si trova ruotato
verso l’interno all’altezza della spalla durante la
fase sollevamento. Idealmente, la palla dovrebbe essere rivolta verso il basso, verso il terreno,
al termine della prima fase del sollevamento.
Nel caso del wrapping, la palla è rivolta all’indentro, verso la prima base. Il lanciatore che
compie questo movimento si sottopone in pratica ad un test di conflitto ogni volta che lancia
la palla.
La seconda fase del sollevamento inizia
quando il piede sinistro tocca terra e termina
quando la spalla raggiunge la massima estensione orizzontale e rotazione esterna. Lo slancio in avanti viene tramutato in uno slancio
angolare, a mano a mano che il dorso viene
ruotato verso la propria base. La parte “esplo-
Vol. 64 - N. 3
siva” del movimento di lancio inizia appunto
con il sollevamento tardivo. Una forza eccezionale viene posta sulle strutture stabilizzatrici della spalla, durante questa fase e quella
di accelerazione. Quest’ultima inizia con la
massima estensione orizzontale e rotazione
esterna della spalla e termina nel momento di
rilascio della palla. Lo slancio angolare sviluppato nelle fasi precedenti viene trasferito sul
braccio alzato che lancia. La mano e la palla al termine della catena cinetica subiscono
un’accelerazione simile a quella di una frusta
che viene fatta schioccare. Per tutta la seconda fase del sollevamento e quella dell’accelerazione, la spalla rimane abdotta a circa 90°.
Durante la fase dell’accelerazione, si sposta
rapidamente dalla massima estensione orizzontale ad un’estensione neutra, e dalla massima rotazione esterna ad una rotazione esterna
inferiore ai 90°. Per un lanciatore di Baseball
professionista, che lancia una palla veloce,
la velocità angolare della rotazione interna,
al momento del rilascio della palla, può raggiungere 7000° al secondo. Qualunque lassità
della cuffia può causare problemi di conflitto
secondario.
La decelerazione inizia con il rilascio della
palla e termina con la cessazione del movimento del braccio. La spalla si sposta da una
posizione di abduzione e rotazione esterna ad
una di adduzione e rotazione interna. Contrariamente alle fasi precedenti, durante le quali
l’intera massa corporea è virtualmente usata
per accelerare la palla, solo la massa relativamente trascurabile dei muscoli stabilizzatori
della scapola e della cuffia dei rotatori è disponibile per decelerare il braccio che lancia.
Non sorprende quindi che queste strutture siano soggette a rottura per ripetuti sovraccarichi
di tensione.
Trattamento riabilitativo delle
lesioni da usura della spalla
Molti casi di sindrome da usura della spalla possono essere trattati adeguatamente con
una corretta riabilitazione funzionale. Ciò è
vero entro certi limiti di gravità della lesione e di richiesta funzionale posta sulla spalla,
anche per i casi in cui possono essere presenti lesioni strutturali, ad esempio lacerazione
del labbro glenoideo e piccole lacerazioni a
spessore parziale o completo della cuffia dei
rotatori.
343
BELTRAMI
Il baseball
Gli obiettivi da raggiungere in sequenza
sono:
—— riduzione del dolore e dell’infiammazione;
—— recupero della funzione dei muscoli stabilizzatori della scapola;
—— recupero dell’articolarità (glenomerale);
—— recupero dei normali modelli di movimento scapolotoracico e glenomerale;
—— recupero della resistenza muscolare (cuffia dei rotatori e del capo lungo del bicipite);
—— recupero della forza;
—— ritorno alle attività atletiche e occupazionali faticose per la spalla e della funzionalità
completa.
L’esperienza ha dimostrato che è importante
condurre il programma riabilitativo nella giusta
sequenza. Ad esempio, tentare il programma di
rinforzo prima che venga ristabilito il normale
modello di movimento sortisce l’effetto di rinforzare un modello anomalo.
In molti casi di sindrome da usura della spalla, l’aspetto più importante del trattamento riabilitativo è la rieducazione neuromuscolare;
“disimparare” posture e modelli di movimento
anomali e riapprendere i meccanismi corretti.
La maggior parte dei pazienti, anche atleti con
alta percezione del proprio corpo, presenta difficoltà in questo passaggio 18.
Nella nostra esperienza è fondamentale l’allenamento all’abilità motoria con l’aiuto di un
fisioterapista.
Un consiglio per il medico e per il terapista
è che frequenza, durata e intensità dell’esercizio riabilitativo, nonché il trattamento di manipolazione e altre attività, dovrebbero essere
mantenuti entro i limiti del riposo funzionale.
È opportuno porre attenzione a qualsiasi sintomo durante e dopo ogni sessione fisioterapica.
È possibile che l’atleta accusi dolore durante
l’attività che deve in ogni modo essere considerato con cautela, ma dolori che persistono
dopo un’ora o addirittura nelle 24h successive,
devono essere considerati sinonimo d’attività
eccessiva.
Ciò diventa fondamentale durante le mobilizzazioni per evitare che il dolore porti il paziente ad un’ulteriore limitazione funzionale
del movimento.
Solo in seguito al recupero della piena mobilità, caratterizzata dall’assenza di dolore, sarà
possibile tornare al movimento specifico del
proprio sport.
Idealmente, il recupero graduale della piena
attività deve procedere nel rispetto della sinto-
344
matologia. L’assenza di sintomi ad un determinato livello d’attività sarà il criterio per l’avanzamento a quello successivo.
Prevenzione nelle lesioni
da usura della spalla
Diventa fondamentale, per atleti che si sottopongono a stress ripetuti come quelli del
lancio, seguire un percorso riabilitativo volto
a evitare quelle tipiche lesioni da usura sopra descritte. Il programma riabilitativo dovrà iniziare dal rinforzo muscolare dell’intero
corpo. Questo sarà maggiormente attuabile
nel periodo di pausa tra le varie stagioni di
gioco, dove gli atleti possono sottoporsi a
carichi muscolari maggiori. Diventa in ogni
caso fondamentale, tenere presente che, nel
gesto atletico del lancio, è necessaria una
notevole elasticità, mentre una massa muscolare eccessiva può ostacolare il corretto
movimento e predisporre l’atleta a lesioni da
stiramento.
Durante la stagione sarà fondamentale un
programma di riequilibrio muscolare che riporti la muscolatura in asse dopo il sovraccarico
funzionale della partita.
Esercizi di pesi di rinforzo per il cingolo scapolare possono essere d’aiuto anche se devono
essere valutati i gruppi muscolari che intervengono nel singolo esercizio, i carichi e le ripetizioni in modo da evitare un ulteriore sovraccarico di strutture già fortemente stressate.
Il lavoro di rinforzo della cuffia dei rotatori
deve prevedere esercizi con elastici fisioterapici
volti al rinforzo degli intrarotatori, extrarotatori, sottospinato, piccolo rotondo e abbassatori
della testa dell’omero. Con questi esercizi sarà
possibile ristabilire un equilibrio dei muscoli
che intervengono nel bilanciamento dell’articolazione gleno-omerale.
Lo streatching della capsula posteriore, guidato dal fisioterapista di squadra, deve mirare a
ristabilire il normale range of motion, con particolare attenzione al recupero dei gradi persi
in intrarotazione. Questo permetterà all’articolazione di ribilanciarsi e lavorare cosi nella sua
natuarale fisiologia abbassando notevolmente
il rischio di infortuni e l’attrito postero superiore tipicamente causato da questo genere di
modificazioni strutturali.
Questi esercizi di prevenzione dovranno seguire l’atleta nella normale routine di allenamento sia in season che off season.
Settembre 2011
Il baseball
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Autore di contatto: Prof. G. Beltrami, c/o Federazione Italiana Baseball Softball, Viale Tiziano 74, 00196 Roma, Italy. Email: [email protected]
Vol. 64 - N. 3
345

La Medicina dello Sport ... per Sport
nei fascicoli
Anno 1999 - Vol. 52
Fascicolo N. 3 - Settembre 1999 - Pag. 214-224
Il canottaggio - Spataro A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 287-322
Iniziative e compiti del medico dello sport
Relazioni
ed abstract presentati al
29° Congresso Nazionale
della
FMSI
Ricerche medico-scientifiche svolte in ambito automobilistico - Ceccarelli R.
Anno 2000 - Vol. 53
Fascicolo N. 1 - Marzo 2000 - Pag. 83-106
Gli sport natatori - Bonifazi M., Giombini A., Minganti C., Marugo L., Sardella F.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2000 - Pag. 193-208
La traumatologia nell’atletica leggera - Mosconi M., Viola E., Giorgi L., Benazzo F.
I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R.
La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A.
Anno 2001 - Vol. 54
Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M.
Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A.
Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V.
Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I.
Anno 2002 - Vol. 55
Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S.
Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M.
L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C.
Sport equestri - Dragoni S.
Vol. 64 - N. 3
347
LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2003 - Vol. 56
Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V.
Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A.
Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M.
Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G.
Il tiro a segno - Cutolo G.
Anno 2004 - Vol. 57
L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G.
Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V.
La medicina dello sport applicata al calcio
Vecchiet L., Calligaris A., Montanari G., Saggini R., Bellomo R. G., Gatteschi L., Rubenni M. G.
Anno 2005 - Vol. 58
Aspetti fisiologici e clinici della pallavolo e del beach volley
S. Cameli con la collaborazione di A. Ferretti, G. Fontani, C. Gallozzi, C. Menchinelli, A. Montorsi,
P. G. Navarra, G. Poma, R. Vannicelli, P. Zeppilli
La danza sportiva
Faina M., Bria S., Simonetto L.
Traumatologia in arrampicata sportiva
E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella
Il ciclismo
M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto
Anno 2006 - Vol. 59
L’Hockey su prato
D. Bonsignore, B. Ruscello
Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva
D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina
Il tennis: aspetti fisiologici
C. Gallozzi, G. Mirri
348
Setttembre 2011

Anno 2007 - Vol. 60
Il Centro Universitario Sportivo Italiano
L. Coiana
Il pattinaggio di figura
D. Tornese, S. Gemma, A. Berto
La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport
P. L. Fiorella, G. Fischetto
Il Badminton
A. Gianfelici, C. Morandini
Anno 2008 - Vol. 61
Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking”
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V.
La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno
V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe
Approccio metodologico per lo studio dell’incidenza dei traumi nello sport: l’esempio del rugby
A. Salvia, V. M. Ieracitano, F. Bottiglia Amici-Grossi, V. Calvisi, F. Di Domenica, C. D’Antimo, C.
Miranda, A. Rota, G. Melegati, C. Andreoli, A. M. Casella, P. Ferrari, F. Guidetti, A. Ongaro, A.
Paolone, F. Pasteur, R. Saccocci, B. Piva, G. Sassarini, L. Selletti, A. Caserta, A. Di Cesare, B. De Luca
Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara
S. Dragoni, P. Faccini
L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale
A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti
La ginnastica ritmica
G. Berlutti, M. Piazza
Anno 2009 - Vol. 62
La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici
Marini C., Manno R.
Il canottaggio dieci anni dopo
Spataro A., Crisostomi S., Cifra B., Di Cesare A., Di Giacinto B., De Blasis E., Poli P., Pucci N., Rizzo M.
Gli sport natatori
Bonifazi M., Marugo L., Armentano N., Camillieri G., Colombo G., Crescenzi S., Felici A., Mattiotti S.,
Melchiorri G., Giombini A., Sardella F., Benelli P., Gatta G., Zamparo P., Saini G.
Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event
Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G.
Vol. 64 - N. 3
349
Anno 2010 - Vol. 63
Vela: le classi olimpiche
Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton
Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura
Chiodo S., Flotti G., Davalli A.
La pallamano
Salvi S.
Anno 2011 - Vol. 64
Il cricket
Anedda A., Margonari U.
Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”)
Ieri e oggi …
Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C.
Il baseball
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G.
350
Setttembre 2011

Forum
MED SPORT 2011;64:351-64
La prescrizione medica dell’esercizio
fisico: esperienza di un modello
applicativo per la popolazione generale
A. MAONE, L. STEFANI, G. MASCHERINI, G. GALANTI
Agenzia di Medicina dello Sport e dell’Esercizio, Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi
Università degli Studi di Firenze, Firenze, Italia
Prescrizione dell’esercizio fisico:
definizione e obiettivi
Per prescrizione dell’esercizio fisico (PEF),
(in inglese exercise physical prescription, EPP),
si intende la pratica regolare e costante di un
esercizio fisico dosato e controllato in termini
intensità, frequenza e durata, secondo schemi
di allenamento che risultino validi ed efficaci
come mezzo preventivo e terapeutico, sulla base
di dati epidemiologici, clinici e sperimentali raccolti all’interno di Linee Guida Internazionali di
Società Scientifiche nazionali e internazionali come American College of Sports Medicine
ACSM 1, 2, American Heart Association AHA 3, 4,
Royal College of Physician of London 5-7, World
Health Organization 8, FMSI e SIC Task Force
Multidisciplinare Italiana 9.
La PEF rappresenta attualmente uno strumento importante per un corretto stile di vita, indirizzato alla prevenzione sia primaria che secondaria
nei confronti di molte malattie cronico-degenerative ed è oggi uno degli aspetti di maggiore attenzione medica oltre che di orientamento di ricerca scientifica. All’interno di un giusto stile di
vita, un’attività motoria spontanea continua associata a una costante attività fisica programmata,
regolarmente dosata come durata intensità e frequenza, hanno capacità preventive, oltre che
avere effetti terapeutici, sfruttando soprattutto il
meccanismo antinfiammatorio dell’esercizio fisico 10-17, sia al livello cellulo-mediato che umorale.
La “flogosi” è un processo trasversalmente rappresentato e alla base di molte delle malattie
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cronico-degenerative tra le più conosciute, come
l’aterosclerosi, ma anche di molte altre patologie
quali le collagenopatie, le malattie autoimmuni e
anche quelle più direttamente correlate al rischio
cardiovascolare globale (ipertensione, diabete
ecc). In aggiunta a questo, più recentemente,
sono entrate nel target della PEF, anche le patologie neoplastiche. Tra queste due tra le neoplasie più diffuse, colon e mammella 18-22, ovviamente là dove e per il periodo in cui si
mantengano in fase stabile, hanno dimostrato
una buona risposta anche terapeutica su molti
aspetti metabolici e non, oltre che clinici, direttamente correlati alla malattia e al loro trattamento
chemioterapico e ormonale. Anche la ben nota
“sindrome metabolica”, non più oggi identificabile solamente come insieme di comorbilità (diabete, ipertensione, obesità) presente nella popolazione generale, ma come quadro clinico
complesso che insorge precocemente nel posttrapianto dei soggetti sottoposti appunto a tale
intervento, è attualmente una nuova categoria
emergente e che ben si avvale del potenziale terapeutico dell’esercizio fisico 23-26 proprio di
quella popolazione che torna, grazie al trapianto
d’organo, a “nuova vita”. Se pensiamo invece alla
popolazione generale non ammalata, ma potenzialmente a rischio, un programma di PEF ha
come obiettivo principale il miglioramento delle
prestazioni fisiche nello stile di vita del singolo
utente, allo scopo di indurre un sensibile miglioramento nella qualità della vita alla persona interessata. Dal punto di vista epidemiologico questo
obiettivo si traduce nella riduzione degli indici
351
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La prescrizione medica dell’esercizio fisico
mortalità e di morbilità di malattie come ipertensione arteriosa 27, 28, cardiopatia ischemica, insufficienza cardiaca 29, 30, diabete, obesità e dislipidemie 31, 32, artrosi e osteoporosi 33, 34. A questo
proposito è bene precisare come lo scopo principale della PEF si discosti sia dalla “riabilitazione” che dalle finalità della “attività motoria preventivo-rieducativa” dello stile di vita. Un
trattamento riabilitativo, infatti, riprendendo la
definizione della Organizzazione Mondiale della
Sanità (OMS), deve essere inteso come un insieme di interventi che mirano allo sviluppo e al
recupero della persona affetta da un deficit fisiologico o anatomico sotto il profilo fisico, psicologico, occupazionale, portandolo al raggiungimento del suo massimo potenziale possibile. Ciò
vuol dire, in altri termini, che l’obiettivo della riabilitazione è quello di ridurre, parzialmente o
totalmente, il deficit che rende una persona temporaneamente o definitivamente diversamente
abile a seguito di un evento, sia esso di natura
ortopedica, cardiovascolare o metabolica, attraverso l’utilizzo delle funzioni rimaste integre.
L’equipe riabilitativa, in questo caso formata dal
medico fisiatra e dal terapista della riabilitazione,
dovrà seguire e gestire la situazione fino al massimo recupero funzionale possibile delle funzioni residue dell’individuo. Il programma di riabilitazione consiste in pratica nella semplice ripresa
delle normali attività quotidiane di soggetti coinvolti in un periodo di immobilizzazione. La PEF
si discosta comunque anche dalle finalità della
“attività motoria preventivo-rieducativa” dello stile di vita. L’attività fisica adattata (AFA), questo il
termine più diffuso per identificare quest’ultima,
sia a livello nazionale sia internazionale, è volta
più che altro a realizzare all’interno di gruppi,
benché distinti per patologie, la promozione della motricità in senso generale contribuendo così
anche allo sviluppo della socializzazione senza
peraltro avere le caratteristiche di una prescrizione terapeutica individualizzata dell’esercizio fisico opportunamente dosato, pur mantenendo
aspetti di prevenzione generale nei confronti del
rischio cardiovascolare totale. In pratica il principio sul quale il fisioterapista o il laureato in
Scienze Motorie con laurea specialistica nelle
loro competenze operano in ambito di AFA è
quello di cambiare, adattare, o regolare in relazione ai dati osservati, il tipo di esercizio fisico
nei confronti di certe differenze individuali osservate nelle persone. Le differenze individuali
possono includere disfunzioni, disabilità, handicap di vario tipo. Un programma AFA viene
quindi indirizzato a “gruppi di persone affette da
352
determinate patologie” che vengono uniformati a
determinati trattamenti “adattati” di attività fisica.
L’AFA, quindi, pur percorrendo un iter che è tutto incentrato su una attività fisica di tipo aerobico, non mostra caratteristiche di personalizzazione dell’esercizio fisico, che quindi, pur essendo
svolto con regolarità, non si adegua ai parametri
antropometrici e metabolici del singolo, che, in
quanto tali sono destinati a cambiare nel tempo
così come la dose di un farmaco 35-38. Seguendo
gli schemi della AFA vengono stilati, in residenze
protette o a domicilio, programmi adeguati anche per soggetti con deterioramento psicomotorio, cognitivo e comportamentale, oltre che programmi rivolti verso specifiche patologie
cardiovascolari. La riabilitazione, d’altro canto,
rappresenta in realtà,un approccio al paziente in
una fase molto iniziale di ripresa delle normali
attività quotidiane, quale appunto quella del decorso postoperatorio, che non è pertanto quantificabile in termini di intensità, durata e frequenza, e non presenta gli elementi fondamentali di
una effettiva prescrizione “terapeutica”. Considerando questi aspetti importanti che ben definiscono le caratteristiche e il raggio di azione di
PEF e, soprattutto, tenendo presente l’assoluta
mancanza di sovrapposizione del ruolo della PEF
nei confronti di altre discipline affini e complementari (come appunto l’AFA e la riabilitazione),
con le quali persegue comunque concordemente
fini preventivi da una parte e di riabilitazione
dall’altra, e pertanto paralleli sia nei tempi che
nelle modalità di intervento, il moderno concetto
di PEF, come terapia individualizzata, trova oggi
una grande risonanza sia in soggetti sani che ammalati. Già in soggetti apparentemente in buona
salute, quindi indipendentemente dalla presenza
di una effettiva patologia, la messa in atto di un
programma di PEF, garantisce una forma di prevenzione primaria verso i fattori rischio coronarico e neoplastico, così come accade per quegli
individui affetti da malattia ipocinetica o Physical
Inactivity Syndrome, sindrome profondamente
radicata nello stile di vita del mondo occidentale
e industrializzato 39, 40. In quei soggetti affetti realmente da specifiche patologie, l’efficacia terapeutica della PEF si estende ai target della “prevenzione secondaria” con possibili e auspicabili
risvolti positivi sul piano dell’assistenza sanitaria
e delle possibili spese economiche e assistenziali.
La necessità di creare un percorso dedicato alla
valutazione funzionale dei soggetti affetti da varie patologie e la prescrizione del corretto esercizio fisico, come terapia, nasce dalla necessità, da
un lato, di mettere a disposizione del Servizio
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Sanitario la risorsa della Medicina dello Sport in
termini di professionalità e competenza, e dall’altro, di collegare questo atto tipicamente medico
a un intervento non sanitario, che è quello della
pratica corretta dell’esercizio fisico. In questo
senso la Medicina dello Sport rappresenta oggi la
disciplina più vicina alle problematiche internistiche della popolazione generale, che può sfruttare i benefici di un esercizio fisico opportunamente dosato e controllato e avvalersi delle
competenze specifiche della fisiologia dell’esercizio fisico che il mondo dello sport ha preso e
maturato nel tempo.
Modalità di intervento di un
programma di PEF
Per elaborare un programma di PEF è necessario, innanzitutto, considerare tutto ciò che
viene ritenuto esercizio fisico nello stile di vita
della persona. Sappiamo, per definizione, che
per esercizio fisico si intende “qualsiasi movimento corporeo che comporti contrazioni della
muscolatura scheletrica, associato ad un consumo energetico”. Riferito allo stile di vita, l’esercizio fisico si può distinguere in esercizio fisico
spontaneo (EFS) ed esercizio fisico programmato (EFP). Si considera EFS qualsiasi movimento
corporeo che faccia parte di normali azioni abitudinarie della vita quotidiana (activity of daily
living, ADL), dalle più semplici alle più complesse. Per esempio, il camminare quotidiano
per recarsi a lavoro, o l’esercizio fisico compiuto
per le faccende domestiche o per attività lavorative. Per EFP si intende, invece, la pratica di una
regolare attività motoria o sportiva organizzata
in sedute di allenamento settimanali, finalizzata al mantenimento o al miglioramento di un
certo grado efficienza fisica. In un programma
di PEF l’individuo potrà essere indirizzato verso
determinate attività fisiche intese sia come EFS,
che come EFP, a condizione che queste risultino
comunque adeguate alla tipologia del singolo
individuo. Dunque un programma di PEF, oltre
che terapeutico, nasce con finalità educativeaddestrative nei confronti dell’individuo. Risulta
evidente che la prescrizione dell’esercizio fisico
si discosta quindi anche da un programma di
preparazione atletica. Un programma di preparazione atletica, essendo finalizzato al raggiungimento di prestazioni atletiche di elevato livello,
per i quali sono necessari carichi di lavoro di
elevata intensità, non può essere considerato un
programma PEF, non avendo in questo caso ca-
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MAONE
ratteristiche terapeutiche che presuppongono un
risvolto clinico di miglioramento della patologia
e non un aumento della performance. La scelta
dell’esercizio fisico prescritto scaturisce pertanto
da una serie di fattori strettamente legati alle esigenze del soggetto in esame, alle sue capacità
e al livello di abilità sportiva. In particolare l’intensità sarà misurata sulla base della resistenza
e tolleranza allo sforzo dimostrata al test cardiopolmonare massimale, oltre che dalla capacità di
recupero. La durata e l’aumento progressivo del
programma dell’esercizio prescritto dipenderanno invece dagli obiettivi prefissati per ciascun
soggetto nel tempo. Allo scopo di incrementare l’efficacia di tale modalità terapeutica della
PEF sul territorio è necessario ottimizzare la rete
di informazione degli utenti e va considerato il
ruolo centrale sia dei servizi di Medicina dello
Sport delle aziende che quello del medico di
medicina generale che dovranno, dopo un’opportuna fase di sensibilizzazione e informazione
integrarsi alla “valutazione funzionale e prescrizione dell’esercizio fisico in categorie a rischio
per le quali una regolare attività sportiva può
contribuire a integrare un piano terapeutico”.
È auspicabile la messa a punto di ambulatori
(o day hospital) dedicati a questa attività, allo
stato attuale ancora non standardizzati e omogenei nelle loro caratteristiche, che rispondano
ai requisiti tecnologici e professionali previsti
per l’accreditamento in questo specifico settore,
dove più figure professionali (medico di medicina dello sport, laureato in Scienze Motorie, dietisti e infermieri) potranno operare. Il paziente
potrà essere selezionato o inviato dal medico di
medicina generale o pediatra di libera scelta o
qualsiasi specialista oppure da reparti di degenza ospedaliera, per una corretta valutazione e
prescrizione dell’esercizio fisico come terapia al
momento della dimissione.
Tipologia degli utenti per
un programma PEF
Le persone che possono ricorrere a un programma di PEF e da questo trarne vantaggio
possono essere identificate in tre diverse tipologie:
1. soggetti sani e attivi: comprende individui
apparentemente sani o con esiti pregressi di
malattie considerate clinicamente guarite, interessati alla valutazione globale del proprio stato
di salute e di forma fisica, con lo scopo di ridurre l’incidenza dei fattori rischio cardiovascolare
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MAONE
Tabella I.—Principali patologie trattabili con un
programma PEF.
– Ipertensione arteriosa
– Sovrappeso/obesità
– Diabete tipo 1 e 2
– Sindrome metabolica e dislipidemie
– Insufficienza renale cronica
– Osteoporosi
– Cardiopatia ischemica in fase stabile (F.E.50%)
– Osteoartrosi e patologie reumatiche
– Patologie auto-immuni cronico degenerative (collagenopatie, LES, AR, fibromialgie, colite ulcerosa, ecc).
– Trapianti d’organo
– Patologie neoplastiche
e neoplastico sui fattori non modificabili quali
l’età, la familiarità, il sesso e l’etnia;
2. soggetti sani “borderline”: vengono considerati tali i soggetti che per il loro stile di vita
sono più esposti ai fattori rischio cardiovascolare, metabolico o neoplastico. Si tratta di individui anagraficamente “over 40”, aventi uno o
più valori ematici “borderline”, che conducono
uno stile di vita a elevato rischio di morbilità.
In questi casi spesso l’adozione di uno stile
di vita con prescrizione adeguata di esercizio
fisico, insieme a una corretta alimentazione,
permette la reversibilità dei valori alterati sen-
za dover ricorrere necessariamente all’ausilio
di farmaci;
3. soggetti affetti da patologie stabilizzate “con
o senza terapia farmacologica”: rientrano in questa categoria gli individui in terapia per patologie cardiovascolari o metaboliche, gli individui
sotto trattamento chemioterapico, gli individui
che hanno subito un trapianto d’organo. In questi casi l’esercizio fisico prescritto, associato alla
terapia farmacologia, può diventare una sinergia
efficace nell’attivare adattamenti favorevoli capaci di controllare o ridurre l’evolversi della patologia, nonché prevenire in senso sia primario che
secondario la comparsa di comorbilità. Nella Tabella I sono elencate alcune tra le principali patologie per cui la prescrizione adeguata di esercizio fisico, associata alla terapia farmacologica, è
in grado di controllare e ridurre l’evolversi della
malattia, rispetto alla sola terapia farmacologica.
Approccio diagnostico-valutativo
nel PEF: modello a piramide
Nel modello a piramide che viene schematizzato nella Figura 1 si delimita il campo di
intervento della PEF, e si considerano in ordine
decrescente i tre principali livelli che devono
essere analizzati dallo specialista in medicina
Figura 1.—Prescrizione dell’esercizio fisico: il modello diagnostico a piramide.
354
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del sport per la valutazione diagnostica del soggetto:
—— I Livello: analisi dello stile di vita;
—— II Livello: analisi delle patologie pre-esistenti;
—— III Livello: analisi dell’esercizio fisico.
I livello della piramide PEF
Analisi
della piramide PEF, se si vuole arrivare a una
corretta prescrizione dell’esercizio fisico. È il
primo livello di approccio conoscitivo nei confronti dell’utente, che il medico dello sport deve
considerare per suggerire alla persona strategie
comportamentali che impongono di essere fisicamente attivi nelle attività quotidiane.
Diagnostica
dello stile di vita
Non è sbagliato affermare che qualunque
tipo di esercizio fisico, sia esso spontaneo (EFS)
o programmato (EFP), affonda le sue radici nello stile di vita della persona e da questo resta
condizionato. Per stile di vita s’intende un particolare modo di vivere di un individuo, orientato secondo modelli comportamentali frutto di
interazioni socio-economico-ambientali di un
determinato periodo storico 41. Il modo di vivere che nel corso degli ultimi decenni si è molto
radicato nei paesi più evoluti e industrializzati è
quello sedentario. L’evoluzione delle tecnologie
ha determinato, da una parte, un miglioramento
dei trasporti, del mondo del lavoro e degli ambienti domestici, ma, dall’altra, anche determinato una progressiva riduzione del movimento
spontaneo nelle attività quotidiane. L’eccessivo
uso di ausili come l’automobile, l’ascensore o
il telecomando, anche quando se ne potrebbe
fare a meno, hanno cambiato l’atteggiamento
dello stile di vita quotidiano orientandolo verso
la sedentarietà. In questo contesto le probabilità di sviluppare sovrappeso, obesità, diabete e
malattie cardiovascolari sono progressivamente
aumentate nella popolazione generale 42. Per
questo motivo l’analisi dello stile di vita e lo
studio dei comportamenti sedentari costituiscono oggi un importante focus di ricerca per molti
clinici e ricercatori impegnati al mantenimento
del benessere e dello status di salute ottimale
con l’esercizio fisico 43. Oltre che dal sedentarismo quotidiano, lo stile di vita di una persona
è anche fortemente condizionato da altri fattori,
come l’esposizione a sostanze o agenti cancerogeni presenti nei posti dentro cui si vive o si
lavora, e dallo stress. Queste situazioni, insieme allo stile di vita sedentario, sono causa di
“stress ossidativo”, condizione potenzialmente
dannosa per l’organismo, in grado di provocare
un rapido avanzamento del normale e fisiologico invecchiamento cellulare, e se protratto nel
tempo, danno cellulare e patologie d’organo
44. La conoscenza dello stile di vita di un individuo deve rappresentare la base conoscitiva
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dello stile di vita
Dal punto di vista clinico, lo stile di vita di
una persona può essere studiato con una serie di esami, che permettono di monitorare lo
status di tre diversi bilanci del nostro organismo: il bilancio energetico, il bilancio cellulare,
il bilancio ossidativo, secondo lo schema della Figura 2. Una corretta interpretazione degli
esami relativi ai tre bilanci permette di ottenere
una conoscenza abbastanza realista dello stile
di vita di una persona, correggendo con eventuali interventi di tipo motorio e nutrizionale le
abitudini errate del paziente, che possono ostacolare la perfetta compliance tra esercizio fisico
e trattamento terapeutico.
Bilancio energetico. — Per bilancio energetico si intende il rapporto ottimale in un individuo tra il suo dispendio energetico (DE) e il suo
introito calorico o food intake (FI). Per il calcolo
del FI si esegue un’analisi nutrizionale associando un questionario e un diario alimentare, cercando di valutare abitudini alimentari ed eventuali squilibri nutrizionali legati allo stile di vita.
Per quanto riguarda, invece, il calcolo del DE,
si possono utilizzare dei sensori accelerometri,
conosciuti comunemente anche con il nome di
“Holter Motorio”, che vengono fatti indossare ai
pazienti per un determinato periodo di tempo.
In questo modo siamo in grado di quantificare
il movimento spontaneo giornaliero e calcolare
Figura 2.—Diagnostica dello stile di vita.
355
MAONE
quanto un individuo si muove e consuma giornalmente in termini di calorie 45-48. Il calcolo del
bilancio energetico di un individuo nei termini
di Entrate=FI, Uscite=DE, ci permette di dosare
le esigenze motorie e metaboliche di un individuo e di intervenire a seconda dei casi in modo
adeguato. Per esempio, possiamo prescrivere
una dose aggiuntiva di esercizio fisico quotidiano per innalzare i livelli di attività fisica giornalieri (LAF) e quindi il DE della persona, come
pure intervenire riducendo l’apporto calorico
nutrizionale qualora questo dovesse risultare
inadeguato o eccessivo rispetto al reale fabbisogno giornaliero della persona. Nella sezione
appendice viene riportato l’iter diagnostico per
l’analisi del bilancio energetico.
Bilancio cellulare. — Per bilancio cellulare
s’intende il rapporto ottimale tra idratazione
corporea e masse cellulari del corpo umano.
Normalmente questo rapporto viene calcolato con tecniche di impedenza bioelettrica BIA
che utilizza la resistenza (Rz) e la reattanza
(Xc) come unità di misura. Con questo sistema
non invasivo e attraverso equazioni predittive
è possibile calcolare le componenti di acqua
corporea totale, acqua extracellulare, massa
magra e massa grassa del corpo umano, nonché l’angolo di fase, parametro che esprime un
rapporto di proporzionalità tra fluidi corporei
e masse cellulari dell’organismo. Per ognuno
di questi parametri si possono definire stime
quantitative ottimali di riferimento, sia per una
popolazione sana che patologica 49-51. Possiamo
anche misurare le variazioni dei fluidi corporei
da un compartimento all’altro, o le variazioni
delle masse cellulari in risposta a un determinato trattamento terapeutico, nutrizionale o
di un training fisico, quando ci interessa fare
una valutazione qualitativa dei compartimenti
cellulari sulla stessa persona 52-54. Una buona
condizione fisica presuppone valori di idratazione e di masse cellulari compresi entro un
determinato range di riferimento per età, sesso
e peso corporeo. Eventuali anomalie di riferimento riscontrate devono essere attentamente
valutate dal medico dello sport per capire se
siamo nei limiti di anomalie legate a tolleranze
fisiologiche, o di fronte a una patologia latente non ancora manifesta. In entrambi i casi è
possibile riequilibrare sia masse cellulari e fluidi
corporei con interventi nutrizionali e prescrizione di esercizio fisico. Nella Figura 3 è riportato
l’iter diagnostico per l’analisi e la valutazione
del bilancio cellulare.
356
Bilancio ossidativo. — Per bilancio ossidativo
si intende il rapporto ottimale esistente in un
organismo tra le molecole reattive dell’ossigeno
“ROS”, in grado di danneggiare le cellule (i più
conosciuti sono i cosiddetti radicali liberi), e il
sistema difensivo antiossidante dell’organismo
(barrer antioxidant) in grado di neutralizzare
i ROS. L’alterato equilibrio di questo rapporto
a vantaggio dei ROS è alla base dello stress
ossidativo, forma di stress chimico in grado di
determinare alterazioni funzionali e strutturali
della cellula fino alla necrosi cellulare 55, 56. Le
lesioni, dapprima cellulari e successivamente
tissutali, dello stress ossidativo, sono causa di
condizioni sistemiche quali l’invecchiamento
precoce e l’aterosclerosi, oltre che di svariate
patologie d’organo, essendo documentata la
presenza di stress ossidativo in molte malattie.
Condizioni inerenti lo stile di vita di una persona, come attività lavorative usuranti, esercizio fisico incongruo, esposizione a sostanze tossiche
o ad agenti inquinanti possono aumentare ulteriormente il livello dei ROS, fino a scompensare
il rapporto di equilibrio riducendo il sistema difensivo antiossidante 57. A fronte di queste modificazioni sarà opportuno intervenire in modo
preventivo con specifici interventi terapeutici a
base di antiossidanti, ma anche con specifica
prescrizione nutrizionale e di attività fisica adeguata capace di attivare gli enzimi antiossidanti
endogeni del nostro organismo. Per fare diagnosi di stress ossidativo si ricorre al dosaggio
dei marker specifici dei processi biochimici in
cui i ROS sono coinvolti nei liquidi biologici
(plasma, siero o urine) o nei sistemi cellulari.
Nella Figura 4 è riportato l’iter diagnostico per
l’analisi e la valutazione del bilancio ossidativo.
Valutazione
funzionale dello stile di vita
Compito della valutazione funzionale nelle
attività sportive, è misurare i “comportamenti
funzionali” di un atleta per quanto concerne le
sue qualità fisiologiche ed il loro comportamento sia in gara che in allenamento. Se trasferiamo
questo concetto nella PEF, per un soggetto attivo o sedentario, portatore o meno di patologie
cronico-degenerative, lo stile di vita con le sue
attività motorie quotidiane sia lavorative che
voluttuarie-ricreative sono il corrispettivo di ciò
che possono essere competizioni e allenamenti
per un atleta. Quindi devono essere indagati e
studiati con gli stessi mezzi. Sappiamo che per
la valutazione di un soggetto, sia esso atleta o
persona sedentaria, l’ideale sarebbe misurare
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Figura 3.—Iter diagnostico bilancio cellulare (composizione corporea), con tecniche di bioimpedeziometria. Obiettivo
diagnostico: definizione del peso forma ottimale.
sempre il parametro indagato, con metodiche
dirette. Ciò non sempre è realizzabile, a volte
per l’impossibilità a misurare una qualità teorica non sempre misurabile, o per l’impossibilità reale di studiare i veri fattori costituenti una
qualità indagata causa l’eccessivo costo di un
indagine, o per la sua scarsa ripetitività in at-
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tività di routine. Per ovviare a questi inconvenienti spesso si preferisce ricorrere a metodi di
valutazioni indiretti, come i test da campo, più
gestibili e più graditi dalle persone. Wellness è
un termine normalmente riconosciuto a livello internazionale, per identificare uno stato di
benessere psicofisico raggiunto. Il termine rac-
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Figura 4.—Iter diagnostico bilancio ossidativo (stress ossidativo), con esami di laboratorio. Obiettivo diagnostico:
definizione del danno ossidativo cellulare (rapporto tra ROS/Sistema difensivo antiossidante).
chiude nel suo concetto non solo l’assenza di
una condizione patologica in atto, ma anche la
sensazione generale di autostima e di benessere
psicologico; in pratica stare a posto con se stessi, con il proprio corpo e con il proprio essere.
In un ambito sanitario, raggiungere uno stato di
benessere psicofisico ottimale vuol dire essere
efficienti dal punto di vista fisico ed in salute.
Per essere efficienti dal punto di vista fisico è
necessario valutare il complesso delle capacità
358
motorie di un individuo nel sostenere un lavoro di una certa intensità presente nel suo stile
di vita. Allo stesso modo, essere in salute, al
giorno d’oggi, viene considerato non solo come
assenza di una condizione patologica in atto,
ma anche essere affetto da eventuale condizione di morbilità che però risulti essere ben gestita e stabile nel tempo con misure terapeutiche
adeguate. Molti lavori scientifici dimostrano che
i parametri più importanti da considerare dal
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punto di vista clinico-funzionale per il mantenimento di un buon grado di efficienza fisica e di
salute nelle normali attività lavorative e ricreative dello stile di vita di una persona, sono:
—— la forza muscolare (intesa come forza resistente); in particolare il mantenimento della
forza e del tono muscolare nei muscoli addominali, nel tratto lombo sacrale del rachide e
negli arti;
—— la resistenza aerobica; intesa come il
mantenimento di buone capacità di recupero
dal punto di vista cardiovascolare;
—— la flessibilità; da intendersi sia come
estensibilità del muscolo scheletrico, per escludere eventuali retrazioni muscolari dovute a
squilibri delle catene cinetiche, sia come gradi
di escursione articolare (ROM) con l’obiettivo di
mantenere la più ampia mobilità delle principali articolazioni.
In aggiunta alle precedenti è importante,
inoltre, la valutazione della componente neuromotoria dell’individuo con test diagnostici
per la valutazione della velocità intesa sia come
tempo per l’esecuzione del gesto mortorio sia
come reattività al movimento, e dell’equilibrio,
sia statico sia dinamico.
Infine, un ulteriore parametro da associare
alla valutazione delle capacità motorie in quanto strettamente correlabile, è la valutazione della composizione corporea, da intendersi come
il mantenimento di una giusta proporzione nel
peso corporeo di massa grassa, massa magra,
idratazione corporea, per il mantenimento del
grado di efficienza fisica ottimale.
In conclusione la buona funzionalità degli
elementi sopra elencati, attraverso la PEF nello
stile di vita, insieme al mantenimento di un giusto peso corporeo nei termini di massa grassa e
massa magra con un regime nutrizionale adeguato, garantiscono non solo la prevenzione nei
confronti delle malattie cronico-degenerative
dell’età adulta, ma anche un rallentamento dei
fisiologici processi dell’invecchiamento biologico di un individuo. Per la valutazione di questi
parametri, si possono utilizzare diversi tipi di
test, sia diretti che indiretti. È preferibile adottare
“test diretti” per avere risposte specifiche e inequivocabili verso determinate funzioni. È il caso,
per esempio, del test da sforzo cardiopolmonare, per la valutazione delle capacità cardiovascolari e respiratorie del soggetto. Per avere una
valutazione globale delle capacità motorie del
paziente sono, invece, molto più pratici i test indiretti o test da campo, mirati alle singole capacità motorie che ci interessa valutare. Nella Ta-
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MAONE
bella II presentiamo una serie di test indiretti da
utilizzare per la prescrizione dell’esercizio fisico.
Il livello della piramide PEF
Analisi delle patologie pre-esistenti
Il secondo livello della piramide PEF prevede
di valutare con un’accurata visita medica e una
serie di esami clinico funzionali non solo lo stato di salute e di efficienza del soggetto in quel
determinato momento, ma anche lo “status” di
eventuali patologie preesistenti. Benché la PEF,
dal punto di vista medico-legale, abbia le stesse responsabilità di un atto chirurgico, come di
una dieta, o di un trattamento farmacologico, è
altrettanto vero che lo specialista in medicina
dello sport, in questo caso non è chiamato a
esprimere una certificazione di idoneità, bensì
un parere favorevole alla pratica di un training
fisico dosato e controllato che sia allo stesso
tempo condiviso e gradito dal paziente. Considerando gli apparati interessati dal punto di
vista funzionale all’esercizio fisico, è necessario
che il medico dello sport possieda una conoscenza approfondita e allargata non solo delle
problematiche relative alla cardiologia, ma anche a particolari aspetti della medicina interna,
del metabolismo energetico e della fisiatria. La
visita medica nella PEF in questo caso deve prevedere tre importanti momenti:
1. escludere nel soggetto forme di patologie
acute. Queste, infatti, se presenti, potrebbero
temporaneamente controindicare qualsiasi esercizio fisico la prescrizione fino alla completa risoluzione, o alla loro stabilizzazione con terapia
farmacologia. Nel caso, invece, ci troviamo con
soggetti già sotto trattamento terapeutico, sarà
importante confermarne lo stato di buon compenso terapeutico prima di prescrivere l’effetto
favorevole o sfavorevole di una attività fisica;
2. valutazione osteomuscolare del soggetto. La valutazione osteomuscolare è utile per
attribuire alla persona, uno “score di integrità
funzionale”sui principali distretti articolari, ottimizzando verso la miglior performance possibile gli individui con alterazioni anatomo-funzionali più o meno gravi.
Applicando uno “score di integrità funzionale
da 0 a 3” per ogni distretto articolare (rachide
cervicale e lombare, anca, spalla, ginocchio, caviglia, mano), si è in grado di escludere dalla
prescrizione le forme di esercizio fisico considerate a rischio per quei distretti articolari. Il
359
MAONE
miglior esercizio da prescrivere viene stabilito
sulla base del rapporto tra lo score raggiunto
e il tipo di esercizio fisico con il più basso grado di sollecitazione per quella articolazione. In
questo caso i diversi tipi di esercizio fisico sono
classificati in tre gruppi, secondo un criterio di
intensità, in bassa, media, ed elevata sollecitazione;
3. valutazione funzionale dello stato di efficienza fisica e delle capacità motorie del soggetto. Questa fase viene realizzata con i protocolli di test diretti o indiretti che abbiamo già
descritto nel paragrafo “Valutazione funzionale
dello stile di vita”.
III livello della “Piramide PEF”
Prescrizione
Organizzazione e gestione
del servizio di PEF
Dal punto di vista organizzativo e gestionale,
il modello di PEF descritto presenta tre diverse
fasi, realizzate in tempi diversi.
Prima fase: analisi diagnostico valutativa del
singolo utente
dell’esercizio fisico
La PEF nei termini di EFS ed EFP, non può
che costituire l’apice della piramide PEF, poiché
può essere definita e impostata in modo corretto solo se si è a conoscenza dei precedenti due
livelli. Le attività motorie o sportive prescritte
devono essere indicate al paziente secondo parametri consoni e adeguati al livello culturale
del paziente, specificando la quantità di esercizio fisico (quante volte a settimana), la sua intensità (FC allenante, METs, massima contrazione volontaria in caso di proposta di un’attività di
bonificazione muscolare), il tipo di esercizio più
indicato in relazione alla integrità dell’apparato
osteomuscolare, nonché le attività sportive che
risultano essere controindicate. In questo caso
dovranno essere individuate non solo possibili controindicazioni cardiovascolari, ma anche
controindicazioni metaboliche, osteoarticolari,
neuro sensoriali, e sarà necessario informare
l’utente circa i pericoli di un sovradosaggio da
esercizio fisico o di un training mal condotto. La
scheda prescrittiva impostata seguendo la piramide PEF e riportata in Appendice 1, permette
al paziente una volta istruito, di modulare o differenziare come crede l’esercizio fisico all’interno del suo stile di vita, in termini sia di esercizio
fisico spontaneo (numero di passi giornalieri),
che in termini di attività motoria programmata
(sport nel tempo libero, attività in palestra ecc.)
cercando tra le attività a lui proposte quelle più
confacenti a ogni determinato momento. L’utente può per esempio decidere di aumentare nel
suo stile di vita il suo EFS, qualora non avesse
tempo o non fosse interessato alla pratica di
attività sportive programmate durante la settimana, o viceversa svolgere un training motorio
360
programmato ben definito per intensità e quantità, in grado di bilanciare il sedentarismo del
suo stile di vita, senza trascurare gli altri due
aspetti importanti connessi all’esercizio fisico
e al proprio benessere: il mantenimento, o la
ricerca del peso forma ottimale, la consapevolezza di un bilancio energetico ben controllato
in termini di entrate/uscite.
Più che una visita specialistica occasionale,
al paziente si propone di aderire a un “percorso diagnostico-valutativo” da realizzare con appuntamenti e contatti periodici con la struttura
sanitaria, in tempi diversi dell’anno (da 3, 4, o 6
mesi a secondo la tipologia dell’utente), secondo i protocolli di valutazione clinica e funzionale descritti nella piramide PEF. Lo scopo è di
mettere gradualmente il paziente nelle condizioni di imparare a gestire il suo stato di salute
e di efficienza fisica, mentre la struttura sanitaria assume funzione di monitoraggio e sorveglianza per ogni singolo individuo.
Seconda fase: prescrizione e somministrazione
del training fisico
È il momento dove le diverse valutazioni e
gli esami eseguiti devono trovare una sintesi
coerente con gli obiettivi prefissati. Lo specialista in medicina dello sport deve definire in
modo chiaro e comprensibile per il paziente,
gli interventi da adottare nel proprio stile di vita
allo scopo di indurre un sensibile miglioramento nella qualità della vita in termini di efficienza
fisica. Questo viene reso tangibile con la consegna al paziente di un foglio “scheda-prescrizione” che riporta obiettivi e target di riferimento
personalizzati da raggiungere o da mantenere,
secondo la tipologia del paziente.
Terza fase: gestione ed educazione del paziente
nel “programma PEF”
La persona in carico diventa l’elemento centrale, e il suo pieno coinvolgimento diventa es-
Settembre 2011
senziale per il progetto terapeutico di benessere
e di efficienza fisica che un programma di PEF
intende realizzare. Al paziente, infatti, sia esso
persona malata o sana, si propone di aderire a
un training preventivo e terapeutico che dovrà
diventare un progetto di vita verso la sua piena
autonomia e auto realizzazione. Il paziente non
è un elemento passivo che esegue o subisce
una cura, ma deve appropriarsi di certi metodi e strumenti, per imparare a saper gestire la
sua condizione. Momento importante di questo
approccio è dunque la piena consapevolezza
del problema da parte del paziente, e la sua
precisa volontà a condividere quanto gli viene
proposto.
Quarta fase: follow-up del paziente
Allo scopo di verificare periodicamente gli
effetti benefici dell’esercizio fisico prescritto, e
parimenti per evitare il perpetuarsi di possibili
danni dovuti alla cattiva pratica di questo, nonché allo scopo di seguire la completa e costante
adesione dei soggetti scelti al programma terapeutico è previsto un programma di followup ad intervalli regolari e quindi ogni tre mesi
circa. Nel follow-up si preferisce, per motivi di
praticità e riduzione dei tempi di attesa, valutare la performance cardio-respiratoria attraverso
l’uso del 6-minute walking test, che ci fornisce
informazioni comunque attendibili e ripetibili
sulla tolleranza allo sforzo e nel caso particolare
dei soggetti in esame, sul grado di allenamento
ottenuto. Accanto a tale valutazione viene effettuata una misura dei test funzionali biomeccanici di forza e resistenza muscolare, viene nuovamente attribuito l’Holter motorio, che ci dà
prova dell’effettiva modificazione dei principali
parametri dello stile di vita e quindi dell’adesione al programma. Inoltre, viene effettuata la
bio-impedenziometria, per monitorare gli effetti
dell’attività fisica sulla composizione corporea,
la percentuale della massa magra rispetto alla
massa grassa e la ridistribuzione dell’idratazione tra i diversi compartimenti organici. In questa fase viene spesso integrata la valutazione
globale del soggetto con l’uso di un questionario alimentare, in forma ridotta ed anche con
l’uso di un questionario sullo stato psicologico.
Partecipazione del paziente alla PEF
La partecipazione del paziente al programma
PEF si ottiene nella misura in cui egli è messo
Vol. 64 - N. 3
MAONE
nelle condizioni di recepire i tre aspetti fondamentali della prescrizione di un esercizio fisico:
1. l’efficacia trasversale dell’esercizio fisico
nei confronti dei diversi parametri, fisiologici,
biochimici, funzionali;
2. la condivisione dell’esercizio fisico come
parte integrante dello stile di vita di una persona;
3. la consapevolezza che l’eccesso, come
la mancanza di esercizio fisico o la pratica di
un’attività fisica non conforme alle proprie capacità, può avere ripercussioni negative sul proprio stato di salute.
L’empowerment dell’utente è un modello di
partecipazione consapevole della persona a un
piano terapeutico, attraverso il quale l’utente
acquisisce e mantiene nel tempo le conoscenza,
le abilità, il modo di pensare, i comportamenti e
l’impegno necessari per affrontare con successo
la gestione quotidiana del suo stato di salute,
della sua efficienza fisica, o della malattia ben
stabilizzata 58-60. L’empowerment dell’utente al
giorno d’oggi è diventata una vera esigenza sanitaria, poiché sempre più gruppi di persone si
rivolgono alle strutture sanitarie e ai loro operatori, desiderosi di acquisire conoscenze sui
problemi personali e sulle possibili opzioni terapeutiche. Per attuare un progetto terapeutico
basato sull’empowerment, il medico e lo staff
degli operatori sanitari devono assumere un atteggiamento di partecipazione attiva ed essere
in grado di trasferire il loro sapere e la propria
esperienza professionale con il linguaggio di
ogni giorno. Ruolo del medico è dunque essere educatore, consigliere e testimone partecipe
della persona 61.
Conclusioni
In conclusione risulta evidente come la prescrizione dell’esercizio fisico riassume molte finalità che vanno al di là della semplice cura
verso una patologia. Infatti, coinvolge numerosi
elementi riassumibili nei termini di prevenzione primaria e secondaria e modificazione dello
stile di vita, che sono auspicati da molti progetti europei per la salute pubblica. È, inoltre,
evidente che tra gli innumerevoli vantaggi che
potrebbero derivare nel proporre agli utenti un
programma di PEF, c’è la riduzione globale della spesa sanitaria, per la riduzione dei ricoveri
ospedalieri che da un programma PEF potrebbero derivare, e per il risparmio relativo sul con-
361
MAONE
Tabella II.—Test funzionali indiretti per le capacità motorie.
Test indicatore
Capacità indagata
Parametri fisiologici
Walking test 6’
Resistenza capacità aerobica
Cycling test 2’
Capacità lattacida forza resistente
Lancio in avanti da seduto
Flesso estensioni rapide arti sup
Chair stand test
Tapping da seduto arti inferiori
Hand grip
Forza veloce
Velocità reattività
Forza resistente
Velocità reattività
Forza massima
Sit & reach
Flessibilità
Circuito equilibrio coordinativo
Capacità coordinative equilibrio
Funz. cardiovascol. centrale e
periferica
Funz. cardiovascol. centrale e
periferica forza mm. Arti infer.
Forza mm. braccia e cingolo scapolare
Reattività neuromotoria arti superiori
Tono e trofismo arti inferiori
Reattività neuromotoria arti superiori
Tono e trofismo manipolazione,
prensione
Mobilità articolare anca flessibilità
hamstrings
Equilibrio posturale globale statico e
dinamico
sumo pro-capite di farmaci da parte degli utenti
che decidono di fare prevenzione investendo in
esercizio fisico e stile di vita. Resta inteso che
la prescrizione dell’esercizio fisico ha le stesse
responsabilità di un trattamento farmacologico,
pertanto deve rimanere un atto medico, mentre la gestione e il controllo delle attività motorie programmate può essere demandato sul
territorio agli operatori con laurea specialistica
in scienze motorie dietro indicazione medica
per ciò che riguarda caratteristiche di intensità,
quantità e controindicazioni all’esercizio fisico.
Rimane, infine, alla consapevolezza del singolo individuo la gestione, o per meglio dire, il
management del life style, attraverso il contatto
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sport, che dovrà essere in grado di trasmettere
e di comunicare in modo adeguato mezzi e metodi per imparare a gestire la propria efficienza
fisica secondo il principio dell’empowerment
dell’utente. La prescrizione dell’esercizio fisico
gestita in questo modo, certamente permette
allo specialista in medicina dello sport nuovi
sbocchi professionali, e di uscire finalmente da
quel ruolo burocratico ed alquanto stretto di
“giudice delle idoneità sportive”, per il quale è
notoriamente conosciuto dall’opinione pubblica, diventando egli stesso un nuovo educatore
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Finanziamenti: nessuno.
Autore di contatto: L. Stefani, Agenzia di Medicina dello Sport e dell’Esercizio, Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi,
Università degli Studi di Firenze, Firenze, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 64 - N. 3
363
MAONE
APPENDICE 1
364
Settembre 2011
Congressi
October 26-29, 2011
Salzburg (Austria)
European Federation of Sports Medicine
EFSMA. 7th European Sports Medicine Congress
May 2-5, 2012
Geneva (Switzerland)
European Society of Sports Traumatology
Knee Surgery and Arthroscopy.
15th ESSKA Congress
Contact: Website: www.efsma.net
Contact:
Website: www.esska-congress.org/ esska2012
November 25-26, 2011
Riga (Latvia)
VII Inter national Baltic Sports Medicine
Congress
Contact: Website: www.smva.gov.lv
July 12-15, 2012
Baltimore (MD, USA)
The American Orthopaedic Society for Sports
Medicine (AOSSM) Annual Meeting
Contact: Website: www.sportsmed.org
April 21-22, 2012
London (UK)
Football Medicine Strategies for Knee Injuries
Contact:
Website: www.isokinetic.com
Vol. 64 - N. 3
September 27-30, 2012
Rome (Italy)
XXXII FIMS World Congress of Sports Medicine
Contact: Website: www.fmsi.it
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