La Medicina dello Sport
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) SI (I ta e za : icin ) ciz SI di in n d O e (I s In cu M a rts Fo ce & itat l epo e ien C n n R Sc tio ts ita or lC Sp na ur Jo V O L U M E 6 7 - N. 4 - D I C E M B R E 2 0 1 4 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) 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) C. FOTI (Italia) - W. FRONTERA (USA) - S. GIANNINI (Italia) - C. G. GRIBAUDO (Italia) - V. KLISSOURAS (Grecia) G. LETIZIA MAURO (Italia) - L. MAGAUDDA (Italia) - D. MC DONAGH (Norvegia) - P. P. MARIANI (Italia) G. MASSAZZA (Italia) - L. MICHELI (USA) - M. OCHI (Giappone) - P. 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A. 539 593 AREA FISIOLOGICA Gli effetti dello slackline training sulla postura corporea nei judoisti Santos L., Fernández-Río J., Fernández-García B., Due Jakobsen M. AREA MEDICA Diffusione del fumo nello sport agonistico Di Cave P., Appodia M., Todaro A. 603 555 Valutazione dei fattori che influenzano le prestazioni sportive in atleti junior di kayak Rynkiewicz M., Rynkiewicz T., Żurek P. 569 Effetti di un torneo di tennis sulla forza di presa della mano, sulla soglia del dolore alla pressione e sulla scala analogica visiva nei tennisti Şahin Kafkas A., Emin Kafkas M., Durmuş B., Açak M. Vol. 67 - N. 4 Progettazione di un allenamento di simulazione della competizione di taekwondo in base a frequenza cardiaca, lattato ematico e valutazione dello sforzo percepito Associazione tra ritmo metabolico a riposo e attività fisica misurata in maniera obiettiva in adolescenti sudafricani: lo studio PAHL Wushe S. N., Moss S. J., Monyeki M. A. 617 Attività fisica e valutazione delle prestazioni motorie in un gruppo di anziani e di giovani per mezzo di sensori inerziali indossabili Nerozzi E., Monaco M. M., Pegreffi F., Drago E., Tentoni C. MEDICINA DELLO SPORT IX INDICE 633 Studio pilota sugli effetti cardiaci e metabolici dell’allenamento di resistenza a moderata altitudine in mezzofondisti Polizzi G., Giaccone M., Gervasi M., D’Amato A., Palma A., Bartolucci C., Brandoni G., Federici A., Lucertini F. 669 LA MEDICINA DELLO SPORT... PER SPORT Lo sport del BMX Boni G., Mattiacci F., Biasini E., Spaccapanico Proietti S., Pampanelli G., Trabalza M., Ferri A. C., Franci M., Capodicasa A., Gargaglia F., Laurent L., Giannini S. 697 643 Risposte della pressione arteriosa dopo esercizi di resistenza degli arti inferiori e superiori Mohebbi H., Rohani H., Ghiasi A. LA MEDICINA DELLO SPORT... PER SPORT NEI FASCICOLI 703 FORUM Pratica sportiva e trapianto d’organo solido 653 AREA ORTOPEDICA Roi G. S., Totti V., Zancanaro M., Mosconi G., Trerotola M., Nanni Costa A., Antonetti T., Anedda A. Punti dell’agopuntura comuni e parametri di trattamento delle terapie agopunturali per l’osteoartrosi del ginocchio Ma H., Zhang S., Zhang X. X 733 RINGRAZIAMENTI MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 MEDICINA DELLO SPORT Vol. 67 December 2014 No. 4 CONTENTS 529 581 Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction: the old and the new Designing the simulation training of taekwondo competition according to heart rate, blood lactate and rating of perceived exertion Mariani P. P. Samadi M., Nazem F., Gharaat M. A. 539 593 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists Diffusion of smoking in competitive sport EDITORIAL MEDICAL AREA PHYSIOLOGICAL AREA Di Cave P., Appodia M., Todaro A. Santos L., Fernández-Río J., Fernández-García B., Due Jakobsen M. 603 555 Evaluation of factors affecting sports performance among junior athletes in kayaking Association between resting metabolic rate and objectively measured physical activity in South African adolescents: the PAHL study Wushe S. N., Moss S. J., Monyeki M. A. Rynkiewicz M., Rynkiewicz T., Żurek P. 617 569 Effects of a tennis tournament on players’ hand grip strength, pressure pain threshold and visual analogue scale Şahin Kafkas A., Emin Kafkas M., Durmuş B., Açak M. Vol. 67 - N. 4 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population by means of wearable inertial sensors Nerozzi E., Monaco M. M., Pegreffi F., Drago E., Tentoni C. MEDICINA DELLO SPORT XI CONTENTS 633 Pilot study on cardiac and metabolic responses to moderate-altitude endurance training in middle-distance runners Polizzi G., Giaccone M., Gervasi M., D’Amato A., Palma A., Bartolucci C., Brandoni G., Federici A., Lucertini F. 669 SPORT... MEDICINE FOR SPORT BMX Boni G., Mattiacci F., Biasini E., Spaccapanico Proietti S., Pampanelli G., Trabalza M., Ferri A. C., Franci M., Capodicasa A., Gargaglia F., Laurent L., Giannini S. 697 SPORT... MEDICINE FOR SPORT IN PAST ISSUES 643 Post-exercise blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise Mohebbi H., Rohani H., Ghiasi A. 703 FORUM Sporting activities and solid organ transplantation 653 ORTHOPEDIC AREA Roi G. S., Totti V., Zancanaro M., Mosconi G., Trerotola M., Nanni Costa A., Antonetti T., Anedda A. Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Ma H., Zhang S., Zhang X. XII 733 ACKNOWLEDGEMENTS MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Editorial Editoriale MED SPORT 2014;67:529-37 Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction: the old and the new La riabilitazione dopo ricostruzione del legamento crociato anteriore: il vecchio e il nuovo P. P. MARIANI University of Foro Italico, Rome and Clinica Villa Stuart Sport Clinic, FIFA Medical Center, Rome I n their description of the changes an intraarticular tendon graft undergoes, Amiel et al.1 distinguished three phases: necrosis, revascularization, and remodeling. In their model, the graft’s morphological features reportedly resembled those of a native ligament within about 6 months after implantation. This process was termed ligamentization. The concept of a three-phase process significantly influenced rehabilitation protocol design, leading to its subsequent redefinition in three phases. Consistent with Amiel et al.’s experimental observations, the standard protocol ended at 6 months postoperative, which was considered the minimum time necessary for return to play. Later experimental studies in animal models, however, showed that ligamentization takes at least 2 years to complete.2 In humans, because of the small evidence base due to the scarcity of biopsy material, little is known about how ligamentization actually occurs. Rougraff and Shelbourne 3 found signs of hypervascularization in 9 biopsies obtained 3 weeks after an accelerated rehabilitation protocol and some acellular areas in biopsies obtained at 8 weeks. In another study on 20 biopsies taken at 3 months after anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction with a semitendinosus-gracilis graft, Johnson 4 found normal tendon histology without signs of inflammation. In their case report of a man who had died from traumatic injury, Delay et al.5 observed morphological features in the retrieved patellar tendon graft resembling the native ACL only near the tunnel at 18 months after the initial graft implantation. Vol. 67 - No. 4 N el 1986 Amiel et al.1 descrissero le modificazioni a cui va incontro un trapianto tendineo allorché venga impiantato all’interno di un’articolazione. Gli autori descrissero tre distinti fasi: di necrosi, di rivascolarizzazione ed infine di rimodellamento. Dopo un periodo di 6 mesi il trapianto assumerebbe caratteristiche simili al legamento e questo processo fu detto di ligamentizzazione. La schematizzazione del processo in tre fasi ha profondamente influenzato il protocollo riabilitativo che venne distinto esso stesso in tre fasi e analogamente all’esperienza sperimentale di Amiel et al.1 il protocollo termina classicamente dopo 6 mesi dall’intervento chirurgico che è ritenuto essere il minimo periodo temporale necessario per il ritorno all’attività sportiva (RTP). In realtà, successive esperienze sperimentali in animali hanno dimostrato che il tempo necessario per completare tutto il processo di ligamentizzazione è molto più lungo, di almeno due anni2. Nell’uomo il processo di ligamentizzazione risulta ancora più incerto a causa dell’esiguo numero di campioni in cui è stato possibile eseguire una biopsia. Rougraff and Shelbourne 3 hanno evidenziato nelle biopsie eseguite in 9 campioni a 3 settimane postoperatorie dopo un protocollo riabilitativo accelerato la presenza di ipervascolarizzazione e a 8 settimane la presenza di modeste aree acellulari. Johnson 4 su biopsie prese in 20 campioni di pazienti sottoposti a ricostruzione del legamento crociato anteriore (LCA) con tendine del semitendinoso e gracile hanno evidenziato a 3 mesi una normale istologia del tendine senza segni di infiammazione. Delay et al.5 hanno potuto esaminare un trapianto di tendine rotuleo 18 mesi dopo il suo impianto in un paziente deceduto per cause traumatiche. Il trapianto mostrava una morfologia simile al LCA con aree di acellularità solo MEDICINA DELLO SPORT 529 MARIANI Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction Falconiero et al.6 performed 35 patellar tendon graft and 8 semitendinosus graft biopsies and concluded that some grafts may take at least 24 months to mature, while others may mature earlier. Differently from what occurs in animals, autologous grafts in humans do not undergo necrosis.7 Owing to the paucity of studies, intrinsic and extrinsic variables in sampling preclude drawing definitive conclusions. Furthermore, studies on healing processes have shown that lack of stress results in disorganization of tendon cells, whereas natural stress causes the cells to align with the axis of weight bearing.8 The question remains open as to whether and when graft histology, ultrastructure and biomechanical properties will become more like those of a native ligament. The uncertainties surrounding graft maturation continue to hinder the redefinition of rehabilitation protocols and prompt a series of questions: if we know from experimental observation that grafts need 24 months to ligamentize, why, then, do we authorize return to play at 6 months postoperative when the graft is theoretically still too weak? Why is rehabilitation given a timeframe and subdivided into three phases when this scheme in humans is purely arbitrary? Moreover, outcomes after aggressive rehabilitation programs are substantially the same as after conventional programs. The literature reports that direct weight bearing starting within the first postoperative days, early recovery of joint motion without limitations, and open kinetic chain exercises already during the first rehabilitation phase do not appear to have deleterious effects on graft integrity. The safety and speed of return to play appear to depend more on the rehabilitation program than on the type of graft; however, no single protocol has been demonstrated superior to another so far. Finally, experimental and clinical data have aroused more doubt than certainty. Hence, rehabilitation after ACL reconstruction needs to be redefined according to criteria other than observations from animal experiments or contradictory rehabilitation protocols. Also, the time has come to rethink many of our old ideas, starting with the notion of time-based rehabilitation, which is as useless as it is harmful. What is needed, instead, is a rehabilitation approach that, by adopting currently available criteria and assessment tools, will take into account the functional deficits of the operated joint and the progressive restoration of function. 530 in vicinanza dei tunnel. Falconiero et al.6 hanno eseguito 35 biopsie di tendini rotulei e 8 biopsie di semitendinoso ed hanno concluso che mentre per la maturità del trapianto occorrono almeno 24 mesi, alcuni trapianti possono raggiungere la maturità prima. Inoltre, i trapianti autologhi non passano attraverso una fase di necrosi come nei trapianti animali 7. Lo scarso numero degli studi, le variabili intrinseche ed estrinseche della campionatura impediscono di trarre delle conclusioni definitive. Inoltre, studi sui processi di guarigione hanno dimostrato che l’assenza di sollecitazioni rende le cellule tendinee disorganizzate mentre la presenza di una fisiologica sollecitazione causa l’allineamento delle cellule con l’asse di applicazione del peso 8. La domanda, pertanto, se e quando un trapianto possa assumere caratteristiche simili al legamento in termini di istologia, ultrastruttura e proprietà meccaniche, rimane ancora insoluta. Da tale incertezza derivano perplessità sulla modulazione del protocollo riabilitativo e sorgono altre domande: se sperimentalmente sappiamo che occorrono 24 mesi per la ligamentizzazione, perché autorizziamo il RTP dopo 6 mesi, quando in teoria il trapianto sarebbe più debole? Perché dare alla riabilitazione una scadenza temporale e suddividerlo in tre fasi se poi nell’uomo tale distinzione sembra essere del tutto arbitraria? Inoltre, programmi riabilitativi più aggressivi hanno riportato gli stessi risultati dei programmi “tradizionali”. La letteratura riporta che il carico diretto sin dai primi giorni postoperatori, il recupero precoce dell’articolarità senza limitazioni, gli esercizi a catena aperta sin dalle prime fasi non sembrano avere effetti deleteri sull’integrità del trapianto. La sicurezza e velocità del RTP dipende più dal programma riabilitativo che non dal tipo di trapianto e dalla tecnica di ricostruzione ma a tutto oggi non è, però, stata dimostrata la superiorità di un protocollo nei confronti di un altro. In conclusione, sino ad ora tutti i dati sperimentali e clinici son ben lungi dal fornirci certezze ma incrementano ulteriormente i nostri dubbi. Pertanto, è necessario che la riabilitazione postoperatoria dopo ricostruzione del LCA debba essere rielaborata sulla base di altri elementi che non siano quelli forniti da esperimenti su animali o su protocolli riabilitativi contradditori e che sia giunto il momento di cambiare molte delle nostre idee stratificatesi nel tempo su questo argomento. Il primo concetto base da modificare è l’inutilità se non la dannosità di una riabilitazione basata esclusivamente sul criterio temporale e la necessità di passare ad una riabilitazione che tenga essenzialmente conto dei deficit funzionali dell’arto operato e del progressivo recupero, adottando tutti i criteri e gli strumenti di valutazione attualmente in nostro possesso. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction MARIANI Arthrogenic muscle inhibition Inibizione muscolare artrogenica The main rehabilitation problem after knee injury or surgery is quadriceps hypotrophy. Up until recently, quadriceps strengthening exercises were avoided during the first rehabilitation phases because muscular activity was thought to cause graft stretching, with subsequent graft failure. The literature indicates that arthrogenic muscle inhibition (AMI) is the principal cause of hypotrophy and loss of quadriceps strength, which may continue for more than 6 months after ACL reconstruction. AMI results from an ongoing reflex inhibition of musculature surrounding a joint following distension or damage to structures of that joint. AMI is the body’s innate response intended to protect the joint from further damage by discouraging its use. This protective mechanism comes at a high cost, as it restricts full muscle activation and therefore prevents restoration of strength. The loss of the ACL mechanoreceptors interrupts the ligamentquadriceps reflex arc, impeding the recruitment of motor units during voluntary muscle contraction. AMI has been demonstrated after injury and after knee joint reconstruction surgery, and it has been found in both the injured and the non-affected contralateral limb.9-11 Because AMI impedes complete quadriceps activation, it induces atrophy and loss of muscle fiber tension. Reducing AMI means reducing atrophy and loss of quadriceps strength; therefore, this should be one of the primary goals of the surgeon and the rehabilitation therapist. Zech et al.12 demonstrated that during the first postoperative month there was a greater decrease in voluntary activation of the quadriceps muscle, which reflected a loss of maximal voluntary isometric contraction. Therefore, it is during the first month that any measure that can reduce AMI will help to restore quadriceps strength. This objective should be kept in mind during surgery and during the immediate postoperative period. Unfortunately, many surgeons do not devote enough attention to minimizing AMI during surgery or the postoperative period, and many physical therapist are more concerned with protecting the graft than with reducing muscle inhibition. L’ipotrofia del quadricipite rappresenta il principale problema dopo una lesione o un intervento chirurgico del ginocchio. Sino a pochi anni or sono, la ginnastica per il rafforzamento del quadricipite era evitata nelle prime fasi del protocollo riabilitativo per le perplessità che l’attività muscolare potesse causare un eccessivo allungamento del trapianto con successivo fallimento. Dalla letteratura risulta evidente che l’inibizione artrogenica (AMI) sia la principale causa dell’ipotrofia e del decremento della forza del quadricipite che può persistere ben oltre i sei mesi dalla ricostruzione. L’AMI, è il risultato dell’attività riflessa originantesi dai recettori articolari con effetto sulle fibre motorie al muscolo che conduce al deficit di attivazione muscolare volontaria. La perdita dei meccanorecettori del LCA interrompe l’arco riflesso legamentimuscolo quadricipite con impossibilità di reclutare unità motorie durante la contrazione volontaria del muscolo. L’AMI è stata dimostrata sia dopo il trauma sia dopo un intervento di ricostruzione, ed è rilevata sia nell’arto infortunato sia nell’arto controlaterale 9-11. È importante sottolineare come l’AMI, impedendo una completa attivazione del quadricipite, induca l’atrofia e la perdita della tensione delle fibre muscolari. Ridurre l’AMI significa ridurre l’atrofia e deficit di forza del quadricipite e quindi dovrebbe costituire l’obiettivo primario sia del chirurgo sia del riabilitatore. È stato dimostrato da Zech et al.12 che è durante il primo mese postoperatorio che si osserva la maggior diminuzione della volontaria attivazione del quadricipite a cui corrisponde il deficit di forza alla massima contrazione isometrica volontaria. Pertanto, è durante il primo mese che ogni misura atta a ridurre l’AMI è in grado di recuperare più agevolmente la forza del quadricipite. Si deve tenere in mente tale obiettivo sia durante l’intervento sia nella fase immediatamente postoperatoria. Molti chirurghi non prestano la sufficiente attenzione a minimizzare l’AMI sia durante l’intervento sia nelle fasi successive e molti fisiatri sono più impegnati a proteggere il trapianto, trascurando la riduzione dell’inibizione muscolare. Reduction of intraoperative AMI Reducing postoperative pain is the main goal during the first phase of rehabilitation. Intra- and postoperative analgesia coupled with prevention of joint effusion are key to minimizing no- Vol. 67 - No. 4 Riduzione intraoperatoria AMI La riduzione del dolore postoperatorio rappresenta la prima e principale fase della riabilitazione. Una corretta analgesia intra- e postoperatoria e un’accurata prevenzione del versamento intrarticolare consentono di ridurre al minimo gli stimoli nocicettivi provenienti dall’articolazione. Seppure l’anestesia regionale bi-block è utilizzata ampia- MEDICINA DELLO SPORT 531 MARIANI Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction ciceptive joint pain. Although regional bi-block anesthesia is widely used because of its analgesic efficacy during the postoperative period, it has been shown to have a harmful effect on the quadriceps;13 therefore, in athletes requiring rapid return to play, other local anesthesia techniques are recommended, including intraarticular/subcutaneous morphine injection and systemic therapy. Aspiration of the postoperative joint effusion can increase the EMG signal in patients with chronic effusion,14 and removal of intra-articular fluid can increase quadriceps strength.15 Cryotherapy is commonly applied in rehabilitation to reduce inflammatory response, pain, and AMI. Cold slows the velocity of joint mechanoreceptor conduction and inhibits afferent stimuli from the central nervous system.16 Similar effects can be obtained with transcutaneous electrical nerve stimulation, which reduces presynaptic inhibition.17 Joint effusion can be prevented with particular attention to the treatment of all joint lesions resulting from ACL rupture and especially when ACL reconstruction is performed with an accurate and rapid technique. mente per la sua efficacia analgesica nel periodo postoperatorio, sono stati dimostrati i suoi effetti nocivi sul muscolo quadricipite 13 per cui negli atleti che necessitino di un veloce RTP, sono preferibili altri sistemi locali di analgesia, quali infiltrazione intrarticolare e/o sottocutanea di morfina e terapia per via sistemica. È stato dimostrato che l’aspirazione di un versamento articolare postoperatorio incrementa il segnale EMG in pazienti con versamento cronico 14 e che la forza del quadricipite mostrasse un incremento dopo la sola rimozione del liquido intrarticolare 15. La crioterapia è spesso utilizzata nei protocolli riabilitativi in quanto in grado di ridurre i fenomeni infiammatori, il dolore ed in ultima analisi l’AMI. Il freddo abbassa la velocità di conduzione dei meccanorecettori articolari e riduzione degli stimoli afferenti al sistema nervoso centrale 16. Analoghi effetti vengono ottenuti con la stimolazione elettrica dei nervi cutanei (TENS) che riduce l’inibizione presinaptica 17. Per evitare la comparsa di un indesiderato versamento articolare, è necessaria una particolare cura nel trattamento di tutte le lesioni articolari eventualmente associate alla rottura del LCA e soprattutto che l’intervento chirurgico di ricostruzione venga eseguito con tecnica precisa e rapida. Joint motion The main objective of rehabilitation after ACL reconstruction is to restore joint motion, particularly in extension. It was once thought that immediate extension could place joint stability at risk. Because many surgeons continue to hold this unfounded belief, bracing that limits joint range of motion to 30° is still in use.18 It is universally recognized that even when joint immobilization is relatively brief, it can have harmful effects on muscle, tendon, and joint structures, nonetheless.19 Early active recovery of joint motion can reduce postoperative pain and joint effusion, formation of adherences and knee capsule fibrosis, and alterations from non-use of muscles, in addition to maintaining the mechanisms underlying cartilage nutrition. Numerous studies have demonstrated the benefits to be obtained with various different methods for early active restoration of joint motion without incurring the risk of graft damage. Continuous passive motion devices, commonly called Kinetec from the name of the equipment manufacturer, are in wide use, though the real advantage of active exercise has never been demonstrated, except for pain reduction.20-25 Issues of lack of scientific validity and high equipment cost aside, we believe that the main indication for the use 532 Articolarità Il principale obiettivo dopo la ricostruzione del LCA è il recupero della completa articolarità, specie dell’estensione. In passato, si riteneva che un’immediata estensione ponesse a rischio la stabilità operatoria e tale convincimento è tuttora presente in molti chirurghi per cui ancora oggi si utilizzano tutori che limitano gli ultimi 30° di estensione. Tali perplessità sono risultate del tutto infondate 18. È unanimemente riconosciuto che l’immobilizzazione, anche se limitata nel tempo, è in grado di produrre effetti nocivi sulle strutture muscolo tendinee ed articolari 19. Il precoce recupero attivo dell’articolarità diminuisce il dolore e il versamento postoperatorio, riduce la formazione di aderenze e della fibrosi capsulare, riduce le alterazione da non uso del muscolo e conserva i meccanismi alla base della nutrizione della cartilagine. Numerosi studi hanno dimostrato i benefici derivanti dal recupero articolare immediato, seppure effettuato con metodiche e modalità diverse, e l’assenza di rischi o di danni al trapianto. Negli anni passati le apparecchiature per la ginnastica passiva, dette comunemente kinetek, hanno avuto un’ampia diffusione ma un reale vantaggio sulla ginnastica attiva non è mai stato dimostrato, ad eccezione di una riduzione del dolore 20-25. In aggiunta alla mancanza di una vali- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction of continuous passive motion is that it enhances patient compliance. Anxious or fearful patients can benefit from working with a continuous passive motion device as it allows them to execute knee joint flexion and extension exercises which they might not otherwise do. Summarizing, the numerous side effects of prolonged immobilization argue against an overly protective approach to rehabilitation after knee surgery.26-28 A certain amount of joint capsule fibrosis was once thought to be important for protecting the graft. Joint stability is more the result of correct surgery than postoperative joint immobilization, which inevitably induces alterations related to non-use of muscles and tendons. Active and passive joint motion exercises should be prescribed starting from the early phases of rehabilitation. Weight bearing after surgery Conventional rehabilitation protocols often advise against direct weight bearing or limit weight bearing on the affected limb during the first phase of rehabilitation. In 1991, Ohkoshi et al.29 recommended direct weight bearing, as their experimental data showed that the sliding forces were negative at all flexion angles. In 1998, Tyler et al.30 demonstrated a clinical improvement in the vastus medialis muscle in patients which were allowed to use direct weight bearing. A significant reduction in anterior joint pain was also found in these patients. Although studies are limited, there is no good reason why patients should not be permitted to walk with direct weight bearing. The two tunnels created for ACL repair lie outside the loading area. During walking, contraction of the hip muscles aids the restoration of quadriceps strength due to co-contraction of the quadriceps and the flexor muscles. The use of crutches or other walking aids does not protect the graft and can delay regaining muscle strength. Postoperative bracing There are two basic types of postoperative orthoses: articulated knee braces, which allow more or less complete joint excursion, and knee immobilizer braces. Although there is ample literature on the use of postoperative orthoses, differences in brace type and length of time the brace is worn preclude drawing definitive, evidence-based conclusions. In their review of the literature, Wright and Fetzer 31 reported that Vol. 67 - No. 4 MARIANI dità scientifica ed al costo di tali apparecchiature, riteniamo attualmente che la principale indicazione all’impiego della ginnastica passiva assistita sia la compliance del paziente. Alcuni pazienti, pavidi o timorosi, traggono beneficio dalla ginnastica passiva che consente loro di eseguire movimenti di flessione ed estensione del ginocchio che altrimenti non verrebbero eseguiti. In conclusione, la presenza di numerosi effetti collaterali derivanti dall’immobilizzazione 26-28 controindicano un atteggiamento inutilmente protettivo nei confronti del trapianto. In passato un certo grado di fibrosi della capsula articolare era ritenuta importante per proteggere il trapianto. La stabilità articolare è in relazione più alla validità dell’intervento eseguito che all’immobilizzazione postoperatoria che ha il solo effetto di indurre alterazioni da non uso sulle strutture muscolo tendinee. I movimenti di articolarità, comunque vengano effettuati, attivamente o passivamente, devono essere prescritti sin dalle prime fasi riabilitative. Deambulazione Nei protocolli riabilitativi tradizionali, il carico diretto sull’articolazione viene spesso abolito o limitato durante la prima fase postoperatoria. Nel 1991 Ohkoshi et al.29 hanno consigliato il carico diretto sulla base dei risultati del loro studio sperimentale in cui hanno dimostrato che le forze di scivolamento sulla tibia erano negative a tutti gli angoli di flessione. Nel 1998 Tyler et al.30 hanno dimostrato clinicamente un incremento dell’attività del Vasto Mediale nei pazienti autorizzati al carico diretto. Tali pazienti, inoltre, presentavano una significativa riduzione del dolore anteriore. Seppure le esperienze siano limitate, non è comprensibile il motivo per non autorizzare la deambulazione con un carico diretto. I due tunnel per la ricostruzione del LCA sono creati fuori dell’aree di carico. Durante la deambulazione, la contrazione dei muscoli dell’anca sono un vantaggio per il recupero del quadricipite per la cocontrazione durante il passo del quadricipite e dei muscoli flessori. L’uso di stampelle non solo non protegge il trapianto ma risulta dannoso per il recupero. Tutore postoperatorio Esistono due diversi tipi di tutori postoperatori: articolati che consentono un’escursione articolare più o meno completa o immobilizzatori in completa estensione. La letteratura è particolarmente ampia sull’uso dei tutori postoperatori ma differenze nella tipologia del tutore e nei tempi di utilizzo impedi- MEDICINA DELLO SPORT 533 MARIANI Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction many studies were methodologically flawed. The results of a survey among British surgeons on the not otherwise specified benefits of bracing were contradictory.32 The benefits of bracing include reduction in pain and the incidence of postoperative joint effusion.33 In their prospective study, Hiemstra et al.34 found that brace wearing during the first 14 days postoperative had no effect on pain reduction. Also, knee immobilization with restriction of extension to 30° did not increase joint stability at 6 months or 2 years postoperative as compared with patients allowed to completely extend the knee.35 Brandsson et al.36 evaluated the effects on joint stability of non-bracing treatment at 2 years postoperative and found no differences as compared with patients who had worn a brace. Ito et al.37 found that joint laxity was no greater in patients who had worn a brace for only 3 days as compared to those who had wore one for 14 days after semitendinosus ACL reconstruction. A subsequent 5-year follow-up study 38 showed no difference in muscle or joint function between the patients who had not worn a brace and those who had worn one for 6 weeks. To date, no study has demonstrated the usefulness of braces that provide complete extension or restrict extension and no study has convincingly demonstrated negative effects of non-bracing treatment. Under our current protocol, we prescribe bracing only for those patients who feel they need the protection it may give them and we encourage them to wear a brace for so short a time as possible. The disadvantages deriving from knee immobilizer braces (e.g., muscle hypotrophy and reduced range of motion) outweigh any eventual benefit from wearing them. scono di trarre delle conclusioni basate su validità scientifica. Wright e Fetzer 31 nella loro review della letteratura riscontrarono una marcata insufficienza nella metodologia degli studi effettuati. I risultati di una indagine sui benefici del tutore (non meglio precisato) tra i chirurghi inglesi riportò risultati controversi 32. I benefici del tutore includono la riduzione del dolore e dell’incidenza del versamento postoperatorio 33. Hiemstra et al.34 in uno studio prospettico non hanno riscontrato alcuna efficacia sulla la riduzione del dolore dall’uso di un tutore nei primi 14 giorni postoperatori. Anche l’immobilizzazione con riduzione dell’estensione a 30° non evidenzia alcun incremento della stabilità a sei mesi o a 2 anni rispetto ai pazienti liberi di estendere completamente il ginocchio 35. Brandsson et al.36 hanno valutato gli effetti sulla stabilità articolare nei pazienti senza tutore e a distanza di 2 anni dall’intervento chirurgico non hanno riscontrato differenze con i pazienti che hanno utilizzato il tutore. Dopo ACL ricostruzione con semitendini, Ito et al.37 non hanno riscontrato una maggiore lassità nei pazienti che avevano usato il tutore solo per tre giorni rispetto ai pazienti che lo avevano indossato per due settimane. In uno studio effettuato con un follow up di 5 anni 38 non fu riscontrata alcuna differenza sia muscolare sia funzionale nei pazienti senza tutore con quelli che invece lo avevano usato per sei settimane. Nessun studio ha dimostrato l’utilità di tutori postoperatori sia in completa estensione sia con estensione limitata e nessun studio ha dimostrato effetti negativi dal non uso del tutore. Nel nostro protocollo continuiamo ad usare il tutore solo per l’esigenza del paziente qualora si sentisse soggettivamente protetto dall’uso del tutore ed incoraggiamo la sua rimozione appena possibile. Gli svantaggi derivanti dall’immobilizzazione con un tutore, in termini di ipotrofia e ridotta articolarità, sono sicuramente maggiori dell’eventuale beneficio. Postoperative exercises Current debate on postoperative gymnastics for strengthening the quadriceps muscles revolves around two questions: When to start them and how to carry them out. Gerber et al.39 studied the effects of eccentric exercises beginning at 3 or 12 weeks postoperative and found that in the patient group that had begun exercising early there was a significant increase in quadriceps strength and growth without any decrease in joint stability. Early initiation of isokinetic exercises at 3 weeks postoperative was found to reduce joint pain and swelling without affecting joint stability.40 Another issue in this de- 534 Ginnastica postoperatoria Due domande sulla ginnastica postoperatoria per il rinforzo del quadricipite, (quando iniziarla? Come eseguirla?) sono ancora argomento di discussione. Gerber et al.39 hanno studiato gli effetti di esercizi eccentrici eseguiti a 3 o a 12 settimane riscontrando che il gruppo di pazienti che avevano iniziato subito gli esercizi in maniera precoce, mostrava un significativo incremento della forza e del trofismo del quadricipite senza alcun decremento della stabilità. Una precoce ginnastica isocinetica a 3 settimane dall’intervento ha mostrato migliorare il dolore e la tumefazione articolare senza alcun MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction bate concerns the use of open or closed kinetic chain exercises in ACL rehabilitation. Both types of exercises have been shown to be effective in improving muscle deficits; however, because open kinetic chain exercises create greater anterior sliding forces, they may pose an increased risk of graft damage.41, 42 Anterior sliding forces are higher between 30° and 0°, and can reach 150N as compared with closed kinetic chain exercises at the same degrees, which peak at about 50N. These observations have been corroborated by various in vivo studies.43, 44 Nonetheless, because open kinetic chain exercises are effective in restoring muscle strength, they often need to be included in a rehabilitation protocol. Unfortunately, the literature offers no clear-cut answer to this dilemma. Some studies have shown that open kinetic chain exercises, either isolated or associated with closed kinetic chain exercises, are more effective in restoring quadriceps strength as compared with the use of closed kinetic chain exercises alone.45, 46 Other studies reported no difference between the two types of exercises,47 whereas others still documented increased knee joint laxity due to the effect of open kinetic chain exercises 45 or no differences whatsoever.46, 48 Based on current scientific evidence, the attitude of many surgeons is to permit open kinetic chain exercises starting at 6 weeks postoperative 49, 50 with a view to reduce stress on the graft. Beynnon and Fleming 43 demonstrated that the peak of ACL lengthening is identical with both types of exercises and that the differences are negligible or may not be clinically significant. One of the types of exercises physiotherapists most often prescribe in the first days postoperative is simple lifting of the operated limb with or without a brace. Although an open kinetic exercise that may be potentially harmful, Shaw et al.51 reported that it does not increase postoperative joint laxity. Finally, although open kinetic chain exercises place greater stress on the graft, there is no scientific evidence that they pose a greater risk of damaging it. Hence, we can consider authorizing both open kinetic chain and closed kinetic chain exercises, mindful, however, that progression is dictated by muscle function capacity rather than by a rigid timeframe. effetto sulla stabilità 40. Le modalità dell’esercizio se a catena aperta o chiusa, nella riabilitazione del ACL sono l’ulteriore argomento di ampio dibattito. Ambedue gli esercizi si sono dimostrati efficaci per il recupero del deficit di forza muscolare ma gli esercizi OKC causano forze di scivolamento anteriore maggiori rispetto agli esercizi a catena chiusa (CKC), risultando potenzialmente più dannosi per il trapianto 41, 42. Tali forze di scivolamento anteriori sono maggiori tra i 30 e 0 gradi raggiungendo i 150N rispetto ad esercizi agli stessi gradi ma effettuati a CKC che mostrano un picco di soli 50N. Tali osservazioni sono state dimostrate anche in vivo da diversi autori 43,44. Ma, d’altra parte, è ben nota l’efficacia degli esercizi OCK per il recupero della forza muscolare e spesso è necessario includere tali esercizi nel protocollo riabilitativo. Sfortunatamente, l’analisi della letteratura non provvede a fornirci un’univoca risposta al riguardo. Alcuni studi hanno mostrato che gli esercizi isolati OKC o associati ad esercizi di CKC sono più efficaci per il ripristino della forza quadricipitale rispetto agli esercizi solo a CKC, 45,46. Altri autori non hanno riscontrato differenze tra i due esercizi 47. In aggiunta, altri autori hanno documentato invece un incremento della lassità per effetto degli esercizi OKC 45 mentre altri non hanno riscontrato tali differenze 46, 48. Basandosi sull’evidenza scientifica, l’atteggiamento di molti chirurghi è di autorizzare esercizi OKC solo dopo 6 settimane dall’intervento 49, 50 allo scopo di ridurre le sollecitazioni sul trapianto. Beynnon e Fleming 43 hanno dimostrato che il picco di allungamento del legamento crociato anteriore è simile durante le due tipologie di esercizi e che le differenze erano minime e forse non clinicamente significanti. Uno degli esercizi più frequentemente prescritti dai fisioterapisti sin dai primi giorni postoperatori è il semplice sollevamento dell’arto operato con o senza il tutore. Tale esercizio, seppure a catena aperta e quindi potenzialmente dannoso, non determina alcun incremento della lassità postoperatoria come dimostrato da Shaw et al.51 In conclusione, seppure sono state dimostrate le maggiori sollecitazioni degli esercizi OCK sul trapianto, non vi sono altrettanto evidenze scientifiche sui possibili danni arrecati al trapianto. Pertanto, possono essere autorizzati esercizi contro resistenza, sia OCK sia CKC, rispettando, però, una progressione non tanto dettata dal tempo quanto delle capacità funzionali del muscolo. Conclusions Conclusioni Until a few years ago, rehabilitation after ACL reconstruction was based on two criteria: 1) protecting the graft from any functional stress Vol. 67 - No. 4 MARIANI Nella riabilitazione del legamento crociato anteriore sino a pochi anni or sono ci siamo basati MEDICINA DELLO SPORT 535 MARIANI Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction during the first phase; and 2) a timeframe of the natural history of the graft. The natural history dictates the healing timeframe and consequently influences tissue function. But by the same token, tissue function can influence the healing process. This phenomenon, known in biology as Wolff’s Law, which states that bone grows and remodels in response to the forces that are placed upon it, helps us to understand from a different perspective the complexity of ACL rehabilitation. Because normal stress can stimulate the intricate process of graft maturation, rehabilitation therapists need to apply graded exercises and, importantly, regularly monitor the restoration of muscle strength and neuromotor functions of the limb. In so doing, return to play can be made safer and need not be restricted to the 6-month limit thought to be necessary for recovery. To expedite early return to play, the rehabilitation therapist should work closely together with the surgeon who should devote maximum attention to reducing AMI during the operation and the early postoperative period. References/Bibliografia 1) Amiel D, Kleiner JB, Roux RD. The phenomenon of “ligamentization”: anterior cruciate ligament reconstruction with autogenous patellar tendon. J Orthop Res 1986;4:162-72. 2) Janssen R, Scheffler SU. Intra-articular remodelling of hamstring tendon grafts after anterior cruciate ligament reconstruction. 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La presenza di fisiologiche sollecitazioni può stimolare il complesso processo di maturazione del trapianto e che quindi diviene fondamentale per il riabilitatore non solo la semplice somministrazione di esercizi a difficoltà progressiva ma sopra tutto la possibilità di valutare periodicamente il recupero della forza muscolare e delle funzioni neuromotorie dell’arto. Il RTP in tal modo diviene più sicuro e non più limitato dai quei 6 mesi sin qui ipotizzati come necessari per il recupero. Per un precoce RTP al riabilitatore si deve affiancare il chirurgo che deve, sia durante l’intervento sia nelle prime fasi postoperatorie, prestare la massima attenzione alla riduzione dell’AMI. and severity of quadriceps inhibition in a consecutive sample of 100 patients with complete acute anterior cruciate ligament rupture. J Orthop Res 2004;22:925-30. 10) Snyder-Mackler L, De Luca PF,Williams PR. 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Conflicts of interest.—The authors certifies that there is no conflict of interest with any financial organization related to the material discussed in the manuscript. Received on November 6, 2014. - Accepted for publication on December 2, 2014. Corresponding author: P. P. Mariani, University of Foro Italico, Piazza Lauro de Bosis 5, 00136 Roma. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 537 Physiological area Area fisiologica MED SPORT 2014;67:539-53 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists Gli effetti dello slackline training sulla postura corporea nei judoisti L. SANTOS 1 J. FERNÁNDEZ-RÍO 2, B. FERNÁNDEZ-GARCÍA 1, M. DUE JAKOBSEN 3 1University School of Sports Medicine, University of Oviedo, Spain Sciences Department, University of Oviedo, Spain 3National Research Centre for the Working Environment, Copenhagen, Denmark; Institute for Sports Science and Clinical Biomechanics, University of Southern Denmark, Odense, Denmark 2Educational SUMMARY Aim. This study investigates the effects of Slackline on postural control and jumping performance in judoists. Methods. Fifteen judoists were randomly distributed into an experimental group (EG: N.=8, 16.0±1.73 years) and a control group (CG: N.=7, 15.43±2.23 years). While both groups followed the same judo training program during the 4 weeks of the study, the EG completed an additional supervised Slackline training (2 sessions per week of 60 min each one, for 4 weeks). Several key postural control parameters were assessed with a footscan baropodometric platform (sway length, ellipse surface and average speed) in three tests: bipedal support, right-foot support and leftfoot support. All these tests were developed during 10 seconds and in an open eyes situation. Additionally, jumping performance expressed as flight time, was assessed in two tests (the drop jump [DJ] and the countermovement jump [CMJ]) at baseline and after 4-week follow-up. Moreover, perceived exertion (RPE) was rated on a 6-20 Borg scale, and local muscle perceived exertion (L-RPE) was obtained after each training session. Results. Final tests showed that the EG significantly reduced bipedal sway length, bipedal average speed, right-foot sway length and left-foot sway length, and the CMJ flight time was increased (P<0.05). On his part, the average RPE score of all training sessions was 10.86±0.62, and the average of L-RPE of all training sessions were 30.71%, 20.53% and 18.74% for the calves, hamstrings and quadriceps respectively. Discussion. The results indicate that a 4-week supervised Slackline training program has a significant positive effect on young judoists’ postural control and jumping performance. Conclusion. Slackline training can be safely incorporated into a judoists’ training protocol to improve postural control and jumping performance. Key words: Postural balance - Plyometric exercise - Martial arts. RIASSUNTO Obiettivo. L’obiettivo era quello di valutare gli effetti della Slackline sul controllo posturale e sul svilupo nel saltare Metodi. Quindici judoka sono stati casualmente distribuiti in un gruppo sperimentale (GE: N.=8, 16,0±1,73 anni) e un’altro gruppo di controllo (GC N.=7, 15,43±2,23 anni). Mentre entrambi i gruppi hanno seguito lo stesso programma d’allenamento di judo durante le 4 settimane dello studio, il GE ha completato un sorvegliato addestramento Slackline (2 sessioni settimanali di 60 minuti ciascuna per 4 settimane). Diversi parametri di controllo posturale sono stati valutati con una piattaforma footscan baropodometrica (lunghezza di rotolamento, superficie ellisse e velocità media) in 3 prove: supporto bipede, supporto piede destro e supporto piede sinistro.tutte queste prove sono state sviluppate per 10 secondi e in una situazione ad occhi aperti. Inoltre, il svilupo nel saltare espresso come tempo di volo,è stato valutato in 2 prove (il salto di goccia [DJ] e il salto contromovimento [CMJ]) sulla base e dopo 4 settimane di seguimento. Inoltre, lo sforzo percipito (RPE) sono stati valutati su una Borg 6-20 punto di scala, e lo sforzo muscolare locale (L-RPE), sono ottenuti dopo ogni sessione d´allenamento. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 539 SANTOS The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists Risultati. Le prove finali hanno mostrato che il GE ha ridotto significativamente la lunghezza bipede d’oscillazione, lunghezza piede destro, lunghezza piede sinistro, e il CJM tempo di volo è stato aumentato (P<0,05). Nel frattempo, il punteggio medio RPE di tutte le sesione d’allenamento è stato 10,86±0,62, e nei L-RPE in tutte le sessione sono stati 30,71%, 20,53% e 18,74% relativamente per le polpacci, le tendine del ginocchio e quadricipiti. Discussione. I risultati indicano che un programma di 4 settimane, sotto la supervisione del programma di formazione Slackline, ha un effetto positivo molto significativo sui giovanni judoka, sul controllo posturale e anche sullo sviluppo nel saltare. Conclusioni. La formazione con la Slackline puo essere incorporata in modo sicuro nel protocollo di allenamento di un judoka per migliorare il controllo posturale e le prestazioni nel salto. Parole chiave: Equilibrio posturale - Esercizio pilometrico - Arti marziali. J udo is a popular Japanese martial art and an Olympic and Paralympic sport. It is a combat where the fight is won when the opponent is thrown on the back or in a ground situation causing submission by neck choke, elbow arm lock or immobilization.1 As a result, judoists are highly dependent on their postural control and muscle strength.2 Body posture can be defined as the relative position of the different body parts related to each other, the context or the gravitational field.3 In combat, judoists try to maintain body posture while constantly being challenged by their own movements and external forces applied by their opponents.4 The goal of a judoist is to create an unstable situation for their opponent and attack at that point. Hence, judo combat might be considered a struggle to maintain postural control. Slackline is an emerging recreational sport activity where people try to walk and maintain balance on a polyester band that is placed between two anchor points. As the slackline provides an unstable base of support with quickly oscillating medio-lateral body perturbations (which may be considered as the main difference between slacklining and classical balance training), it induces high challenges for the postural control.5 Previous studies on Slackline have shown that it can improve postural stability in single leg stance on a stable surface 6 and postural control.5 Nevertheless, other previous studies on the effects of Slackline on strength development have been scarce and with contrasting findings. Granacher et al.7 examined the impact of slacklining in young adults and found improvements in rate of force development, but not in maximal torque or jump height. Furthermore, Donath et al.8 observed no effects of Slackline training on jumping performance in students. To our knowledge, there are no published studies on the effects of slackline training in athletes. Regarding the 540 I l judo è una popolare arte marziale giapponese e uno sport olimpico e paralimpico. È un combattimento dove per vincere bisogna proiettare l’avversario sulla spalla o al suolo causandone la sottomissione mediante le tecniche di presa al collo, leva al braccio o immobilizzazione 1. Di conseguenza, la performance dei judoisti dipende molto dal loro controllo posturale e dalla loro forza muscolare 2. La postura corporea può essere definita come la posizione relativa delle diverse parti del corpo l’una rispetto all’altra, in relazione al contesto e in relazione al campo gravitazionale 3. Nel combattimento, i judoisti cercano di mantenere la postura corporea contro i loro stessi movimenti e le forze esterne applicate dagli avversari 4. L’obiettivo di un judoista è quello di creare una situazione di instabilità per il proprio avversario e di attaccarlo nello stesso momento. Pertanto, il combattimento di judo può essere considerato una lotta per il mantenimento del controllo posturale. Lo slacklining è un’attività sportiva ricreativa emergente nella quale le persone cercano di camminare e mantenere l’equilibrio su una fettuccia piatta di poliestere (slackline) tesa tra due punti di ancoraggio. Fornendo una base di appoggio instabile, con rapide perturbazioni oscillatorie mediolaterali del corpo (che possono essere considerate la principale differenza tra lo slacklining e il classico allenamento dell’equilibrio), tale disciplina comporta elevate sfide per il controllo posturale5. Precedenti studi sullo slacklining hanno mostrato che tale attività migliora la stabilità posturale con una gamba su una superficie stabile 6 e il controllo posturale 5. Ciononostante, vi è una scarsità di studi relativi agli effetti dello slacklining sullo sviluppo della forza e i risultati degli studi esistenti sono spesso contrastanti. Granacher et al.7 hanno esaminato l’impatto dello slacklining su giovani adulti e hanno osservato miglioramenti nel tasso di sviluppo della forza, ma non nella torsione massimale o nell’altezza del salto. Inoltre, Donath e colleghi8 non hanno osservato alcun effetto dell’allenamento di slacklining sulla performance del salto negli studenti. Entro i limiti della nostra conoscenza, non sono stati pubblicati studi sugli effetti dell’allenamento di slacklining sugli atleti. Considerati i possibili benefici per l’equi- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists possible balance and strength benefits of the use of Slackline for judoists, whether it were considered as a crosstraining tool, the aim of the present study was to evaluate the changes in postural control and jumping performance in judoists, after a slackline training program. SANTOS librio e la resistenza derivanti dall’utilizzo dello slacklining per i judoisti, utilizzato come strumento di allenamento trasversale, obiettivo del presente studio è stato quello di valutare i cambiamenti nel controllo posturale e nella performance del salto nei judoisti, dopo un programma di allenamento di slacklining. Materials and methods Materiali e metodi Subjects Soggetti A group of 15 (12 males, 3 females) regional and national-level under-20 judoists participated in the project. The study was designed and carried out in accordance with the guidelines contained in the declaration of Helsinki, and approved by the Regional Clinical Research Ethics Committee of the Principality of Asturias, Spain (No. 32/2014). An informed written consent was obtained from all participants. Those who were under 18, their parents signed the same document. None of them had experience slackline training and none had any history of musculoskeletal, neurological or orthopaedic disorders. Al progetto ha preso parte un gruppo di 15 judoisti di livello regionale e nazionale (12 maschi, 3 femmine), di età inferiore ai 20 anni. Lo studio è stato disegnato e condotto in armonia con le linee guida della Dichiarazione di Helsinki ed è stato approvato dal Comitato etico regionale per la sperimentazione clinica del principato di Asturia, Spagna (n. 32/2014). Tutti i partecipanti hanno fornito il loro consenso informato scritto. Per i soggetti di età inferiore ai 18 anni, i genitori hanno firmato lo stesso documento di consenso informato. Nessuno dei partecipanti aveva avuto esperienze di allenamento di slacklining e nessuno presentava disturbi muscoloscheletrici, neurologici od ortopedici nell’anamnesi. Intervention Intervento A randomized, fully controlled experimental design was used to examine the effects of supervised slackline training in the group of judoists. Participants were randomly distributed into an Experimental Group (EG, Slackline, N.=8) and a Control Group (CG, no Slackline, N.=7) through a simple draw among all participants. Age, height, weight and the sum of 6 skinfolds (S6SK: abdominal, suprailiac, tricipital, subescapular, thigh, and medial leg), using a skinfold caliper (Holtain®, UK), were determined before and after a 4-weeks slackline training. Baseline characteristics of both groups are showed in Table I. Unfortunately, one judoist from the EG dropped out before the completion of the study. While both groups followed the same judo training program during the 4 weeks of the study, the EG completed an additional supervised slackline training (2 sessions per week of 60 min each one). A Gibbon SlacklineTM classic line (ID Sports, Stuttgart, Germany), (length: 25 m, width: 0.05 m) was employed to develop slackline tasks. To provide a safe training environment, several gymnastic mats were placed under slackline. Un disegno sperimentale randomizzato e interamente controllato è stato usato per esaminare gli effetti di un allenamento supervisionato di slacklining sul gruppo di judoisti. I partecipanti sono stati distribuiti in maniera casuale in un Gruppo sperimentale (GS, slackline, N.=8) e in un Gruppo di controllo (GC, senza slackline, N.=7) mediante un semplice sorteggio tra tutti i partecipanti. Età, altezza, peso e somma delle 6 pliche cutanee (S6SK: addominale, sovrailiaca, tricipitale, sottoscapolare, femorale e mediale della gamba) misurate con un plicometro Holtain® (Regno Unito), sono stati determinati prima e dopo un allenamento di 4 settimane di slacklining. Le caratteristiche basali di entrambi i gruppi sono mostrate in Tabella I. Un judoista del GS si è ritirato prima del completamento dello studio. Entrambi i gruppi hanno seguito lo stesso programma di allenamento di judo nel corso delle 4 settimane dello studio, ma il GS ha completato un ulteriore allenamento supervisionato di slacklining (2 sessioni alla settimana di 60 minuti ciascuna). Uno slackline GibbonTM classic line (ID Sports, Stuttgart, Germania) (lunghezza: 25 m, larghezza: 0,05 m) è stato usato per svolgere i compiti di slacklining. Per garantire un ambiente di allenamento sicuro, sono stati collocati numerosi tappetini da ginnastica sotto lo slackline. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 541 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Table I.—Characteristics of the participants (Mean±SD). Tabella I. — Caratteristiche dei partecipanti (media±DS). Demographics Age (years) Height (cm) Mass (kg) Body fat (mm) Dominant leg Sex (male/female) Judo degree Competitive level CG (N.=7) EG (N.=8) 15.43±2.25 164.86±4.03 65.47±13.61 111.2±63.13 (5 right-leg/2 left-leg) (6/1) (4 brown belt/3 black belt 1st Dan) (4 national/3 regional) 16.0±1.6 172.67±7.21 66.11±10.91 90.85±53.88 (6 right-leg/1 left-leg/1 no dominance) (6/2) (4 brown belt/4 black belt 1st Dan) (4 national/4 regional) cm: centimetres; kg: kilograms; mm: millimetres. Table II.—Slackline training protocol. Tabella II. — Protocollo di allenamento di slacklining. Week Tasks 1st 1st 2nd 2nd 3rd 3rd 4th 4th Standing and first steps with support and minor support Standing and steps with minor support and without support Walking forward and backward Catch and pass a ball Turns on the line Standing up from a sitting position Standing and juggling balls Walking with constrains (e.g. arms akimbo) and two people standing on the slack Length of the line (m) 7-10 7-10 10-12 10-12 10-12 12-18 12-18 12-18 Slackline training program Programma di allenamento di slacklining The EG performed eight balance training sessions using a Slackline for 4 weeks on nonconsecutive days (Table II). All slackline sessions lasted 60 min. They were held in a gym where two pillars were used as anchors points to fix the nylon band about 30 cm above the floor. Sessions protocol was always the same: warm up (run forward and backward, lateral run, skipping, walk forward and shoulder movements ‑ forward and backward ‑ and stretching of the main locomotive system muscle groups, during 10 min), slackline tasks [45 min] and cool down [stretching of the main locomotive system muscle groups, during 5 min]). Tasks were selected based on several Slackline previous studies,5, 9 as well as the personal experience of the authors. All tasks were performed barefooted to maximize the impact of the balance workout. In the first week, judoists learned to stand on the band with handheld assistance from the coach. They walked several steps forward and tried different single and tandem static stances (firstly, with support and a minor support from the coach and later without support). Throughout the second week, they walked forward and backward without help. Il gruppo sperimentale (GS) ha effettuato otto sessioni di allenamento dell’equilibrio usando uno slackline per 4 settimane in giorni non consecutivi (Tabella II). Tutte le sessioni di slacklining sono durate 60 minuti. Gli allenamenti si sono tenuti in una palestra usando due pilastri come punti di ancoraggio, ai quali è stata fissata la fettuccia di nylon a circa 30 cm di altezza dal suolo. Il protocollo delle sessioni era sempre lo stesso: riscaldamento (10 minuti di corsa avanti e indietro, corsa laterale, saltelli, camminata in avanti, movimenti della spalla in avanti e indietro e stretching dei principali gruppi muscolari del sistema locomotore), compiti di slacklining [45 minuti] e raffreddamento [stretching dei principali gruppi muscolari del sistema locomotore per 5 minuti]). I compiti sono stati selezionati in base a numerosi studi precedentemente condotti sullo slacklining 5, 9, oltre che in base all’esperienza personale degli autori. Tutti i compiti sono stati svolti a piedi nudi per massimizzare l’impatto dell’allenamento sull’equilibrio. Nella prima settimana, i judoisti hanno imparato a rimanere in piedi sulla fettuccia sostenendosi alla mano dell’allenatore. I soggetti hanno compiuto numerosi passi in avanti e hanno provato posizioni statiche singole e tandem (prima con il supporto dell’allenatore, poi con un supporto minore e infine senza supporto). Nel corso della seconda settimana, i soggetti hanno camminato in avanti e in- 542 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Measurements and data collection procedure dietro senza ricevere alcun supporto. Inoltre, hanno afferrato e lanciato diversi tipi di palle (da tennis, pallamano e pallacanestro) in posizioni statiche e dinamiche, tandem e singole. Nel corso della terza settimana, i judoisti hanno effettuato torsioni di 90° e 180° verso il lato destro e sinistro rimanendo in piedi sullo slackline. Successivamente, si sono alzati da una posizione seduta a metà della fettuccia per pochi secondi (il punto di maggiore instabilità) prima di dirigersi camminando verso il termine della fettuccia. Nel corso della quarta settimana, i partecipanti hanno camminato verso il centro della fettuccia effettuando giochi di destrezza con palle di diverse dimensioni con entrambe le mani per 2030 secondi. Successivamente, i partecipanti hanno camminato in avanti e indietro tenendo entrambe le mani sui fianchi e le braccia sul torace (solo il braccio destro, solo il braccio sinistro, entrambe le braccia, il braccio sinistro allungato in avanti, il braccio destro esteso ecc.). Infine, due judoisti hanno camminato l’uno verso l’altro da ciascuna estremità dello slackline e hanno unito le mani al centro per muoversi insieme in avanti e indietro. La durata dell’allenamento di slacklining è stata aumentata due volte: alla quinta sessione di allenamento (inizio della seconda settimana, da 7-10 a 10-12 minuti) e all’undicesima sessione di allenamento (termine della terza settimana, da 10-12 a 12-18 minuti). Postural Misurazioni e procedura di raccolta dei dati In addition, they caught and threw and caught different types of balls (tennis, handball and basketball) in dynamic and static single and tandem positions. Across the third week, judoists made 90º and 180º turns towards right and left side while standing on the Slackline. Subsequently, they stood up from a sitting position in the middle of the band for a few seconds (the point of greatest instability) before walking until the end of the band. During the fourth week, participants walked to the middle of the band to juggle different size balls with both hands for 20-30 s. Later, they walked forward and backward hold hands akimbo placing their arms over their chest (only right arm, only left arm, both arms, left arm extended up front, right arm extended, etc). Finally, two judoists walked from each end of the Slackline, and then they joined hands in the middle to move together forward and backward. Slackline length was increased twice; the fifth training session (beginning of the second week, from 7-10 to 10-12 m) and the eleventh training session (end of the third week, from 10-12 to 12-18 m). control A footscan baropodometric platform from FreeMEDTM Sensormedica, S.A.S. (Rome, Italy) was employed for data collection.10 The goal was to analyse displacement of the participants’ centre of pressure during 10 s in 3 different backgrounds: bipedal support, rightfoot support and left-foot support. All tests were performed barefooted following recommendations of the French Association of Posture 11 and in an open eyes situation. These tests were selected because they have been proven to assess several key postural control parameters:11 sway length (displacement of the centre of pressure, mm), ellipse surface (precision area of the postural control, mm2) and average speed (postural reactions to maintain balance, mm/s). Data were registered and analyzed with the Free-Step v.1.0.3 software (Rome, Italy).10 To familiarize the participants to the test condition and verify their understanding of instructions, preliminary practice trials were given.9 They had to look at a fixed target (10 cm2 circle) located 2.5 m away from the platform at a height of 1.65 m. The non-stance Vol. 67 - No. 4 Controllo posturale Una piattaforma baropodometrica FreeMEDTM, Sensormedica S.A.S (Roma, Italia), è stata utilizzata per la raccolta dei dati 10. L’obiettivo era quello di analizzare lo spostamento del centro di pressione dei partecipanti nel corso di 10 secondi in 3 diversi contesti: appoggio su entrambi i piedi, appoggio sul piede destro e appoggio sul piede sinistro. Tutti i test sono stati condotti a piedi nudi seguendo le raccomandazioni della “French Association of Posture” 11 e i partecipanti hanno tenuto gli occhi aperti. Tali test sono stati selezionati perché si sono dimostrati in grado di valutare numerosi parametri chiave di controllo posturale:11 lunghezza dell’oscillazione (spostamento del centro di pressione, mm) superficie dell’ellisse (area di precisione del controllo posturale, mm2) e velocità media (reazioni posturali per mantenere l’equilibrio, mm/s). I dati sono stati registrati e analizzati con il software Free-Step v.1.0.3 (Roma, Italia) 10. Per far familiarizzare i partecipanti con le condizioni del test e verificare la loro comprensione delle istruzioni, sono state condotte delle prove pratiche preliminari 9. I partecipanti dovevano guardare verso un obiettivo fisso (cerchio di 10 cm2) posizionato a 2,5 m dalla piattaforma e MEDICINA DELLO SPORT 543 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS leg had to be elevated at least 5 cm above the platform while hands were held akimbo.12 Bipedal support test stance was established at the distance of 17 cm. In addition, they were instructed to stand as still as possible. A test assistant was available for the participants to grasp on in order to prevent the danger of the falling three attempts for each test condition were allowed. A break of 1 min was warranted between each trial. An attempt was defined as invalid and was repeated whether participants touched the ground with their contralateral leg or grasped to the tests assistant. a un’altezza di 1,65 m. La gamba non d’appoggio doveva essere elevata di almeno 5 cm sopra la piattaforma mentre le mani dovevano essere tenute sui fianchi12. La posizione del test con appoggio su entrambi i piedi è stata fissata a una distanza di 17 cm. Inoltre, i partecipanti sono stati istruiti per rimanere il più immobili possibile. I partecipanti potevano aggrapparsi a un assistente del test al fine di evitare il pericolo di caduta nel corso dei tre tentativi per ciascuna condizione di test. Tra ogni prova è stata concessa una pausa di 1 minuto. Un tentativo è stato definito non valido ed è stato ripetuto se i partecipanti toccavano il terreno con la loro gamba controlaterale o se si aggrappavano all’assistente del test. Jumping Performance performance After a standard warm-up (10 min of static cycling and stretching of the main locomotive system muscle groups), judoists performed the following tests on a contact time platform (Ergojump®, Finland): DJ from a 30-cm box, and CMJ. DJ and CMJ tests are similar, except for the athletes’ initial position. In the CMJ, participants stand upright on the contact-time platform, whereas in the DJ, participants stand on a box and jump down on the contact time platform and perform a CMJ once both feet have landed at the same time. Both tests are performed with both hands held akimbo. Participants were asked to jump as high as possible. Exact instructions for performing these tests have been previously described and they were transmitted to the participants.13 As in the postural control tests, to familiarize the participants to the test condition and verify their understanding of instructions, preliminary practice trials were given.9 Knee flexion was evaluated using an electronic goniometer (Ergotest Technology, Norway), and jumps in which knee flexion was greater than 90º were rejected (taking into account that 0º is considered the standing position). Flight time (ms) was measured with a digital timer connected by a cable to the platform. This timer was triggered by the athlete’s feet at the moment of release from the platform and was stopped at the moment of ground contact. Participants performed 3 attempts of each test (CMJ and DJ), with a resting period of 1 min among jumps. The best trial of the 3 CMJs and DJs in terms of flight time, was taken for further data analysis. These two tests have been reported to assess the jumping performance.13 544 del salto Dopo un riscaldamento standard (10 minuti di pedalata statica e stretching dei principali gruppi muscolari del sistema locomotore), i judoisti hanno effettuato i seguenti test su una piattaforma dinamometrica (Ergojump®, Finlandia): DJ da una scatola di 30 cm e CMJ. I test DJ e CMJ sono simili, fatta eccezione per la posizione di partenza degli atleti. Nel CMJ, i partecipanti sono in posizione eretta sulla piattaforma dinamometrica, mentre nel DJ, i partecipanti sono in piedi su una scatola e saltano giù sulla piattaforma dinamometrica ed effettuano il CMJ una volta che entrambi i piedi sono atterrati nello stesso momento. Entrambi i test vengono effettuati con entrambe le mani sui fianchi. Ai partecipanti è stato chiesto di saltare il più in alto possibile. Istruzioni esatte per l’esecuzione di tali test sono state precedentemente descritte e fornite ai partecipanti 13. Come nei test sul controllo posturale, per far familiarizzare i partecipanti con la condizione del test e verificare la loro comprensione delle istruzioni, sono state condotte delle prove pratiche preliminari 9. La flessione del ginocchio è stata valutata usando un goniometro elettronico (Ergotest Technology, Norvegia) e i salti nei quali la flessione del ginocchio era superiore a 90° sono stati scartati (tenendo in considerazione che 0° è considerata la posizione eretta). Il tempo di volo (ms) è stato misurato con un cronometro digitale collegato via cavo alla piattaforma. Questo cronometro è stato avviato nel momento in cui il piede dell’atleta si staccava dalla piattaforma e si è interrotto nel momento di contatto con il suolo. I partecipanti hanno effettuato 3 tentativi per ogni test (CMJ e DJ), con un periodo di riposo di 1 minuto tra i salti. La migliore prova dei 3 test CMJ e DJ in termini di tempo di volo è stata presa in considerazione per condurre ulteriori analisi dei dati. Questi due test sono considerati valide valutazioni della performance del salto 13. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists Ratings SANTOS Valutazioni dello sforzo percepito of perceived exertion Morgan and Borg 14 observed that the rate of change in the ratings of perceived exertion (RPE) during prolonged work can be used as a sensitive predictor of the point of self-imposed exhaustion. The commonly employed Borg 6-20 Scale assumes a linear function between perceptual and physiological (oxygen uptake [VO2] and heart rate [HR]) or physical (work rate) parameters.15 Judo training includes physical, physiological, psychological, technical and tactical components.1, 16 Therefore, the overall workload can be very demanding. Judo coaches are constantly looking for training methods that could give their athletes an edge over their opponents, but it is not easy to include new exercises in a tight training routine. Thus, it is necessary to assess the workload of these new tasks. Hence, RPE was included into the research project. Borg’s 6-20 Scale was explained to all participants prior to the beginning of the slackline training. It remained in full view of the judoists for the complete duration of the sessions, and they were asked to rate their perceived exertion at the end of each one. Morgan e Borg 14 hanno osservato che il tasso di cambiamento nelle valutazioni dello sforzo percepito (ratings of perceived exertion, RPE) durante il lavoro prolungato può essere usato quale fattore predittivo sensibile del punto di esaurimento auto-imposto. La scala di Borg 6-20 comunemente utilizzata presuppone una funzione lineare tra parametri percettivi e fisiologici (consumo di ossigeno [VO2] e frequenza cardiaca o parametri fisici (tasso di lavoro) 15. L’allenamento di judo include componenti fisiche, fisiologiche, psicologiche, tecniche e tattiche 1, 16. Pertanto, il carico di lavoro complessivo può essere estremamente impegnativo. Gli allenatori di judo cercano costantemente metodi di allenamento che possano fornire ai loro atleti un margine competitivo rispetto agli avversari, ma non è semplice includere nuovi esercizi fisici in una routine di allenamento serrata. Pertanto, è necessario valutare il carico di lavoro di tali nuovi compiti. Di conseguenza, la valutazione dello sforzo percepito (RPE) è stata inclusa nel progetto di ricerca. La scala 6-20 di Borg è stata spiegata a tutti i partecipanti prima dell’inizio dell’allenamento di slacklining. Essa è rimasta bene in vista dei judoisti per l’intera durata delle sessioni ed è stato chiesto loro di valutare lo sforzo percepito al termine di ciascuna sessione. Local-RPE RPE A variation of Borg scale has been used to estimate the perceived exertion in specific body parts and/or muscles of wrestlers.17 The same methodology was used in the present study to assess the local workload of the slackline training program. At the end of each training session, participants were asked to indicate the locomotive system muscles groups’ they perceived to experience exertion (which muscle groups they felt had been involved in the slackline tasks), on an anatomical diagram of the anterior and posterior views on the body. The goal was to understand this type of exercises and incorporate them safely into the judoists’ training protocol (Table II). Una variante della scala di Borg è stata usata per stimare lo sforzo percepito in specifiche parti del corpo e/o muscoli degli atleti 17. La stessa metodologia è stata usata nel presente studio per valutare il carico di lavoro locale del programma di allenamento di slacklining. Al termine di ogni sessione di allenamento, ai partecipanti è stato chiesto di indicare per quali muscoli del sistema locomotore avessero percepito uno sforzo maggiore (quali gruppi muscolari sentivano che erano stati coinvolti nei compiti di slacklining) su un diagramma anatomico delle vedute anteriori e posteriori del corpo. L’obiettivo era quello di comprendere questo tipo di esercizi fisici e di includerli con sicurezza nel protocollo di allenamento dei judoisti (Tabella II). Statistical analysis Analisi statistica All data were analyzed using The Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) version 19.0 (IBM, Chicago, IL). First, exploratory analyses were conducted to establish whether data met parametric assumptions. The Shapiro-Wilk test showed that all the dependent variables (sway length, ellipse surface, aver- Tutti i dati sono stati analizzati usando il software statistico per le scienze sociali (SPSS), versione 19.0 (IBM, Chicago, IL). Per prima cosa, sono state condotte delle analisi esplorative per stabilire se i dati soddisfacevano le supposizioni parametriche. Il test di Shapiro-Wilk ha mostrato che tutte le variabili dipendenti (lunghezza di oscillazione, superficie dell’ellisse, velocità media, CMJ e DJ) Vol. 67 - No. 4 locale MEDICINA DELLO SPORT 545 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS age speed, CMJ and DJ) were normally distributed (Sig.<0.05). Therefore, parametric tests were used to analyze gathered data. A oneway analysis of variance (ANOVA), selecting Levene’s test, was used to assess the equality of variances in the samples; that is the homogeneity of variance (P>0.05) between study groups (EG, CG).18 Pre- and post-test descriptive statistics were also calculated. Finally, the paired samples t-test was used to study the effects of the training program on both groups. For all statistical analyses, the level of significance was set at P<0.05. In addition Effect Size (ƒ) was computed and reported when significant differences were obtained among groups. According to Coe, “the Effect Size is a measure of the effectiveness of the treatment”.19 This formula was employed: ƒ=(MEX-MC)/(SDC).20 avevano una distribuzione normale (Sig.<0,05). Pertanto, i test parametrici sono stati usati per analizzare i dati raccolti. Un’analisi della varianza a una via (ANOVA), utilizzando il test di Levene, è stata condotta per valutare l’eguaglianza delle varianze nei campioni, cioè l’omogeneità della varianza (P>0,05) tra i gruppi di studio (GS, GC) 18. È stata calcolata anche la statistica descrittiva pre- e post-test. Infine, il test t per campioni appaiati è stato usato per studiare gli effetti del programma di allenamento su entrambi i gruppi. Per tutte le analisi statistiche, il livello statistico di significatività è stato fissato a P<0,05. Inoltre, l’ampiezza dell’effetto (ƒ) è stato calcolata e riportata quando sono state ottenute differenze significative tra i gruppi. Secondo Coe, “l’ampiezza dell’effetto è una misura dell’efficacia del trattamento” 19. È stata usata questa formula: ƒ=(MEX-MC)/(SDC) 20. Risultati Results Controllo posturale Postural control There were no significant differences between the EG and CG in the independent variables (anthropometric characteristics and training condition) at baseline. Regarding the dependent variables (all postural control parameters aforementioned), no significant differences were found between the EG and CG, except in the right-foot ellipse surface, where the CG was higher (P<0.04) and the right-foot sway length and right-foot average speed, where the EG was higher (P<0.001 and P<0.001, respectively) compared with the control group. At post-tests, the paired samples t-test revealed significant training effects for several variables in the EG; reductions in bipedal sway length from 134.15±37.34 to 95.47±37.82 mm (-28.8%, P<0.045), bipedal average speed from 139.82±37.33 to 102.91±41.45 mm/s (-26.4%, P<0.049), right-foot sway length from 943.55±745.51 to 311.51±61.54 mm (-67%, P<0.046), and left-foot sway length from 366.47±125.81 to 273.69±75.89 mm (-25.3%, P<0.049). According to Coe, “the Effect Size is a measure of the effectiveness of the treatment”.19 In the present study, strong in bipedal sway length (ƒ=1.34) and bipedal average speed (ƒ=1.26), moderate in left-foot sway length (ƒ=0.7), and weak in right-foot sway length (ƒ=0.07). On the other hand, in the CG no changes were found between the pre and the post-test scores in any of the variables assessed (Table III). 546 Non sono state osservate differenze significative tra il GS e il GC nelle variabili indipendenti (caratteristiche antropometriche e condizione di allenamento) al basale. Per quanto concerne le variabili dipendenti (tutti i parametri di controllo posturale sopramenzionati), non è stata osservata nessuna differenza significativa tra il GS e il GC, fatta eccezione per la superficie dell’ellisse col piede destro, più elevata nel GC (P<0,04), la lunghezza di oscillazione col piede destro e la velocità media col piede destro, più elevate nel GS (rispettivamente P<0,001 e P<0,001) rispetto al gruppo di controllo. Nel post-test, il test t per campioni appaiati ha rivelato significativi effetti dell’allenamento per numerose variabili nel GS; riduzioni nella lunghezza di oscillazione con entrambi i piedi da 134,15±37,34 a 95,47±37,82 mm (-28,8, P<0,045), velocità media con entrambi i piedi da 139,82±37,33 a 102,91±41,45 mm/s (-26,4%, P<0,049), lunghezza di oscillazione con il piede destro da 943,55±745,51 a 311,51±61,54 mm (-67%, P<0,046) e lunghezza di oscillazione con il piede sinistro da 366,47±125,81 a 273,69±75,89 mm (-25,3%, P<0,049). Secondo Coe, “l’ampiezza dell’effetto è una misura dell’efficacia del trattamento”19. Nel presente studio, essa era forte nella lunghezza di oscillazione con entrambi i piedi (ƒ=1,34) e nella velocità media con entrambi i piedi (ƒ=1,26), moderata nella lunghezza di oscillazione con il piede sinistro (ƒ=0,7) e debole nella lunghezza di oscillazione con il piede destro (ƒ=0,07). D’altro canto, nel GC non sono stati osservati cambiamenti tra i punteggi pre- e post-test in nessuna delle variabili valutate (Tabella III). MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Table III.—Postural control variables by group (mean±SD) and effect size. Tabella III. — Variabili di controllo posturale per gruppo (media±DS) e ampiezza dell’effetto. Experimental group Variables Pre Bipedal sway length (mm) Bipedal ellipse surface (mm2) Bipedal average speed (mm/s) Right-foot sway length (mm) Right-foot ellipse surface (mm2) Right-foot average speed (mm/s) Left-foot sway length (mm) Left-foot ellipse surface (mm2) Left-foot average speed (mm/s) 134.15±37.34 Control group Post Pre Post ƒ 95.47±37.82* 169.96±44.82 162.75±49.93 1.34 53.63±58.54 60.15±73.89 120.05±179.53 - 139.82±37.33 102.91±41.45* 174.50±47.27 166.08±50.01 1.26 943.55±745.51 311.51±61.54* 430.21±116.34 351.87±130.87 0.07 844.64±359.29 380.17±306.22 386.38±198.79 661.95±480.62 - 843.60±793.67 173.92±31.67 284.02±110.17 263.46±82.08 - 366.47±125.81 273.69±75.89* 382.88±86.50 348.03±105.21 0.7 489.26±372.30 585.21±423.71 559.09±523.97 445.78±294.60 - 279.63±132.37 192.21±67.54 292.47±85.64 294.82±90.14 - 87.17±179.47 mm: millimetres; mm2: millimetres squared; mm/s: millimetres per second ƒ=(MEX-MC)/(SDC) *Sig.<0.05 Jumping performance Performance del salto At pre-tests, no significant differences in the independent variables were found between the EG and CG. Regarding the dependent variable (flight time), no significant differences were found between the EG and CG, either. Hence, both study groups could be considered homogeneous. At post-tests, DJ flight time decreased from 559.14±34.93 msec to 457.71±11.94 ms (-18.14%) in CG, while in the EG, flight time increased not significantly from 529.29±58.30 ms to 545.86±59.98 ms (3.1 %). In the CMJ test, the values of the CG decreased from 479.14±34.81 ms to 477.00±22.37 ms (-0.44%, P<0.05), whereas the EG significantly increased from 507.71±52.79 ms to 555.00±49.72 (9.31%). Finally, the Effect Size was found to be strong (ƒ=3.49) in CMJ (Figure 1). Al pre-test, non sono state osservate differenze significative nelle variabili indipendenti tra GS e GC. Per quanto concerne le variabile dipendente (tempo di volo), non sono state osservate differenze significative tra il GS e il GC. Pertanto, entrambi i gruppi devono essere considerati omogenei. Al post-test, il tempo di volo nel test DJ è diminuito da 559,14±34,93 msec a 457,71±11,94 ms (-18,14%) nel GC mentre nel GS il tempo di volo è aumentato in maniera non significativa da 529,29±58,30 ms a 545,86±59,98 ms (3,1%). Nel test CMJ, i valori del GC sono diminuiti da 479,14±34,81 ms a 477,00±22,37 ms (-0,44%, P<0,05), mentre nel GS sono aumentati in maniera significativa da 507,71±52,79 ms s 555,00±49,72 (9,31%). Infine, è stata osservata una forte ampiezza dell’effetto (ƒ=3,49) nel test CMJ (Figura 1). RPE and L-RPE Participants reported a mean global RPE of 10.86±0.62 on the whole training process. Regarding Local-RPE, participants indicated more frequently the following muscles/body parts: calves, hamstrings and quadriceps (30.71%, 20.53% and 18.74% average values respectively). In addition, lumbars, adductors and Vol. 67 - No. 4 RPE e L-RPE I partecipanti hanno riportato una valutazione dello sforzo percepito (RPE) globale media di 10,86±0,62 per l’intero processo di allenamento. Per quanto concerne la RPE locale, i partecipanti hanno indicato un coinvolgimento più frequente dei seguenti muscoli/parti del corpo: polpacci, muscoli ischiocrurali e muscoli quadricipiti (valori medi pari rispettivamente a 30,71%, 20,53% e 18,74%). Inoltre, i muscoli lombari, gli adduttori e i glutei sono stati indicati meno frequentemente dai MEDICINA DELLO SPORT 547 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Figure 1.—DJ and CMJ tests mean results at pre and post-test in both groups. Figura 1. — Risultati medi dei test DJ e CMJ al pre- e post-test in entrambi i gruppi. gluteus were less frequently indicated by the judoists (13.03%, 8.03% and 4.81%, average values respectively). Finally, abdominals, foot muscles, lattisimus dorsi, forearms, pectoralis, deltoids and tibialis were rarely mentioned (1.6%, 0.71%, 0.71%, 0.53%, 0.53%, 0.35% and 0.35%, average values respectively) (Table IV). judoisti (valori medi pari rispettivamente a 13,03%, 8,03% e 4,81%). Infine, gli addominali, i muscoli del piede, il grande dorsale, gli avambracci, i pettorali, i deltoidi e i tibiali sono stati menzionati raramente (valori medi pari rispettivamente a 1,6%, 0,71%, 0,71%, 0,53%, 0,53%, 0,35% e 0,35%) (Tabella IV). Table IV.—Local-RPE: the body muscles participation in every Slackline training session expressed by judoists and average values of the whole training program. Tabella IV. — RPE locale: coinvolgimento dei muscoli del corpo in ogni sessione di allenamento di slacklining riferito dai judoisti e valori medi dell’intero programma di allenamento. Muscles Deltoids Latissimus Forearm Pectoralis Abdominals Lumbars Gluteus Quadriceps Hamstrings Calves Adductors Tibialis Foot muscles Session 1 Session 2 Session 3 Session 4 Session 5 Session 6 Session 7 Session 8 2.85% 2.85% 2.85% 1.2% 1.42% 24.28% 10.00% 17.14% 12.85% 30.23% 2.85% 2.85% 1.42% 11.42% 10.00% 14.28% 20,00% 37.13% 2.85% 11.42% 2.85% 18.57% 24.28% 31.42% 10.00% 4.28% 2.85% 22.85% 24.28% 32.64% 11.42% 14.28% 4.28% 22.85% 21.42% 25.71% 8.57% 2.85% 2.85% 1.42% 12.85% 4.28% 20.00% 20.00% 32.85% 5.71% 2.85% 4.28% 1.42% 11.42% 2.85% 17.14% 18.57% 30.04% 14.28% 2.85% 15.71% 4.28% 17.14% 22.85% 25.71% 8.57% Average values 0.35% 0.71% 0.53% 0.53% 1.60% 13.02% 4.81% 18.74% 20.53% 30.71% 8.03% 0.35% 0.71% % percent 548 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Discussion and conclusions Discussione e conclusioni The present study revealed that supervised slackline training, applied twice per week over a time span of 4 weeks, improved postural control (reduced bipedal sway length, bipedal average speed, right-foot sway length and left-foot sway length) and increased jump performance (CMJ flight time) in a group of regional and national-level under-20 judoists. Participants reported a fairly-light (11 points in the 6-20 Borg Scale) perceived exertion after the slackline training sessions (average data for all training sessions). The participants reported the calves, hamstrings and quadriceps muscles as the most exerted muscles during Slacklining (average data for all training sessions). Il presente studio ha rivelato che l’allenamento supervisionato di slacklining, condotto due volte alla settimana nel corso di 4 settimane, ha migliorato il controllo posturale (ha ridotto la lunghezza di oscillazione con entrambi i piedi, la velocità media con entrambi i piedi, la lunghezza di oscillazione con il piede destro e la lunghezza di oscillazione con il piede sinistro) e ha aumentato la performance del salto (tempo di volo nel test CMJ) in un gruppo di judoisti under-20 di livello nazionale. I partecipanti hanno riportato uno sforzo percepito abbastanza leggero (11 punti nella scala di Borg 6-20) dopo le sessioni di allenamento di slacklining (dati medi per tutte le sessioni di allenamento). I partecipanti hanno riportato che i muscoli più sollecitati durante l’allenamento con lo slackline erano i polpacci, i muscoli ischiocrurali e i muscoli quadricipiti (dati medi per tutte le sessioni di allenamento). Postural control Controllo posturale The EG significantly improved several postural control parameters. Our results are in accordance with the findings of previous research on Slackline. Pfusterschmed et al.5 concluded that the balance skills acquired by a group of adults after a 4-week slackline program can be transferred to other postural tasks. Keller et al.9 showed that 10 slackline sessions improved postural control in healthy adults. Recently, Donath et al.8 studied the effects of 6 weeks of slackline training in primary-school students finding large slackline-specific balance improvements. All these studies show that this activity can produce positive effects on balance. Nevertheless, Slackline is not always effective. Granacher et al.7 did not observe significant effects for static/dynamic postural control variables in healthy adults. In addition, according to Donath et al.8 slackline training has restricted effects over static and dynamic stance. In the present study, no positive effects were obtained in several postural control variables (bipedal ellipse surface, right-foot ellipse surface, right-foot average speed, left-foot ellipse surface, left-foot average speed). Taking into account an overall point of view, Paillard et al.21 identified a direct relationship between the specific nature of an individual’s motor activity and his/her postural activities, and Margnes and Paillard 4 affirmed that the repetition of specific movements can induce postural adaptations related to these movements, and the development of new specific motor skills. Il GS ha migliorato in maniera significativa numerosi parametri di controllo posturale. I nostri risultati sono in linea con quelli riportati da precedenti ricerche sullo slacklining. Pfusterschmed e colleghi5 hanno concluso che le abilità di equilibrio acquisite da un gruppo di adulti dopo un programma di 4 settimane di slacklining possono essere trasferite ad altri compiti posturali. Keller e colleghi9 hanno mostrato che 10 sessioni di slacklining hanno migliorato il controllo posturale di adulti sani. Di recente, Donath et al.8 hanno studiato gli effetti di 6 settimane di allenamento di slacklining in studenti delle scuole primarie e hanno riportato importanti miglioramenti nell’equilibrio specifico allo slacklining. Tutti questi studi hanno mostrato che quest’attività può generare effetti positivi sull’equilibrio. Ciononostante, lo slacklining non è sempre efficace. Granacher et al.7 non hanno osservato effetti significativi per le variabili di controllo posturale statico/dinamico in adulti sani. Inoltre, secondo Donath et al.8, l’allenamento di slacklining ha effetti limitati sulla posizione statica e dinamica. Nel presente studio, non sono stati osservati effetti positivi in numerose variabili di controllo posturale (superficie dell’ellisse con entrambi i piedi, superficie dell’ellisse con il piede destro, velocità media con il piede destro, superficie dell’ellisse con il piede sinistro, velocità media con il piede sinistro). Adottando un punto di vista generale, Paillard et al.21 hanno identificato una relazione diretta tra la natura specifica dell’attività motoria di un individuo e le sue attività posturali, mentre Margnes e Paillard4 hanno affermato che la ripetizione di movimenti specifici può indurre adattamenti posturali associati a tali movimenti e lo sviluppo di nuove abilità motorie Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 549 SANTOS The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists Although 4 weeks of slackline training improved single dimensional parameters as sway length and average speed the two dimensional ellipse surface was not altered in the present study. Accordingly, 4 weeks of slacklining may be a narrow time-window for improving all balance parameters in a population with highly skilled postural control as judoists. specifiche. Sebbene 4 settimane di allenamento di slacklining abbiano migliorato parametri monodimensionali come la lunghezza dell’oscillazione e la velocità media, la superficie bidimensionale dell’ellisse non è stata alterata nel presente studio. Di conseguenza, 4 settimane di allenamento di slacklining potrebbero rappresentare una finestra temporale piuttosto ristretta per migliorare tutti i parametri di equilibrio in una popolazione con un controllo posturale estremamente elevato come i judoisti. Jumping performance Four weeks of slackline training was also effective in improving jump performance. Accordingly, in the EG flight time was significantly increased in the CMJ test, although not in the DJ test. Moreover, the control group significantly decreased DJ test flight time. To our knowledge, there is only one published study on the effects of supervised slackline training on strength development. It expresses improvements in the rate of force development of the plantar flexors after 4 weeks of slackline training in healthy adults, but no positive effects were found in maximal torque of the plantar flexors or jumping height.7 Jakobsen et al.12 observed positive associations between knee extensor rate of force development as well as the ability to maintain velocity through the final part of the countermovement jump and sway area. Accordingly, neuromucular adaptations (expressed as changes in explosive muscle force) and postural control seem to go hand in hand. Thus, as flight time is equivalent with jump height or explosive leg power, these potential neuromucular adaptations may have been a key element in the observed changes in postural control after slackline training, in the present study. Performance del salto RPE and local-RPE RPE ed RPE locale RPE scores indicated that judoists considered the slackline training program fairly-light (11 points in the 6-20 Borg Scale) (average data for all training sessions). These results are in accordance with the works of Balcom 22 and Paoletti and Mahadevan,23 who stated that balance tasks are accomplished with minimum energy expenditure. Thus, this means that it might be safely incorporated into their training regimes without causing over-load. Moreover, Slackline has been described as a fun activity for children, youngsters and adults alike.24 I punteggi di valutazione dello sforzo percepito (RPE) indicano che i judoisti hanno considerato il programma di allenamento di slacklining abbastanza leggero (11 punti nella scala di Borg 6-20) (dati medi per tutte le sessioni di allenamento). Tali risultati sono in linea con i lavori di Balcom 22 e Paoletti e Mahadevan 23, i quali hanno affermato che i compiti di equilibrio sono svolti con un dispendio energetico minimo. Pertanto, ciò significa che tale attività potrebbe essere inclusa con sicurezza nei regimi di allenamento degli atleti senza causare un sovraffaticamento. Inoltre, lo slacklining è stato descritto come un’attività divertente sia per i bambini 550 Quattro settimane di allenamento di slacklining si sono dimostrati efficaci nel migliorare anche la performance del salto. Di conseguenza, nel GS il tempo di volo è significativamente aumentato nel test CMJ, ma non nel test DJ. Inoltre, il gruppo di controllo ha ridotto in maniera significativa il tempo di volo nel test DJ. Entro i limiti della nostra conoscenza, esiste un solo studio pubblicato che abbia esaminato gli effetti dell’allenamento supervisionato di slacklining sullo sviluppo della forza. Tale studio ha osservato miglioramenti nel tasso di sviluppo della forza dei flessori plantari dopo 4 settimane di allenamento di slacklining in adulti sani, ma non è stato osservato nessun effetto positivo nella torsione massimale dei flessori plantari o nell’altezza del salto7. Jakobsen et al.12 hanno osservato associazioni positive tra il tasso di sviluppo della forza dell’estensore del ginocchio, l’abilità di mantenere la velocità nella parte finale del salto con contromovimento e l’area di oscillazione. Di conseguenza, gli adattamenti neuromuscolari (espressi come cambiamenti nella forza muscolare esplosiva) e il controllo posturale sembrano andare di pari passo. Pertanto, poiché il tempo di volo è equivalente all’altezza del salto o alla potenza esplosiva delle gambe, tali potenziali adattamenti neuromuscolari potrebbero essere stati un elemento chiave nei cambiamenti osservati dal presente studio nel controllo posturale dopo l’allenamento di slacklining. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists SANTOS Figure 2.—Local-RPE: the body muscles participation on the Slackline training sessions expressed by judoists (average values of the whole Slackline training program). Only half of the anterior (left) and posterior (right) sides of the body are shown; however, the ratings are for both sides of the body. Figura 2. — PE locale: coinvolgimento dei muscoli corporei nelle sessioni di allenamento di slacklining riferito dai judoisti (valori medi dell’intero programma di allenamento di slacklining). Viene mostrata solo la metà dei lati anteriore (sinistro) e posteriore (destro) del corpo; tuttavia, i punteggi riguardano entrambi i lati del corpo. Throughout developing the present study, it was easy to observe how judoists considered as fun and challenging the activity, which indicates that it might be easily accepted as a training task by any athlete. In terms of local-RPE, judoists indicated that the calves, hamstrings and quadriceps muscles were the most active muscles during slackline training. Rodacki et al.25 showed that these are the muscles most relevant for jumping in humans, and Jakobsen et al.26 that changes in jump performance are related to changes in neuromuscular activity of the hamstring muscle. Results of the present study, also indicate that judoists felt that these muscles were very active during slacklining. Previous studies have shown enhanced neuromuscular activity of the lower limb muscles (tibials anterior, gastrocnemius medialis, rectus femoris, biceps femoris, gluteos medius and adductor longus) during slacklining.5 On the other hand, muscles such as lumbars, adductors and gluteus were rarely Vol. 67 - No. 4 che per i giovani e gli adulti 24. Nel corso del presente studio, è stato osservato che i judoisti consideravano l’attività divertente e stimolante, il che indica che potrebbe essere facilmente accettata come compito di allenamento da qualsiasi atleta. In termini di RPE locale, i judoisti hanno indicato che polpacci, muscoli ischiocrurali e muscoli quadricipiti erano i muscoli più attivi durante l’allenamento di slacklining. Rodacki et al.25 hanno mostrato che questi sono i muscoli più importanti per il salto negli esseri umani, mentre Jakobsen et al.26 hanno osservato che i cambiamenti nella performance del salto sono associati a cambiamenti nell’attività neuromuscolare dei muscoli ischiocrurali. Inoltre, i risultati del presente studio indicano che i judoisti hanno percepito che tali muscoli erano estremamente attivi durante l’allenamento di slacklining. Precedenti studi hanno mostrato un’attività neuromuscolare potenziata dei muscoli degli arti inferiori (tibiale anteriore, gastrocnemio mediale, retto femorale, bicipite femorale, gluteo medio e adduttore lungo) durante l’allenamento di slacklining 5. D’altro canto, muscoli come i lombari, gli adduttori e i glutei sono stati indicati raramente MEDICINA DELLO SPORT 551 SANTOS The effects of supervised Slackline Training on postural balance in judoists indicated by the participating judoists, which means that they were not as actively involved during slacklining. Finally, abdominals, foot muscles, lattisimus dorsi, forearms, pectoralis or deltoids were rarely mentioned and they were linked to specific exercises involving arm support or standing up. Although the present findings may indicate that slacklining is a relevant cross-training tool for judoists as it improves their postural balance and jump performance, the present study still has limitations. First, the sample size was relatively small. The findings should be tested in larger groups of athletes. Second, participants were under-20 judoists. The effects of this type of exercise should be assessed in different age-groups (children and senior, men and women). Finally, the 4-week intervention period was chosen to compare with previous studies in untrained individuals. As a result, the long-term effects of slackline training remains unexplored. In conclusion, a 4-week supervised Slackline training program can improve postural control and jump performance in under-20 judoists. It yielded a fairly-light RPE, while Local-RPE showed that calves, hamstrings and quadriceps were the most active muscles. Slackline might be considered a simple and safe training tool for athletes. It could be introduced into the judo training regime without causing overload. References/Bibliografia 1) Pierantozzi E. Muroni R. Judo high level competitions injuries. 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Effects of slackline 552 dai judoisti partecipanti, il che significa che non erano attivamente coinvolti durante l’allenamento di slacklining. Infine, gli addominali, i muscoli dei piedi, il grande dorsale, gli avambracci, i pettorali o i deltoidi sono stati menzionati raramente ed erano associati a specifici esercizi fisici che prevedevano il supporto delle braccia o il sollevamento in piedi. Sebbene i presenti risultati potrebbero indicare che l’allenamento di slacklining sia un importante strumento di allenamento trasversale per i judoisti, in quanto migliora il loro equilibrio posturale e la performance nel salto, il presente studio presenta tuttavia dei limiti. Innanzitutto, la dimensione campionaria era relativamente piccola. I risultati dovrebbero essere testati in gruppi di atleti più grandi. In secondo luogo, i partecipanti erano judoisti under-20. Gli effetti di questo tipo di esercizio fisico dovrebbero essere valutati in diversi gruppi di età (bambini e anziani, uomini e donne). Infine, il periodo di intervento di 4 settimane è stato scelto per effettuare un confronto con precedenti studi in individui non allenati. Come risultato, gli effetti a lungo termine dell’allenamento di slacklining restano inesplorati. Per concludere, un programma di allenamento supervisionato di slacklining di 4 settimane può migliorare il controllo posturale e la performance del salto in judoisti under-20. Tale programma ha fornito una RPE piuttosto leggera, mentre la RPE locale ha mostrato che polpacci, muscoli ischiocrurali e muscoli quadricipiti erano i muscoli più attivi. L’allenamento di slacklining può essere considerato uno strumento di allenamento semplice e sicuro per gli atleti. Potrebbe essere introdotto nel regime di allenamento di judo senza causare alcun sovraccarico. training on balance, jump performance & muscle activity in young children. Int J Sports Med 2013;34:1093-8. 9) Keller M, Pfusterschmied J, Buchecker E, Müller E, Taube W. Improved postural control after slackline training is accompanied by reduced H-reflexes. Scand J Med Sci Sports 2012;22:471-7. 10) Romero-Franco N, Martínez-López E, Lomas-Vega R, Hita-Contreras F, OsunaPérez C, Martínez-Amat A. Short-term effects of proprioceptive training with unstable platform on athletes’ stabilometry. J Strength Cond Res 2013;27:2189-97. 11) AFP Normes. Paris: Association Posture et Équilibre; 1985. 12) Jakobsen MD, Sundstrup E, Krustrup P, Aagaard P. The effect of recreational soccer training and running on postural balance in untrained men. Eur J Appl Physiol 2011;111:521-30. 13) Bosco C, Luhtanen P, Komi PV. A simple method for measurement of mechanical power in jumping. 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The effect of strength training, recreational soccer and running exercise on stretch-shortening cycle muscle performance during countermovement jumping. Hum Mov Sci 2012;31:970-86. Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Acknowledgements.—The authors would like to thank the masters and judokas of Blume Gymnasium from Ponferrada (Castilla and León, Spain) and Takeda Gymnasium from Oviedo (Asturias, Spain) for their committed participation in this research project. All authors contributed equally to this work. Received on June 25, 2014. - Accepted for publication on October 31, 2014. Corresponding author: L. Santos, University School of Sports Medicine, University of Oviedo, Catedrático Gimeno s/n, 33007, Oviedo, Spain. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 553 MED SPORT 2014;67:555-68 Evaluation of factors affecting sports performance among junior athletes in kayaking Valutazione dei fattori che influenzano le prestazioni sportive in atleti junior di kayak M. RYNKIEWICZ 1, 2, 3, T. RYNKIEWICZ 4, P. ŻUREK 4 1PW Znak-Test, Mateusz Rynkiewicz, Bogdaniec, Poland I College of Education and Administration in Poznań, Department of Public Health, Poznań, Poland 3Jacob of Paradyż University of Applied Sciences, Gorzów Wielkopolski, Poland 4University School of Physical Education in Poznań, Regional Department of Physical Culture, Gorzów Wielkopolski, Poland 2Mieszko SUMMARY Aim. The aim of this study was to identify factors that affect sports performance in kayaking. Methods. We examined condition- and coordination-related motor skills of 18 male kayakers (mean age: 16.2 years) and determined relationships between these motor skills and sports performance. We also attempted to define the typical level of motor skill fitness of Polish junior kayakers and to compare our findings to results reported by other authors. Following tests and assessments were performed: paddling for 2000 m and 1000 m in a kayak; determining the maximum power achieved during kayak ergometer paddling; determining the maximum oxygen consumption and power achieved during kayak ergometer paddling at an intensity corresponding to the ventilator threshold (VT); determining body composition; running for 1500 m on a track; and measuring the strength, endurance and power achieved during six-repetition series of bench press and bench pull. We also determined the levels of dynamic and static balance of the athletes. Results. We observed significant relationships between paddling speed and power achieved at VT intensity, the velocity of barbell movement during the bench press and bench pull, and the level of static balance. We also observed a strong correlation between maximum power achieved during kayak ergometer paddling and kayak paddling speed. Accordingly, kayakers should demonstrate a high level of power at VT intensity and maximum power during kayak ergometer paddling. They should also demonstrate a high velocity of barbell movement during the bench press and bench pull, as well as a high level of static balance. Conclusion. On the basis of these results, we determined the typical level of fitness of Polish junior kayakers. The body structures and capabilities of the kayakers we examined did not differ markedly from related data reported by other authors. Key words: Kayak - Balance - Athletic performance - Physical education and training. RIASSUNTO Obiettivo. Lo scopo del presente studio è stato quello di identificare i fattori che influiscono sulle prestazioni sportive nella disciplina del kayak. Metodi. Abbiamo esaminato le abilità motorie correlate a condizione e coordinazione di 18 kayakisti di sesso maschile (età media: 16,2 anni) e abbiamo determinato le relazioni tra tali abilità motorie e le prestazioni sportive. Inoltre, abbiamo tentato di definire il tipico livello di fitness delle abilità motorie di kayakisti junior polacchi al fine di confrontare i nostri risultati con i risultati riportati da altri autori. Abbiamo condotto i seguenti test e le seguenti valutazioni: pagaiata sui 2000 m e sui 1000 m in kayak; determinazione della potenza massima raggiunta durante la pagaiata sul Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 555 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak kayak-ergometro; determinazione del massimo consumo di ossigeno e della potenza raggiunti durante la pagaiata sul kayak-ergometro a un intensità corrispondente alla soglia ventilatoria; determinazione della composizione corporea; corsa per 1500 m su pista; misurazione di forza, resistenza e potenza raggiunte in diverse serie di bench press e bench pull da sei ripetizioni. Inoltre, abbiamo determinato i livelli di equilibrio statico e dinamico degli atleti. Risultati. Abbiamo osservato relazioni significative tra la velocità di pagaiata e la potenza raggiunta a un’intensità corrispondente alla soglia ventilatoria, la velocità di movimento del bilanciere durante il bench press e il bench pull e il livello di equilibrio statico. Inoltre, abbiamo osservato una forte correlazione tra la potenza massima raggiunta durante la pagaiata sul kayak-ergometro e la velocità di pagaiata sul kayak. Di conseguenza, i kayakisti dovrebbero dimostrare un elevato livello di potenza a un’intensità di soglia ventilatoria e una potenza massima durante la pagaiata sul kayakergometro. I kayakisti dovrebbero dimostrare inoltre un’elevata velocità di movimento del bilanciere durante il bench press e il bench pull, oltre che un elevato livello di equilibrio statico. Conclusioni. Sulla base di tali risultati, abbiamo determinato il tipico livello di fitness dei kayakisti junior polacchi. Le strutture corporee e le capacità dei kayakisti che abbiamo esaminato non differivano in maniera significativa dai dati riportati da altri autori. Parole chiave: Kayak - Equilibrio - Performance sportiva-educazione fisica e allenamento. W ithin most sports disciplines, differences between athletes’ capabilities are decreasing and victories are often decided by only thousandths of a second. This phenomenon is likely due to the increasing effectiveness of evidencebased selection of athletes’ conditioning programs. Advancements in sports training allow for individualized design of training load and reliable monitoring of progress and effectiveness. Olympic events include 200 m and 1000 m kayak races. Comprehensive training and preparation are necessary for athletes to compete at such a level and to achieve outstanding results in this sport.1 Specifically, high levels of both aerobic and anaerobic efficiency are necessary for kayakers.2, 3 Therefore, extensive training programs are employed that include kayak paddling, running, weightlifting, and swimming.4, 5 An athlete can perform up to 150 movements per minute while paddling in a kayak. Maintaining this high frequency of paddling and overcoming the external resistance of the aquatic environment requires considerable muscular strength and endurance.6 An extremely narrow kayak can decrease the resistance of the aquatic environment, but this makes the kayak extremely unstable, which requires an athlete to demonstrate a high level of dynamic balance.5 Studies of the role of this parameter during kayak paddling are sparse. Additionally, only a few authors have analyzed kayakers’ abilities to maintain static balance or changes in achieving balance as a result of fatigue associated with paddling on a kayak ergometer.7 The training of sports kayakers is manifested by muscular hypertrophy, especially in the upper body, and kayakers are characterized by an above average body height and well-developed musculature.8-10 According to Fleck,11 both male and female kayakers have 556 N ella maggior parte delle discipline sportive, le differenze tra le capacità degli atleti sono sempre meno accentuate e le vittorie vengono spesso decise da pochi millesimi di secondo. Tale fenomeno è probabilmente dovuto alla crescente efficacia dei programmi di condizionamento degli atleti, scelti sulla base delle evidenze. I progressi nell’allenamento sportivo consentono di ideare un carico di allenamento individualizzato e di monitorarne in maniera affidabile progressi ed efficacia. Gli eventi olimpici includono gare di kayak sui 200 e 1000 metri. Gli atleti devono avere una preparazione e una formazione complete per poter competere a tale livello ed ottenere risultati di rilievo in questo sport 1. In particolare, i kayakisti hanno bisogno di elevati livelli di efficienza sia aerobica sia anaerobica 2, 3. Pertanto, vengono utilizzati programmi di allenamento completi che includono la pagaiata sul kayak, la corsa, il sollevamento pesi e il nuoto 4, 5. Un atleta può effettuare fino a 150 movimenti al minuto mentre rema in kayak. Mantenere questa elevata frequenza di pagaiata e superare la resistenza esterna dell’ambiente acquatico richiede una notevole forza e resistenza muscolare 6. Un kayak estremamente stretto può ridurre la resistenza dell’ambiente acquatico, ma ciò rende il kayak estremamente instabile, richiedendo un elevato livello di equilibrio dinamico da parte dell’atleta 5. Gli studi sul ruolo di questo parametro durante la pagaiata sul kayak sono scarsi. Inoltre, pochi autori hanno analizzato le abilità dei kayakisti nel mantenere l’equilibrio statico o i cambiamenti nel raggiungimento dell’equilibrio come risultato dell’affaticamento associato alla pagaiata sul kayak-ergometro 7. L’allenamento dei kayakisti produce ipertrofia muscolare, soprattutto nella parte superiore del corpo; inoltre, i kayakisti sono caratterizzati da un’altezza corporea superiore alla media e da una muscolatura ben sviluppa- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak low adiposity, with average body fat compositions of 13±2.5% and 22.2±4.6%, respectively. Similar values were reported by Rodrigues Alves et al.,12 Van Someren and Palmer,13 and Akca and Muniroglu.14 However, an electrical bioimpedance study revealed that Polish and Greek senior kayakers show higher adiposity, which was found to be respectively equal to 18.4% 15 and 22.7%.16 Papers dealing with the coordination training in athletes addressed the questions related to paddling technique. Correct technique of paddling is vital for achieving outstanding sports results. Such technique was described by Kendal and Sanders,17 and Endicott,4 among others. The involvement of lower limbs is extremely important for correct kayak paddling; correct work of lower limbs is reflected by a 6% increase in driving speed.18 Frequently, kayak ergometers are used to analyze the paddling technique,19 since they reliably simulate the conditions of paddling in a real kayak.20, 21 Comprehensive papers, simultaneously addressing the question of condition- and coordination-related factors of performance in kayaking. Therefore, we completed a comprehensive study that evaluated the complex role of condition- and coordination-related training of motor skills in kayakers. We also analyzed the relationship between these parameters and specialized tests of performance in kayaking. Finally, we determined the typical level of fitness of Polish junior kayakers and compared the results to those reported by other authors. RYNKIEWICZ ta 8-10. Secondo Fleck 11, i kayakisti di sesso maschile e femminile hanno un basso livello di adiposità, con una composizione media di grasso corporeo pari rispettivamente al 13±2,5% e al 22,2±4,6%. Valori simili sono stati riportati da Rodrigues Alves et al. 12, Van Someren e Palmer 13 e Akca e Muniroglu 14. Tuttavia, un esame bioimpedenziometrico ha rivelato che i kayakisti senior polacchi e greci mostrano adiposità più elevate, pari rispettivamente al 18,4% 15 e al 22,7% 16. Studi sull’allenamento della coordinazione negli atleti hanno affrontato diverse domande associate alla tecnica di pagaiata. Una corretta tecnica di pagaiata è essenziale per ottenere risultati sportivi di rilievo. Tale tecnica è stata descritta tra gli altri da Kendal e Sanders 17 e da Endicott 4. Il coinvolgimento degli arti inferiori è estremamente importante per una corretta pagaiata sul kayak; un corretto lavoro degli arti inferiori si riflette in un aumento del 6% nella velocità del veicolo 18. Spesso, i kayak-ergometri vengono utilizzati per analizzare la tecnica di pagaiata 19, poiché simulano in maniera affidabile le condizioni di pagaiata su un kayak reale 20, 21. Studi completi hanno affrontato simultaneamente i fattori della performance associati a condizione e coordinazione nel kayak. Pertanto, abbiamo completato un ampio studio che ha valutato il complesso ruolo dell’allenamento di abilità motorie correlate alla condizione e alla coordinazione nei kayakisti. Inoltre, abbiamo analizzato la relazione tra tali parametri e i test di performance specifici nella disciplina sportiva del kayak. Infine, abbiamo determinato il tipico livello di fitness dei kayakisti junior polacchi e confrontato i risultati con quelli riportati da altri autori. Materials and methods Materiali e metodi Participants Partecipanti We included 18 high-level flat water man kayakers in our study. The mean age of the athletes was 16.2±2 years and their body height and weight amounted to 179.6±6.9 cm and 75.5±8.3 kg, respectively. All athletes competed at an elite sports level (e.g., national champion) and four of them belonged to the Polish Junior National Team. All of the procedures included in this study were approved by the local Ethics Committee of the Karol Marcinkowski University of Medical Sciences in Poznan, Poland. All participants in the study gave their written consent. In the case of underage participants (subject under 18), the parents gave their informed consent. Nel presente studio, abbiamo incluso 18 atleti di alto livello di kayak da acqua piatta. L’età media degli atleti era di 16,2±2 anni e la loro altezza e peso corporeo erano pari rispettivamente a 179,6±6,9 cm e 75,5±8,3 kg. Tutti gli atleti gareggiavano a un livello d’élite (ad esempio campionato nazionale) e quattro di essi appartenevano alla nazionale junior polacca. Tutte le procedure incluse in questo studio sono state approvate dal Comitato etico locale dell’Università di medicina Karol Marcinkowski di Poznan, in Polonia. Tutti i partecipanti hanno fornito il loro consenso scritto. Per i partecipanti di età inferiore ai 18 anni i genitori hanno dato il loro consenso informato. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 557 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak Study procedures Procedure dello studio We conducted our study in October 2011, during a nationwide training camp that involved 300 athletes who paddled in kayak and canoe. On the basis of competitions completed during the camp, athletes qualified for the Polish National Team. This environment guaranteed high levels of motivation and competitiveness of the athletes. We selected 18 competitors from the entire group of athletes, and all of the participants selected were students at the Sports Champions School. During the competition, the athletes performed the following tests (Table I): —— paddling 2000 m. The athletes started one at a time, with a one-minute interval between the athletes. The first kayaker was the athlete who achieved the best score during a previous training camp. Competitors paddled in sports kayaks (K-1) in accordance with the rules of the International Canoe Federation. The weather was calm on the day of the competition and the wind speed was 1.5 m/s parallel to the direction of test; —— paddling 1000 m. Following 15 min of rest after the 2000-m test, the athletes completed a 1000-m test, using the same protocol as the 2000-m test (the same order and with the same time interval as the first test). A short rest period has been used in athletic testing for more than 20 years and requires kayakers to demonstrate high levels of endurance; —— running 1500 m. After the 1000-m paddling test, the athletes ran a distance of 1500 m in the shortest time possible. The test was conducted at a track and field stadium. Competitors ran in 15-person groups and a standard chronometer was used to measure the time; Abbiamo condotto il nostro studio nell’ottobre del 2011, durante un ritiro di allenamento nazionale che ha coinvolto 300 atleti, i quali hanno remato in kayak e canoa. Sulla base delle gare condotte durante il ritiro, gli atleti si sono qualificati per la nazionale polacca. Tale ambiente ha garantito elevati livelli di motivazione e competitività tra gli atleti. Abbiamo selezionato 18 concorrenti provenienti dall’intero gruppo di atleti; tutti i partecipanti selezionati erano studenti nei campionati sportivi scolastici. Durante la gara, gli atleti hanno eseguito i seguenti test (Tabella I): — pagaiata sui 2000 m. Gli atleti hanno iniziato uno alla volta, con un intervallo di un minuto tra di essi. Il primo kayakista era l’atleta che aveva ottenuto il miglior punteggio durante un precedente ritiro di allenamento. I concorrenti hanno pagaiato su kayak sportivi (K-1) in conformità alle regole della Federazione internazionale di canoa. Il giorno della gara le condizioni meteorologiche erano tranquille, con una velocità del vento di 1,5 m/s, parallela alla direzione del test; — pagaiata sui 1000 m. Dopo 15 min di riposo in seguito al test sui 2000 m, gli atleti hanno completato un test sui 1000 m, utilizzando lo stesso protocollo del test sui 2000 m (stesso ordine e stesso intervallo di tempo del primo test). Un breve periodo di riposo viene utilizzato nei test atletici da più di 20 anni e richiede che i kayakisti dimostrino elevati livelli di resistenza; — corsa sui 1500 m. Dopo il test di pagaiata sui 1000 metri, gli atleti hanno corso per una distanza di 1500 metri nel più breve tempo possibile. Il test è stato condotto in uno stadio di atletica. I concorrenti hanno corso in gruppi di 15 persone e il tempo è stato misurato utilizzando un cronometro standard; Table I.—Schedule of the tests. Tabella I.—Programma dei test. N. Day Hour 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1 1 1 2 2 3 4 5 5 5 5 5 5 6:00 10:00 10:30 16:00 10:00 10:30 9:00 8:00 9:00 12:00 12:00 15:00 15:30 558 Test/training Determination of body height and body composition Paddling for a distance of 2000 m Paddling for a distance of 1000 m Running for a distance of 1500 m Strength endurance measurement – 120 s of bench pull Strength endurance measurement – 120 s of bench press Free day Paddling with an intensity corresponding to HR 65-75% max – 10 km Determination of dynamic and static balancing abilities Determination of maximal power during 40 s of paddling on a kayak ergometer Determination of VO2max and threshold power during paddling on a kayak ergometer The static balance test was repeated immediately after completing the exercise test Determination of maximal power achieved during the bench pull Determination of maximal power achieved during the bench press MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak —— strength endurance assessment. After the run, the athletes performed bench pull and the bench press exercises.14 The athletes performed the bench pull first, followed by a 30-min break. Then, they performed the bench press. The test involved a load corresponding to one-half of the athlete’s body weight±2.5 kg. The athletes repeated the exercise as many times as possible for up to 120 s.6 To determine the amount of work performed, a recording device registered the distance covered by the barbell during each repetition with 0.01 m precision. All of the tests were performed as part of a competition. Therefore, all of the competitors performed individual warm-ups before each test, which were typical for a competition. Three days after completing the camp, the 18 athletes included in our study were subjected to the following laboratory tests (Table I): —— measurement of body height. We used a standard procedure to measure each athlete’s height; —— analysis of body composition. We conducted an electrical bioimpedance analysis using a Tanita 418 analyzer. This method is characterized by high reliability and precision of measurement.22-24 The analysis was completed in the morning; the athletes had an empty stomach and they did not engage in physical activity before the analysis; —— assessment of dynamic balance. We used a Balance Master force plate to assess each athlete’s dynamic balancing ability. The participants performed limits of stability (LOS) and rhythmic weight shifting (RWS) tests. The LOS test involves measuring the maximal sway of the center of gravity (COG) in all directions in relation to the baseline position of COG.25, 26 Typically, for adults standing comfortably on a flat, hard surface, the circumference defined during the LOS test is ellipsoid in shape, with a standard measurement of 12.5 degrees in the anterior-posterior direction and 16 degrees laterally.27-29 We recorded the following parameters during the test: reaction time (s), movement velocity (deg/s), endpoint excursion (%), maximum excursion (%), and directional control (%). The RWS test involves measuring an individual’s ability to move his or her COG laterally and in an anterior-posterior direction within a predefined limit corresponding to 50% of the LOS. The athletes in our study performed the test at three defined velocities in each direc- Vol. 67 - No. 4 RYNKIEWICZ — valutazione della forza resistente. Dopo la corsa, gli atleti hanno effettuato esercizi di bench pull e bench press 14. Gli atleti hanno effettuato prima il bench pull, seguito da una pausa di 30 minuti. Quindi, hanno effettuato il bench press. Il test ha previsto un carico pari alla metà del peso corporeo degli atleti±2,5 kg. Gli atleti hanno ripetuto l’esercizio fisico il maggior numero di volte possibile fino a 120 s6. Per determinare la quantità di lavoro svolto, un dispositivo ha registrato la distanza coperta dal bilanciere in ogni ripetizione con una precisione di 0,01 m. Tutti i test sono stati effettuati come parte di una competizione. Pertanto, tutti i concorrenti hanno effettuato riscaldamenti individuali prima di ogni test, i quali sono utilizzati comunemente durante una competizione. Tre giorni dopo il completamento del ritiro, i 18 atleti inclusi nel nostro studio sono stati sottoposti ai seguenti esami di laboratorio (Tabella I): — misurazione dell’altezza corporea. Abbiamo utilizzato una procedura standard per misurare l’altezza di ciascun atleta; — analisi della composizione corporea. Abbiamo condotto un’analisi bioimpedenziometrica utilizzando un analizzatore Tanita 418. Questo metodo è caratterizzato da un’elevata affidabilità e precisione di misurazione 22-24. L’analisi è stata completata al mattino; gli atleti erano a stomaco vuoto e non hanno svolto alcuna attività fisica prima dell’analisi; — valutazione dell’equilibrio dinamico. Abbiamo utilizzato una piattaforma di forza ‘Balance Master’ per valutare la capacità di equilibrio dinamico di ogni atleta. I partecipanti hanno effettuato i test dei limiti di stabilità (limits of stability, LOS) e dello spostamento ritmico del peso (rhythmic weight shifting, RWS). Il test LOS prevede la misurazione dell’oscillazione massima del centro di gravità (center of gravity, COG) in tutte le direzioni in relazione alla posizione basale del COG 25, 26. In genere, per gli adulti in posizione eretta e confortevole su una superficie dura e piana, la circonferenza definita durante il test LOS è di forma ellissoide, con una misurazione standard di 12,5 gradi in direzione antero-posteriore e di 16 gradi in direzione laterale 27-29. Durante il test, abbiamo registrato i seguenti parametri: tempo di reazione (s), velocità di movimento (gradi/s), endpoint di escursione (%), escursione massima (%) e controllo direzionale (%). Il test RWS prevede la misurazione della capacità di un individuo di spostare il proprio centro di gravità in direzione laterale e in direzione anteroposteriore all’interno di un limite predefinito pari al 50% dei limiti di stabilità. Gli atleti del nostro studio MEDICINA DELLO SPORT 559 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak tion: 2.67 deg/s, 4.0 deg/s, and 8.0 deg/s leftto-right and 1.78 deg/s, 2.68 deg/s, and 5.35 deg/s front-to-back. We recorded the velocity of each movement and its direction in relation to the pattern (i.e., directional control); —— assessment of static balance. We used a posturographic method 30 to assess each athlete’s static balancing ability. The posturograph (Olton, Poland) contained a 400 x 400 x 55 mm force plate with tensometric sensors, which enabled us to record the displacement of COG on the basis of feet center of pressure (COP) over the platform. We determined the mean radius of COP sway (Ar), the COP stabilogram area (SAr), the total length of COP sway (TL), the length of sway in the frontal plane (TS Fp), the mean velocity of sway in the frontal plane (MV Fp), the number of sways in the frontal plane (S Fp), the maximal left sway (SL), the maximal right sway (SR), the length of sway in an anterior-posterior direction (TS A-P), the mean velocity of sway in an anterior-posterior direction (MV A-P), the number of sways in an anterior-posterior direction (S A-P), the maximal posterior sway (SP), and the maximal anterior sway (SA). The test was conducted while each athlete was standing still for 32 s in an upright position. This enabled us to record the displacement of COG on the basis of feet COP over the platform. The COP sways in the sagittal and frontal planes were determined with the area of COP projection, velocity and number of sways, and COP pathway. Static balance was assessed both before and after completing the incremental paddling test in order to evaluate changes in this parameter related to fatigue; —— determination of maximal power (MP) while paddling. We used the Wingate test, which was adapted for the specific conditions of kayaking,31, 32 to determine the power achieved during paddling on an ergometer. We analyzed MP, average power (AP), power decrease index (AP/MP), and the characteristics of paddling technique achieved during the test on the ergometer. Each athlete achieved his or her peak level of power in the shortest possible time and maintained it for 40 s, which simulates the performance of a 200-m race. (During a sprint race, male and female kayakers cover this distance in 35 s and 40 s, respectively.) The test was performed on a kayak ergometer (Dansprint, Denmark),20, 21 with the resistance generated by the flywheel and the closure of the vent adjusted on the basis of the body weight of each athlete, according to the manu- 560 hanno effettuato il test a tre velocità definite in ogni direzione: 2,67 gradi/s, 4,0 gradi/s e 8,0 gradi/s sinistra-destra e 1,78 gradi/s, 2,68 gradi/s e 5,35 gradi/s avanti-indietro. Abbiamo registrato la velocità di ciascun movimento e la sua direzione in relazione allo schema (cioè, controllo direzionale); — valutazione dell’equilibrio statico. Abbiamo utilizzato un metodo posturografico 30 per valutare la capacità di equilibrio statico di ciascun atleta. Il posturografo (Olton, Polonia) conteneva una piattaforma di forza da 400 x 400 x 55 mm con sensori tensiometrici, che ci ha permesso di registrare lo spostamento del centro di gravità sulla base del centro di pressione (center of pressure, COP) del piede sulla piattaforma. Abbiamo determinato il raggio medio di oscillazione del COP (Ar), l’area dello stabilogramma del COP (SAr), la lunghezza totale dell’oscillazione del COP (TL), la lunghezza di oscillazione sul piano frontale (TS Fp), la velocità media di oscillazione sul piano frontale (MV Fp), il numero di oscillazioni sul piano frontale (S Fp), l’oscillazione sinistra massima (SL), l’oscillazione destra massima (SR), la lunghezza di oscillazione in direzione antero-posteriore (TS A-P), la velocità media di oscillazione in direzione antero-posteriore (MV A-P), il numero di oscillazioni in direzione anteroposteriore (S A-P), l’oscillazione posteriore massima (SP) e l’oscillazione anteriore massima (SA). Il test è stato condotto con ciascun atleta in posizione eretta per 32 secondi. Questo ci ha permesso di registrare lo spostamento del centro di gravità sulla base del centro di pressione del piede (COP) sulla piattaforma. Le oscillazioni del COP sui piani sagittale e frontale sono state determinate con la proiezione dell’area del COP, la velocità e il numero di oscillazioni, e il percorso del COP. L’equilibrio statico è stato valutato prima e dopo il completamento del test di pagaiata incrementale, al fine di valutare i cambiamenti in questo parametro correlati all’affaticamento; — determinazione della potenza massima (MP), durante la pagaiata. Abbiamo utilizzato il test di Wingate, il quale è stato adattato alle condizioni specifiche del kayak 31, 32 al fine di determinare la potenza raggiunta durante la pagaiata sull’ergometro. Abbiamo analizzato la MP, la potenza media (AP), l’indice di riduzione della potenza (AP/MP) e le caratteristiche della tecnica di pagaiata durante il test sull’ergometro. Ciascun atleta ha raggiunto il suo livello di picco della potenza nel più breve tempo possibile e lo ha mantenuto per 40 secondi, simulando l’esecuzione di una gara sui 200 m (durante una gara di velocità, i kayakisti di sesso maschile e femminile coprono questa distanza rispettivamente in 35 s e 40 s). Il test è stato effettuato su un kayak‑ergometro (Dansprint, Danimarca) 20, 21 con la resistenza generata da un volano e la chiusura dello MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak facturer’s instructions (www.dansprint.com); —— determination of performance intensity while paddling. We employed an incremental exercise test to determine the performance intensity achieved during paddling. Each athlete paddled on a kayak ergometer using an incremental protocol, which instructed that the intensity be gradually increased every two minutes. The intensity was expressed as power and displayed on the ergometer’s screen on a continuous basis. The test started at an intensity of 75 W and the intensity increased by 15 W at each increment. The test continued until the athlete was unable to exercise at a given intensity. The gas exchange data was recorded during the test with the aid of a portable Oxycon ergospirometer (Viasys Healthcare Inc., USA) and heart rate (HR) was recorded using a Polar T61 coded transmitter (Polar, Finland). Exhaled air samples were collected in a breathby-breath mode and the following parameters were determined: oxygen consumption (VO2), carbon dioxide production (VCO2), minute ventilation (VE), HR, respiratory exchange ratio, ventilatory equivalent for oxygen production (VE/VO2), ventilatory equivalent for CO2 production (VE/VCO2), and metabolic equivalents. The portable analyzer was prepared and calibrated with gases of known concentration according to the manufacturer’s instructions. The values of VO2max, VEmax, and HRmax were determined according to the study protocol, and ventilatory threshold (VT), which corresponds to the anaerobic threshold determined by invasive blood lactate measurement,33, 34 was calculated using the V-slope method;35, 36 —— determination of maximal velocity of movement during weightlifting exercise. We used the Tendo Weightlifting Analyzer (Slovakia) to determine the movement velocity of a barbell during the bench press and the bench pull. Each participant performed a series of six repetitions of each exercise in the shortest possible time; the load corresponded to onehalf of the athlete’s body weight±2.5 kg. We recorded maximal velocity (Vmax) and average velocity (AV) for the series of six repetitions. Statistical analysis We completed the statistical analysis using the Statistica 9.0 software package (StatSoft, Inc. [1984-2011], USA; license no. AXAP012D837210AR-7). The results are presented as arithmetic means±standard deviations and the normality of the distribution of the data were Vol. 67 - No. 4 RYNKIEWICZ sfiato regolata in base al peso corporeo di ciascun atleta, secondo le istruzioni del produttore (www. dansprint.com); — determinazione dell’intensità della performance durante la pagaiata. Abbiamo utilizzato una prova da sforzo incrementale, al fine di determinare l’intensità della performance raggiunta durante la pagaiata. Ciascun atleta ha remato su un kayak-ergometro utilizzando un protocollo incrementale, ed è stato istruito ad aumentare gradualmente l’intensità ogni due minuti. L’intensità è stata espressa come potenza e visualizzata sullo schermo dell’ergometro su base continuativa. Il test è iniziato a un’intensità di 75 W, la quale è stata aumentata di 15 W con ciascun incremento. Il test è proseguito fino a quando l’atleta non è stato più in grado di svolgere l’esercizio fisico a una data intensità. I dati sugli scambi gassosi sono stati registrati durante il test con l’ausilio di un ergospirometro portatile Oxycon (Viasys Healthcare Inc., USA) e la frequenza cardiaca è stata registrata utilizzando un trasmettitore codificato T61 Polar (Polar, Finlandia). I campioni di aria espirata sono stati raccolti in modalità respiro-per-respiro e sono stati determinati i seguenti parametri: consumo di ossigeno (VO2), produzione di biossido di carbonio (VCO2), volume ventilatorio al minuto (VE), frequenza cardiaca (HR), quoziente respiratorio, equivalente ventilatorio per la produzione di ossigeno (VE/VO2), equivalente ventilatorio per la produzione di CO2 (VE/VCO2) ed equivalenti metabolici. L’analizzatore portatile è stato preparato e calibrato con gas di concentrazione nota secondo le istruzioni del produttore. I valori di VO2max, VEmax e HRmax sono stati determinati secondo il protocollo dello studio e la soglia ventilatoria (VT), corrispondente alla soglia anaerobica determinata mediante misurazione invasiva del lattato ematico 33, 34, è stata calcolata utilizzando il metodo V-slope 35, 36; — determinazione della massima velocità di movimento durante l’esercizio di sollevamento pesi. Abbiamo utilizzato il ‘Tendo Weightlifting Analyzer’ (Slovacchia) al fine di determinare la velocità di movimento di un bilanciere durante il bench press e il bench pull. Ogni partecipante ha svolto una serie di sei ripetizioni di ciascun esercizio nel più breve tempo possibile; il carico corrispondeva alla metà del peso corporeo dell’atleta±2,5 kg. Abbiamo registrato la velocità massima (Vmax) e la velocità media (AV) per le serie da sei ripetizioni. Analisi statistica Abbiamo completato l’analisi statistica utilizzando il pacchetto software Statistica 9.0 (StatSoft, Inc [1984-2011], USA; n. di licenza. AXAP012D837210AR-7). I risultati sono presentati come medie aritmetiche±deviazioni standard MEDICINA DELLO SPORT 561 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak e la normalità della distribuzione dei dati è stata verificata. Sono stati calcolati i coefficienti di correlazione di Pearson e Spearman. La significatività statistica è stata fissata a P<0,05. verified. Pearson’s and Spearman’s coefficients of correlation were calculated. Statistical significance was defined as P<0.05. Results Risultati The average speeds of kayak paddling for distances of 2000 m and 1000 m were 3.52±0.14 m/s and 3.89±0.15 m/s, respectively. No significant associations were observed between these speeds and the basic characteristics of body composition of the kayakers in our study. Specifically, no significant associations were observed between paddling speed and fat-free mass, percentage of adipose tissue, body height, or body weight (Table II). We observed a significant relationship between kayak paddling speed and MP achieved on the kayak ergometer. We observed a significant association between MP achieved during paddling on a kayak ergometer and 1000-m and 2000-m kayak paddling speeds (Table III). No other characteristics of paddling technique were significantly correlated with the results of tests conducted in a kayak. We observed a significant association between endurance level and paddling speed. Analysis of the Pearson’s correlation coefficients revealed significant associations between La velocità media di pagaiata sul kayak per le distanze di 2000 m e 1000 m era pari rispettivamente a 3,52±0,14 m/s e 3,89±0,15 m/s. Non è stata osservata nessuna associazione significativa tra tali velocità e le caratteristiche basilari della composizione corporea dei kayakisti del presente studio. In particolare, non sono state osservate associazioni significative tra la velocità di pagaiata e la massa magra, la percentuale di tessuto adiposo, l’altezza o il peso corporei (Tabella II). Abbiamo osservato una relazione significativa tra la velocità di pagaiata sul kayak e la potenza media (MP) raggiunta sul kayak-ergometro. Abbiamo osservato un’associazione significativa tra la MP raggiunta durante la pagaiata su un kayak-ergometro e le velocità di pagaiata sul kayak sui 1000 m e sui 2000 m (Tabella III). Nessun’altra caratteristica della tecnica di pagaiata era correlata in maniera significativa con i risultati dei test condotti sul kayak. Abbiamo osservato un’associazione significativa tra il livello di resistenza e la velocità di pagaiata. L’analisi dei coefficienti di correlazione di Pearson ha rivelato associazioni significative tra le velocità Table II.—Correlations between body characteristics and paddling speed in a real kayak (N.=18). Tabella II.—Correlazioni tra le caratteristiche corporee e la velocità di pagaiata su un kayak reale (N.=18). M ±SD P V1 P V2 FFM (%) FFM (kg) FM (%) FM (kg) 87.78 3.18 0.78 0.62 63.32 7.28 0.11 0.34 16.12 3.61 0.41 0.47 12.22 3.18 0.78 0.62 Body weight (kg) Body height (cm) 75.55 8.34 0.27 0.58 180.29 6.53 0.48 0.69 FFM: fat-free mass; FM: fat mass; P V1: P-value for the correlation with the average 1000-m kayak paddling speed; P V2: P-value for the correlation with the average 2000-m kayak paddling speed. * P-value ≤0.05. Table III.—Correlations between kayak paddling speed and characteristics of paddling technique on a kayak ergometer during 40 s paddling with maximal intensity (N.=18). Tabella III.—Correlazioni tra la velocità di pagaiata sul kayak e le caratteristiche della tecnica di pagaiata su un kayak-ergometro durante 40 s di pagaiata a intensità massimale (N.=18). Total distance (m) M ±SD p V1 p V2 172.07 18.84 0.75 0.68 MP (W) 403.3 79.81 0.02 0.03 AP (W) 302.2 64.31 0.06 0.12 AP/MP (%) 0.75 0.06 0.44 0.31 Stroke rate (N./1 min) 135.24 9.92 0.38 0.13 Stroke time (s) Water distance (m) 0.45 0.03 0.29 0.11 1.14 0.14 0.79 0.95 Total work ( J) 11198 2497 0.68 0.99 AP: average power achieved during the test; AP-MP: average-to-maximal power ratio; MP: maximal power achieved during the test; P V1: P-value for the correlation with the average 1000-m kayak paddling speed; P V2: P-value for the correlation with the average 2000-m kayak paddling speed; StR: stroke rate; stroke time: duration of a single paddle movement; Total distance: distance covered during the test; total work: total work performed during the test; water distance: length of a single paddle movement. 562 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak RYNKIEWICZ di pagaiata sui 1000 e sui 2000 metri e il relativo valore di potenza raggiunto durante la pagaiata sull’ergometro a un’intensità di soglia ventilatoria. I restanti indici non hanno mostrato correlazioni significative con la velocità di pagaiata sul kayak (Tabella IV). Inoltre, abbiamo esaminato le potenziali relazioni tra le velocità di pagaiata sul kayak e l’equilibrio dinamico. Non abbiamo rilevato nessuna associazione significativa tra i test LOS e RWS e l’equilibrio dinamico o la velocità di pagaiata. Tuttavia, abbiamo determinato anche se l’equilibro statico in stato di riposo e in stato di affaticamento fosse associato alla velocità di pagaiata sul kayak (tabella V). Abbiamo osservato una relazione significativa tra la velocità di pagaiata sui 1000 m e le seguenti caratteristiche di spostamento del centro di pressione (COP) del piede registrate durante il test di equilibrio condotto prima della prova da sforzo: TL, TS Fp, MV Fp, Fp S, SL, TS A-P, MV A-P e S A-P. Nonostante sia stata osservata una forte correlazione tra la velocità di pagaiata sui 2000 m e le caratteristiche di spostamento del COP, nessuna di tali relazioni si è dimostrata statisticamente significativa. Infine, abbiamo calcolato i coefficienti di corre- the 1000-m and 2000-m paddling speeds and the relative value of power achieved during ergometer paddling at VT intensity. The remaining indices were not significantly correlated with the speed of kayak paddling (Table IV). We also investigated potential relationships between kayak paddling speeds and dynamic balance. We did not observe any significant associations between the LOS and RWS tests and dynamic balance or paddling speed. However, we also analyzed whether static balance at rest and at fatigue were related to kayak paddling speed (Table V). We observed a significant relationship between 1000-m paddling speed and the following characteristics of feet COP displacement recorded during the balance test conducted before the exercise test: TL, TS Fp, MV Fp, S Fp, SL, TS A-P, MV A-P, and S A-P. Although a strong correlation was observed between the 2000-m paddling speed and characteristics of COP displacement, none of these relationships proved statistically significant. Finally, we calculated coefficients of correlation between the paddling speed and running Table IV.—Correlations between endurance indices and kayak paddling speed (N.=18). Tabella IV.—Correlazioni tra gli indici di resistenza e la velocità di pagaiata sul kayak (N.=18). VEmax (L/min) HRmax (N./min) M ±SD P V1 P V2 191.13 7.02 0.18 0.47 VO2max (mL/kg/min) 135.72 18.85 0.99 0.89 VT P (W/kg) 57.91 6.06 0.98 0.89 1.72 0.14 0.01* 0.01* HR max: maximal heart rate; P V1: P-value for the correlation with the average 1000-m kayak paddling speed; P V2: P-value for the correlation with the average 2000-m kayak paddling speed; VE max: maximal ventilation; VO2max: maximal oxygen consumption; VT P: power determined at an intensity corresponding to the ventilatory threshold. Table V.—Correlations between average kayak paddling speeds and the level of static balance determined before and immediately after completing the exercise test on a kayak ergometer (N.=18). Tabella V.—Correlazioni tra le velocità medie di pagaiata sul kayak e il livello di equilibrio statico determinato prima e immediatamente dopo il completamento della prova da sforzo sul kayak‑ergometro (N.=18). Ar SAr Before exercise test M 8.05 522.83 ±SD 4.11 388.38 P V1 0.71 0.25 P V2 0.67 0.32 After exercise test M 8.00 706.25 ±SD 2.00 425.09 P V1 0.79 0.66 P V2 0.99 0.82 TL TS Fp MV Fp S Fp SL 259.00 139.92 93.69 74.03 0.05* 0.03* 0.17 0.11 5.50 2.71 0.03* 0.13 25.50 10.18 0.04* 0.1©9 9.50 3.90 0.04* 0.07 372.42 206.33 131.12 103.49 0.8 0.72 0.96 0.99 7.33 3.58 0.74 0.95 28.92 8.71 0.5 0.5 16.08 9.29 0.59 0.97 SR TS A-P MV A-P S A-P SP SA 10.00 2.45 0.1 0.13 132.08 61.15 0.05* 0.11 4.08 2.02 0.05* 0.09 24.50 9.66 0.04* 0.13 10.42 3.48 0.23 0.26 9.75 3.17 0.18 0.19 15.58 7.23 0.3 0.74 219.08 76.88 0.79 0.7 6.83 2.37 0.87 0.78 34.67 4.56 0.41 0.39 13.25 6.33 0.93 0.96 13.33 6.89 0.56 0.51 Ar: mean radius; MV A-P: mean velocity of sway in an anterior-posterior direction; MV Fp: mean velocity of sway in a frontal plane; SAr: stabilogram area; SA: maximal anterior sway; S A-P: number of sways in an anterior-posterior direction; S Fp: number of sways in a frontal plane; SL: maximal left sway; SR: maximal right sway; SP: maximal posterior sway; TL: total length; TS A-P: length of sway in an anterior-posterior direction; TS Fp: length of sway in a frontal plane; p V1: P-value for the correlation with the average 1000-m kayak paddling speed; p V2: P-value for the correlation with the average of 2000-m kayak paddling speed. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 563 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak Table VI.—Correlations between paddling speeds and weightlifting tests and running speed (N.=18). Tabella VI.—Correlazioni tra la velocità di pagaiata e i test di sollevamento pesi e la velocità di corsa (N.=18). Pull W ( J/kg) M ±SD P V1 P V2 104.28 25.55 0.66 0.99 Push W ( J/kg) Pull Vmax (m/s) Push Vmax (m/s) Pull AV (m/s) 103.55 17.39 0.41 0.32 1.71 0.18 0.51 0.20 1.41 0.17 0.11 0.03* 1.36 0.16 0.36 0.05* Push AV (m/s) 1.10 0.14 0.06 0.01* Run (m/s) 4.65 0.29 0.68 0.8 Pull/Push AV: average velocity recorded during six repetitions of bench pull/press with maximal intensity; Pull/Push Vmax: maximal velocity recorded during six repetitions of bench pull/press with maximal intensity; Pull/Push W: relative work performed during 120 s of bench pull/press; p V1: P-value for the correlation with the average 1000-m kayak paddling paddling; p V2: P-value for the correlation with the average 2000-m kayak paddling speed; Run: running speed. speed, strength endurance, and Vmax and AV of movement during weightlifting exercises. We observed significant correlations between 1000-m paddling speed and Vmax and AV of barbell movement during the bench press series, as well as AV during the bench pull series (Table VI). lazione tra velocità di pagaiata e velocità di corsa, forza resistente, Vmax e velocità media del movimento durante gli esercizi di sollevamento pesi. Abbiamo osservato significative correlazioni tra la velocità di pagaiata sui 1000 m e il Vmax e l’AV del movimento del bilanciere durante le serie di bench press, oltre che l’AV durante le serie di bench pull (Tabella IV). Discussion On the basis of our findings, we conclude that body composition is not associated with the level of fitness of Polish junior kayakers. Our participants were characterized by moderate adiposity, with an average body fat level higher than that reported by Fleck 11 and other authors.12-14 Slightly higher values of adiposity were previously reported by Rynkiewicz and Rynkiewicz in Polish senior kayakers 15 and by Diafas in Greek kayakers.16 These discrepancies may have resulted from different measurement methods or from differences in the ages of the athletes included in the respective studies. The average age of our junior kayakers was 16.2 years and we expect that the percentage of adipose tissue of each athlete will decrease with age and increased adaptation to training.37 Our analysis revealed a significant association between MP achieved during kayak ergometer paddling and the speed of kayak paddling. On the basis of this finding, we conclude that MP represents the most important of all characteristics of paddling technique that we examined and its value directly reflects the level of kayaker-specific training. We did not observe significant relationships between the speed of kayak paddling and maximal HR, VE, or VO2max. The threshold power achieved during paddling on a kayak ergometer, determined at VT intensity and expressed per kayaker’s body weight, was the only measurement that was significantly associated with the level of specific fitness in kayaking. This parameter is used to plan training programs 564 Discussione In base ai nostri risultati, abbiamo concluso che la composizione corporea non è associata al livello di fitness dei kayakisti junior polacchi. I nostri partecipanti erano caratterizzati da una moderata adiposità, con un livello medio di grasso corporeo più elevato rispetto a quanto riportato da Fleck 11 e altri autori 12-14. Valori di adiposità leggermente superiori erano stati precedentemente riportati da Rynkiewicz e Rynkiewicz in kayakisti senior polacchi 15 e da Diafas in kayakisti greci 16. Tali discrepanze possono derivare dai diversi metodi di misurazione o da differenze nelle età degli atleti inclusi nei rispettivi studi. L’età media dei nostri kayakisti junior era di 16,2 anni; prevediamo che la percentuale di tessuto adiposo di ciascun atleta diminuirà con l’età e con il maggiore adattamento all’allenamento 37. La nostra analisi ha rivelato un’associazione significativa tra la potenza media raggiunta durante la pagaiata sul kayak-ergometro e la velocità di pagaiata sul kayak. In base a tale riscontro, concludiamo che la MP rappresenta la più importante di tutte le caratteristiche della tecnica di pagaiata che abbiamo esaminato e il suo valore riflette direttamente il livello di allenamento specifico del kayakista. Non abbiamo osservato relazioni significative tra la velocità di pagaiata sul kayak e la frequenza cardiaca massima, il VE o il VO2max. La potenza di soglia raggiunta durante la pagaiata sul kayakergometro, determinata a un’intensità di soglia ventilatoria ed espressa secondo il peso corporeo del kayakista, era l’unica misurazione associata in maniera significativa al livello di fitness specifico nella disciplina sportiva del kayak. Tale parametro è uti- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak at an individually defined intensity and its changes correspond to progressive adaptation, which confirms its usefulness in the training process of kayakers. Although it is considered important in the selection of athletes, the value of VO2max was not significantly associated with paddling performance in our study. The VO2max of Polish junior kayakers was 57.91 mL/min/ kg, which is similar to values reported by many other authors,9, 10, 38, 39 but it is still lower than the value observed in elite Spanish kayakers.40 On the basis of a literature review, we assumed that maintaining balance in a kayak would be associated with a high level of dynamic balance.41 Paddling takes place in unstable conditions and fatigue and environmental factors such as wind and water waves are additional variables in kayaking. An athlete’s inability to maintain balance would lead to an unstable position while paddling, which would reduce the efficiency of force transfer from muscle to kayak or even lead to a kayak capsizing.41 Therefore, we hypothesized that there is a significant association between the level of dynamic balance and the level of specific fitness in kayaking. However, our analysis did not reveal a significant relationship between these two variables. We observed the largest number of significant correlations with the outcomes of the static balance test conducted before the exercise test. Specifically, we observed a significant association between these results and 2000-m paddling speed (Table V). The ability to maintain balance is established on the basis of visual information, vestibular and proprioceptive feedback, and efficiency of the muscular system.42 Balance is controlled by the central nervous system, which governs the tone of individual muscles.43 Our findings suggest that athletes who demonstrated more stable balance, which is associated with lower number, speed, and amplitude of sways, achieved higher speed during kayak paddling. We assume that athletes who demonstrate a lower level of static balance have a weaker ability to control their movements during kayak paddling. This may be due to inferior development of the vestibular and ventricular systems, poorer neural transmission, a lower level of proprioceptive development, and decreased efficiency of the muscular system. A lower level of static balance may be reflected by a higher number and larger amplitude of sways, which are unfavorable in the context of effective kayak paddling since effective paddling requires continuous control of body position in order to Vol. 67 - No. 4 RYNKIEWICZ lizzato per pianificare i programmi di allenamento a un’intensità definita in maniera individuale e i suoi cambiamenti corrispondono all’adattamento progressivo, il che conferma la sua utilità nel processo di allenamento dei kayakisti. Anche se è considerato importante per la selezione degli atleti, nel presente studio il valore di VO2max non era associato in maniera significativa alla performance di pagaiata. Il VO2max dei kayakisti junior polacchi era di 57,91 ml/min/kg, un valore simile a quelli riportati da numerosi altri autori 9, 10, 38, 39, ma comunque più basso rispetto al valore osservato nei kayakisti spagnoli d’élite 40. Sulla base di una review della letteratura, abbiamo ipotizzato che il mantenimento dell’equilibrio in un kayak sarebbe stato associato a un elevato livello di equilibrio dinamico 41. La pagaiata avviene in condizioni d’instabilità e affaticamento, e i fattori ambientali come il vento e le onde sono variabili aggiuntive nella disciplina sportiva del kayak. L’incapacità di un atleta di mantenere l’equilibrio potrebbe portare a una posizione instabile durante la pagaiata, il che ridurrebbe l’efficienza del trasferimento di forza dal muscolo al kayak, o causare persino un ribaltamento del veicolo 41. Pertanto, abbiamo ipotizzato che esista un’associazione significativa tra il livello di equilibrio dinamico e il livello di fitness specifico nella disciplina sportiva del kayak. Tuttavia, la nostra analisi non ha rivelato nessuna relazione significativa tra queste due variabili. Abbiamo osservato il maggior numero di correlazioni significative con gli esiti del test di equilibrio statico condotto prima della prova da sforzo. Nello specifico, abbiamo osservato un’associazione significativa tra questi risultati e la velocità di pagaiata sui 2000 m (tabella V). La capacità di mantenere l’equilibrio è stabilita sulla base delle informazioni visive, del feedback vestibolare e propriocettivo e dell’efficienza del sistema muscolare 42. L’equilibrio è controllato dal sistema nervoso centrale, il quale regola il tono dei singoli muscoli 43. I nostri risultati suggeriscono che gli atleti che hanno dimostrato un equilibrio più stabile, il quale è associato a un numero inferiore e a una minore velocità e ampiezza delle oscillazioni, hanno raggiunto una maggiore velocità durante la pagaiata sul kayak. Abbiamo ipotizzato che gli atleti che dimostrano un minore livello di equilibrio statico abbiano una più scarsa capacità di controllare i loro movimenti durante la pagaiata sul kayak. Ciò può essere dovuto al minore sviluppo dei sistemi vestibolari e ventricolari, a una più scarsa trasmissione neurale, a un più basso livello di sviluppo propriocettivo e a una diminuita efficienza del sistema muscolare. Un più basso livello di equilibrio statico potrebbe riflettersi in un più elevato numero e in una maggiore ampiezza delle oscillazioni, MEDICINA DELLO SPORT 565 RYNKIEWICZ Evaluation of factors affecting sports performance in kayak avoid falling. Stable kayaking position allows athletes to achieve considerable force during consecutive movement cycles.41 The lack of significant correlation between the ability to maintain static balance and 1000m paddling speed may be due to the fact that the athletes competed at this distance after only a short recovery following the first race. Therefore, the athletes may have demonstrated a decreased ability to maintain static balance since this parameter is impaired by fatigue 44, 45 as a result of the type of motor activity 46 and its intensity.47-49 Furthermore, we observed that a lower level of balancing ability persists for a short period of time after completing the exercise.40, 50, 51 This probably explains the lack of correlation among the results of tests conducted under conditions of rest and fatigue. The level of static balance following the exercise test was not significantly correlated with kayak paddling speed. The type of motor activity modulates the level of static balance achieved after completing the motor test.46 Thus, the results of the ergometer and kayak paddling tests would reveal different values. Since kayak paddling requires continuous control of body position in order to avoid falling, the nervous and muscular systems responsible for this task need to be active and continuously engaged throughout the exercise. In contrast, the kayak ergometer is stable and does not impede expressing strength. Therefore, the requirements placed on the nervous and muscular systems responsible for maintaining balance are partially relieved. We assume that this was the reason for the lack of significant correlation between the balancing abilities under conditions of fatigue caused by kayak ergometer paddling and analogous results obtained during kayak paddling. In a study of 54 junior kayakers, Rynkiewicz et al.7 observed a significant deterioration in balancing ability immediately after the incremental exercise test on a kayak ergometer. A comparison of results before and after the exercise test revealed a significant increase in the surface area occupied by the COP due to a significant increase in the number of COP sways in the sagittal plane. We observed no significant correlations among the outcomes of the strength tests and the endurance levels and the speed of kayak paddling. In the analysis of power achieved during weightlifting exercises, we did observe a correlation between 1000-m paddling speed and the AV of the barbell during the bench pull 566 le quali ostacolano un’efficace pagaiata sul kayak, poiché una pagaiata efficace richiede un continuo controllo della posizione del corpo al fine di evitare il ribaltamento. Una stabile posizione sul kayak permette agli atleti di sviluppare una forza considerevole durante i cicli di movimento consecutivi 41. L’assenza di una correlazione significativa tra la capacità di mantenere l’equilibrio statico e la velocità di pagaiata sui 1000 m può essere dovuta al fatto che gli atleti hanno gareggiato su tale distanza solo dopo un breve recupero in seguito alla prima gara. Pertanto, gli atleti potrebbero aver dimostrato una ridotta capacità di mantenere l’equilibrio statico perché questo parametro è compromesso dall’affaticamento 44, 45, come risultato del tipo di attività motoria 46 e della sua intensità 47-49. Inoltre, abbiamo osservato che un più basso livello di capacità di bilanciamento persiste per un breve periodo di tempo dopo aver completato l’esercizio fisico 40, 50, 51. Ciò spiega probabilmente l’assenza di una correlazione tra i risultati dei test effettuati in condizioni di riposo e di affaticamento. Il livello di equilibrio statico dopo la prova da sforzo non era correlato in maniera significativa con la velocità di pagaiata sul kayak. Il tipo di attività motoria modula il livello di equilibrio statico raggiunto dopo aver completato il test motorio 46. Pertanto, i risultati dei test di pagaiata sull’ergometro e sul kayak mostrerebbero risultati diversi. Poiché la pagaiata sul kayak richiede un continuo controllo della posizione del corpo al fine di evitare di cadere, i sistemi nervoso e muscolare, responsabili di questa attività, devono essere attivi e costantemente impegnati per tutta la durata dell’esercizio fisico. Al contrario, il kayak-ergometro è stabile e non ostacola l’espressione della forza. Pertanto, i requisiti posti sui sistemi nervoso e muscolare, responsabili di mantenere l’equilibrio, sono parzialmente mitigati. Presumiamo che sia questo il motivo dell’assenza di una correlazione significativa tra le abilità di equilibrio in condizioni di affaticamento dovuto alla pagaiata sul kayak-ergometro e gli analoghi risultati ottenuti durante la pagaiata sul kayak. In uno studio su 54 kayakisti junior, Rynkiewicz et al.7 hanno osservato un significativo deterioramento della capacità di bilanciamento immediatamente dopo la prova da sforzo incrementale sul kayak-ergometro. Un confronto dei risultati prima e dopo la prova da sforzo ha rivelato un significativo aumento nell’area di superficie occupata dal centro di pressione a causa di un significativo aumento del numero di oscillazioni del COP sul piano sagittale. Abbiamo osservato correlazioni significative tra i risultati dei test di forza, i livelli di resistenza e la velocità di pagaiata sul kayak. Nell’analisi della potenza raggiunta durante gli esercizi di sollevamento pesi, abbiamo osservato una correlazione tra la MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Evaluation of factors affecting sports performance in kayak RYNKIEWICZ and the bench press. The use of this strength endurance test has not been reported previously and we propose that it should be utilized in the evaluation of kayakers. To date, muscular strength tests used by most authors have included bench pull and bench press, both at one repetition maximum,12, 14, 52 or bench pull and bench press exercises performed at a maximal number of repetitions in one minute. However, we propose using alternative tests due to the high risk of injury during testing with maximal external load and the low precision of work measurement during maximal repetition testing. In our study, testing the power achieved during a series of six repetitions of bench press or pull with a load corresponding to 50% of an athlete’s body weight revealed a significant proportional correlation with the level of specific fitness. Therefore, we conclude that the test included in our study is useful for determining the fitness levels of kayakers. velocità di pagaiata sui 1000 m e la velocità media del bilanciere durante il bench pull e il bench press. L’utilizzo di questo test della forza resistente non è stato precedentemente riportato e proponiamo il suo utilizzo nella valutazione dei kayakisti. Finora, i test della forza muscolare utilizzati dalla maggior parte degli autori hanno incluso il bench pull e il bench press, entrambi a una ripetizione massimale 12, 14, 52 o gli esercizi di bench pull e bench press effettuati a un numero massimale di ripetizioni in un minuto. Tuttavia, suggeriamo di utilizzare test alternativi a causa dell’elevato rischio di infortunio durante i test con carico massimale esterno e della bassa precisione della misurazione del lavoro durante i test a ripetizione massimale. Nel nostro studio, la verifica della potenza raggiunta durante una serie di sei ripetizioni di bench press o bench pull con un carico pari al 50% del peso corporeo di un atleta ha rivelato una proporzionale correlazione significativa con il livello di fitness specifico. Pertanto, abbiamo concluso che il test incluso nel nostro studio è utile per determinare i livelli di fitness dei kayakisti. Conclusions Conclusioni A kayaker should be able to achieve considerable power during paddling and speed-strength exercises. Achieving high power during paddling at threshold intensity is particularly important. Static balancing ability is an important determinant of speed achieved during kayak paddling. Static balance tests used in this study are suitable for training of coordination-related motor skills of kayakers. Structural characteristics of the body and the exercise capabilities of the athletes in our study were consistent with analogous values reported by other authors. This is likely due to the appropriateness of the training process and, especially, the effectiveness of selecting Polish junior kayakers. Un kayakista deve essere in grado di generare una notevole potenza durante la pagaiata e gli esercizi di velocità-forza. Lo sviluppo di un’elevata potenza durante la pagaiata a un’intensità di soglia è particolarmente importante. L’abilità di bilanciamento statico è un determinante importante della velocità raggiunta durante la pagaiata sul kayak. I test di equilibrio statico utilizzati in questo studio sono adatti per l’allenamento di abilità motorie correlate alla coordinazione dei kayakisti. Le caratteristiche strutturali del corpo e le capacità di esercizio fisico degli atleti nel nostro studio erano in linea con valori analoghi riportati da altri autori. Ciò è probabilmente dovuto all’adeguatezza del processo di allenamento e, in particolare, all’efficacia della selezione dei kayakisti junior polacchi. References/Bibliografia 1) Platonov VN. The preparation of Olympic athletes in the sport. General theory and its practical applications. Olimpijskaja literature 2004 [In Russian: English abstract]. 2) Bishop D. Physiological predictors of flat-water kayak performance in women. Eur J Appl Physiol 2000;82:91-97. 3) Zamparo P, Capelli C. Guerrini G. Energetics of kayaking at submaximal and maximal speeds. Eur J Appl Physiol 1999;80:542-8. 4) Endicott WT. The Barton mold a study in sprint kayaking. A publication of U.S. canoe and kayak team, 2005. [cited 2014 Vol. 67 - No. 4 July 28]. Available from: http://www.daveyhearn.com/ 5) Rynkiewicz T. Classic kayaking. 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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Received on March 14, 2013. - Accepted for publication on July 22, 2014. Corresponding author: M. Rynkiewicz, PW Znak-Test, Mateusz Rynkiewicz, Chwałowice 39, 66-450 Bogdaniec, Poland. E-mail: [email protected] 568 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 MED SPORT 2014;67:569-79 Effects of a tennis tournament on players’ hand grip strength, pressure pain threshold and visual analogue scale Effetti di un torneo di tennis sulla forza di presa della mano, sulla soglia del dolore alla pressione e sulla scala analogica visiva nei tennisti A. Ş AHIN KAFKAS 1, M. EMIN KAFKAS 2, B. DURMU Ş 3, M. AÇAK 2 2Inonu 1Erciyes University, Institute of Health Sciences, Malatya, Turkey University, School of Physical Education and Sport, Malatya, Turkey 3Inonu University, Medicine Faculty, Malatya, Turkey SUMMARY Aim. Tennis is one of the most popular global sports. It is considerably important both as an international tournament and one of the Olympics games around world. The requirements of a tennis tournament are high, both mentally and physiologically. The aim of this study was to evaluate changes both of hand grip strength and pain pressure threshold values during tournament among amateur tennis players. Methods. The study involved two tennis groups. The first comprised 25 females (age 24.35±5.42 years, height 167.74±7.10 cm, weight 59.25±7.80 kg) and the second included 34 males (age 25.10±6.05 years, height 174.50±10.63 cm and weight 69.40±12.50 kg). Results. Pain pressure threshold and hand grip strength values were significantly different. Lateral epicondyle, deltoid and trapezius values were significantly lower after every match day compared with the first day of the tournament (P<0.05). Both female and male tennis groups’ lateral epicondyle, trapezius, and deltoid values reduced significantly after the second, third, and forth day compared with the values of the first day of the tournament. Also, hand grip strength values significantly decreased after the second, third, and fourth day of female tennis group and decreased the third and fourth day of male tennis group (P<0.05). As a result, this research found a decreased sensitivity level of pain pressure threshold, hand grip strength and an increased level of visual analogue scale during consecutive tournament days. In terms of both pain pressure threshold and hand grip strength, values adversely affected from such tournament sports organizations. These tournaments have a busy schedule that may adversely affects the values of the upper extremity pain pressure threshold (lateral epicondyle, deltoid, supraspinatus, and trapezius). Therefore, especially during these tournaments tennis players should be careful. Key words: Tennis - Iliotibial band syndrome - Pain. RIASSUNTO Obiettivo. Il tennis è uno degli sport più popolari al mondo e riveste una notevole importanza sia come torneo internazionale sia come gioco olimpico praticato in tutto il mondo. I requisiti di un torneo di tennis sono elevati, sia dal punto di vista mentale sia dal punto di vista fisiologico. Obiettivo del presente studio è stato quello di valutare i cambiamenti nei valori di forza di presa della mano e di soglia del dolore alla pressione durante un torneo di tennis in tennisti amatoriali. Metodi. Allo studio hanno preso parte due gruppi di tennisti. Il primo gruppo era composto da 25 ragazze (età 24,35±5,42 anni, altezza 167,74±7,10 cm, peso corporeo 59,25±7,80 kg), mentre il secondo gruppo era composto da 34 ragazzi (età 25,10±6,05 anni, altezza 174,50±10,63 cm e peso corporeo 69,40±12,50 kg). Risultati. I valori di soglia del dolore alla pressione (pain pressure threshold, PPT) e forza di presa della mano (hand grip strength, HGS) hanno mostrato differenze significative. I valori per l’epicondilo laterale, il deltoide e il trapezio erano significativamente più bassi dopo ogni giorno di competizione rispetto al primo giorno del torneo (P<0,05). I Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 569 ŞAHIN KAFKAS Effects of a tennis tournament on players’ performances valori per l’epicondilo laterale, il trapezio e il deltoide sono diminuiti in maniera significativa in entrambi i gruppi dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno rispetto ai valori del primo giorno del torneo. Inoltre, i valori di forza di presa della mano sono diminuiti in maniera significativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso femminile, mentre sono diminuiti nel terzo e nel quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso maschile (P<0,05). Di conseguenza, il presente studio ha osservato un ridotto livello di sensibilità per la soglia del dolore alla pressione e la forza di presa della mano e un livello maggiore per la scala analogica visiva nei giorni di competizione consecutivi del torneo. Per quanto concerne la forza di presa della mano e la soglia del dolore alla pressione, tali valori sono stati influenzati in maniera negativa dalla partecipazione al torneo sportivo. Tali tornei prevedono un programma impegnativo che può influenzare in maniera negativa i valori di soglia del dolore alla pressione degli arti superiori (epicondilo laterale, deltoide, sovraspinoso e trapezio). Pertanto, i tennisti devono prestare particolare attenzione durante tali tornei di tennis. Parole chiave: Tennis - Sindrome della bandelletta ileo-tibiale - Dolore. T ennis is one of the most popular global sports. It is considerably important both as an international tournament and one of the Olympics games in the around world. The requirements of a tennis tournament are high both mentally and physiologically. A lot of studies in the literature have investigated the effects of only one match.1-3 Also, some other studies used junior level or elite junior players as samples.4 In a review study, Pluim et al., reported that there are 28 epidemiologic study injuries on tennis players from 1966 up to today. A total of 35% of these studies were prospective.5 Some of them involving recreational players or general population.6 Kibler and Safran (2005) reported that approximately 20-45% of tennis injuries are the upper extremity injuries.4 The highest frequencies in injuries were especially lateral epicondyle (LE), shoulder and back pain. The main reason for this problem was estimated as a repetitive trauma with subsequent overload.7 On the other hand, if the athletes are engaged in intense participation in tennis activities, injuries occur with increasing frequency.8 This is a consequence of increased frequency and intensity of the play, increased duration of the play, the large inherent biomechanical and physiological demands at this level of the play, and the deleterious effects of mal-adaptations in flexibility and strength that occur in areas subject to repetitive tensile overload. These injuries bring about a limitation to successful play. In the literature, upper extremity injuries have been reported to occur more frequently in recreational tennis players, also in the world class athletes ranges from 35-45%.4, 9 Tennis players with upper extremity injury show a degenerated physical capacity to perform tasks that demand gripping, with reduced grip strength and wrist flexion and extension.10 Besides, these injuries or pains 570 I l tennis è uno degli sport più popolari al mondo e riveste una notevole importanza sia come torneo internazionale sia come gioco olimpico praticato in tutto il mondo. I requisiti di un torneo di tennis sono elevati, sia dal punto di vista mentale sia dal punto di vista fisiologico. Numerosi studi della letteratura hanno esaminato gli effetti di un singolo incontro 1-3, mentre altri studi hanno usato giocatori junior o d’élite come campioni di ricerca 4. Nella loro review, Pluim et al. hanno riportato l’esistenza di 28 studi epidemiologici sugli infortuni nei tennisti condotti dal 1966 ad oggi. Il 35% di questi studi sono prospettici 5. Alcuni di tali studi hanno incluso giocatori amatoriali o la popolazione generale 6. Kibler e Safran (2005) hanno osservato che circa il 20-45% delle lesioni nel tennis sono lesioni degli arti superiori 4. Le lesioni che mostrano frequenze più elevate sono soprattutto il dolore all’epicondilo laterale (EL), alla spalla e alla schiena. È stato stimato che la principale causa di questo problema sia un trauma ripetitivo con conseguente sovraccarico 7. D’altro canto, se gli atleti sono coinvolti in un’intensa partecipazione ad attività tennistiche, le lesioni si verificano con una frequenza maggiore 8. Questa è una conseguenza della maggiore frequenza, intensità e durata del gioco, dei notevoli fabbisogni biomeccanici e fisiologici a un tale livello di gioco e degli effetti nocivi dei maladattamenti nella flessibilità e nella forza che si verificano nelle aree soggette a sovraccarico tensile ripetitivo. Tali lesioni costituiscono un limite per un gioco efficace. Nella letteratura, è stato riportato che le lesioni degli arti superiori si verificano più spesso nei tennisti amatoriali, mentre negli atleti di livello internazionale oscillano tra il 35% e il 45% 9. I tennisti con una lesione degli arti superiori mostrano una capacità fisica ridotta nell’effettuare compiti di presa, con una minore forza di presa della mano e una minore flessione ed estensione del polso 10. Inoltre, tali lesioni o dolori sono spesso aggravati dalle attività di presa effettuate con una MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 ŞAHIN KAFKAS Effects of tennis tournament on players’ performances are often aggravated by gripping activities with grip strength frequently impaired.11 Despite reductions, grip strength occurs due to upper extremity injuries,12, 13 but it is unknown whether or not the relation to increase pain threshold is similarly affected. Therefore, it is important to investigate upper extremity pain pressure threshold changes during a tournament. However, in the literature there is no study on the effect to changes investigation during tournament both hand grip strength (HGS) and pressure pain threshold (PPT) of tennis players. Accordingly, the aim of this study was to evaluate the changes in both HGS and PPT values during a tournament among amateur tennis players. We hypothesized that both HGS and PPT values would decrease. The implications of this study are relevant to all of tennis players and may provide new insights that can protect tennis players from injuries. forza di presa della mano frequentemente compromessa 11. Nonostante la riduzione nella forza di presa della mano sia dovuta alle lesioni degli arti superiori 12 13, non è noto se la relazione che aumenta la soglia del dolore sia influenzata in maniera analoga. Pertanto, è importante esaminare i cambiamenti nella soglia del dolore alla pressione degli arti superiori durante un torneo. Tuttavia, nella letteratura non sono presenti studi sull’effetto dei cambiamenti nella forza di presa della mano (HGS) e nella soglia del dolore alla pressione (PPT) durante un torneo di tennis. Di conseguenza, obiettivo del presente studio è stato quello di valutare i cambiamenti nei valori di HGS e PPT durante un torneo tra tennisti amatoriali. Abbiamo ipotizzato che sia i valori di HGS sia i valori di PPT si sarebbero ridotti. Le implicazioni del presente studio sono rilevanti per tutti i tennisti e potrebbero fornire nuove conoscenze in grado di proteggere i tennisti dagli infortuni. Materials and methods Materiali e metodi Partecipanti Participants The experimental study design was used, including amateur tennis players from different universities of Turkey during interuniversities tennis tournament in 2012 with nearly 90 amateur tennis players (19-30 years of age). Forty-five players agreed to participate. The study consisted of 25 female tennis group aged 24.35±5.42 years, height 167.74±7.10 cm, weight 59.25±7.80 kg and 34 male tennis group aged 25.10±6.05 years, height 174.50±10.63 cm and weight 69.40±12.50 kg respectively. They were informed in detail about the nature of the experiment and importantance of the study and its possible risks. All participants handed written informed consent form prior to participation in the study. Inclusion criteria were: 1) being physically healthy; 2) not having any chronic injuries or diseases; 3) not having upper extremity injuries within the last years; 4) at least playing tennis for three years; 5) playing a match each day at tournament. Excluding criteria were: 1) having any injuries at tournament; 2) missing measurements days and times; 3) doing any strength exercise; 4) do not play any match. The study was approved by Malatya Clinical Studies Ethical Committee and conducted in conformity to the Declaration of Helsinki for Medical Research involving human participants. Vol. 67 - No. 4 È stato usato un disegno di studio sperimentale, includendo tennisti amatoriali di diverse università turche durante un torneo interuniversitario di tennis nel 2012 al quale hanno preso parte quasi 90 tennisti amatoriali (19-30 anni di età). Quarantacinque giocatori hanno acconsentito a partecipare. Lo studio ha incluso un gruppo di tennisti di sesso femminile di età pari a 24,35±5,42 anni, altezza 167,74±7,10 cm, peso corporeo 59,25±7,80 kg e un gruppo di tennisti di sesso maschile di età pari a 25,10±6,05 anni, altezza 174,50±10,63 cm e peso corporeo 69,40±12,50 kg. I soggetti sono stati informati dettagliatamente sulla natura dell’esperimento e sull’importanza dello studio, oltre che sui suoi possibili rischi. Tutti i partecipanti hanno fornito il loro consenso informato scritto prima di partecipare allo studio. I criteri di inclusione erano: 1) essere fisicamente sani; 2) non avere lesioni o malattie croniche; 3) non aver subito infortuni degli arti superiori negli ultimi anni; 4) giocare a tennis da almeno 3 anni; 5) giocare una partita al giorno nel torneo. I criteri di esclusione erano: 1) subire qualsiasi tipo di infortunio nel torneo; 2) saltare gli orari e i giorni delle misurazioni; 3) fare qualsiasi esercizio di forza; 4) non giocare alcuna partita. Lo studio è stato approvato dal comitato etico per gli studi clinici di Malatya ed è stato condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki per la ricerca che coinvolge esseri umani. MEDICINA DELLO SPORT 571 ŞAHIN KAFKAS Effects of a tennis tournament on players’ performances Muscle soreness Indolenzimento muscolare Muscle soreness was measured using a 10 cm Visual Analogue Scale (VAS), with 0 cm indicating “no pain at all”, while 10 cm indicated “worst pain possible”. Participants were asked to draw a vertical line on the scale representing the current intensity of their pain under two different conditions; resting and after a match. VAS for pain in healthy subjects is supposedly 0 at rest. However, this study was accepted resting VAS score as first measurement score. L’indolenzimento muscolare è stato misurato usando una Scala analogica visiva (Visual Analogue Scale, VAS) da 10 cm, dove 0 indicava “nessun dolore” e 10 indicava “il peggior dolore possibile”. Ai partecipanti è stato chiesto di tracciare una linea verticale sulla scala indicante l’attuale intensità del dolore in due diverse condizioni: a riposo e dopo un incontro. Presumibilmente, il punteggio VAS per il dolore in soggetti sani è 0 a riposo. Tuttavia, il presente studio ha accettato un punteggio VAS a riposo come il punteggio della prima misurazione. Soglia del dolore alla pressione Pain pressure threshold In this study, quantitative sensory pain was measured with the aid of a digital pressure algometry (Chatillon DFE-100, Digital Force Gauge/AMETEK). PPT is defined as the minimal amount of pressure when the perception of pressure threshold first changes to discomfort or pain.14 The participants were informed by the researchers when pain felt and quickly pushed a button to pause the digital display. Data of pains were recorded as kg unit value. PPT values were obtained from upper-extremity of four different regions, which are lateral epicondyle, deltoid, trapezius and supra-supinatus (Figure 1). Nel presente studio, il dolore sensoriale quantitativo è stato misurato con l’ausilio di un algometro digitale a pressione (Chatillon DFE-100, Digital Force Gauge/AMETEK). La soglia del dolore alla pressione (pain pressure threshold, PPT) è definita come la quantità minima di pressione con la quale la percezione della soglia della pressione cambia per la prima volta in disagio o dolore 14. I partecipanti sono stati istruiti dai ricercatori a premere rapidamente un pulsante per mettere in pausa il display digitale quando sentivano dolore. I dati sul dolore sono stati registrati come valore unitario per kg. I valori PPT sono stati ottenuti da quattro diverse regioni degli arti superiori, ovvero epicondilo laterale, deltoide, trapezio e sovraspinato (Figura 1). Measurement of hand grip strength Misurazione della forza di presa della mano HGS was measured with the aid of a hydraulic hand dynamometer (Baseline Hydraulic Hand Dynamometer, Irvington, NY, USA). All participants were evaluated in the standardized testing position recommended by the American Society of Hand Therapists.15, 16 Participants were seated with their shoulder adducted and neutrally rotated, elbow twisted to 90°, forearm in neutral position and wrist between 0° and 30° dorsiflexion and between 0° and 15° unlar deviation.17 For both dominant and non-dominant hands measures, consecutive three times measurements were performed. The best performance was recorded. Between tests was given a thirty second resting time. La forza di presa della mano (hand grip strength, HGS) è stata misurata con l’ausilio di un dinamometro idraulico per la presa (dinamometro idraulico per la presa Baseline, Irvington, NY, USA). Tutti i partecipanti sono stati valutati nella posizione di test standardizzata raccomandata dall’“American Society of Hand Therapists” 15, 16. I partecipanti sono rimasti in posizione seduta con la loro spalla addotta e ruotata in modo neutro, gomito girato a 90°, avambraccio in posizione di riposo e polso in dorsiflessione tra 0° e 30° e in deviazione ulnare tra 0° e 15° 17. Per le misurazioni delle mani dominanti e non dominanti, sono state condotte tre misurazioni temporali consecutive. È stata registrata la performance migliore. Tra le prove sono stati concessi trenta secondi di riposo. Analisi statistica Statistical analysis Statistical analyses were done using a package program (Statistical Package Social Sciences, version 17.0). Data were presented as 572 Le analisi statistiche sono state condotte usando il software statistico per le scienze sociali, versione 17.0. I dati sono stati presentati come media ± deviazione standard. La procedura di analisi statistica MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 ŞAHIN KAFKAS Effects of tennis tournament on players’ performances Figure 1.—Points of pain pressure. Figura 1. — Punti di dolore alla pressione. mean ± standard deviation. Statistical analysis procedures started with “Skewness and Kurtosis” scores, visual explanations of histogram plots and “Kolmogorow Smirnov” tests within normality analysis in order to test whether data were homogenous. As variances show a normal distribution, the testing times of groups were analyzed by repeated-measures “ANOVA test 1 X 4 (group X times)”, analysis was used to test for significance differences between groups. A significance level P<0.05 was used in all statistical analyses. Results Table I displays the results of participants both values of PPT (lateral epicondyle, deltoid, suprasupinatus, and trapezius) and HGS. There were significantly different values of PPT and HGS. Lateral epicondyle, deltoid and trapezius values were significantly lower after every match day compared with the first tournament day (P<0.05). Both female Vol. 67 - No. 4 è iniziata con i punteggi di asimmetria e curtosi, spiegazioni visive delle curve degli istogrammi e test di Kolmogorov-Smironov nell’ambito dell’analisi della normalità al fine di testare l’omogeneità dei dati. Poiché le varianze hanno mostrato una distribuzione normale, i tempi di test dei gruppi sono stati analizzati con il test ANOVA a misure ripetute 1x4 (gruppo per tempi) per testare le differenze significative tra i gruppi. Un livello di significatività di P<0,05 è stato usato in tutte le analisi statistiche. Risultati La Tabella I mostra i risultati dei partecipanti per i valori di PPT (epicondilo laterale, deltoide, sovraspinoso e trapezio) e HGS. Abbiamo osservato valori di PPT e HGS significativamente diversi. I valori dell’epicondilo laterale, del deltoide e del trapezio erano significativamente più bassi dopo ogni giorno di competizione rispetto al primo giorno del torneo (P<0,05). I valori dell’epicondilo laterale, del trapezio e del deltoide in entrambi i gruppi sono diminuiti in maniera significativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno MEDICINA DELLO SPORT 573 ŞAHIN KAFKAS Effects of a tennis tournament on players’ performances Table I.— Tennis players’ values of PPT and HGS. Tabella I. — Valori di PPT e HGS nei tennisti Parameters Lateral epicondyle Deltoid Suprasupinatus Trapezius Hand grip strength Day 1 Day 2 21.60±5.35 30.85±5.80 20.50±6.45 32.90±6.05 21.90±4.95 25.50±4.40 18.00±4.05 27.75±4.55 34.80±8.10 30.50±6.30 49.90±8.90 44.70±7.70 17.45±6.10* 25.60±5.10* 18.65±6.60* 26.35±4.90* 20.50±4.75 22.90±3.95 14.50±3.75* 21.65±3.80* 30.50±6.75* 31.10±5.00 47.45±7.70 43.90±6.40 Day 3 Day 4 16.30±6.35* 21.90±4.75* 16.00±5.10* 24.66±4.87* 17.50±5.05* 23.10±4.10 12.15±3.10* 16.90±3.85* 26.60±5.10* 30.70±7.20 43.40±6.85* 44.00±6.50 15.75±5.90* 18.55±4.70* 15.05±4.40* 22.45±4.15* 16.50±4.15* 19.40±3.60* 11.40±3.50* 17.05±3.70* 24.30±4.80* 29.90±5.80 40.85±5.05* 43.50±6.30 X±SD F M F M F M F M F (dominant) (non-dominant) M (dominant) (non-dominant) (Female [F]=24, Male [M] =35); (*P<0.05). and male tennis groups lateral epicondyle, trapezius, and deltoid values reduced significantly after the second, third, and fourth day compared with the values of first day of the tournament. Besides, tennis players’ value of supra-supinatus was significantly lower after the third day of female tennis group and decreased on the fourth day of male tennis group (P<0.05). Also, HGS values were significantly reduced after the second, third, and fourth days of female tennis group and decreased third, fourth days of male tennis group (P<0.05, Table I). Lateral epicondyle, deltoid, trapezius and suprasupinatus values were significantly lower after every match day (except only suprasupinatus values of second days, P=0.590), compared with the first tournament day of female tennis group (P<0.05, Figure 2). Male tennis group lateral epicondyle, deltoid, and trapezius values were significantly decreased after every match day compared with first tournament day (P<0.05). In addition, suprasupinatus values significantly decreased only fourth day compared with the first day. However, suprasupinatus both the second and third day values not significantly compared with the first day values of male tennis group (P=0.430, P=0.612 respectively, Figure 3). Hand grip strength values were significantly reduced after the second, third, and fourth days of female tennis group (P<0.05). Also, hand grip strength values were significantly decreased on the third and fourth days of male tennis group (P=0.021, P=0.001 respectively). In contrast, hand grip strength values 574 rispetto ai valori del primo giorno del torneo. Inoltre, dopo il terzo giorno il valore del sovraspinoso era significativamente più basso nel gruppo di tennisti di sesso femminile, mentre è diminuito il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso maschile (P<0,05). Inoltre, i valori di HGS erano significativamente più bassi dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso femminile, mentre sono diminuiti il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso maschile (P<0,05, Tabella I). I valori dell’epicondilo laterale, del deltoide, del trapezio e del sovraspinoso erano significativamente più bassi dopo ogni giorno di competizione (fatta eccezione solo per i valori del sovraspinoso nel secondo giorno, P=0,590) rispetto al primo giorno nel gruppo di tennisti di sesso femminile (P<0,05, Figura 2). I valori dell’epicondilo laterale, del deltoide e del trapezio nel gruppo di tennisti di sesso maschile erano significativamente più bassi dopo ogni giorno di competizione rispetto al primo giorno del torneo (P<0,05), mentre i valori del sovraspinoso sono diminuiti in maniera significativa solo il quarto giorno rispetto al primo giorno. Tuttavia, i valori del sovraspinoso il secondo e il terzo giorno non erano significativamente comparabili con i valori del primo giorno nel gruppo di tennisti di sesso maschile (rispettivamente P=0,430, P=0,612, Figura 3). I valori di forza di presa della mano sono diminuiti in maniera significativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso femminile (P<0,05). Inoltre, i valori di forza di presa della mano sono diminuiti in maniera significativa il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso maschile (rispettivamente P=0,021, P=0,001). Al contrario, i valori di forza di presa della mano non hanno mostrato differenze significative dopo il secondo giorno rispetto al primo giorno di MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Effects of tennis tournament on players’ performances ŞAHIN KAFKAS Figure 2.—The values of PPT of female players. Figura 2. — Valori di PPT nei tennisti di sesso femminile. Figure 3.—The values of PPT of male players. Figura 3. — Valori di PPT nei tennisti di sesso maschile. not significantly differed after the second day compared with the first tournament day of male tennis group (P=0.495, Figure 4) VAS values were significantly increased af- Vol. 67 - No. 4 competizione nel gruppo di tennisti di sesso maschile (P=0,495, Figura 4) I valori della scala analogica visiva (Visual Analogue Scale, VAS) sono aumentati in maniera signi- MEDICINA DELLO SPORT 575 ŞAHIN KAFKAS Effects of a tennis tournament on players’ performances Figure 4.—The Values of HGS of female and male players. Figura 4. — Valori di HGS nei tennisti di sesso maschile. Figure 5.—The scores of VAS female and male tennis players. Figura 5. — Punteggi VAS nei tennisti di sesso maschile e femminile. ter the second, third, and fourth day of female tennis group (P=0.041, P=0.024, P=0.012 respectively). Also, male tennis group values of VAS significantly increased on the third and 576 ficativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno nel gruppo di tennisti di sesso femminile (rispettivamente P=0,041, P=0,024, P=0,012), mentre nel gruppo di tennisti di sesso maschile sono aumentati MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 ŞAHIN KAFKAS Effects of tennis tournament on players’ performances fourth day of male tennis group (P=0.036, P=0.020, respectively). However, VAS values not significantly differed on the second day compared with the first tournament day of male tennis group (P=0.063, Figure 5). in maniera significativa il terzo e il quarto giorno (rispettivamente P=0,036, P=0,020). Tuttavia, i valori VAS non hanno mostrato differenze significative il secondo giorno di competizione rispetto al primo giorno del torneo nel gruppo di tennisti di sesso maschile (P=0,063, Figura 5). Discussion This is a unique investigation to evaluate the changes of HGS, PPT, and VAS values during a tournament of amateur tennis players. The main findings of current investigation were that significantly PPT, HGS values decreased and VAS values increased during the tournament of all amateur tennis players. Besides, it was compatible with our hypothesis, which indicated decreased HGS and PPT values of tennis player during the tournament. In particular, reductions of hand grip strength have been caused by upper extremity injuries, mainly LE.12, 13 LE emphasized that age, gender and load vary according to biological factors.18, 20 It was noted that LE was correlated with chronic repetitive overuse, which manifests more often in recreational tennis players, particularly those with poor mechanics of the backhand. Some studies have reported the prevalence of LE between 35-50% for tennis players.18, 21 According to Mens et al. active tennis players might be three times more at risk of suffering from LE than subjects not playing tennis.22 In the literature, some other studies have reported the risk of development of LE in professional tennis players.23, 24 Previous research findings are consistent with our study results. Besides, in the literature, the risk of developing LE results twice higher in the dominant arm than in the non-dominant arm.25, 26 In this study significantly decreased values of PPT (for LE) were reported in the dominant arm through tournament. Also reduced values of HGS were found, consistently with the literature. Some authors have debated tennis-constituted musculo-skeletal maladaptations such as differences in a range of motion and muscle strength between the dominant and non-dominant side as being possible injury risk agents.27-29 The utmost mutual types of injury in young tennis players are microtrauma-related overuse injuries, especially at the upper extremity. Examples of overuse injuries include rotator cuff tendinitis, epicondylitis, chronic muscle strain, growth plate injuries, and stress fractures.8, 30, 31 In tennis, the repetitive characters of high-velocity arm movement is a reason of overuse injuries in the Vol. 67 - No. 4 Discussione La presente indagine ha valutato per la prima volta le modifiche nei valori di HGS, PPT e VAS in tennisti amatoriali durante un torneo di tennis. Il principale risultato della presente indagine è stato che i valori di PPT e HGS sono diminuiti mentre i valori VAS sono aumentati durante il torneo in tutti i tennisti amatoriali. Inoltre, ciò era compatibile con la nostra ipotesi, indicante una riduzione dei valori di HGS e PPT nei tennisti durante il torneo. In particolare, le riduzioni nella forza di presa della mano sono state causate dagli infortuni degli arti superiori, soprattutto dell’epicondilo laterale 12, 13. Questo tipo di lesione dimostra come età, sesso e carico dipendano da fattori biologici 18, 20. È stato notato, infatti, che le lesioni dell’epicondilo laterale erano correlate a un sovrautilizzo ripetitivo cronico, che si manifesta più spesso nei tennisti amatoriali, in particolare quelli con una scarsa meccanica del dorso della mano. Alcuni studi hanno riportato una prevalenza delle lesioni dell’epicondilo laterale tra il 35% e il 50% per i tennisti 18, 21. Secondo Mens et al., i tennisti attivi potrebbero essere tre volte più a rischio di soffrire di lesioni dell’epicondilo laterale rispetto a soggetti che non praticano il tennis 22. Nella letteratura, alcuni altri studi hanno riportato il rischio di sviluppare lesioni dell’epicondilo laterale in tennisti professionisti 23, 24. I risultati delle ricerche precedenti sono in linea con i risultati del nostro studio. Inoltre, nella letteratura, il rischio di sviluppare lesioni dell’epicondilo laterale risulta due volte più elevato nel braccio dominante rispetto al braccio non dominante 25, 26. Nel presente studio sono stati riportati valori significativamente diminuiti di PPT (per l’epicondilo laterale) nel braccio dominante durante il torneo. Inoltre, sono stati osservati valori diminuiti di HGS, in linea con la letteratura. Secondo alcuni autori i maladattamenti muscolo-scheletrici dovuti al tennism come le differenze nell’ampiezza di movimento e nella forza muscolare tra il lato dominante e non dominante, siano possibili fattori di rischio per gli infortuni 27-29. Le tipologie di lesione più comuni nei giovani tennisti sono le lesioni da sovrautilizzo associate a microtraumi, soprattutto negli arti superiori. Esempi di infortuni da sovrautilizzo includono la tendinite della cuffia dei rotatori, l’epicondilite, gli strappi muscolari cronici, gli infortuni della cartilagine di accrescimento e le MEDICINA DELLO SPORT 577 ŞAHIN KAFKAS Effects of a tennis tournament on players’ performances upper extremities. The shoulder girdle is particularly prone to injury because the arm has to accelerate and decelerate while maintaining precise control over the racquet at ball strike. The shoulder is the most frequently affected part of the upper extremity, with an incidence between 25% and 45.7%.4 In these study findings, both in females and males the PPT of deltoid values reduced significantly after the second, third, and fourth day compared with the values of the first day of the tournament. In this study, it was found that PPT values (deltoid, suprasupinatus and trapezius) of tennis players after tournament were significantly decreased. Hjelm et al. have noted that playing tennis more than six hours a week corresponds to a higher risk of back injury.32 Vad et al. have found that young tennis players have a low internal rotation of the shoulder.33 Kibler and Safran and Hjelm et al. have found that exposition to upper extremity injuries is higher among tennis players.4, 32 Whereas previously studies solely focused on prevalence of LE injuries, in this study it was found that PPT (deltoid, suprasupinatus, and trapezius) and HGS values during tournament decreased significantly. In addition, VAS values significantly increased after the second, third, and fourth day during tournament of tennis players. These data have never been detected before. Therefore, the study is both an original research and a contribution to the literature as well. Limitations of the study Firstly, we included only amateur tennis players, but professional players could be involved as well. Secondly, the sample size was small. Further studies with larger samples are needed to confirm the present research findings. Finally, longitudinal researches are now a necessity to determine the effect of tournament density on tennis players’ both upper extremity and lower extremity strength and pain pressure. In addition, future studies should investigate the effect of massage treatment and active stretching exercises on PPT and HGS values. fratture da stress 8, 30, 31. Nel tennis, l’aspetto ripetitivo dei movimenti ad alta velocità del braccio è una causa degli infortuni da sovrautilizzo negli arti superiori. Il cingolo scapolare è particolarmente soggetto agli infortuni, perché il braccio deve accelerare e decelerare mantenendo al contempo un preciso controllo sulla racchetta quando questa colpisce la palla. La spalla è la parte degli arti superiori colpita più spesso, con un’incidenza tra il 25% e il 45,7% 4. Nei risultati di questi studi, sia nei tennisti di sesso femminile che in quelli di sesso maschile il valore di PPT dei deltoidi è diminuito in maniera significativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno rispetto ai valori del primo giorno del torneo. Nel presente studio, è stato osservato che i valori di PPT (deltoide, sovraspinoso e trapezio) dei tennisti dopo il torneo sono diminuiti in maniera significativa. Hjelm et al. hanno osservato che giocare a tennis più di sei ore alla settimana comporta un più elevato rischio di infortuni della spalla 32. Vad et al. hanno osservato che i giovani tennisti hanno una bassa rotazione interna della spalla 33. Kibler e Safran e Hjelm et al. hanno osservato che l’esposizione agli infortuni degli arti superiori è superiore tra i tennisti 4, 32. Mentre precedenti studi si sono concentrati solo sulla prevalenza delle lesioni dell’epicondilo laterale, nel presente studio è stato osservato che i valori di PPT (deltoide, sovraspinoso e trapezio) e HGS durante il torneo sono diminuiti in maniera significativa. Inoltre, i valori VAS sono aumentati in maniera significativa dopo il secondo, il terzo e il quarto giorno durante il torneo. Tali dati non sono mai stati osservati in precedenza. Pertanto, il presente studio è sia una ricerca originale che ha dato un contributo alla letteratura. Limitazioni dello studio Innanzitutto, abbiamo incluso solo tennisti amatoriali, ma sarebbe stato possibile coinvolgere anche tennisti professionisti. In secondo luogo, la dimensione campionaria era limitata. È necessario condurre ulteriori studi con campioni più grandi per confermare i risultati del presente studio. Infine, le ricerche longitudinali sono adesso una necessità per determinare l’effetto della densità del torneo sulla forza degli arti superiori e inferiori e sul dolore alla pressione nei tennisti. Inoltre, futuri studi dovrebbero esaminare l’effetto del trattamento con massaggi ed esercizi di stretching attivo sui valori di PPT e HGS. Conclusions Conclusioni In conclusion, in this research it was found that sensitivity level of PPT, HGS decreased and level of VAS during consecutive tourna- In definitiva, nella presente ricerca è stato osservato che il livello di sensibilità di PPT e HGS è diminuito mentre il livello di VAS nei giorni di com- 578 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Effects of tennis tournament on players’ performances ment days increased. Especially, pain pressure and hand grip strength values may adversely affect such tournament sports organizations. Hand grip strength decreased due to imbalance between forearm flexors and extensors. In addition, these tournaments have a busy schedule that may affect the values of the upper extremity PPT (LE, deltoid, suprasupinatus, and trapezius). Therefore, it may be hypothesized that consecutive tournament days may be a substantial contributing factor in overuse injuries for tennis players. References/Bibliografia 1) Fernandez-Fernandez J, Sanz-Rivas D, Mendez-Villanueva A. A review of the activity profile and physiological demands of tennis match play. Strength Cond J 2009;31:15-26. 2) Filaire E, Alix D, Ferrand C, Verger M. Psychophysiological stress in tennis players during the first single match of a tournament. Psychoneuroendocrinology 2009;34:150-7. 3) Hornery DJ, Farrow D, Mujika I, Young W. An integrated physiological and performance profile of professional tennis. Br J Sports Med 2007;41:531-6. 4) Kibler WB, Safran M. Tennis injuries. Med Sports Sci 2005;48:120-37. 5) Pluim BM, Staal JB, Windler GE, Javathi N. Tennis injuries: occurrence, aetiology, and prevention. 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Effect of elbow position on grip strength in the ŞAHIN KAFKAS petizione consecutivi è aumentato. In particolare, i valori di dolore alla pressione e di forza di presa della mano possono influenzare in maniera negativa tali tornei. La forza di presa della mano diminuisce a causa di uno squilibrio tra i muscoli estensori e flessori dell’avambraccio. Inoltre, tali tornei hanno un programma impegnativo che può influenzare i valori di PPT degli arti superiori (epicondilo laterale, deltoide, sovraspinoso e trapezio). Pertanto, è ipotizzabile che giorni consecutivi di competizione possano essere un importante fattore negli infortuni da sovrautilizzo per i tennisti. evaluation of lateral epicondylitis. J Hand Surg Am 2007;32:882-6. 13) Smidt N, van der Windt D, Assendelft WJ, Deville WL, Korthalsde Bos IBC, Bouter LM. Corticosteroid injections, physiotherapy, or a wait-and-see policy for lateral epicondylitis: a randomized controlled trial. Lancet 2002;359:657-62. 14) Fischer AA. 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E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 579 MED SPORT 2014;67:581-92 Designing the simulation training of taekwondo competition according to heart rate, blood lactate and rating of perceived exertion Progettazione di un allenamento di simulazione della competizione di taekwondo in base a frequenza cardiaca, lattato ematico e valutazione dello sforzo percepito M. SAMADI 1, F. NAZEM 2, M. A. GHARAAT 3 Education and Sport Sciences Department, Shiraz University, Shiraz, Iran Education and Sport Sciences Department, BU-Ali-Sina University, Hamedan, Iran 3Exercise Physiology Departement, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran 2Physical 1Physical SUMMARY Aim. The previous studies reported of an outstanding amount of injuries during taekwondo competitions in which, the dominant mechanism results in the physical contact between the athletes. Therefore, a training program was designed considering physiological stress during a competition, in which the athlete would perform with a pad instead of a real opponent in order to prevent injury during preparatory competition. Methods. Twelve elite taekwondo players were selected (ages: 22±3 years, height: 178.66±6.58 cm, weight: 69.75±14.51 kg). VO2 max was measured using Bruce’s exhaustive test (46.22±4.61 mL/min/kg). Then the anaerobic power was measured using RAST field method (9.8±1.08 W/kg). Heart rate (HR) alterations were determined using RPE10 Borog Scale before the competition, at three intervals periods between any round and at the end of the third round. Blood lactate concentration (LA) was evaluated before and after the competition. To evaluate the ratio of fighting to non- fighting activity, a digital video camera was used. During the simulation, taekwondo players performed motor skills simulating a competition with the pads. Change of blood lactate, HR and RPE were measured and compared with competition conditions (the opponents). Data were compared by one-way repeated-measurement analysis of variance (ANOVA). Results. No significant differences were observed between the two conditions of competition and simulation training in HR, LA and RPE variables (P>0.05). Conclusion. Apparently the simulation training inflicts physiological stress on the elite athletes that may be replaced for preparatory competitions before a tournament to avoid possible sports injuries. Key words: Taekwondo - Training - Stress, physiological. RIASSUNTO Obiettivo. Precedenti studi hanno riportato un notevole numero di lesioni subite durante le competizioni di taekwondo, dove il meccanismo dominante prevede il contatto fisico tra gli atleti. Pertanto, tenendo in considerazione lo stress fisiologico durante una competizione, è stato progettato un programma di allenamento nel quale l’atleta tira colpi ad un colpitore anziché un avversario reale al fine di evitare gli infortuni che si verificano durante le competizioni preparatorie. Metodi. Sono stati selezionati dodici giocatori d’élite di taekwondo (età: 22±3 anni, altezza: 178,66±6,58 cm, peso corporeo: 69,75±14,51 kg). Il VO2max è stato misurato usando il test estenuante di Bruce (46,22±4,61 ml/min/kg). Successivamente, la potenza anaerobica è stata misurata utilizzando il test RAST (Running-based Anaerobic Sprint Test) sul campo (9,8±1,08 W/kg). I cambiamenti della frequenza cardiaca (FC) sono stati determinati utilizzando la scala di Borg dello sforzo percepito (RPE10) prima della competizione, a periodi di tre intervalli tra qualsiasi tempo dell’incontro e al termine del terzo tempo. La concentrazione di lattato ematico (LA) è stata valutata prima e dopo Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 581 Simulation training of taekwondo competition SAMADI la competizione. Per valutare il rapporto tra attività di combattimento vs. attività di non combattimento è stata usata una videocamera digitale. Durante la simulazione, gli atleti di taekwondo hanno eseguito le abilità motorie simulanti una competizione usando dei colpitori. Il cambiamento nei livelli di lattato ematico, FC e valutazione dello sforzo percepito (rate of perceived exertion, RPE) è stato misurato e confrontato con le condizioni della competizione (gli avversari). I dati sono stati confrontati mediante l’analisi della varianza a una via per misure ripetute (ANOVA). Risultati. Non sono state osservate differenze significative tra le condizioni della competizione e dell’allenamento di simulazione nelle variabili di FC, LA e RPE (P>0,05). Conclusioni. Apparentemente, l’allenamento di simulazione comporta uno stress fisiologico per gli atleti d’élite e potrebbe essere usato in sostituzione delle competizioni preparatorie prima di una gara per evitare possibili infortuni sportivi. Parole chiave: Taekwondo - Allenamento - Stress fisiologico. T aekwondo is a martial art which officially entered the Olympic Games since Olympic 2000 in Sydney and now is one of the most popular martial sports throughout the world. This sport includes three 2-min rounds with one minute rest between the rounds. The allowable techniques include foot blows to the head and torso, and punches only to the torso of the opponent; all these blows are full contact. These regulations have led these sports to use mostly toot techniques, which distinguish it from other martial arts. Due to the full contact, taekwondo athletes are exposed to the risk of injury both at training and during competitions. In a meta-analysis study, Lystad et al. showed an overall mean injury rate of 7.9.3 per 1000 athlete exposures (95%CI: 22.8, 275.4) which is significantly higher than in other sports such as American football, soccer and basketball. Contact is implicated in the vast majority of the injuries during the competitions.1-24 Despite all these injuries, periodical train and preparatory competitions generate the same physiological and mental stress as the main competitions.2, 24-29 Thus, the possibility of being injured in these competitions is very high and makes it difficult for the athletes to recover for the main competitions.25 Therefore, we found it necessary to design training according to the type of skills, duration (total duration and alternation between high- and low intensity activities) and intensity (lactate accumulation [LA], HR and RPE) in taekwondo competitions. This training design is assumed to be highly similar to the competitions and only differs in that a pad is used instead of a real opponent to prevent potential contact between players before the main competitions and may be used as substitution for preparatory competitions. 582 I l taekwondo è un’arte marziale entrata ufficialmente a far parte dei giochi olimpici nelle olimpiadi di Sydney del 2000 ed è oggi una delle arti marziali più diffuse al mondo. Questo sport prevede tre tempi da 2 minuti con un minuto di riposo tra di loro. Le tecniche ammesse includono i calci diretti alla testa e al tronco e i pugni diretti al solo tronco dell’avversario; tutti questi colpi sono a contatto pieno. Tali regole hanno condotto tale disciplina sportiva a usare tecniche soprattutto di calcio, distinguendola dalle altre arti marziali. A causa del contatto pieno, gli atleti di taekwondo sono esposti al rischio di infortuni sia durante l’allenamento sia durante le competizioni. In uno studio di metanalisi, Lystad et al. hanno mostrato un tasso d’infortunio medio complessivo del 7,93 per 1000 esposizioni degli atleti (IC al 95%: da 22,8 a 275,4), che è significativamente più elevato rispetto ad altri sport come il football americano, il calcio e la pallacanestro. Il contatto è presente nella grande maggioranza degli infortuni che si verificano durante le competizioni 1-24. Nonostante tutti questi infortuni, l’allenamento periodico e le competizioni preparatorie generano lo stesso stress mentale e fisiologico delle competizioni principali 2, 24-29. Pertanto, la possibilità di subire infortuni durante queste competizioni è molto elevata e rende difficile il recupero degli atleti in vista delle competizioni principali 25. Pertanto, abbiamo reputato necessario progettare un allenamento in base al tipo di abilità, alla durata (durata totale e alternanza tra attività ad alta e bassa intensità) e all’intensità (accumulo di lattato [LA], FC e RPE) nelle competizioni di taekwondo. Tale programma di allenamento è considerato estremamente simile alle competizioni e differisce solo nel fatto che viene usato un colpitore invece di un avversario reale per evitare il potenziale contatto tra gli atleti prima delle competizioni principali e potrebbe essere usato in sostituzione delle competizioni preparatorie. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Simulation training of taekwondo competition SAMADI Materials and methods Materiali e metodi Soggetti Subjects Twelve male elite taekwondo athletes from Iran participated in this study. The anthropometrical and physiological characteristics have been resumed in Table I. All of them had over 6 years of training experience and had been selected to be included in the Iran national team at least once. Subjects trained regularly three times a week (3×1.5 h). Before participation, they were informed of the test procedures and were required to provide written informed consent. The study was accredited by the Ethics Committee of BU-Ali-Sina University, Hamedan, Iran and was performed according to Helsinki Declaration. Allo studio hanno preso parte dodici atleti di taekwondo d’élite di sesso maschile provenienti dall’Iran. Le caratteristiche antropometriche e fisiologiche sono riassunte nella tabella I. Tutti gli atleti avevano oltre 6 anni di esperienza di allenamento ed erano stati selezionati almeno una volta per far parte della nazionale iraniana. I soggetti si allenavano regolarmente tre volte alla settimana (3x1,5 h). Prima della partecipazione, i soggetti sono stati informati delle procedure dei test ed è stato chiesto loro di fornire un consenso informato scritto. Lo studio è stato approvato dal Comitato etico dell’Università di BU-Ali-Sina, Hamedan, Iran, ed è stato condotto secondo la dichiarazione di Helsinki. Misurazioni antropometriche Anthropometric measurements At first, height and weight were measured. Then the skin folds at pectoral, abdomen and mid-thigh were measured by Lange caliper (Korea) for body density and body fat predictions by using Jackson and Pollock’s method and Siri’s equation, respectively.17 In un primo momento, sono stati misurati altezza e peso corporeo. Successivamente, sono state misurate le pliche cutanee a livello di torace, addome e parte mediana della coscia con un plicometro Lange (Corea) per le predizioni della densità corporea e del grasso corporeo usando rispettivamente il metodo di Jackson e Pollock e l’equazione di Siri 17. Aerobic capacity Capacità aerobica In order to evaluate VO2max of the athletes, Bruce’s maximum aerobic protocol on treadmill (Quinton CR60, USA) was applied. After a 10-min warm up, the protocol began with 10% slope and speed of 1.7 (mph); every following stage of the test should have been kept for 3 minutes. For each subsequent test stage, the slope should be increased by 2%. For example, the second stage would be at a slope of 12%, the third at 14%, and the tenth at 28% and so on. The speed must also be increased for each stage, and this increase in speed was set according to the standards of the Bruce Tread- Al fine di valutare il VO2max degli atleti è stato utilizzato il protocollo aerobico massimale di Bruce su tapis roulant (Quinton CR60, USA). Dopo 10 minuti di riscaldamento, il protocollo è iniziato con una pendenza del 10% e una velocità di 2,7 km/h (1,7 miglia/ora); tutte le successive fasi del test dovevano essere mantenute per 3 minuti. Per ogni successiva fase del test, la pendenza doveva essere aumentata del 2%. Ad esempio, la seconda fase doveva avere una pendenza del 12%, la terza del 14%, la decima del 28% e così via. Anche la velocità doveva essere aumentata in ogni fase; tale aumento di velocità è stato impostato secondo i criteri del test di Bruce Table I.—Anthropometrical and physiological characteristics of subjects. Tabella I. — Caratteristiche antropometriche e fisiologiche dei soggetti. Characteristic Mean ± SD Age (years) Body mass (kg) Height (cm) Body fat (%) HR rest (beats min–1) HR max (beats min–1) VO2 max (mL min–1 kg–1) anaerobic power (W kg–1) 22.16±3.09 69.75±14.51 178.66±6.58 11.9±5 61±6.31 197.83±3.09 46.22±4.61 9.8±1.08 Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 583 Simulation training of taekwondo competition SAMADI mill Test. More specifically, the speed for each stage of the Bruce Treadmill Test is as follows: 1.7, 2.5, 3.4, 4.2, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 (all speeds are in mph).7 From the fourth stage onwards, subjects were encouraged to continue and when a subject declared exhausted, his total time of exercise was estimated to evaluate VO2max according to an equation.13 Equation NO 1 VO2max =14.8 - (1.379 × T) + (0.451 × T²) (0.012 × T³) Anaerobic power In 48 hours after the aerobic power test (2 days resting), anaerobic power indexes were measured in a separate session using Runningbased Anaerobic Sprint Test (RAST). Before that, subjects spent 10 minutes in a warming up program. The test consisted of 35-meter discontinuous sprints repeated for 6 times. Each sprint represented a maximal effort, with 10 seconds interval between each sprint stage for each turnaround. Power output was calculated by the power equation as follows: Equation NO 2 30 Power: weight (kg) × distance (m2)/time (s3) Equazione N. 1 VO2max= 14,8 - (1,379 × T) + (0,451 × T²) (0,012 × T³) Potenza anaerobica Quarantotto ore dopo il test di potenza aerobica (2 giorni di riposo) gli indici di potenza anaerobica sono stati misurati in una sessione separata utilizzando il test RAST (Running-based Anaerobic Sprint Test). Prima di ciò, i soggetti hanno seguito un programma di riscaldamento di 10 minuti. Il test prevedeva 35 metri di sprint discontinuo ripetuto per 6 volte. Ogni sprint rappresentava uno sforzo massimale, con 10 secondi di intervallo tra ogni fase di sprint per ogni percorso di andata e ritorno. Il rendimento di potenza è stato calcolato mediante l’equazione della potenza come segue: Equazione N. 230 Potenza: peso corpore o (kg) × distanza (m2)/tempo (s3) Taekwondo competitions To simulate taekwondo competitions, players were divided into taekwondo weight groups in the Olympic style, and then they randomly fought against an opponent in their weight group. The competitions would be performed according to the World Taekwondo Federation (WTF) regulations in the presence of judges.16 Players were required to wear protective equipment during contact, which includes: head guard, mouth protector, chest protector, forearm and shin protector. Before the competitions, players were notified about the blood sampling and filling the Borg’s 10-scale PRE forms. Blood lactate concentration was measured by lactometer (squat, senslab, Germany). The lactometer was calibrated before use and all blood samples were collected from right hand’s fingertip by lancet. HR variability was measured by Polar Heart Rate Monitor (HR-P1). In order to use the device, a transmitter was strap around the chest under its protector and the receiver was bound to back chest protector. The training HR responses and 584 su tapis roulant. Più specificamente, la velocità per ogni fase del test di Bruce su tapis roulant era la seguente: 2,7, 4, 5,4, 6,7, 8, 8,8, 9,6, 10,4, 11,2, 12 km/h (1,7, 2,5, 3,4, 4,2, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5 miglia/ora) 7. Dalla quarta fase in poi, i soggetti sono stati incoraggiati a proseguire e quando un soggetto si è dichiarato spossato, il suo tempo totale dell’esercizio è stato stimato per valutare il VO2max secondo un’equazione 13. Competizioni di taekwondo Per simulare le competizioni di taekwondo, gli atleti sono stati suddivisi in categorie di peso corporeo secondo la modalità olimpica e hanno combattuto in maniera casuale contro un avversario appartenente alla loro stessa categoria di peso corporeo. Le competizioni si sono svolte secondo i regolamenti della Federazione internazionale di taekwondo (WTF) in presenza di giudici16. Gli atleti dovevano indossare dispositivi di protezione durante il contatto, che comprendevano: caschetto protettivo, paradenti, protezione toracica, protezioni degli avambracci e parastinchi. Prima delle competizioni, i giocatori sono stati informati circa il campionamento ematico e hanno compilato i moduli della scala di Borg per lo sforzo percepito (RPE10). La concentrazione di lattato ematico è stata misurata mediante un lattodensimetro (squat, senslab, Germania). Il lattodensimetro è stato calibrato prima dell’uso e tutti i campioni di sangue sono stati raccolti dai polpastrelli della mano destra mediante lancetta. La variabilità della FC è stata misurata mediante un MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Simulation training of taekwondo competition RPE of taekwondo players were measured before and after each round and entered into the information list. Due to the difficulty of blood sampling during the competition, blood LA concentration was measured only before and after. A Sony digital filming camera (DSC, W350) was used to analyze the ratio of high-to-low intensity movements and type of the technique of players during competitions. Competition analysis After filming the competitions (Using Sony video-cam, Japan), the software of Ulead video version 11 was used to facilitate the analysis. This software divided the movie into 1.0 to 0.2 second sections of all three rounds. Simulation training After designing the simulation training with a 2:7 ratio, fighting-to-non-fighting activity was repeated by several players. Because of the lower intensity parameters, non-fighting activity time was reduced by 1 second and reassessed in another session. This time it was possible to measure all the parameters (HR, LA and RPE) and to design a final training model. Route of simulation training Taekwondo players started to perform skills from aside the contest area onward to its end SAMADI cardiofrequenzimetro Polar (FC-P1). Per poter utilizzare il dispositivo, un trasmettitore è stato fissato con una cinghia attorno al petto sotto la protezione toracica mentre un ricevitore è stato fissato alla parte posteriore della protezione. Le risposte della FC all’allenamento e l’RPE dei giocatori di taekwondo sono stati misurati prima e dopo ogni tempo e inseriti nell’elenco delle informazioni. A causa delle difficoltà di campionamento ematico durante la competizione, la concentrazione di LA è stata misurata solo prima e dopo la competizione. Una fotocamera digitale Sony (DSC, W350) è stata usata per analizzare il rapporto tra movimenti ad alta/bassa intensità e tipo di tecnica dei giocatori durante le competizioni. Analisi della competizione Dopo aver filmato le competizioni (utilizzando una videocamera Sony, Giappone), il software Ulead video, versione 11, è stato utilizzato per facilitare l’analisi. Questo software ha suddiviso il video in sezioni da 1,0-0,2 secondi per tutti e tre i tempi. Allenamento di simulazione Dopo la progettazione dell’allenamento di simulazione con un rapporto 2:7, l’attività di combattimento vs. attività di non combattimento è stata ripetuta da numerosi giocatori. A causa dei parametri di intensità inferiori, il tempo dell’attività di non combattimento è stato ridotto di 1 secondo e rivalutato in una diversa sessione. Questa volta è stato possibile misurare tutti i parametri (FC, LA e RPE) e progettare un modello di allenamento finale. Percorso dell’allenamento di simulazione I giocatori di taekwondo hanno iniziato a effettuare le abilità partendo dal lato dell’area di combattimento, sono avanzati fino alla sua estremità e sono tornati indietro. Da lì hanno cominciato a muoversi sul percorso circolare per ¾ di un cerchio con un raggio di 4 metri dal bordo dell’area di combattimento, si sono recati quindi verso il centro dell’area di combattimento e sono tornati indietro. Infine, hanno seguito lo stesso percorso circolare e sono tornati all’inizio. Ogni giocatore ha attraversato lo stesso percorso una o più volte durante un tempo di 2 minuti (Figura 1). Tempistica dell’allenamento Figure 1.—Route of simulation training. Figura 1. — Percorso dell’allenamento di simulazione. Vol. 67 - No. 4 Il tempo complessivo dell’allenamento di simulazione includeva tempi da 2 minuti ripetuti tre MEDICINA DELLO SPORT 585 Simulation training of taekwondo competition SAMADI and returned backwards. From there they started moving on the circle track for ¾ of a circle with a 4 meter radius from the edge of the contest area and then came towards the center of the contest area and turned back. Finally they returned the same circle rout and arrived back at the beginning. Each player crossed the same route once or more during a 2-min round (Figure 1). Training timing The overall time of simulation training includes three-time 2-min rounds with one minute rest between the rounds. The time ratio of fighting activity (performing technique) to non-fighting activity (active movement) was 2s:6s, respectively. To announce this ratio to the players, a 2-min sound clip (using Ulead video software) with 2 and 6 second intervals and with an alarm tone was used. Because of the ki-hop (the power-sound, which combines physical and mental energy) of the players while performing skills, a time setting person would announce the alarm tone with go, stop and hand gestures to the subjects. Type of skill Round kick (called up dolyo chagi) was mostly used during the competitions. External opposition In order to create an external opposition against blows, a pad was applied. Performance of simulation training The process of simulation training described by the researcher to subjects. Then, they were asked to perform it experimentally and slowly. Before that, subjects warmed up by jogging and stretching instructions. Then they stood at the starting point and began to move along the determined rout kicking the pad. After 2 seconds they stopped kicking with the alarm tone and moved along slowly. This cycle was repeated 6 seconds later so that the 2-min round would finish. Changes in HR, LA and RPE were measured and recorded as explained. volte con un minuto di riposo tra di loro. Il rapporto temporale dell’attività di combattimento (esecuzione della tecnica) rispetto all’attività di non combattimento (movimento attivo) era pari rispettivamente a 2s:6s. Per annunciare questo rapporto ai giocatori, è stato usato un clip sonoro (usando il software Ulead video) con intervalli di 2 e 6 secondi e un tono di allarme. A causa del ki-hop (la potenza-suono che combina energia fisica e mentale) degli atleti durante l’esecuzione delle abilità, una persona ha impostato i tempi annunciando il tono di allarme con gesti manuali di “via” e “stop” rivolti ai soggetti. Tipo di abilità Il calcio circolare (chiamato dollyo chagi) è stato usato perlopiù durante le competizioni. Opposizione esterna Al fine di creare un’opposizione esterna contro i colpi, è stato usato un colpitore. Performance dell’allenamento di simulazione Il ricercatore ha descritto ai soggetti il processo di allenamento di simulazione. Successivamente, i soggetti sono stati invitati a effettuarlo lentamente e sperimentalmente. Prima di ciò, i soggetti hanno effettuato un riscaldamento con jogging e stretching. Sono quindi rimasti in piedi nel punto di partenza e hanno iniziato a muoversi lungo il percorso determinato colpendo il colpitore. Dopo 2 secondi hanno smesso di tirare calci con il tono di allarme e sono avanzati lentamente. Questo ciclo è stato ripetuto dopo 6 secondi fino al termine del tempo di 2 minuti. I cambiamenti in FC, LA e RPE sono stati misurati e registrati come spiegato. Analisi statistica I valori medi e la deviazione standard (media±DS) sono stati applicati in ordine per l’analisi statistica. Per confrontare il livello dei cambiamenti in FC, LA e RPE durante la competizione e l’allenamento di simulazione, è stata usata l’analisi della varianza a una via per misure ripetute (ANOVA) e il livello di significatività è stato fissato a P≤0,05. I procedimenti statistici sono stati effettuati usando il software PASW versione 18. Risultati Statistical analysis Mean values and standard deviation (mean±SD) were applied in order for statisti- 586 Il rapporto tra attività di combattimento vs. attività di non combattimento era di 2±1=7±5 sec nel- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Simulation training of taekwondo competition SAMADI Table II.—Rate and percentage of techniques during taekwondo competitions (mean±SD). Tabella II. — Tasso e percentuale delle tecniche usate durante le gare di taekwondo (media±DS). Technique Round kick Axe kick Back kick Spinning kick Front kick Punch Mean rate SD 12.86 0.64 0.44 0.08 0.03 0.22 5.15 0.79 0.80 0.28 0.16 0.63 cal analysis. To compare the amount of HR, LA and RPE changes at competition and simulation training, the one-way repeated-measurement analysis of variance (ANOVA) was used and significance level was set at P≤0.05. Statistical processes were performed using PASW software version 18. Results The ratio of fighting-to-non-fighting activity was 2±1 to 7±5 sec in the first round, 2±1 to 7±5 sec in the second round and 2±2 to 8±5 sec in the third round, with an average of 2±1 sec of fighting activity and of 7±5 sec of non-fighting movement. The percentage of use of each technique during competition is shown in Table II. Round kick is the most common technique, its percentage use was 90%, and the other five techniques reache less than 10% of all techniques used during competitions. HR after warming up and before the competition was 105.08±11.5 b-min-1. It was 102.5±8.9 b-min-1 after warming up and before stimulation training which did not show any significant difference (P=0.45). HR changes pattern after first round of the competition and stimulation training were 177.8± 21.5 b-min-1 and 176.08±10.5bmin-1 respectively which was not significant (P=0.74). Also, HR variables after second round competition and stimulation training were 179.4±19.8 b-min-1 and 180.4 ±8.01 b-min-1, respectively, which did not show significant difference (P=0.83). At the end of competition and stimulation training, HR alterations during training were 186.7±8.66b-min-1 and 184.8±6.4bmin-1, respectively, with no significant difference (P=0.06) (Figure 2). Blood LA before competition and stimulation training design was 2.4±0.8 mmol/L and 20.1±0.8 respectively which did not show a significant difference (P=0.29). LA level at the end of competition and stimulation training were Vol. 67 - No. 4 Percentage (%) 90 4 3 1 0 1 la prima sessione, 2±1=7±5 secondi nella seconda sessione e 2±2=8±5 secondi nella terza sessione, con una media di 2±1 secondi di attività di combattimento e di 7±5 secondi di movimenti di non combattimento. La percentuale di utilizzo di ogni tecnica durante le competizioni è riportata nella tabella II. Il calcio circolare era la tecnica più comune: la sua percentuale di utilizzo era del 90% mentre le altre cinque tecniche raggiungevano un utilizzo inferiore al 10% di tutte le tecniche usate durante le competizioni. La FC dopo il riscaldamento e prima della gara era pari a 105,08±11,5 b-min-1. La FC dopo il riscaldamento e prima dell’allenamento di simulazione era pari a 102,5±8,9 b-min-1, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,45). Il profilo di cambiamento della FC dopo il primo tempo della competizione e dell’allenamento di simulazione era pari rispettivamente a 177,8±21,5 b-min-1 e 176,08±10,5 b-min-1, non mostrando alcuna significatività (P=0,74). Inoltre, le variabili di FC dopo il secondo tempo della competizione e dell’allenamento di simulazione erano pari rispettivamente a 179,4±19,8 b-min-1 e 180,4±8,01 b-min-1, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,83). Al termine della competizione e dell’allenamento di simulazione, i cambiamenti della FC durante l’allenamento erano pari rispettivamente a 186,7±8,66b-min-1 e 184,8±6,4b-min-1, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,06) (figura 2). Il LA ematico prima della competizione e del disegno di allenamento di simulazione era pari rispettivamente a 2,4±0,8 mmol/l e 20,1±0,8, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,29). Il livello di LA al termine della competizione e dell’allenamento di simulazione era pari rispettivamente a 13,2±1,9 mmol/l e 12,3±1,4, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,09) (figura 3). La scala RPE dopo il primo tempo della competizione e dell’allenamento di simulazione era pari rispettivamente a 3±1,04 e 3,41±1,3, non mostrando alcuna significatività (P=0,13). L’RPE MEDICINA DELLO SPORT 587 Simulation training of taekwondo competition SAMADI Figure 2.—Heart rate responses during taekwondo competition and stimulation training (mean±SD). Figura 2. — Risposte della frequenza cardiaca durante la competizione di taekwondo e l’allenamento di simulazione (media±DS). Figure 3.—Blood lactate concentration in taekwondo competition and stimulation training (mean±SD). Figura 3. — Concentrazione di lattato ematico in una competizione di taekwondo e in un allenamento di simulazione (media±DS). 13.2±1.9 mmol/L and 12.3±1.4, respectively, with no significant difference (P=0.09) (Figure 3). RPE scale after first round of the competition and stimulation training were 3±1.04 and 3.41±1.3, respectively, which were not significant (P=0.13). RPE after second round competition and stimulation training were 4.8±0.66 and 4.66 ±0.79, respectively, which did not show significant difference (P=0.15). At the end of competition and stimulation training, RPE were 5.25±1.42 and 6.08±2.3, respectively, with no significant difference (P=0.14) (Figure 4). dopo il secondo tempo della competizione e dell’allenamento di simulazione era pari rispettivamente a 4,8±0,66 e 4,66±0,79, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,15). Al termine della competizione e dell’allenamento di simulazione, l’RPE era pari rispettivamente a 5,25±1,42 e 6,08±2,3, non mostrando alcuna differenza significativa (P=0,14) (figura 4). Discussion Several studies have investigated about the cause of injuries due to direct crashes that commonly occur in taekwondo.18, 19, 25 But there is little literature about the ways to decrease these injuries. This study considered to evaluate the anthropometric and physiological characteristics of the athletes and suggest a training plan to decrease the amount of injuries before the main taekwondo competitions. The maximal oxygen uptake of taekwondo players here measured was 46±4 mL/kg/min, which was less than in former studies,10, 15 but more than reported by the American College of Sport Medicine 1 and Thompson’s study.26 Although some studies have shown that taekwondo competition requires aerobic capacity,3 in fact the increase of aerobic capacity during 588 Discussione Diversi studi hanno esaminato la causa delle lesioni dovute agli impatti diretti che si verificano comunemente nel taekwondo 18, 19, 25. Tuttavia, la letteratura sui modi per ridurre tali lesioni è scarsa. Il presente studio ha valutato le caratteristiche antropometriche e fisiologiche degli atleti e suggerisce un piano di allenamento per ridurre la quantità di lesioni prima delle principali competizioni di taekwondo. Il massimo consumo di ossigeno dei giocatori di taekwondo era pari a 46±4 ml/kg/min, meno di quanto riportato in precedenti studi 10, 15, ma più di quanto riportato dall’American College of Sport Medicine 1 e dallo studio di Thompson 26. Anche se alcuni studi hanno dimostrato che la competizione di taekwondo richiede una capacità aerobica 3, in realtà l’aumento della capacità aerobica durante l’esercizio fisico di taekwondo non è stato ancora dimostrato 12. Il livello della potenza anaerobica era pari a 9,8±1,08 W/kg. Nel passare in rassegna il LA e il tempo di esecuzione delle abilità, precedenti stu- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Simulation training of taekwondo competition SAMADI Figure 4.—RPE during taekwondo competition and stimulation training (mean±SD). Figura 4. — RPE durante la competizione di taekwondo e l’allenamento di simulazione (media±DS). taekwondo exercise has not been demonstrated yet.12 The amount of anaerobic power was 9.8±1.08 W/kg. In reviewing LA and the time of performing skills, previous studies demonstrated that the anaerobic system is important in taekwondo competitions, which relates to LA levels.12 In designing the stimulation training, parameters of intensity and duration were applied. They play an important role regarding the type of metabolic requirement and kind of skill that determine the training specificity.29 Round kick was mostly used during the competitions in agreement with Matsushigue et al. and Craig et al. For simplicity of the simulation training, only this technique was used. Training duration comprises two factors: total duration of the competition and pattern of highto-low intensity ratio of the activity. The total duration of the real competition is considered in the simulation plan. The ratio of fighting-tonon-fighting activity was 2:7 during 3 rounds, which was consistent with Heller’s study, but different from the findings by Bridge et al. and Tornello et al. In order to justify the shorter time of the non-fighting movement (2:7 to 2:6), two possible theories have been generated: 1) lack of punches and kicks from an opponent during the simulation training; 2) the psychological stress during the competition causes changes in physiological responses.6, 9 The intensity of the performance was measured considering HR, LA and RPE.20 HR at the end of the competition was lower than found by Bohell,3 but consistent with Heller’s findings 14 and Matsushigue’s findings.21 Also it was higher in the Chiodo et al.’s findings 9 and Butios and Tasika’s 7 (Table III). Recorded HR at the end of Vol. 67 - No. 4 di hanno dimostrato che il sistema anaerobico è importante nelle competizioni di taekwondo, ed è associato ai livelli di LA 12. Nel progettare l’allenamento di simulazione, sono stati applicati i parametri di intensità e durata. Essi svolgono un ruolo importante per quanto riguarda il tipo di requisito metabolico e il tipo di abilità che determinano la specificità dell’allenamento 29. Il calcio circolare era usato perlopiù durante le competizioni, in linea con i risultati di Matsushigue e colleghi e Craig e colleghi. Per semplificare l’allenamento di simulazione, è stata usata solo questa tecnica. La durata dell’allenamento è composta da due fattori: durata totale della competizione e profilo del rapporto di alta-bassa intensità dell’attività. Nel piano di simulazione è stata considerata la durata totale della competizione reale. Il rapporto tra attività di combattimento vs. attività di non combattimento era di 2:7 durante i 3 tempi, il che è in linea con i risultati riportati dallo studio di Heller, ma diverso dai riscontri di Bridge e colleghi e Tornello e colleghi. Al fine di giustificare il minor tempo del movimento di non combattimento (2:7 vs. 2:6), sono state avanzate due possibili teorie: 1) mancanza di pugni e calci dell’avversario durante l’allenamento di simulazione; 2) lo stress psicologico durante la competizione provoca cambiamenti nelle risposte fisiologiche 6, 9. L’intensità della performance è stata misurata considerando FC, LA e RPE 20. La FC alla fine della competizione era inferiore rispetto a quella riportata da Bohell 3 ma in linea con i risultati di Heller 14 e Matsushigue 21. Inoltre, essa era superiore nei risultati di Chiodo et al.9 e Butios e Tasika 7 (Tabella III). La FC registrata alla fine della competizione era pari al 93%, dimostrando elevati livelli di stress sul sistema cardiovascolare durante la competizio- MEDICINA DELLO SPORT 589 Simulation training of taekwondo competition SAMADI Table III.—Comparison of maximal heart rate at the end of taekwondo competition in different studies. Tabella III. — Confronto tra frequenza cardiaca massima alla fine di una gara di taekwondo in studi differenti. Study HR max % Bouhlela et al. [3] Heller et al. [15] Present study Matsushigue et al. [21] Butios and Tasika [8] Chiodo et al. [10] 98 94 93 93 86 85 Table IV.—Comparison of blood lactate concentration at the end of taekwondo competition in different studies. Tabella IV. — Confronto fra concentrazione di lattato nel sangue alla fine di una gara di taekwondo in studi differenti. Study LA (mmol/L) Present study Heller et al. [15] Bouhlela et al. [3] Chiodo et al. [10] Butios and Tasika [8] 13.2 11.4 10.2 6.8 3.35 competition was 93%, which proves high levels of stress on cardiovascular system during taekwondo competition. Similarity of changes in HR during simulation training and competition show that stress inflicted on cardiovascular system has been the same in both conditions. Although the HR correlated with the VO2 and caloric cost in submaximal exercise.22 In Toskovic’s study,26 the amount of HR and VO2max did not show any direct relationship. LA was 13.2±1.9 mmol/L at the end of competition, which demonstrates the importance of the anaerobic glycolytic system during taekwondo competitions. In a long-term process of training, it is be really important for the taekwondo players and trainers. Findings show that LA levels were higher than in previous studies (Table IV). The dominant metabolic system during 2-second performance is ATP-CPr. But if this source of energy does not recover efficiently, then the glycolytic system supplies energy.14 According to Gaitanson et al., if the ratio of work at rest is higher than 1 to 5 respectively, then creatine-phosphate (CrP) sources will recover for 10 repetitions of maximum power cycle ergometer exercise.13 Cooke et al.11 showed that the rate of CrP-resynthesizes is related to the aerobic power (VO2max). Since the ratio of high-to-low intensity (fighting to non-fighting) activity was 1:3 to 1:4 and VO2max of taekwondo 590 ne di taekwondo. La somiglianza dei cambiamenti della FC durante l’allenamento di simulazione e la competizione mostrano che lo stress generato sul sistema cardiovascolare è stato lo stesso in entrambe le condizioni. Ciononostante la FC era correlata al VO2 e al costo calorico nell’esercizio fisico sub massimale 22. Nello studio di Toskovic 26, il livello di FC e VO2max non ha mostrato alcun rapporto diretto. Il LA era pari a 13,2±1,9 mmol/l al termine della competizione, il che dimostra l’importanza del sistema glicolitico anaerobico durante le gare di taekwondo. In un procedimento di allenamento a lungo termine esso riveste una particolare importanza per i giocatori e gli allenatori di taekwondo. I risultati mostrano che i livelli di LA erano superiori rispetto a quanto riportato in precedenti studi (Tabella IV). Il sistema metabolico dominante durante la performance di 2 secondi è l’ATP-CrP. Tuttavia, se questa fonte di energia non recupera in modo efficiente, subentra il sistema glicolitico che fornisce energia14. Secondo Gaitanson e colleghi, se il rapporto di lavoro a riposo è superiore rispettivamente a 1:5, allora le fonti di fosfocreatina (CrP) recupereranno per 10 ripetizioni di esercizio fisico su cicloergometro a potenza massimale13. Cooke e colleghi11 hanno mostrato che il tasso di risintesi della CrP è associato alla potenza aerobica (VO2max). Poiché il rapporto tra attività a bassa e alta intensità (combattimento vs. non combattimento) era di 1:3=1:4 e il VO2max dei giocatori di taekwondo era inferiore rispetto a quello riportato MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Simulation training of taekwondo competition player was lower than in other reports,12 that could explain why LA rate was higher in other studies. Bouhlel et al.3 suggested three special trainings lasting for different times including 10 seconds, 1 minute and 3 minutes trainings using front kicks continuously, but the present study proved that different techniques are used alternatively during the competition and round kick is the most common one. Firstly, the current study highlights several important points for designing taekwondo training: 1) during taekwondo competitions, performance intensity parameters indexes (LA, HR and RPE) increase to their maximum levels; 2) anaerobic lactate is dominant in the metabolism system for taekwondo competitions; 3) physiological stress is higher during competitions than in training conditions. Secondly, this simulator training is recommended to be used for preparatory competitions in a microcycles before the main competitions, in order to avoid players from being injured. In this process, they expose to the same physiological stress as in competitions, with the same specificity, in order to achieve the most appropriate physical fitness to take part in competition tournaments. Future studies can be designed in order to: 1) investigate the different approaches and other physiological factors in training such as VO2 and athletes’ hormonal profile; 2) investigate changes in the simulator training to assess athletes’ fitness; 3) to adjust the training according to weight categories. 1) American College of Sports Medicine. Acsm,s Guidelines for exercise testing and prescription. eighth ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2009. 2) Bompa TO, Haff G. Periodization: theory and methodology of training. 5 ed. Champaigne, IL: Human Kinetics; 2009. 3) Bouhlel E, Jouini A, Gmada N, Nefzi A, Ben Abdallah K, Tabka Z. Heart rate and blood lactate responses during Taekwondo training and competition. 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Conclusioni Conclusions References/Bibliografia SAMADI In primo luogo, lo studio attuale evidenzia diversi punti importanti per la progettazione dell’allenamento di taekwondo: 1) durante le competizioni di taekwondo, gli indici dei parametri di intensità delle performance (LA, FC ed RPE) aumentano ai loro livelli massimali; 2) il lattato anaerobico è dominante nel sistema metabolico per le competizioni di taekwondo; 3) lo stress fisiologico è più elevato durante le competizioni rispetto alle condizioni di allenamento. In secondo luogo, l’utilizzo di questo allenamento di simulazione è raccomandato per le competizioni preparatorie in micro-cicli prima delle competizioni principali al fine di evitare gli infortuni dei giocatori. In tale processo, gli atleti si espongono allo stesso stress fisiologico delle competizioni, con la stessa specificità, al fine di raggiungere la forma fisica più adeguata per prendere parte a tornei competitivi. Studi futuri possono essere progettati al fine di: 1) esaminare i diversi approcci e altri fattori fisiologici nell’allenamento come VO2 e profilo ormonale degli atleti; 2) esaminare i cambiamenti nell’allenamento di simulazione per valutare la forma fisica degli atleti; 3) regolare l’allenamento in base alle categorie di peso corporeo. do competition is modulated by weight category. Int J Sports Physiol Perform 2011;6:344-57. 6) Bridge CA, Jones MA, Hitchen P, Sanchez X. Heart rate responses to Taekwondo training in experienced practitioners. J Strength Cond Res 2007;21:718-23. 7) Bruce RA. Multi-stage treadmill test of maximal and sub maximal exercise. Exercise testing and training of apparently healthy individuals: a handbook for physicians. Dallas, TX: AHA; 1972. 8) Butios S, Tasika N. Changes in heart rate and blood lactate concentration as intensity parameters during simulated Taekwondo competition. 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Received on November 14, 2013. - Accepted for publication on November 14, 2014. Corresponding author: F. Nazem, BU-Ali-Sina University, Faculty of Humanities, Department of Physical Education and Sport Sciences, Hamedan, Iran. E-mail: [email protected] 592 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Medical area Area medica MED SPORT 2014;67:593-601 Diffusion of smoking in competitive sport Diffusione del fumo nello sport agonistico P. DI CAVE, M. APPODIA, A. TODARO Istituto di Medicina e Scienza dello Sport “Antonio Venerando”, Roma, Italia SUMMARY Aim. The aim of our investigation was to provide an up-to-date contribution on the diffusion of tobacco smoking in the world of competitive sport and the effects of smoking on the respiratory apparatus. Methods. In a sample of 1178 healthy athletes engaging in sport at competitive level we examined individual tobacco consumption expressed as P/Y (packs/year) and the spirometric data of FEV1 and MMEF, expressed as a percentage variation from the predicted value. Results. Our investigation found that 8.49% of athletes examined were habitual smokers however modest the consumption (2.5 P/Y), the athletes engaging prevalently in team sports (53%). In smoker athletes we did not observe any significant relationship between number of cigarettes smoked (P/Y) and FEV1 value. We did however note a significant relationship between the number of cigarettes smoked and the decrease in MMEF (P=0.0172), an indication of the changes present at the initial stages of a smoking-related obstructive syndrome. No significant correlation was observed in ex-smokers between the values of FEV1 and MMEF and that of P/Y. Conclusions. The data confirm the diffusion of the tobacco habit in the world of sport and document the damaging effects of cigarette smoking on the small airways as measured by MMEF, and show that stopping smoking reduces the risk of chronic smoking-related pathology, especially in those who also engage in sport. Key words: Smoking - Sports - Spirometry. RIASSUNTO Obiettivo. Lo scopo della nostra indagine è stato quello di fornire un contributo aggiornato sulla diffusione dell’abitudine tabagica nel mondo sportivo agonistico con riferimento agli effetti del fumo sull’apparato respiratorio. Metodi. In un campione di 1178 atleti sani praticanti sport a livello agonistico abbiamo preso in esame il consumo individuale di sigarette, espresso in P/Y (pacchetti/anno), e i dati spirometrici di FEV1 e MMEF, espressi come variazione percentuale del predetto. Risultati. La nostra indagine ha rilevato che l’8,49% degli atleti esaminati è fumatore abituale anche se in misura molto modesta (2,5 P/Y) con una prevalenza negli sport di squadra (53%). Negli atleti fumatori non abbiamo rilevato una relazione significativa tra il numero di sigarette fumate (P/Y) e il valore del FEV1. Tuttavia, abbiamo rivelato una relazione significativa tra il numero di sigarette fumato e il decremento del MMEF (P=0,0172), espressione delle alterazioni presenti negli stadi iniziali di una sindrome ostruttiva fumo-correlata. Nessuna correlazione significativa è stata riscontrata negli atleti ex fumatori tra i valori del FEV1 e del MMEF e quello del P/Y. Conclusioni. I dati confermano la diffusione dell’abitudine tabagica nel mondo sportivo e documentano gli effetti nocivi che il fumo di sigaretta ha sulla compromissione delle piccole vie aeree, misurata dal MMEF, e dimostra che la cessazione dell’abitudine tabagica diminuisce il rischio di patologia cronica fumo-correlata, soprattutto se si pratica anche un’attività sportiva. Parole chiave: Fumo - Sport - Spirometria. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 593 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE T L he diffusion of tobacco smoking in a sports context, competitive or amateur, is confirmed by case series in Italy and elsewhere. These investigations show a great variability in the number of smokers: from 17% to 33% in Italy and from 11.4% to 36% in other countries. There is agreement regarding the prevalence of smokers in team sports.1-7 As more than twelve years have gone by since the last publication on this subject, we decided to update findings on the smoking habit in the world of competitive sport, with particular reference to the effects of smoking on the respiratory apparatus. a diffusione del fumo di tabacco in ambito sportivo, sia agonistico che amatoriale, è confermata da casistiche effettuate sia nel nostro Paese che in altre Nazioni. Queste indagini mostrano una grande variabilità sul numero di fumatori: dal 17% al 33% in Italia e dal 11,4% al 36 % negli altri Paesi, mentre concordano sulla prevalenza di fumatori negli sport di squadra 1-7. Essendo trascorsi più di dodici anni dall’ultima pubblicazione su tale argomento abbiamo ritenuto portare un contributo aggiornato sull’abitudine tabagica nel mondo sportivo agonistico, con particolare riferimento agli effetti del fumo sull’apparato respiratorio. Materials and methods Materiali e metodi Our sample was made up of 1178 athletes (761 male of average age 25, and 417 female, average age 23) who visited the Sports Medicine Department of CONI in 2012-2013 for sports medicine assessment, including a specialist pneumological examination with spirometry. This functional investigation was carried out with a Cosmed PFT 4 apparatus measuring: slow vital capacity (VC), forced vital capacity (FCC), forced expiratory volume in first second (FEV1), maximum mid-expiratory flow (MMEF or FEF 25-75), and maximum voluntary ventilation. For the present investigation we considered the data (expressed as a percentage variation of the ERS 93) of FEV1 and MMEF, which are held to be important parameters for the physiopathology of smoke-related chronic bronchopneumopathies as they measure the central and peripheral airways respectively. Individual consumption of cigarettes was reported directly by each athlete during pneumological examination and posted in the spirometric examination expressed in packs per year P/Y (packs per year = no. of cigarettes smoked per day x no. of years of smoking/20) in line with what is reported in the international literature. All data obtained were processed statistically and a difference of P<0.05 was considered significant. Il campione preso in esame è costituito da 1178 atleti (761 maschi con età media 25 anni e 417 femmine con età media 23 anni) giunti presso l’Istituto Medicina dello Sport del CONI, nel biennio 2012-2013, per eseguire la valutazione medico-sportiva comprendente anche visita specialistica pneumologica corredata da spirometria. Tale indagine funzionale è stata effettuata con apparecchio Cosmed mod. PFT 4, con rilevamento di: Capacità Vitale lenta (VC), Capacità Vitale Forzata (FVC), Volume Espiratorio Forzato al primo secondo (FEV1), Massimo Flusso Medio Espiratorio (MMEF o FEF 25-75), e Massima Ventilazione Volontaria. Per la presente indagine abbiamo preso in considerazione i dati (espressi come variazione percentuale del predetto, ERS 93) di FEV1 e MMEF, ritenuti parametri importanti per la fisiopatologia delle broncopneumopatie croniche fumo correlate, in quanto misura rispettivamente delle vie aeree centrali e periferiche. Il consumo individuale di sigarette è stato riferito direttamente da ciascun atleta nel corso della visita pneumologica e riportato nell’esame spirometrico, ed espresso in pack-years - P/Y - (pacchetti anno =N. sigarette fumate al giorno x n.° anni di fumo / 20), seguendo quanto riportato nella letteratura internazionale. Tutti i dati rilevati sono stati elaborati statisticamente ed è stata considerata significativa una differenza di P<0,05. Risultati Results We identified three groups in the 1178 athletes examined: habitual smokers, occasional smokers and ex smokers (Table I). 594 Nei 1178 atleti presi in esame abbiamo individuato tre gruppi: fumatori abituali, fumatori occasionali ed ex fumatori (Tabella I). Un gruppo di 100 atleti pari al 8,49% del cam- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE Table I.—Percentage distribution of the sample in relation to the smoking habit and cigarette consumption expressed in P/Y. Tabella I. — Distribuzione percentuale del campione in rapporto all’abitudine tabagica e consumo sigarette espresso in P/Y. Atlete (N.=1178) male (N.=761) female (N.=417) Age (average) Cigarettes smoked Athletes engaged in team sports and cigarettes smoked Athletes engaged in individual sports and cigarettes smoked Habitual smokers Occasional smokers Ex smokers Non smokers 100 (8.49%) 71 (71%) 29 (29%) 26.5 2.5 P/Y 53 athletes (53%) 2.7 P/Y 47 athletes (47%) 2.3 P/Y 13 (1.10%) 9 (69%) 4 (31%) 27.8 < 1 cig./die 4 athletes (30.8%) 28 (2.38%) 20 (71%) 8 (29%) 25.7 2.4 P/Y 10 athletes (35.7%) 3.8 P/Y 18 athletes (64.3%) 1.7 P/Y 1037 (88.03%) 661 (64%) 376 (36%) 23.8 9 athletes (69.2%) P/Y - (pack-years) = no. cigarettes smoked per day x no. years smoking / 20 A group of 100 athletes, 8.49% of the sample (71 male; 29 female; average age 26.5) were habitual smokers with an average consumption of 2.5 P/Y: of this group 53 athletes took part in team sports (average consumption 2.7 P/Y) and 47 participated in individual events (consumption 2.3 P/Y). A group of 13 athletes (1.10%, 9 male, 4 female; average age 27.8) were occasional smokers (<1 cigarette/day). Four athletes in this group engaged in team sports and 9 in individual sports. A group of 28 ex smokers (2.38% averaging 2.4 P/Y [71% male; 29% female; average age 25.7]). Of these athletes, 10 had an average consumption of 3.8 P/Y and engaged in team sports, while 18 with an average consumption of 1.7 P/Y engaged in individual sports. In Table II we distributed the athletes on the basis of the pneumological classification, which pione (71 maschi; 29 femmine; età media 26,5 anni) è risultato essere fumatore abituale con una media di sigarette fumate di 2,5 P/Y: di questo gruppo fanno parte 53 atleti praticanti sport di squadra, con una media di 2,7 P/Y, e 47 atleti impegnati in discipline individuali con un consumo di 2,3 P/Y. Un gruppo di 13 atleti (1,10%; 9 maschi, 4 femmine; età media 27,8 anni) è risultato essere fumatore occasionale (<1 sigaretta/die). In questo gruppo 4 atleti svolgono sport di squadra e 9 sport individuali. Un gruppo di 28 atleti ex fumatori (2,38% con una media di sigarette fumate di 2,4 P/Y [71% maschi; 29% femmine; età media 25,7 anni]). Di questi atleti, 10 atleti praticavano sport di squadra con una media di 3,8 P/Y, mentre 18 atleti erano impegnati in sport individuali con una media di 1,7 P/Y. In Tabella II abbiamo distribuito gli atleti in base alla classificazione pneumologia delle attivi- Table II.—Subdivision of athletes on the basis of the pneumological classification of sporting activity. Tabella II. — Suddivisione degli atleti in base alla classificazione pneumologica delle attività sportive. Class A: Apnea –– 8 habitual smokers (8%) –– 1 occasional smoker (7.7) –– 2 ex smokers (7.14%) Class B: intermittent ventilation –– 92 habitual smokers (92%) –– 12 occasional smokers (92.3) –– 25 ex smokers (89.3%) Class B1: no increase in intrapulmonary pressure –– 56 habitual smokers (60.9%) –– 4 occasional smokers (33.3) –– 15 ex smokers (60%) Class B2: with increase in intrapulmonary pressure –– 36 habitual smokers (31.1%) –– 8 occasional smokers (66.7) –– 10 ex smokers (40%) Class C: increase in pulmonary ventilation without increase in intrapulmonary pressure –– 0 habitual smokers –– 0 occasional smokers –– 1 ex occasional smoker (3.6%) Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 595 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE Table III.—Values of respiratory function parameters expressed as % of theoretical values. Tabella III. — Valori dei parametri di funzionalità respiratoria espressi come percentuale dei valori teorici. Mean SD Mean SD Habitual smokers Occasional smokers Ex smokers Non smokers FEV1% pred FEV1% pred FEV1% pred FEV1% pred 111.50 11.26 116.30 10.87 111.60 13.78 113.40 11.22 MMEF MMEF MMEF MMEF 99.45 17.59 105.50 21.85 99.52 19.87 100.90 18.10 FEV1: Forced expiratory volume in first second Maximum mid-expiratory flow (MMEF or FEF 25-75) divides sports 8 into three classes in relation to the physiological and biomechanical involvement of the respiratory system: “Class A”, apnea sports; “Class B”, intermittent ventilation sports, in its turn divided into two subgroups B1 without and B2 with increase in intrapulmonary pressure; “Class C”, sports with constant increase in pulmonary ventilation without increase in intrapulmonary pressure. “Class A” included 8 habitual smokers, 1 occasional smoker and 2 ex-smokers. “Class B” contained 92 habitual smokers: of these 56 were part of subgroup B1 and 36 B2. “Class B” also included 12 occasional smokers, 4 of them in B1 and 8 in B2. There were 25 ex smokers in class B, 15 of them in subgroup B1 and 10 in B2. None of our athletes engaged in a sporting activity involving increased pulmonary ventilation without increase in intrapulmonary pressure (class C). Table III shows the mean values and SD of FEV1 and MMEF, expressed as percentages with respect to the above of the 100 habitual smokers, the 13 occasional and the 28 ex smokers in comparison with the 1037 healthy non-smoking athletes: no significant difference was encountered between the two respiratory parameters considered in these four groups of athletes. There was no correlation between the number of cigarettes smoked, expressed in P/Y, and the FEV1 value of the 100 smokers; (P>0.05; Figure 1), something which is observed when considering the value of MMEF (P=0.0172; Figure 2). In the ex smokers there was no significant correlation between these two parameters and P/Y. Discussione Discussion According to a DOXA survey (2013), smokers in Italy number 20.6% of the population 596 tà sportive 8 che suddivide gli sport in tre classi in relazione all’impegno fisiologico e biomeccanico dell’apparato respiratorio: “classe A” sport in apnea; “classe B” sport con andamento intermittente della ventilazione, con due sottogruppi senza (B1) o con (B2) aumento delle pressioni intrapolmonari; “classe C” sport con aumento costante della ventilazione polmonare senza aumento delle pressioni intrapolmonari. Della “classe A” fanno parte 8 atleti fumatori abituali, 1 fumatore occasionale e 2 ex fumatori. Della “classe B” fanno parte 92 fumatori abituali: 56 dei quali impegnati nel sottogruppo B1 e 36 in quello B2. Nella stessa “classe B” trovano posto 12 atleti fumatori occasionali così suddivisi: 4 in B1 e 8 in B2 25 gli ex fumatori della classe B: 15 del sottogruppo B1 e 10 del sottogruppo B2. Nessun atleta fumatore è risultato essere appartenente ad attività sportive che comportano un aumento della ventilazione polmonare senza aumento delle pressioni intrapolmonari (classe C). In Tabella III sono riportati i valori medi, e la deviazione standard del FEV1 e del MMEF, espressi in valore percentuale rispetto al predetto, dei 100 fumatori abituali, dei 13 occasionali, e dei 28 ex fumatori in confronto ai 1037 atleti sani non fumatori: alcuna differenza significativa è stata rilevata tra i due parametri respiratori considerati in questi quattro gruppi di atleti. Tra il numero di sigarette fumate, espresso in P/Y, e valore del FEV1 dei 100 atleti fumatori non risulta una significativa correlazione (P>0,05; Figura 1), questa invece la si riscontra considerando il valore del MMEF (P=0,0172; Figura 2). Negli atleti ex fumatori non risulta alcuna correlazione significativa tra questi due parametri ed i P/Y. Secondo l’indagine DOXA (2013) i fumatori in Italia sono il 20,6% della popolazione (di questi il 26,2% maschi, e 15,3% femmine), gli ex fumatori MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE Figure 1.—Correlation between FEV1 and P/Y in smoker and ex-smoker athletes. Figura 1. — Correlazione FEV1 e P/Y negli atleti fumatori ed ex fumatori. Figure 2.—Correlation MMEF and P/Y in smoker and ex-smoker athletes. Figura 2. — Correlazione MMEF e P/Y negli atleti fumatori ed ex fumatori. (of these 26.2% are male and 15.3% female), ex smokers number 13.1% (18% male and 8.5% female). In view of these data, the diffusion of tobacco smoking in competitive sportspersons is by no means negligible with 8.5% of the athletes examined being habitual smokers, to however modest an extent (2.5 P/Y): this percentage is, however, lower than that reported in the literature,1-7 while we confirm a higher diffusion in athletes engaging in team sports, perhaps as a result of an emulation phenomenon, a subject for sports psychologists. It should be stressed that the number of cigarettes/day was declared by the athlete. It is legitimate to suspect that the Vol. 67 - No. 4 rappresentano il 13,1% (dei quali 18% sesso maschile, e 8,5% sesso femminile). In considerazione di tali dati, la diffusione dell’abitudine tabagica nello sport agonistico non è trascurabile avendo rilevato che ben l’8,5% degli atleti esaminati è fumatore abituale anche se in misura molto modesta (2,5 P/Y): tale percentuale tuttavia è inferiore a quelle riportate nella citata letteratura 1-7, mentre si conferma una maggior diffusione tra gli atleti praticanti sport di squadra, forse per un fenomeno di emulazione, materia degli psicologici dello sport. Si sottolinea che il numero di sigarette/die è stato dichiarato dall’atleta stesso, pertanto si potrebbe sospettare un numero superiore a quello dichiarato. Che gli effetti del fumo di sigaretta influenzino MEDICINA DELLO SPORT 597 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE number might be higher than that admitted to. It is well documented in a number of “acute” and “chronic” studies that the effects of cigarette smoking significantly affect the cardiorespiratory physiological response to physical exercise. As regards “acute” studies (namely carried out after a number of cigarettes has been smoked) observations include a reduction in maximum oxygen consumption (VO2max), anaerobic threshold (AT) and oxygen pulse (VO2/HR), an increase in heart rate, the quota of inefficient ventilation for gas exchange, an increase in the pressure of end-tidal carbon dioxide (PETCO2), and the index of impaired pulmonary gas exchange.9-11 As regards the “chronic” effects of the smoking habit, Marti et al.12 showed in a 16 km test run that physical stamina was inversely proportional to daily cigarette consumption and number of years smoking. Other studies have confirmed that smokers have less stamina than non-smokers.13, 14 The lower tolerance to physical exercise in smokers derives from the reduced aerobic capacity consequent on carbon dioxide intoxication which determines an impairment in the transport and use of oxygen by the peripheral tissues and a reduction in the anaerobic threshold. Kobayashi et al.15 observed that, compared to non-smokers, habitual smokers present a significantly lower VO2max per kg body weight and minute ventilation (VE). During sub-maximal work at equivalent levels of effort in the two groups, the VE/ VO2 ratio was higher by an average of 11% in smokers. Concentrations of lactate in the blood of smokers were higher and the VO2/HR ratio significantly lower, indicative of a reduced extraction of oxygen as a result of carbon monoxide. Resting heart rate was significantly higher and its recovery after exercise much slower in smokers. A longitudinal study 16 examined the association between the cigarette smoking habit and the long-term decline in physical performance, defined as total work carried out during an ergometer bicycle test divided by body weight. In adolescents too cigarette smoking is associated with significant negative effects on cardiopulmonary function and exercise tolerance.17 As for the effects of smoking on the respiratory apparatus (another aim of the present investigation) reported data 18 clearly show that smoking leads to a decline in FEV1 which is dose-dependent, and it is more than 10 ml/year 598 in modo significativo la risposta fisiologica cardiorespiratoria all’esercizio fisico sono ben documentati in diversi studi effettuati sia “in acuto” che “in cronico”. Per quanto riguarda gli studi effettuati “in acuto” (cioè dopo avere fumato un numero vario di sigarette) è stata riscontrata una riduzione del massimo consumo di ossigeno (VO2 max), della soglia anaerobica (AT), del polso di ossigeno (VO2/HR), un aumento della frequenza cardiaca, della quota di ventilazione inefficiente ai fini degli scambi gassosi, un aumento della pressione dell’anidride carbonica di fine espirazione (PETCO2), indice di un alterato scambio dei gas a livello polmonare 9-11. Anche per quanto riguarda gli effetti “in cronico” dell’abitudine tabagica, Marti et al.12 con un test di corsa di 16 Km, hanno dimostrato che la capacità di resistenza fisica era inversamente proporzionale al consumo di sigarette giornaliere e agli anni di fumo. Anche altri studi hanno confermato che i fumatori hanno una minore capacità di resistenza fisica rispetto ai non fumatori 13, 14. La minore tolleranza all’esercizio fisico presente nei fumatori deriva da una riduzione della capacità aerobica conseguente all’intossicazione da monossido di carbonio che determina una alterazione del trasporto e dell’utilizzo dell’ossigeno da parte dei tessuti periferici e una riduzione della soglia anaerobica. Kobayashi et al.15 hanno rilevato che, rispetto ai non fumatori, i fumatori abituali hanno un VO2max per kg di peso corporeo e una ventilazione minuto (VE) significativamente inferiori. Durante il lavoro sub-massimale a livelli equivalenti di sforzo nei due gruppi il rapporto VE/VO2 era più elevato nei fumatori in media del 11%. Le concentrazioni di lattato nel sangue dei fumatori erano superiori e il rapporto VO2/HR era significativamente inferiore, indicando una ridotta estrazione dell’ossigeno, a causa del monossido di carbonio. La frequenza cardiaca a riposo era significativamente più alta nei fumatori e il suo recupero dopo il test da sforzo è stato molto più lento nei fumatori. Uno studio longitudinale 16 ha preso in esame l’associazione tra l’abitudine al fumo di sigaretta e il declino a lungo termine del performance fisica definito come lavoro complessivo svolto durante un test al cicloergometro diviso per il peso corporeo. Anche negli adolescenti il fumo di sigaretta è associato a significativi effetti negativi sulla funzionalità cardiopolmonare e sulla tolleranza allo sforzo 17. Per quanto riguarda gli effetti del fumo sull’apparato respiratorio (altro scopo della presente in- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE higher than in non-smokers and ex-smokers: in the athletes studied in the present investigation, however, no significant differences were observed for this parameter among the athletes belonging to the three groups considered and among these and non-smoking athletes. Further, we did not observe any significant relationship between the number of cigarettes smoked and the value of FEV1. This absence of significant differences might be explained by the data reported by the Garcia-Aymerich et al.19 study: regular physical activity modifies the smoking-related decline in respiratory function, particularly active smokers taking part in moderate or intensive physical activity show a reduced decline in FEV1 compared to those with low physical activity. Our study, however, showed a significant relationship (P=0.0172) between the number of cigarettes smoked and the decrease in MMEF: low values of this parameter in the presence of normal FEV1 are interpreted as a sign of obstruction of the small airways (last conduction component before the alveolar bronchioles and the alveoli proper), and therefore an expression of their inflammatory involvement.20, 21Study of the small airways even by simply observing MMEF is therefore important and represents one of the first physiopathological changes in smokers, the first stage on the way to chronic obstructive pathology.22, 23 The results obtained in the meta-analysis of a systematic review of 218 epidemiological studies published up to 2006 confirm and quantify the relationship of cigarette smoking to chronic obstructive bronchopneumopathy (COBP), chronic bronchitis and emphysema.24 In fact, by inducing a chronic inflammatory response in the airways, chronic exposure to tobacco smoke over time represents by far the greatest risk factor for COBP, characterised functionally by an evolutive, persistent limitation to air flow.25 If cigarette smoke is responsible for oxidative stress and inflammation of the airways,26, 27 by contrast the effect of physical exercise is to regulate oxidative stress 28 and is systemically anti-inflammatory.29 A number of longitudinal studies have identified a significant association between physical activity, cigarette smoking and variations in respiratory function over time, documenting that physical activity, non-smoking and giving up smoking are associated with maintenance of respiratory function and slowing up its decline, Vol. 67 - No. 4 dagine) i dati in letteratura 18 mostrano chiaramente che il fumo porta ad un declino del FEV1 che è dose-dipendente, ed è più di 10 ml/anno superiore rispetto ai non fumatori e agli ex-fumatori: tuttavia, negli atleti della presente indagine non sono state riscontrate differenze significative per tale parametro tra gli atleti appartenenti ai tre gruppi considerati e tra questi e gli atleti non fumatori. Inoltre, non abbiamo rilevato una relazione significativa tra il numero si sigarette fumate e il valore del FEV1. Questa assenza di differenze significative, potrebbe essere spiegata con i dati dello studio di Garcia-Aymerich et al.19: una regolare attività fisica modifica il declino fumo correlato della funzionalità respiratoria, in particolare i fumatori attivi con moderata o elevata attività fisica hanno mostrato un ridotto declino del FEV1 rispetto a quelli con bassa attività fisica. Il nostro studio, tuttavia, ha rivelato una relazione significativa (P=0,0172) tra il numero di sigarette fumato e il decremento del MMEF: valori bassi di questo parametro in presenza di FEV1 normali vengono interpretati come segno di ostruzione delle piccole vie aeree (ultima componente di conduzione prima dei bronchioli alveolari e degli alveoli veri e propri), pertanto espressione di un loro interessamento flogistico 20, 21 Pertanto, lo studio delle piccole vie aeree, attraverso anche il semplice rilevamento del MMEF, è importante, rappresentando uno dei primi cambiamenti fisiopatologici nei soggetti fumatori, prima tappa della patologia cronica ostruttiva 22, 23. I risultati ottenuti da una meta-analisi di una revisione sistematica di 218 studi epidemiologici pubblicati fino al 2006 confermano e quantizzano la relazione del fumo di sigaretta con la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), la bronchite cronica e l’enfisema 24. Infatti, la persistente esposizione al fumo di tabacco nel corso del tempo, inducendo una risposta infiammatoria cronica a livello delle vie aeree, rappresenta di gran lunga il fattore di rischio più importante per la BPCO, caratterizzata da un punto di vista funzionale da una evolutiva e persistente limitazione al flusso aereo 25. Se il fumo di sigaretta è responsabile dello stress ossidativo e del processo flogistico a carico delle vie aeree 26, 27, al contrario, l’esercizio fisico ha un effetto di regolazione sullo stress ossidativo 28 e ha un effetto antinfiammatorio sistemico 29. Diversi studi longitudinali hanno rilevato una associazione significativa tra l’attività fisica, il fumo di sigaretta e le variazioni della funzionalità respiratoria nel tempo, documentando che l’attività fisica, il non fumare e la cessazione dell’abitudine tabagica sono associati al mantenimento MEDICINA DELLO SPORT 599 Diffusion of smoking in competitive sport DI CAVE while the smoking habit and a sedentary lifestyle are associated with low levels of respiratory function.30-33 So the tobacco habit and a sedentary lifestyle are associated with a quicker decline in respiratory function, and smokers with low levels of physical activity have a higher probability of developing COBP.34 In our study and unlike what was observed in smokers, the lack of correlation between the value of MMEF and that of P/Y observed in exsmoking athletes, shows that stopping smoking reduces the risk of smoking-related chronic pathology, especially if the subject also engages in sport. Conclusions The data emerging from our series confirm the diffusion of cigarette smoking in sportspersons and document how cigarette smoking damages the small airways as measured by the MMEF expression of the changes present in the initial stages of a smoke-related obstructive syndrome although they do not yet show any significant effects on the value of FEV1. This latter finding can probably be linked to the protective function of regular physical activity on the decline in respiratory function,19 as also to the low number of cigarettes smoked by the sample of smokers examined and to the values of FEV1 which are higher compared to the standards for the same age and physical constitution. It is possible that in smoking athletes who continue to smoke, as the years go by and competitive level sporting activity is gradually abandoned there is an increased risk of triggering those physiopathological mechanisms leading to the onset of chronic bronchopneumopathy. The absolute normality of spirometric data in ex smokers shows that stopping smoking along with engaging in constant physical activity can reduce oxidative stress and the inflammation induced by smoking and reduce the risk of COBP: it follows that physical activity may be helpful to those trying to stop smoking and make it easier to manage withdrawal. References/Bibliografia 1) Assanelli D, Donato F, Marconi M, Corsini C, Tonini G, Bonvini L, e coll. Smoking habits and sporting activity among adolescents in north Italy. Rev Epidemiol Sante Publique. 1991;39:457-65. 2) Dlin R, Tennenbaum G, Hanne-Paparo N. Prevalence of smoking among Israeli 600 della funzionalità respiratoria ed ha un suo più lento declino, mentre l’abitudine tabagica e uno stile di vita sedentario sono associati a bassi livelli di funzionalità respiratoria 30-33. Dunque, l’abitudine tabagica e uno stile di vita sedentario sono associati ad un più rapido declino della funzionalità respiratoria, e i fumatori con bassi livelli di attività fisica hanno una maggiore probabilità di sviluppare la BPCO 34. Nel nostro studio la non correlazione riscontrata negli atleti ex fumatori tra il valore del MMEF e quello del P/Y, a differenza di quanto rilevato nei fumatori, dimostra che la cessazione dell’abitudine tabagica diminuisce il rischio di patologia cronica fumo correlata, soprattutto se si pratica anche un’attività sportiva. Conclusioni I dati ottenuti dalla nostra casistica confermano la diffusione dell’abitudine tabagica nel mondo sportivo e documentano gli effetti nocivi che il fumo di sigaretta ha sulla compromissione delle piccole vie aeree, misurata dal MMEF espressione delle alterazioni presenti negli stadi iniziali di una sindrome ostruttiva fumo-correlata anche se non mostrano ancora effetti significativi sul valore del FEV1. Quest’ultimo dato probabilmente può essere collegato alla funzione protettiva di una regolare attività fisica sul declino della funzionalità respiratoria 19, come pure al basso numero di sigarette fumate da parte del campione di fumatori esaminato e ai valori di FEV1 maggiori rispetto agli standard per pari età e costituzione fisica. È possibile che negli atleti fumatori che persistono nella abitudine tabagica aumenti con il passare degli anni e con la naturale graduale sospensione dell’attività sportiva di livello, il rischio di instaurazione di quei meccanismi fisiopatologici che portano all’insorgenza della broncopneumopatia cronica. L’assoluta normalità dei dati spirometrici negli ex fumatori dimostra che la cessazione del fumo insieme con la pratica di una costante attività fisica può ridurre lo stress ossidativo e l’infiammazione indotti dal fumo e ridurre il rischio di BPCO: ne deriva che l’attività fisica può essere di aiuto a chi cerca di smettere di fumare facilitandolo nel gestire l’astinenza. male athletes. J Sports Med Phys Fitness 1991;31:599-604. 3) Bouillard J, Branger B. Smoking in professional soccer players in France. Rev Mal Respir 1998;15:753-7. 4) Bonetti A, Soresi P, Drago E. Tabagismo e attività sportiva agonistica in EmiliaRomagna. Med Sport 2002;55:83-8. 5) Bergamaschi A, Morri M, Resi D, Zan- MEDICINA DELLO SPORT etti F, Stampi S. Tabacco consumption and sports participation: a survey among università students in northern Italy. Ann Ig 2002;14:435-42. 6) Leoni E, Bergamasch A, Legnani P. 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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Received on November 11, 2014. - Accepted for publication on November 12, 2014. Corresponding author: M. Appodia, Istituto di Medicina e Scienza dello Sport “Antonio Venerando”, Largo Piero Gabrielli 1, 00197 Rome, Italy. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 601 MED SPORT 2014;67:603-15 Association between resting metabolic rate and objectively measured physical activity in South African adolescents: the PAHL study Associazione tra ritmo metabolico a riposo e attività fisica misurata in maniera obiettiva in adolescenti sudafricani: lo studio PAHL S. N. WUSHE, S. J. MOSS, M. A. MONYEKI Physical Activity, Sport and Recreation, North‑West University, Potchefstroom, South Africa SUMMARY Aim. Behaviour established in adolescence is often carried into adulthood. This study aims to identify habitual physical activity (PA) patterns and energy expenditure in 15-16-year old adolescents as well as determine the association between resting metabolic rate (RMR) and objectively determined PA in 15-16-year old adolescents. Methods. Adolescents (29 boys, 32 girls) from the on-going five year Physical Activity and Health Longitudinal Study (PAHLS; 2010-2014) were included in the study. RMR was measured by indirect calorimetry following an overnight fast. PA was assessed over seven days using the Actiheart® (Cambridge, UK). Data analysis consisted of independent t-tests, Mann-Whitney U-test and multiple regression analysis using SPSS version 20. Results. Girls spent significantly (P<0.05) more minutes/day in moderate-to-vigorous PA, than boys. Boys had significantly higher (P<0.05) RMR and total energy expenditure than girls. However, girls attained significantly higher (P=0.022) activity energy expenditure values than boys. After adjustment for confounding factors in multiple regression, it is evident that moderate and vigorous PA had a large positive effect on RMR, standardised ß=0.395 and 4.070 respectively. Additionally, regression analysis between RMR and moderate PA yielded an r2=0.46 (P<0.05). Conclusion. The present results show a significant direct relationship between RMR and PA. Standardised ß=0.395 indicates that as moderate PA increases by one standard deviation, RMR increases by 0.395 standard deviations. An r2 of 0.46 suggests that moderate PA accounts for almost 50% of the variation of RMR in adolescents. Key words: Motor activity - Basal metabolism - Obesity - Adolescents. RIASSUNTO Obiettivo. Il comportamento consolidato nel corso dell’adolescenza viene spesso mantenuto in età adulta. Obiettivo del presente studio è stato quello di identificare i modelli di attività fisica abituali e il dispendio energetico negli adole‑ scenti di 15-16 anni di età, oltre a stabilire l’associazione tra ritmo metabolico a riposo (resting metabolic rate, RMR) e attività fisica determinata in maniera obiettiva in adolescenti di 15-16 anni di età. Metodi. Allo studio hanno preso parte 61 adolescenti (29 ragazzi, 32 ragazze) provenienti dallo studio quinquennale, attualmente in fase di svolgimento PAHLS (Physical Activity and Health Longitudinal Study; 2010-2014). L’RMR è stato misurato tramite calorimetria indiretta dopo un digiuno notturno. L’attività fisica è stata valutata in un periodo di sette giorni utilizzando il dispositivo Actiheart® (Cambridge, Regno Unito). L’analisi dei dati è stata condotta con i test t per gruppi indipendenti, il test U di Mann-Whitney e l’analisi di regressione multipla usando il software statistico per le scienze sociali (SPSS), versione 20. Risultati. Le ragazze hanno trascorso un numero significativamente più elevato (P<0,05) di minuti/giorno in attività fisiche da moderate a intense rispetto ai ragazzi. I ragazzi hanno mostrato un RMR (P<0,05) e un dispendio ener‑ getico totale significativamente più elevati rispetto alle ragazze. Tuttavia, le ragazze hanno mostrato un dispendio energetico dell’attività fisica significativamente più elevato (P=0,022) rispetto ai ragazzi. Dopo l’adattamento per i fattori di confondimento nella regressione multipla, è evidente che l’attività fisica moderata e intensa ha un ampio Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 603 WUSHE The PAHL study effetto positivo sul RMR, con un ß standardizzato pari rispettivamente a 0,395 e 4,070. Inoltre, l’analisi di regressione tra RMR e attività fisica moderata ha mostrato un r2=0,46 (P<0,05.) Conclusioni. Gli attuali risultati mostrano una significativa relazione diretta tra RMR e attività fisica. Il ß standardiz‑ zato=0,395 indica che con l’aumento dell’attività fisica moderata di una deviazione standard, l’RMR aumenta di 0,395 deviazioni standard. Un r2 di 0,46 suggerisce che l’attività fisica moderata è responsabile di circa il 50% della variazione nel RMR negli adolescenti. Parole chiave: Attività motoria - Metabolismo basale - Obesità - Adolescenti. T he prevalence of overweight and obesity amongst adolescents is a disturbing health problem worldwide.1, 2 Overweight and obesity among South African adolescents at present is said to be on par with that of many industrialised nations and amongst the highest in Africa.3 A recent study of 3511 children and adolescents from rural villages in Mpumalanga showed a relatively high prevalence of overweight and obesity in girls, reaching 20-25% in late adolescence,4 while data shows that obesity in male South African adolescents doubled from 1.6% in 2002 to 3.3% in 2008.5 In the North West Province, a 17.3% prevalence of obesity in 14 year old female adolescents was reported in 2012.6 Factors assumed to play a role in the gender disparity of obesity prevalence include the differences in the total energy expenditure (TEE), resting metabolic rate (RMR), physical activity (PA) and timing of sexual maturation.4 Fundamentally, obesity is the result of energy imbalance. Energy expenditure is dependent on activity energy expenditure (AEE), RMR, and dietary intake thermogenesis (DIT).1 Being overweight during adolescence is strongly associated with an increased risk of adulthood overweight and obesity.2, 7 PA is hypothesized to protect individuals from developing obesity by increasing energy expenditure and RMR.2 PA influences energy expenditure in two ways: firstly, habitual PA increases the amount of TEE. Secondly, PA helps maintain fat free mass, which in turn helps to maintain a higher RMR.8 RMR represents 6075% of TEE therefore playing a substantial role in maintaining a healthy body weight. Because fat free mass is a primary determinant of RMR, factors that influence RMR often do so through their effect on fat free mass.8 Although the effects of PA on RMR have been extensively studied, scientific literature is not completely conclusive in this area.2, 9 Some researchers indicate that PA may positively affect RMR, and that low RMR is a predictor of 604 L a prevalenza di sovrappeso e obesità tra gli adolescenti è un allarmante problema sanitario in tutto il mondo 1, 2. Si stima che le percentuali di sovrappeso e obesità tra gli adolescenti sudafricani siano attualmente simili a quelle di numerose nazioni industrializzate e tra le più elevate in Africa 3. Un recente studio condotto con 3511 bambini e adolescenti provenienti da villaggi rurali in Mpumalanga ha mostrato una prevalenza relativamente elevata di sovrappeso e obesità nelle ragazze, che raggiunge il 20-25% nell’adolescenza inoltrata 4, mentre i dati mostrano che l’obesità negli adolescenti maschi sudafricani è raddoppiata dall’1,6% nel 2002 al 3,3% nel 2008 5. Nel 2012, nella provincia del Nordovest, è stata riportata una prevalenza dell’obesità pari al 17,3% negli adolescenti di sesso femminile di 14 anni di età 6. I fattori che si suppone rivestano un ruolo nella disparità di genere della prevalenza dell’obesità includono le differenze nel dispendio energetico totale (DET), nel ritmo metabolico a riposo (resting metabolic rate, RMR), nell’attività fisica e nel periodo di maturazione sessuale 4. Fondamentalmente, l’obesità è il risultato di uno squilibrio energetico. Il dispendio energetico dipende dal dispendio energetico dell’attività fisica, dal RMR e dalla termogenesi indotta dalla dieta 1. Il sovrappeso durante l’adolescenza è fortemente associato a un maggiore rischio di sovrappeso e obesità in età adulta 2, 7. Si reputa che l’attività fisica protegga gli individui dallo sviluppo dell’obesità, aumentando il dispendio energetico e il RMR 2. L’attività fisica influenza il dispendio energetico in due modi: innanzitutto, l’attività fisica abituale aumenta il livello del DET; in secondo luogo, aiuta a preservare la massa magra, che a sua volta contribuisce a mantenere un RMR più elevato 8. Il RMR rappresenta il 60-75% del dispendio energetico totale (DET), rivestendo pertanto un ruolo essenziale nel mantenere un peso corporeo sano. Poiché la massa magra è un determinante primario del ritmo metabolico a riposo, spesso i fattori che influenzano il RMR esplicano tale azione tramite il loro effetto sulla massa magra 8. Anche se gli effetti dell’attività fisica sul RMR sono stati ampiamente studiati, la letteratura scientifica non mostra conclusioni definitive in quest’area 2, 9. Alcuni ricercatori hanno suggerito che l’attività fisica può influenzare positivamente MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The PAHL study WUSHE obesity.2, 8, 9 The decrease in RMR as a result of a decline in lean muscle mass further exacerbates the fall in RMR brought on by energy restriction.8 A longitudinal study found that persons who increase their PA also increase their RMR.9 The findings of an early study reflect the well-established hypothesis that RMR remains elevated for several hours after exercise.9 The modern day inactive lifestyles of adolescents contribute to a positive energy balance and early development of obesity, as well as a lowered motivation to participate in organised sport.10, 11 Currently, the majority of South African adolescents do not engage in the recommended levels of PA associated with positive health outcomes.12, 13 One study reported that only 42% of South African adolescents participate in sufficient moderate to vigorous physical activity (MVPA),14 while another revealed that 73% of black adolescents and 61% of white adolescents from the North West Province of South Africa are physically inactive.15 In Southern Africa the relationship between RMR and PA has not been extensively studied in adolescents. There were two aims to this study; 1) to identify energy expenditure an PA patterns in 15-16-year old adolescents; 2) to determine the association between RMR and objectively determined PA in 15-16-year old adolescents This is the first study to use indirect calorimetry to measure RMR, and combined accelerometry and heart rate to objectively measure PA in South African adolescents. il RMR e che un basso RMR sia un fattore predittivo dell’obesità 2, 8, 9. La riduzione del RMR conseguente a una riduzione della massa muscolare magra peggiora ulteriormente la riduzione del RMR dovuta alla restrizione energetica 8. Uno studio longitudinale ha indicato che le persone che aumentano il loro livello di attività fisica aumentano anche il loro RMR 9. I risultati di uno studio iniziale riflettono l’ipotesi ben consolidata che il RMR rimane elevato per numerose ore dopo l’esercizio fisico 9. I moderni stili di vita sedentari degli adolescenti contribuiscono a un bilancio energetico positivo e allo sviluppo precoce dell’obesità, come pure a una più bassa motivazione a partecipare a sport organizzati 10, 11. Attualmente, la maggior parte degli adolescenti sudafricani non pratica i livelli raccomandati di attività fisica associati a esiti positivi per la salute 12, 13. Uno studio ha riportato che solo il 42% degli adolescenti sudafricani pratica un sufficiente livello di attività fisica moderataintensa 14, mentre un altro studio ha osservato che il 73% degli adolescenti neri e il 61% degli adolescenti bianchi della provincia sudafricana del Nordovest sono fisicamente inattivi 15. In Sudafrica, la relazione tra RMR e attività fisica non è stata ampiamente studiata negli adolescenti. Il presente studio si è posto due obiettivi: 1) identificare il dispendio energetico e i profili di attività fisica negli adolescenti di età compresa tra i 15 e i 16 anni; 2) stabilire l’associazione tra RMR e attività fisica determinata in maniera obiettiva in adolescenti di età compresa tra i 15 e i 16 anni. Si tratta del primo studio che abbia usato la calorimetria indiretta per misurare il RMR e l’accelerometria e la frequenza cardiaca per misurare in maniera obiettiva l’attività fisica negli adolescenti sudafricani. Materials and methods Materiali e metodi Study design Disegno dello studio This is a cross sectional analysis of data obtained as part of an observational cohort study within the five year Physical Activity and Health Longitudinal Study (PAHL study). The larger PAHL study is an observational multidisciplinary longitudinal study which started in 2010. The general aim of the study is to describe the development of physical activity and determinants of health risk factors in adolescents.6 Prior to the study permission to conduct the measurements was granted by the District Manager of the Department of Education in Potchefstroom. The protocol was approved by the Ethics Committee of the North-West University (Ethics number: NWU-0058-01-A1) of Si tratta di un’analisi trasversale dei dati ottenuti da uno studio di coorte osservazionale condotto nell’ambito dello studio quinquennale PAHL (Physical Activity and Health Longitudinal Study). Il più ampio studio PAHL è uno studio osservazionale, multidisciplinare e longitudinale avviato nel 2010. Obiettivo generale dello studio è quello di descrivere lo sviluppo dell’attività fisica e i determinanti dei fattori di rischio per la salute negli adolescenti 6. Prima di iniziare lo studio è stato ottenuto il permesso di condurre le misurazioni dal Direttore di zona del dipartimento dell’istruzione di Potchefstroom. Il protocollo è stato approvato dal Comitato etico dell’Università della provincia del Nordovest (numero c. etico: NWU-0058-01-A1) del campus Potchefstroom. Le scuole partecipanti sono state contattate e informate sull’obiettivo Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 605 WUSHE The PAHL study the Potchefstroom campus. The participating schools were contacted and briefed about the purpose of the study and subsequently the informed consent was given by the school authorities, the parents and the pupils of the participating school. All participants had the study protocol fully explained to them and gave voluntary informed consent prior to participation. Confirmatory consent was provided by the parents of the recruited adolescents. Participants Male and female adolescents aged 15-16 years in the 2012 calendar year, and of sound health, were included in the study. The cohort provided demographic information including age, gender, race, and socio-economic background (township or town).6 Stature and weight were measured using established International Society for the Advancement of Kinanthropometry (ISAK) protocols.16 Body mass index (BMI) was computed by dividing weight (kilograms)/height2 (meters). The internationally accepted Slaughter (1988) equation, approved for use in adolescents of different ethnicities, was used to compute percentage body fat.17 Fat free mass was calculated using the Yuhasz (1977) equation which distinguishes between boys and girls.18 Variability in estimation of body fatness was reduced by having all measurements taken by Level 2 ISAK anthropometrists. Resting metabolic rate RMR was measured by indirect calorimetry using the Fitmate Pro (Cosmed, Italy). Participants were familiarized with the equipment and given a briefing on the experimental protocol before the day of the measurement. They were advised to avoid medication, caffeine, smoking, alcohol, and strenuous exercise the evening before testing. RMR was measured after a fasting period of 10-12 hours. The participants were requested to lie in a semi-recumbent position for 10 minutes prior to the test.19 Testing was done for 16 minutes. The first minute of measurement was discarded to ensure that the participants breathed normally and continuously through the Fitmate mask during testing. The Fitmate uses standard metabolic formulae to calculate oxygen uptake. The Fitmate includes an oxygen analyser but no carbon dioxide analyser, calculating RMR by assuming a respira- 606 dello studio e successivamente è stato fornito un consenso informato alle autorità scolastiche, ai genitori e agli alunni delle scuole partecipanti. Il protocollo dello studio è stato spiegato in modo dettagliato a tutti i partecipanti, i quali hanno fornito il loro consenso informato volontario prima della partecipazione. Un consenso confermativo è stato fornito ai genitori degli adolescenti reclutati. Partecipanti Allo studio hanno preso parte adolescenti di sesso maschile e femminile di età compresa tra i 15 e i 16 anni nell’anno solare 2012, i quali godevano tutti di buona salute. La coorte ha fornito dati demografici inclusi età, sesso, etnia e background socio-economico (municipalità o città) 6. Statura e peso sono stati misurati usando i protocolli consolidati della società internazionale per l’avanzamento della chinantropometria (ISAK) 16. L’indice di massa corporea (IMC) è stato calcolato dividendo peso (kg)/altezza (m2). L’equazione di Slaughter (1988), accettata in ambito internazionale e approvata per l’uso negli adolescenti di diverse etnie, è stata utilizzata per calcolare la percentuale di grasso corporeo 17. La massa magra è stata calcolata usando l’equazione di Yuhasz (1977), la quale distingue tra ragazzi e ragazze 18. La variabilità nella stima dell’adiposità corporea è stata ridotta effettuando tutte le misurazioni mediante antropometri ISAK di livello 2. Ritmo metabolico a riposo L’RMR è stato misurato tramite calorimetria indiretta con il dispositivo Fitmate Pro (Cosmed, Italia). I partecipanti hanno familiarizzato con i dispositivi ed è stata fornita loro una spiegazione del protocollo sperimentale prima del giorno della misurazione. Ai partecipanti è stato chiesto di evitare medicinali, caffeina, fumo, alcol ed esercizio fisico intenso la sera prima dei test. Il RMR è stato misurato dopo un periodo di digiuno di 10-12 ore. Ai partecipanti è stato chiesto di assumere una posizione semi-supina per 10 minuti prima del test 19. Il test è stato condotto per 16 minuti. Il primo minuto della misurazione è stato scartato per garantire che i partecipanti respirassero normalmente e in maniera costante attraverso la maschera Fitmate durante il test. Il dispositivo Fitmate utilizza formule metaboliche standard per calcolare il consumo di ossigeno. Tale dispositivo include un analizzatore di ossigeno, ma è privo di un analizzatore del biossido di carbonio, e calcola il RMR ipotizzando un quoziente respiratorio di 0,85. Quest’ipotesi, tuttavia, introduce un piccolo errore nella stima del RMR 19. Fitmate® ha dimostrato validità rispetto alla sacca di Douglas, lo standard di riferimento per la misurazione dell’RMR 19. L’RMR è stato riportato in kcal/giorno. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The PAHL study WUSHE tory quotient of 0.85. This assumption, however, introduces little error in estimating RMR.19 The Fitmate® has demonstrated validity against the Douglas bag, the gold standard measure of RMR.19 RMR was reported in kCal/day. Objectively measured physical activity The Actiheart® (CamNTech, Cambridge, UK) is a tri-axial, combined accelerometer and heart rate monitor capable of storing time-sequenced data. Minutes per day spent in sedentary, low, and MVPA were measured using the Actiheart®. The Actiheart® also measured activity counts per minute, physical activity levels (PAL), and energy expenditure.20 Participants were told to wear the Actiheart® 24 hours a day, for seven days and PA data was recorded at 60 second epochs. Data from adolescents who wore the device for a minimum of 4 days (one of which was a weekend day) were included in the analysis. The Actiheart® was placed on the left side of the chest according to the manufacturer’s instructions which are detailed elsewhere.20 The Actiheart® device was then removed and the data downloaded into a database using the accompanying commercial software (Version 2. 132, Cambridge Neurotechnology Ltd. Cambridge, UK). TEE was computed by means of a set of inbuilt equations based on a branched model approach constructed on the basis of accelerometry and heart rate; and the average number of MET minutes/day spent in MVPA was computed by the associated Actiheart® software. Specific MET cut-off points describe the intensity level of physical activity: Sedentary (<1.5 METs); light (1.5 METs-3 METs); Moderate (>3-6 METs) and Vigorous (>6 METs). PAL is calculated by dividing TEE by RMR. The PAL cut off points as described by the United Nations Food and Agriculture Organisation, 2001 are; Sedentary (<1.40); Light (1.40-1.60); Moderate (1.61-1.99); Heavy (2-2.4) and extremely heavy (>2.40).21 The participants were instructed to carry on with their habitual lifestyle, keep the monitor on at all times, when awake and asleep and only remove it when bathing, swimming or partaking in high impact/collision sport (e.g., rugby). Statistical analyses All data analyses were performed with the SPSS Version 20 software (IBM SPSS, Chicago, Vol. 67 - No. 4 Attività fisica misurata in maniera obiettiva Il dispositivo Actiheart® (CamNTech, Cambridge, Regno Unito) è un accelerometro triassiale e cardiofrequenzimetro in grado di memorizzare i dati in sequenza temporale. I minuti/giorno trascorsi in attività fisiche sedentarie e ad intensità bassa e moderata-intensa sono stati misurati usando il dispositivo Actiheart®. Actiheart® ha misurato anche i conteggi di attività per minuto, i livelli di attività fisica e il dispendio energetico 20. Ai partecipanti è stato richiesto di indossare il dispositivo Actiheart® 24 ore al giorno, per sette giorni, e i dati relativi all’attività fisica sono stati registrati ad epoche di 60 secondi. I dati ottenuti dagli adolescenti che hanno indossato il dispositivo per un minimo di 4 giorni (uno dei quali un giorno del fine settimana) sono stati inclusi nell’analisi. Actiheart® è stato posizionato sul lato sinistro del torace, in base alle istruzioni del produttore che sono descritte altrove 20. Successivamente, il dispositivo Actiheart® è stato rimosso e i dati sono stati scaricati in un database usando il software commerciale fornito col dispositivo (versione 2. 132, Cambridge Neurotechnology Ltd. Cambridge, Regno Unito). Il dispendio energetico totale (DET) è stato calcolato mediante una serie di equazioni integrate, basate su un modello ramificato costruito sulla base dell’accelerometria e della frequenza cardiaca; il numero medio di METminuti/giorno trascorsi in attività fisiche moderateintense è stato calcolato dal software Actiheart®. Specifici punti di cut-off dell’equivalente metabolico (MET) descrivono il livello di intensità dell’attività fisica: sedentaria (<1,5 MET); leggera (1,5 MET-3 MET); moderata (>3-6 MET) e intensa (>6 MET). Il livello di attività fisica è stato calcolato dividendo il dispendio energetico totale per il ritmo metabolico a riposo. I punti di cut-off del livello di attività fisica, come descritto dall’Organizzazione per l’alimentazione e l’agricoltura delle Nazioni Unite, 2001 sono: sedentaria (<1,40); leggera (1,40-1,60); moderata (1,61-1,99); intensa (2-2,4) e molto intensa (>2,40) 21. Ai partecipanti è stato chiesto di proseguire il loro stile di vita abituale, indossando il dispositivo di monitoraggio in ogni momento della giornata, durante la veglia e durante il sonno, e rimuovendolo solamente durante il bagno, il nuoto o le attività sportive ad elevato impatto/collisione (ad es. il rugby). Analisi statistiche Tutte le analisi dei dati sono state effettuate con il software statistico per le scienze sociali (SPSS), versione 20 (IBM SPSS, Chicago, IL, USA). La statistica descrittiva includeva medie e deviazioni standard. I test t per gruppi indipendenti per i dati con distribuzione normale e il test U di Mann-Whitney per i dati con distribuzione non normale sono stati condotti per determinare le differenze tra i due sessi e MEDICINA DELLO SPORT 607 WUSHE The PAHL study IL, USA). Descriptive statistics comprised of means and standard deviations. Independent t-tests for normally distributed data and MannWhitney U-test for non-normally distributed data were performed to determine differences between the two genders and to calculate practical significance. A power analysis was run and statistical significance level was set at P≤0.05 for all statistical tests. To study the association between RMR and PA (MET min/ day spent in various intensities of PA), multiple regression analyses adjusted for age, gender, race and fat free mass was performed. Results Participant characteristics Mean (± SD) age for the total group was 15.74±0.79 years, with no significant age difference by gender. The mean BMI of the adolescents was 22.21±5.49 kg/m2. Prevalence of overweight and obesity was 10% in the study sample; 7% among girls and 3% among boys. Boys (59.74±45.61 kg; P=0.05) were significantly heavier than girls (59.15±14.54 kg). The traits largely differed by gender, with girls recording a significantly higher body mass index, percentage body fat and fat mass than boys. When the analysis was carried out independently by ethnicity, white adolescents (61.3±10.21 kg; P=0.0001) exhibited significantly higher fat free mass than black (48.12±8.305 kg) adolescents. In the study sample of 61 adolescents, 47.5% were boys, 52.5% were girls, 75.4% were black and 24.6% were white (P<0.05, Table I). per calcolare la significatività pratica. È stata eseguita un’analisi della potenza e il livello di significatività statistica è stato fissato a P≤0,05 per tutti i test statistici. Per studiare l’associazione tra RMR e attività fisica (MET-minuti/giorno trascorsi in attività fisiche di diverse intensità) sono state condotte analisi di regressione multipla aggiustate per età, sesso, razza e massa magra. Risultati Caratteristiche dei partecipanti L’età media (±DS) per l’intero gruppo era di 15,74±0,79 anni, senza alcuna differenza significativa di età per il sesso. L’IMC medio degli adolescenti era di 22,21±5,49 kg/m2. La prevalenza di sovrappeso e obesità era del 10% nel campione in studio; del 7% tra le ragazze e del 3% tra i ragazzi. I ragazzi (59,74±45,61 kg; P=0,05) erano significativamente più pesanti rispetto alle ragazze (59,15±14,54 kg). I tratti differivano in larga misura per sesso: le ragazze mostravano un indice di massa corporea, una percentuale di grasso corporeo e una percentuale di massa grassa significativamente più elevati rispetto ai ragazzi. Quando l’analisi è stata condotta in maniera indipendente dall’etnia, gli adolescenti bianchi (61,3±10,21 kg; P=0,0001) hanno mostrato una massa magra significativamente più elevata rispetto agli adolescenti neri (48,12±8,305 kg). Nel campione in studio composto da 61 adolescenti, il 47,5% di questi erano ragazzi, il 52,5% ragazze, il 75,4% neri e il 24,6% bianchi (P<0,05, Tabella I). Ritmo metabolico a riposo e stato di attività fisica dei partecipanti Tutti i 61 adolescenti della coorte hanno ricevuto una misurazione efficace del loro RMR e hanno Table II.—Physical activity and RMR status of 16-year-old South African adolescents. Tabella II. — Attività fisica e RMR in sedicenni sudafricani. Total (N.=61) RMR (kCal/day) TEE (kCal/day) AEE (kCal/day) Activity counts/min PAL METs (min)/day <1.5 (Sed) METs (min)/day 1.5-3(Low) METs (min)/day 3-6 (Mod.) METs (min)/day >6 (Vig.) METs (min)/day >3 (MVPA) 1453.1 2343.0 541.0 53.0 1.50 1121.0 269.1 49.0 2.7 51.7 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 299.7 401.6 243.4 27.6 0.17 128.6 95.9 46.9 4.1 48.7 Girls (N.=32) 1293.1 2269.0 609.0 43.8 1.58 1059.0 312.7 67.1 2.9 69.7 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 223.0 413.0 279.0 24.6 0.19 131.0 95.1 52.2 4.8 54.8 Boys (N.=29) 1630.0 2425.3 467.1 63.2 1.4 1189.2 221.3 29.1 2.4 31.5 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 275.0* 379.1 171.1 * 27.6 * 0.1 * 85.1* 72.7 * 30.5 * 3.1 30.9 * P 0.0001 0.132 0.022 0.005 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.617 0.01 ± standard deviation; RMR: resting metabolic rate; TEE: total energy expenditure; AEE: active energy expenditure; DIT: dietary intake thermogenesis; PAL: physical activity level; Sed.: sedentary; Mod.: moderate; Vig.: vigorous; MVPA: moderate to vigorous physical activity; * Significant difference (between girls and boys), P <0.05; ** Significant difference (between black and white), P<0.05. 608 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The PAHL study WUSHE Table I.—Characteristics of the sample by ethnicity and gender. Tabella I. — Caratteristiche del campione per etnicità e genere. Age (years) Body mass (kg) Stature (m) BMI (kg/m2) BF (%) FM (kg) FFM (kg) BMI categories Underweight Normal Overweight Obese Total (N.=61) Girls (N.=32) Boys (N.=29) 15.74±0.79 59.40±14.93 1.64±0.10 22.21±5.49 12.69±6.02 8.02±6.20 51.35±10.40 15.78±0.87 59.20±14.54 1.59±0.08 23.50±5.68 16.08±4.90 9.92±5.78 49.3±10.10 15.69±0.71 59.74±15.61 * 1.69±0.079 ** 20.78±4.99 ** 8.95±4.77 ** 5.92±6.06 ** 53.7±10.47** 12 39 5 5 (19.7%) (63.9%) (8.2%) (8.2%) 4 21 3 4 (12.5%) (65.6%) (9.4%) (12.5%) 8 18 2 1 P-value 0.61 0.05 0.0001 0.004 0.0001 0.0001 0.0001 Black (N.=46) White (N.=15) P value 15.80±0.85 55.01±11.95 1.61±0.09 21.40±5.17 12.61±5.88 7.36±5.38 48.10±8.30 15.47±0.52 71.30±17.21 ** 1.70±0.08 ** 24.47±6.03 12.96±6.63 10.06±8.12 61.31±10.21 ** 0.13 0.05 0.05 0.07 0.85 0.14 0.05 12 28 3 3 (27.6%) (62.1%) (6.9%) (3.4%) (26.1%) (60.9%) (6.5%) (6.5%) 0 11 2 2 (0.0%) (73.4%) (13.3%) (13.3%) ± standard deviation; N.: number; BMI: body mass index; %BF: percentage body fat; FM: fat mass; FFM: fat free mass; * Significant difference (between girls and boys), P<0.05; ** Significant difference (between black and white), P <0.05. Resting metabolic rate and physical activity status of participants windossato il dispositivo Actiheart® per una media di 5,6 giorni. Come mostrato nella Tabella II, il ritmo metabolico a riposo (RMR) medio (±DS) degli adolescenti era pari a 1453±299,7 kcal/giorno. Il RMR differiva in maniera significativa tra ragazze e ragazzi (P<0,05). I conteggi di attività/minuto e il livello di attività fisica medi (±DS) erano pari rispettivamente a 53±27,6 conteggi/minuto e 1,50±0,17. Il livello di attività fisica mostrava una differenza significativa (P<0,001) tra i sessi, con le ragazze che hanno registrato livelli di attività fisica più elevati rispetto ai ragazzi. I conteggi di attività/minuto hanno mostrato una differenza tra sessi ed etnie, con i ragazzi che hanno registrato conteggi di attività/minuto significativamente più elevati (P<0,05) rispetto alle ragazze e gli adolescenti neri che hanno registrato conteggi di attività/minuto significativamente più elevati (P<0,05) rispetto agli adolescenti bianchi. L’equivalente metabolico (MET) medio (±DS) (minuti/giorno) del tempo trascorso in attività fisiche moderate-intense era pari All 61 adolescents in the cohort had their RMR measured successfully and wore the Actiheart® for an average of 5.6 days. As shown in Table II, mean (±SD) RMR of the adolescents was 1453±299.7 kCal/day. RMR differed significantly between girls and boys (P<0.05). Mean (±SD) activity counts/min and PAL was 53±27.6 counts/minute and 1.50±0.17 respectively. PAL differed significantly (P<0.001) between the genders, with girls recording a higher PAL values than the boys. Activity counts/ minute differed between genders and ethnicity, with boys recording significantly higher (P<0.05) activity counts/minute than girls, and black adolescents recording significantly higher (P<0.05) activity counts/minute than white adolescents. Mean (±SD) MET (minutes/ d-value (gender) -1.23 -0.38 0.51 -0.70 0.95 -0.99 0.97 0.73 0.11 0.70 Vol. 67 - No. 4 Black (N.=46) 1411.0 2262.2 538.2 58.3 1.5 1108.1 281.2 50.0 2.1 52.2 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 264.4 334.1 231.1 27.9 0.17 117.9 85.6 48.3 3.3 50.7 White (N.=15) 1582.1 2591.0 553.2 36.7 1.56 1162.0 233.1 45.9 4.3 50.1 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 369.4 494.5 ** 286.3 19.6 ** 0.18 154.1 118.7 43.6 5.6 43.6 MEDICINA DELLO SPORT P d-value (Ethnicity) 0.112 0.005 0.839 0.007 0.327 0.155 0.094 0.768 0.076 0.891 -0.46 -0.67 -0.05 0.78 0.27 -0.35 0.40 0.09 -0.38 0.02 609 WUSHE The PAHL study day) spent in moderate-to-vigorous PA was 50.9±40.38 minutes/day. Girls recorded significantly higher (P<0.05) minutes/day of MVPA than boys, while the difference between ethnicity was not significant. a 50,9±40,38 minuti/giorno. Le ragazze hanno mostrato un numero significativamente più elevato (P<0,05) di minuti/giorno trascorsi in attività fisiche moderate-intense rispetto ai ragazzi, mentre la differenza tra le etnie non era significativa. Relationship between resting metabolic rate and physical activity Relazione tra ritmo metabolico a riposo e attività fisica The present results show a significant direct relationship between RMR and PA. The standardised ß=0.395 indicates that as moderate PA increases by one standard deviation, RMR increases by 0.395 standard deviations. Additionally, the standardized ß=4.070 implies that as vigorous PA increases by one standard deviation, RMR increases by 4.070. After adjustment for gender, ethnicity and fat free mass, multiple regression between RMR and moderate PA yielded an r2=0.46 (P<0.05, Table III). Forty six percent of the variation in RMR can be explained by the covariates in the model. Gli attuali risultati mostrano una significativa relazione diretta tra RMR e attività fisica. Il ß standardizzato=0,395 indica che con l’aumento dell’attività fisica moderata di una deviazione standard, il RMR aumenta di 0,395 deviazioni standard. Inoltre, il ß standardizzato=4,070 implica che con l’aumento dell’attività fisica intensa di una deviazione standard, il RMR aumenta di 4,070. Dopo l’adattamento per sesso, etnia e massa magra, la regressione multipla tra RMR e attività fisica moderata ha prodotto un r2=0,46 (P<0,05, Tabella III). Il 46% della variazione nel RMR può essere spiegato dalle covariate nel modello. Discussione Discussion Dispendio energetico Energy expenditure The aims of the study were to identify the habitual PA patterns and energy expenditure of 15-16year old adolescents as well as to assess the association between RMR and PA for in the adolescent population, adjusted for age, gender, race and fat free mass, in the Tlokwe Municipality of the North West Province of South Africa. This study is the first to explore the relationship between RMR and objectively measured PA (using combined accelerometry and heart rate monitoring) in South African adolescents. The results of the current study illustrate the existing gender and ethnical differences in the RMR and PA status of 15-16 year old adolescents. This study showed that black adolescents have a lower RMR than white adolescents although the difference is not statistically significant. This result is consistent with the findings of a previous study which reported that the RMR of black adolescents was 14% lower than that of white adolescents.22 Previous studies ascribe the lower RMR in black adolescents to differences in body composition with particular regard to fat free mass.22-24. Studies highlight the important contribution that high metabolic rate organs, such as the liver, kidneys, spleen, heart and 610 Obiettivi dello studio erano quelli di identificare i profili abituali di attività fisica e il dispendio energetico degli adolescenti di 15-16 anni di età, oltre a valutare l’associazione tra RMR e attività fisica per la popolazione degli adolescenti, aggiustata per età, sesso, razza e massa magra nella municipalità di Tlokwe della provincia del Nordovest in Sudafrica. Si tratta del primo studio che abbia esplorato la relazione tra RMR e attività fisica misurata in maniera obiettiva (usando l’accelerometria e la cardiofrequenziometria) in adolescenti sudafricani. I risultati del presente studio mostrano le differenze di genere ed etniche esistenti nel RMR e nello stato di attività fisica degli adolescenti di 1516 anni di età. Il presente studio ha mostrato che gli adolescenti neri hanno un RMR più basso rispetto agli adolescenti bianchi, anche se la differenza non era statisticamente significativa. Tale risultato è in linea con i risultati di un precedente studio che ha riportato che il RMR degli adolescenti neri era del 14% più basso rispetto a quello degli adolescenti bianchi 22. Precedenti studi hanno attribuito il minore RMR negli adolescenti neri alle differenze nella composizione corporea, in particolare nella massa magra 22-24. Diversi studi hanno evidenziato l’importante contribuito che gli organi con alti ritmi metabolici come fegato, reni, milza, cuore e cervello, hanno sul RMR e sostengono l’idea che sebbene gli organi con alti ritmi metabolici costituiscono una percentuale minore della massa magra totale, la maggior parte della variazione nel RMR comunemente attribuita a sesso, etnia ed età potrebbe essere MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The PAHL study WUSHE Table III.—Regression coefficients (β) between RMR and the categories of PA for adolescents adjusted for age, gender, race and fat free mass. Tabella III. — Coefficenti di regressione (β) tra RMR e le categorie di PA per adolescenti adattato per età, sesso, razza e massa magra. Outcome and variable RMR Gender Ethnicity Age BMI Fat free mass <1.5 MET (min) Sedentary RMR Gender Ethnicity Age BMI Fat free mass 1.5-3 MET (min) Light RMR Gender Ethnicity Age BMI Fat free mass 3-6 MET (min) Moderate RMR Gender Ethnicity Age BMI Fat free mass >6 MET (min) Vigorous RMR Gender Ethnicity Age BMI Fat free mass 3-6 MET (min) MVPA Regression coefficient P R2 (adjusted, %) 120.37 -232.06 -52.85 -25.87 23.05 .025 0.154 0.042 0.157 0.019 0.000 0.452 0.46 110.04 -238.32 -54.67 -26.82 23.33 -.356 0.194 0.036 0.141 0.0.13 0.000 0.302 0.47 145.670 -232.882 -55.540 -30.046 24.085 .395 0.071 0.042 0.140 0.011 0.000 0.599 0.46 140.278 -237.591 -54.899 -28.266 23.443 4.070 0.080 0.041 0.143 0.009 0.000 0.579 0.46 145.633 -234.172 -55.683 -30.138 24.105 .399 0.071 0.042 0.139 0.011 0.000 0.578 0.46 brain, have on RMR and support the notion that although high metabolic rate organs constitute a minor portion of total fat free mass, much of the variation in RMR commonly thought to be attributable to gender, ethnicity, and age may be explained by variation in the components of fat free mass, specifically these select high metabolic rate organs.25 The current study found boys to have a significantly higher RMR than girls. This may be explained by the higher metabolically fat free mass that boys have. These results are in agreement with the previous findings which reported that boys have a higher RMR than girls, even after adjustment for differences in body weight.26, 27 The highest TEE recorded by white adolescents in this study may be attributed to their Vol. 67 - No. 4 spiegata dalla variazione nelle componenti della massa magra, nello specifico tali organi ad elevati ritmi metabolici 25. Il presente studio ha osservato che i ragazzi hanno un RMR significativamente più elevato rispetto alle ragazze. Ciò può essere spiegato dalla massa magra metabolicamente più elevata dei ragazzi. Tali risultati sono in linea con quelli di precedenti studi che hanno indicato che i ragazzi possiedono un RMR più elevato rispetto alle ragazze, anche dopo l’aggiustamento per le differenze nel peso corporeo 26, 27. Il dispendio energetico totale più elevato registrato dagli adolescenti bianchi in questo studio può essere attribuito alla loro massa magra significativamente più elevata. Inoltre, una possibile spiegazione delle differenze di genere osservate nel dispendio energetico totale è la maggiore quantità di massa magra metabolicamente attiva dei ragazzi. Uno studio MEDICINA DELLO SPORT 611 WUSHE The PAHL study significantly higher fat free mass. In addition, a possible explanation for the observed gender differences in TEE is the larger quantity of metabolically active fat free mass that boys have. A similar study based on an adolescent sample drawn from Birmingham, Alabama, reported no difference in TEE, between black and white adolescents, although black adolescents had significantly lower levels of physical fitness.28 Conversely, a 2001 study on adolescents drew a disparate conclusion that RMR and PA differences were not explained by fat free mass distribution.27 It is exciting that in the current study, girls scored significantly higher AEE values than the boys as this is not typically found. This is consistent with older studies.29-30 The higher AEE achieved by girls may be due to the higher amount of time they spend in low and moderate-to-vigorous PA. Physical activity behavior PAL is calculated by dividing TEE by RMR. In the current study girls were found to have a significantly higher (P<0.05) PAL boys. This is in agreement with previous studies which both reported higher PAL in 15 year old girls than boys.29, 30 The higher PAL reported by girls may be the result of their lower TEE to RMR ratio. It is probable that domestic chores and active transportation are responsible for the higher and maintained PAL of girls. The higher PAL observed in black adolescents from our study contradicts other studies that indicate lower PAL in black adolescents or no difference at all between the ethnical groups.2, 31 The assumption underlying the use of PAL is that by adjusting for RMR and expressing the data as a ratio the potential influence of body weight and composition is removed, thus allowing comparisons of the relative energy cost of physical activities between individuals and populations. Thus, it is hardly surprising that comparisons of PAL between boys and girls have shown very inconsistent results, with many reporting no difference between the two groups.26 The current study shows that girls spent more time in moderate-to-vigorous PA than boys. These findings agree with an existing study 13 but conflict with another study which found that 12-year old boys spent more time in moderate-to-vigorous PA than girls.32 Our results suggest that girls are engaging in more moderate intensity PA than boys, possibly due 612 analogo, basato su un campione di adolescenti reclutati a Birmingham, Alabama, non ha riportato nessuna differenza nel dispendio energetico totale tra adolescenti bianchi e neri, anche se gli adolescenti neri avevano livelli significativamente più bassi di forma fisica 28. Al contrario, uno studio del 2001 condotto sugli adolescenti è giunto alla diversa conclusione che le differenze nel RMR e nell’attività fisica non sono spiegabili dalla distribuzione della massa magra 27. È interessante notare che nel presente studio le ragazze hanno mostrato livelli di dispendio energetico dell’attività fisica significativamente più elevati rispetto ai ragazzi, cosa che normalmente non accade. Ciò è in linea con risultati di studi precedenti 29, 30. Il maggiore dispendio energetico dell’attività fisica delle ragazze potrebbe essere dovuto al maggior tempo trascorso in attività fisiche di intensità bassa e moderata-intensa. Comportamento di attività fisica Il livello di attività fisica è stato calcolato dividendo il dispendio energetico totale per il ritmo metabolico a riposo. Nel presente studio è stato osservato che le ragazze avevano un livello di attività fisica significativamente più elevato (P<0,05) rispetto ai ragazzi. Ciò è in linea con precedenti studi che hanno riportato un livello di attività fisica più elevato nelle ragazze di 15 anni di età rispetto ai ragazzi 29, 30. Il maggiore livello di attività fisica riportato dalle ragazze potrebbe essere dovuto al loro rapporto più basso tra dispendio energetico totale e RMR. È probabile che i lavori domestici e il trasporto attivo siano responsabili del livello di attività fisica più elevato mantenuto delle ragazze. Il livello di attività fisica più elevato osservato negli adolescenti neri del nostro studio contraddice altri studi che mostrano un livello di attività fisica inferiore negli adolescenti neri o nessuna differenza tra i gruppi etnici 2, 31. L’ipotesi soggiacente all’utilizzo del livello di attività fisica è che aggiustando per il RMR ed esprimendo i dati come rapporto, la potenziale influenza del peso e della composizione corporea viene rimossa, permettendo così confronti del relativo costo energetico delle attività fisiche tra individui e popolazioni. Pertanto, non sorprende che i confronti del livello di attività fisica tra ragazzi e ragazze abbiano mostrato risultati molto contrastanti, con diversi studi che non hanno riportato differenze tra i due gruppi 26. Il presente studio mostra che le ragazze trascorrono più tempo in attività fisiche di intensità da moderata a intensa rispetto ai ragazzi. Tali risultati sono in linea con quelli di uno studio esistente 13 ma contrastano con quelli di un altro studio che ha osservato che i ragazzi di 12 anni di età trascorrono più tempo in attività fisiche moderate-intense rispetto alle ragazze 32. I nostri risultati suggeriscono che le ragazze svolgono una maggiore quantità di attività fisiche di moderata intensità rispetto ai ragazzi, probabilmente a causa della maggiore MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 The PAHL study WUSHE to greater awareness of the health and esthetic benefits associated with PA. It may also indicate greater participation in school or club sport. Additionally, literature has suggested that females are more likely than males to participate in moderate activity only and not in vigorous activity 2 while a different study found lower levels of vigorous PA among women than men.33 In a study on 15 year old adolescents from the North West province which the used questionnaires; boys were found to engage in more MVPA than girls.12 Additionally, by means of questionnaire, in a sample of 9 year olds, boys were found to engage in more MVPA than girls and white children were found to engage in more MVPA than black children.14 Relationship between resting metabolic rate and physical activity The present results show that an increase in MVPA results in an increase in RMR. The observed positive relationship is likely a reflection of MVPA being positively correlated to high RMR. As such, the observed findings suggest that a shift from time spent in sedentary behavior towards MVPA may be an ideal and promising strategy for increasing RMR in adolescents.34 The present findings one way or the other, agree with the recommendation to increase MVPA to prevent and treat obesity.35 Literature from a meta-analysis suggests that greater engagement in intense physical activities might be necessary to alter TEE and energy balance significantly in adolescents.36 Conclusions and future directions Gender and to a lesser extent ethnicity, show consistent and strong correlates of overall RMR and PA during adolescence. Although still controversial, purposeful physical exercise may influence RMR in adolescents. The findings of the study show a fairly strong relationship between RMR and moderate/vigorous PA after adjustments for fat free mass, gender and ethnicity. Strengths and limitations Strengths of this study include using combined accelerometry and heart rate monitoring to obtain objective measures of adolescent habitual PA. Furthermore, the strength of the Vol. 67 - No. 4 consapevolezza dei benefici estetici e di salute associati all’attività fisica. Ciò potrebbe indicare anche una maggiore partecipazione a sport scolastici o di squadra. Inoltre, la letteratura ha suggerito che le ragazze hanno più probabilità dei ragazzi di partecipare solo ad attività di moderata intensità e non ad attività intense 2 mentre un diverso studio ha osservato minori livelli di attività fisica intensa tra le donne rispetto agli uomini 33. In uno studio su adolescenti di 15 anni della provincia del Nordovest condotto tramite questionari, è stato osservato che i ragazzi praticavano una maggiore quantità di attività fisica moderata-intensa rispetto alle ragazze 12. Inoltre, tramite l’utilizzo di un questionario in un campione di bambini di 9 anni di età, è stato osservato che i ragazzi praticavano una maggiore quantità di attività fisica moderata-intensa rispetto alle ragazze e che i bambini bianchi praticavano una maggiore quantità di attività fisica moderataintensa rispetto ai bambini neri 14. Relazione tra ritmo metabolico a riposo e attività fisica I risultati attuali mostrano che un aumento nell’attività fisica moderata-intensa provoca un aumento nel RMR. Il rapporto positivo osservato è probabilmente un riflesso dell’attività fisica moderataintensa che è positivamente correlata all’alto RMR. Pertanto, i risultati osservati suggeriscono che uno spostamento dal tempo passato in un comportamento sedentario verso un’attività fisica moderataintensa potrebbe essere una strategia ideale e promettente per aumentare il RMR negli adolescenti 34. In un modo o nell’altro, i risultati attuali sono d’accordo con la raccomandazione di aumentare l’attività fisica moderata-intensa per prevenire e trattare l’obesità 35. La letteratura da una meta-analisi suggerisce che un maggiore coinvolgimento in attività fisiche intense potrebbe essere necessario per alterare in maniera significativa il dispendio energetico totale e l’equilibrio energetico negli adolescenti 36. Conclusioni e indicazioni per il futuro Il sesso e in misura minore l’etnia mostrano correlazioni forti e costanti tra il RMR complessivo e l’attività fisica durante l’adolescenza. Benché ancora controverso, un significativo esercizio fisico potrebbe influenzare il RMR negli adolescenti. I risultati dello studio indicano una relazione piuttosto forte tra RMR e attività fisica moderata/intensa dopo gli aggiustamenti per massa magra, sesso ed etnia. Punti di forza e limiti I punti di forza del presente studio includono l’utilizzo combinato dell’accelerometria e della cardiofrequenziometria per ottenere misurazioni MEDICINA DELLO SPORT 613 WUSHE The PAHL study present study lies in the uniqueness of the analysis within a South African context, which will hopefully provide further impetus for more analyses of this kind. Rather than providing definitive results, our findings suggest the need for future studies of a longitudinal nature. Adolescent PA is very intermittent, with up to 96% of PA bouts shorter than 10 seconds, with the majority lasting between 3-22 seconds.37 Future studies should factor in shorter Actiheart® recording epochs of 15-30 seconds in order to capture more accurate data on vigorous PA. In addition further longitudinal research on a national scale is needed to assess the effect of age and maturation on the relationship between RMR and PA in South African adolescents. 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Physical activity levels and energy expenditure of 9-year-old – 12-year-old overweight and 614 obiettive dell’attività fisica abituale degli adolescenti. Inoltre, un punto di forza del presente studio risiede nell’unicità dell’analisi nel contesto sudafricano, che si spera fornirà uno stimolo per ulteriori analisi di questo tipo. Piuttosto che fornire risultati definitivi, i nostri risultati suggeriscono la necessità di condurre futuri studi a carattere longitudinale. L’attività fisica degli adolescenti è estremamente intermittente: fino al 96% delle sessioni di attività fisica sono inferiori ai 10 secondi e la maggior parte di esse dura tra 3 e 22 secondi 37. Futuri studi dovrebbero includere la registrazione di epoche di 1530 secondi tramite Actiheart® al fine di catturare dati più precisi sull’attività fisica intensa. Inoltre, è necessario condurre un’ulteriore ricerca longitudinale su scala nazionale per valutare l’effetto dell’età e della maturazione sulla relazione tra RMR e attività fisica negli adolescenti sudafricani. obese children. Health SA Gesondheid 2011;16:1-6. 11) Chaput JP, Klingenberg L, Rosenkilde M, Gilbert JA, Tremblay A, Sjödin A. Physical activity plays an important role in body weight regulation. J Obesity 2011;1-11. 12) Mamabolo RL, Kruger HS, Lennox A, Monyeki MA, Pienaar AE, Underhay C et al. Habitual physical activity and body composition of black township adolescents residing in the NWP, South Africa. Public Health Nutr 2007;10:1047-56. 13) Wushe SN, Moss SJ, Monyeki MA. Objectively determined habitual physical activity in South African adolescents: the PAHL study. BMC Public Health 2014;14:471. 14) McVeigh JA, Norris, SA, de Wet T. The relationship between socio-economic status and physical activity patterns in South African children. 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In addition, the contribution of all researchers in the PAHL study is highly appreciated. Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Received on June 26, 2014. - Accepted for publication on October 31, 2014. Corresponding author: S. N. Wushe, Physical Activity Sport and Recreation (PhASRec), North West University, Private Bag X6001, 2520 Potchefstroom, South Africa. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 615 MED SPORT 2014;67:617-31 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population by means of wearable inertial sensors Attività fisica e valutazione delle prestazioni motorie in un gruppo di anziani e di giovani per mezzo di sensori inerziali indossabili E. NEROZZI 1, M. M. MONACO 1, F. PEGREFFI 1, 2, E. DRAGO 1, C. TENTONI 1 1School of Pharmacy, Biotechnology and Motor Science, University of Bologna, Italy 2Villa Laura, Private Hospital, Bologna, Italy SUMMARY Aim. The aim of this study was to investigate differences and relation in motor performance between groups of elderly and young people when performing four functional tests in a public place. A wearable inertial sensor was connected to a smartphone that has been used for assessing subjects’ motor performance. Methods. A sensor connected to a smartphone via Bluetooth has been used for assessing subjects’ motor performance. Forty-six elderly (ES; 42 females; age: 70±9) and 12 young (YS; 4 females; age: 29±4) have been recruited for this study. Subjects were asked to perform four tests: quiet standing (QS), Timed Up and Go (TUG), 10 Meters Walking (10MW), and Stair Climbing (SC). Results. QS: ES show higher sway velocity and sway path, and greater sway area in both anterior-posterior (AP) and medio-lateral (ML) direction with respect to YS. TUG: the total duration of the test is lower in YS compared with ES, gait speed and turning duration are also lower in YS. 10MW: mean cadence (MC), does not differ significantly between YS and ES. Normalized Jerk Score in AP and ML direction (NJS AP and NJS ML) do not differ significantly between YS and ES. AP and ML step regularity (Ad1 AP and Ad1 ML) are significantly lower in ES. SC: ES significantly reduce their cadence in SC respect to YS. In both groups, MC in SC is significantly correlated with MC measured during 10MW. Discussion. MC does not differ significantly between YS and ES in 10MW, it is significantly different in SC. Cadence variations in elderly in SC, may be associated both to biomechanical characteristics and motor control aspects. Conclusion. Results are coherent with the expected and observed motor performance and many parameters are sensitive to age-related motor changes. These findings support the idea that useful screening tools could be based on wearable inertial sensors and modern smartphones. Key words: Elderly - Walking - Motor activity. RIASSUNTO Obiettivo. Questo studio esamina le relazioni e le differenze esistenti tra un gruppo di anziani e uno di giovani durante l’esecuzione di quattro test funzionali in un luogo pubblico. Metodi. Per valutare i movimenti dei soggetti è stato utilizzato un sensore inerziale da loro indossato, collegato ad uno smartphone tramite Bluetooth. Sono stati reclutati per questo studio 46 anziani (ES, 42 femmine, età: 70±9) e 12 giovani (YS, 4 femmine, età: 29±4). È stato chiesto loro di eseguire quattro test: standing test (QS), timed up and go (TUG), 10 meters walking (10MW), and stair climbing (SC). Risultati. QS: ES mostrano maggiore velocità e ampiezza di movimento e più ampie oscillazioni in direzione anteroposteriore (AP) e medio-laterale (ML) rispetto ai YS. TUG: la durata totale della prova è inferiore nei YS rispetto ai ES nella velocità del passo e nel tempo di rotazione. 10MW: La cadenza media (MC) non è significativamente differente tra YS e ES. Normalized Jerk Score in direzione AP e ML (NJS AP e NJS ML) non differiscono in modo significativo tra Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 617 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population YS e ES. AP e ML step regularity sono nettamente inferiori in ES. SC: ES hanno una significativa ridotta cadenza in SC rispetto ai YS. In entrambi i gruppi, MC in SC è significativamente correlata con i 10MW. Risultati. MC non differisce significativamente tra YS e ES in 10MW, è significativamente diversa in SC. Variazioni di cadenza in ES nel SC possono essere associate a caratteristiche biomeccaniche di controllo motorio. Conclusioni. I risultati sono coerenti con le prestazioni motorie osservate in relazione ai molti parametri motori legati ai cambiamenti riferiti all’età dei soggetti. Questi risultati supportano l’idea che facili strumenti di screening potrebbero essere basati su sensori inerziali indossabili e smartphone di ultima generazione. Parole chiave: Anziani - Camminare - Attività motoria. T he problems related to elderly walking have often multifactorial origin. These pathogenetic factors include sensory deficits, neurodegenerative processes, toxic factors and anxiety. A gait problem classification, and gait type combined with clinical findings, allow the identification of the etiological factors and suggest rational therapy program. The reduced mobility decreases the quality life level, increases falls and mortality in the elderly. Walking problems in everyday life increase in aging. Men are more frequently subject to neurological diseases compared to women. The difference found between sexes is probably determined by the risk factors found between the two sexes, such as arthritis in females.1 For some researchers gait disorders are common in community-residing older and are often associated with their institutionalization, dementia 2 and death.3 Other studies have shown that deficit in walking and Dynamic Parameters of Balance in quite altered stance can lead to risk of falling. The variance of the COP measured in elderly subjects, compared with that of young adults, was analyzed to determine a score, able to distinguish subjects with previous falls and higher risk of falling. An idealized “B-Score” is identified to represent risk of falling.4 Foot action is essential to support the body weight during gait to ensure it when moving forward and during standing. Different and sometimes irregular contact surfaces for a senior may cause problems with balance, especially if there are structural problems in the foot and associated muscles due to aging.5 Other problems such as hypertension, heart attacks, arthritis, in old patients with abnormal gaits, suggest that prevention in high-risk adults may be important to limit the intervention of the institutions for these subjects after a deterioration in their health conditions and 618 I problemi relativi al cammino negli anziani sono spesso di origine multifattoriale. I fattori patogenetici comprendono deficit sensoriali, processi neurodegenerativi, fattori tossici e ansia. Una classificazione dei disturbi dell’andatura, e del tipo di deambulazione unita a risultati clinici, permette l’identificazione dei fattori eziologici e indica i percorsi di terapia razionale. La mobilità ridotta riduce il livello della qualità di vita, l’aumento delle cadute e della mortalità dei soggetti anziani. Con l’invecchiamento i problemi legati al normale cammino aumentano. Gli uomini sono più frequentemente soggetti a patologie di tipo neurologico al contrario delle donne. La differenza riscontrata tra i sessi si ritiene possa essere determinata dai fattori di rischio che maggiormente si riscontrano tra i due sessi, come ad esempio l’artrite nel sesso femminile 1. Per alcuni ricercatori i disordini del passo sono frequenti in comunità residenziali per anziani e spesso sono associati a demenza 2, alla loro istituzionalizzazione e morte 3. Uno studio ha evidenziato che i problemi di deambulazione e alterati parametri dinamici legati all’equilibrio possono portare al rischio di caduta. La varianza del centro di pressione (COP) misurato nei soggetti anziani, comparata con quella di giovani adulti, è stata analizzata per stabilire un punteggio, atto a di distinguere i soggetti con cadute pregresse e a più alto rischio di caduta. Viene identificato un ideale ‘‘B-Score’’ di riferimento per indicare il rischio di caduta 4. Per una corretta deambulazione l’azione del piede è fondamentale per sostenere il peso del corpo e garantire il sostegno dello stesso durante lo spostamento in avanti. Il contatto con superfici di appoggio diverse e alle volte irregolari per un anziano può creare dei problemi di equilibrio, soprattutto se sono presenti problemi strutturali del piede e dei muscoli associati, dovuti all’avanzamento dell’età 5. Altri problemi come ipertensione, infarti, artrite, in soggetti con anomalie nel cammino e in età avanzata fanno pensare che la prevenzione negli anziani ad alto rischio può essere importante per MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population independence, due to the limitation of autonomy.6 This study aims to analyze the differences between two groups under different conditions in performance motor tasks of daily life such as walking at preferred speed, rising from a chair, sitting, turning around, ascend and descend stairs at preferred speed, essential movements for independent living. The analysis of these conditions can help us to recognize borderline situations between the onset of a postural defect or motor deficit and pathology, reducing obstacles to maintain a good quality of life for the elderly. We used an easily wearable inertial sensor and a smartphone for fast and non-invasive data collection with four tests that could analyze the motor tasks of everyday life that we consider basic: Standing test (QS),3 Time up and go (TUG),7-11 10M walking (10MW) 11 and stairs climb test (SC).11, 12 NEROZZI limitare gli interventi attuati delle istituzioni in questi soggetti dopo un peggioramento delle loro condizioni di salute e di indipendenza, dovute alla diminuzione di autonomia 6. Questo studio vuole analizzare le differenze tra i due gruppi in esame nello svolgimento di compiti motori di vita quotidiana, come camminare a una velocità naturale, sollevarsi da una sedia, sedersi, eseguire un giro sul posto, salire e scendere le scale a una velocità naturale; movimenti essenziali per una vita autonoma. L’analisi di queste condizioni può aiutarci a riconoscere quelle situazioni borderline tra l’insorgere di un vizio posturale o deficit motorio e la patologia, riducendo per i soggetti anziani gli ostacoli per il mantenimento di una buona qualità di vita. Sono stati utilizzati un sensore inerziale facilmente indossabile ed uno Smartphone per la rilevazione di dati veloce e non invasiva utilizzando quattro test in grado di analizzare gesti motori della vita quotidiana da noi ritenuti fondamentali: lo standing test (QS) 3, il time up and go (TUG) 7-11, il 10M walking (10MW) 11, e lo stairs climb test (SC) 11, 12. Materials and methods Materiali e metodi Subjects For this study we have recruited 58 moderately active participants. Terms of inclusion in the study were the acceptance of informed consent (which all participants gave) and filling out a health questionnaire. Term of exclusion was the presence of certified vestibular, metabolic and vascular diseases that would lead to severe problems in maintaining static and dynamic balance. Forty-six elderly subjects (ES; 42 females; age: 70±9) and 12 young subjects (YS; 4 females; age: 29±4) that practised moderate physical activity twice a week have been tested for this study. Subjects were asked to perform four functional tests: without shoes quiet standing (QS), with shoes timed up and go (TUG), 10 meters walking (10MW), and stair climbing (SC). Materials The pERhl system is composed by two main components: a sensor node and a smartphone based application for data logging (uPerhl).13-15 The connection between the sensor node and the smartphone is realized by means of Bluetooth technology. The sensor node is used to capture the subject inertial movements. It includes 3-axis accelerometer, 3-axis gyroscope, 3-axis magnetometer and a Bluetooth connec- Vol. 67 - No. 4 Soggetti Per questo studio abbiamo reclutato 58 partecipanti moderatamente attivi. Termini di inclusione nel nostro studio erano l’accettazione del consenso informato, che tutti i soggetti hanno dato, e la compilazione di un questionario sul proprio stato di salute. Termine di esclusione da questo studio era la presenza di malattie vestibolari, metaboliche e vascolari certificate che comportassero severi problemi nel mantenimento dell’equilibrio statico e dinamico. Sono stati testati 46 soggetti anziani (ES, 42 femmine, età: 70±9) e 12 soggetti giovani (YS, 4 femmine, età: 29±4), tutti moderatamente attivi e praticanti attività motoria minimo 2 volte a settimana. Ai soggetti è stato chiesto di effettuare tre ripetizioni per 4 test funzionali: senza scarpe quiet standing (QS), con scarpe timed up and go (TUG), 10 meters walking (10MW), e stair climbing (SC). Materiali Il sistema pERhl è composto da due parti: un sensore e un’applicazione smartphone per la registrazione dei dati (uPerhl) 13-15. La connessione tra il sensore e lo smartphone è possibile attraverso la tecnologia Bluetooth. Il sensore è utilizzato per inviare allo smartphone i movimenti inerziali dei soggetti. Esso include un accelerometro a 3 assi, MEDICINA DELLO SPORT 619 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population tion to send the data captured to the uPerhl application. A belt with the sensor node fixed on must be well fixed to the subject at fifth lumbar vertebra (L5), in the lower back in order to avoid the sensor node’s free movements during the exercise. The Bluetooth connection with the sensor node is automatically managed by the application itself. The user has to insert the subject ID number and start/stop the data streaming. The acceleration signals along the two orthogonal axes of the accelerometer were considered for the analysis. The first aligned with the back/forward direction of sway is the biomechanical anteroposterior (AP) axis of the body; the second in the left/right direction is the biomechanical mediolateral (ML) axis of the body. Different processing stages of the acceleration signals was used to obtained biomechanical model, based on inverted pendulum modeling 16 of the human body during quite standing. Centre of mass (COM) projection on the ground can be approximated using an equation.10 Measures derived from acceleration and COM displacement, like mean velocity, are computed in the time domain and describe the amount and direction of sway. —— Test 1 - Standing test (QS) maintain the upright position for 30 sec with eyes open looking at a black circle, 3 cm in diameter, placed 2.5 m in front on the wall at 1.55 m to 1.75 m in height. The same test is done with eyes closed. The heels are kept to 17 cm of distance and feet angled at 14°. —— Test 2 - Time up and go (TUG) you get up from a chair, walk along a distance of 3 m, make a turn of 180°, go back to the chair and sit again. —— Test 3 - 10M walking (10MW) to measure the average speed of the road over a distance of 10 m. 14 meters total, 2 at the beginning and 2 at the end of the space to cover are required. —— Test 4 - Stairs climb test (SC) to evaluate the ability of a person to get on and off a staircase consisting of 10 steps which are 20 cm high. The evaluated parameters are: —— QSEO: quiet standing eyes open; —— QSEC: quiet standing eyes closed; —— postural oscillation area (mm2): measure the total postural oscillation area in the horizontal plane. Low values are typically associated with a balance control more effective; —— F50% (Hz)=is the frequency in static pos- 620 un giroscopio a 3 assi, un magnetometro a 3 assi e una connessione Bluetooth per inviare i dati rilevati dall’applicazione UPerhl. Un nodo sensore deve essere ben fissato su una cintura o nella parte inferiore della schiena dei soggetti in corrispondenza della quinta vertebra lombare (L5), per evitare movimenti propri del sensore durante l’esercizio. La connessione Bluetooth con il nodo sensore è gestita automaticamente dall’applicazione stessa. L’esaminatore deve inserire il numero ID di ogni soggetto e avviare/fermare la registrazione dei dati. Sono stati utilizzati per l’analisi i segnali di accelerazione lungo i due assi ortogonali dell’accelerometro. Il primo allineato con la direzione indietro/ avanti di spostamento che rappresenta l’asse del corpo biomeccanico anteroposteriore (AP); il secondo in direzione sinistra/destra che rappresenta l’asse biomeccanico del corpo medio-laterale (ML). È stato ottenuto un modello biomeccanico attraverso fasi di lavorazione dei segnali di accelerazione, basato sul modello del pendolo inverso 16 del corpo umano durante la stazione eretta in quiete. La proiezione del centro di massa (COM) sul suolo può essere approssimata utilizzando un’equazione 10. Misure derivate dall’accelerazione e dallo spostamento del COM, come velocità media, sono calcolate nel dominio del tempo e descrivono la quantità e la direzione dell’oscillazione. — Test 1 - Standing test (QS) mantenere la posizione eretta per 30 secondi ad occhi aperti guardando un cerchio nero di 3 cm di diametro, posizionato tra 1,55 m e 1,75 m di altezza nel muro di fronte a circa 2,5 m di distanza. Il medesimo test va eseguito ad occhi chiusi. I talloni sono a 17 cm di distanza e i piedi inclinati a 14°. — Test 2 - Time up and go (TUG) ci si alza da una sedia si cammina percorrendo una distanza di 3 m, si effettua una svolta di 180°, si torna alla sedia e ci si siede nuovamente. — Test 3 - 10M walking (10MW) misurare la velocità media del cammino su una distanza di 10 m. Necessari 14 m totali, 2 all’inizio e 2 alla fine dello spazio da percorrere. — Test 4 - Stairs climb test (SC) salire e scendere una rampa di scale composta da 10 gradini di circa 20 cm. I parametri valutati sono: — QSEO: quiet standing eyes open; — QSEC: quiet standing eyes closed; — area oscillazione posturale (mm2): misura l’area complessiva dell’oscillazione posturale nel piano orizzontale. Valori bassi sono tipicamente associati ad un controllo dell’equilibrio più efficace; MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population ture that contains 50% of total power signal. The horizontal plane variations depend on the vertical oscillations which raise and lower the center of mass. Low values indicate less frequent monitoring of action; —— sample entropy: is a measure of the signal complexity. Higher values indicate greater complexity. High values were observed in elderly on the vertical axis with a F50 % and greater oscillation area; —— Sway Path (or total trajectory length, mm): measures the overall length of postural sway in a certain direction. Reference is made to the fluctuations in the anterior-posterior direction and the medio-lateral direction. Higher values indicate wider swings in that direction and less efficient system control; —— mean cadence (measured in seconds, s): mean step duration from the initial contact of one foot to the initial contact of the controlateral foot; —— anterior-posterior normalized Jerk Score (measured in meters, m) (NJS AP): the normalized Jerk Score during gait measures the timenormalized dynamic of the trunk acceleration during a step. A reduced smoothness and/or a reduced motor control lead to higher values. NJS AP refers to the trunksway in the anteriorposterior direction from the initial contact of one foot to the initial contact of the contralateral foot; —— medio-lateral normalized Jerk Score (measured in meters, m) (NJS ML): the normalized Jerk Score during gait measures the timenormalized dynamic of the trunk acceleration during a step. A reduced smoothness and/or a reduced motor control lead to higher values. NJS ML refers to the body weight shifting in the medio-lateral direction from the initial contact of one foot to the initial contact of the contralateral foot; —— anterior-posterior step regularity (measured as autocorrelation %) (Ad1 AP): this parameter measures the degree of regularity between two consecutive steps. A reduced motor control and/or gait difficulties lead to lower values. Ad1 AP refers to the trunk sway in the anterior-posterior direction; —— medio-lateral step regularity (measured as autocorrelation %) (Ad1 ML): this parameter measures the degree of regularity between two consecutive steps. A reduced motor control and/or gait difficulties lead to lower values. Ad1 ML refers to the body weight shifting in the medio-lateral direction. Vol. 67 - No. 4 NEROZZI — F50% (Hz): è la banda di frequenze che contiene il 50% della potenza totale del segnale in postura statica. Variazioni sull’asse verticale dipendono dalle oscillazioni sul piano orizzontale che fanno alzare e abbassare il centro di massa. Valori bassi indicano un’azione del controllo meno frequente; — sample entropy: è una misura di complessità del segnale. Valori alti indicano una maggiore complessità. Negli anziani si osservano valori alti sull’asse verticale con una F50% e con un’area di oscillazione maggiore; — Sway Path (o lunghezza totale della traiettoria, mm): misura la lunghezza complessiva delle oscillazioni posturali in una certa direzione. Si fa riferimento alle oscillazioni in direzione antero-posteriore e medio-laterale. Valori alti indicano oscillazioni più ampie in quella direzione quindi un sistema di controllo meno efficiente; — cadenza media (misurata in secondi, s): la durata media del passo è misurata dal contatto iniziale del primo piede al contatto iniziale del secondo piede; — Jerk Score Anteriore-Posteriore (misurato in metri, m) (NJS AP): Il Jerk score normalizzato durante il cammino misura la dinamica temporale normalizzata dell’accelerazione del tronco durante il passo. Un scorrevolezza ridotta e/o controllo motorio ridotto porta a valori più alti. NJS AP si riferisce al movimento del corpo nella direzione antero-posteriore dal primo contatto di un piede al contatto iniziale del piede contro laterale; — Jerk Score Medio-laterale (misurato in metri, m) (NJS ML): il Jerk score normalizzato durante il cammino misura la dinamica temporale normalizzata dell’accelerazione del tronco durante il passo. Un scorrevolezza ridotta e/o controllo motorio ridotto porta a valori più alti. NJS ML si riferisce al movimento del corpo nella direzione medio-laterale dal contatto iniziale di un piede al primo contatto del piede contro laterale; — regolarità passo antero-posteriore (misurata come autocorrelazione %) (Ad1 AP): questo parametro misura il grado di regolarità tra due passi consecutivi. Ridotto controllo motorio e/o difficoltà nel cammino portano a valori più bassi. Ad1 AP si riferisce al controllo del tronco nella direzione antero-posteriore; — regolarità del passo medio-laterale (misurata come autocorrelazione %) (Ad1 ML): questo parametro misura il grado di regolarità tra due passi consecutivi. Ridotto controllo motorio e/o difficoltà nel cammino portano a valori più bassi. Ad1 ML si riferisce allo spostamento del peso corporeo nella direzione medio-laterale. MEDICINA DELLO SPORT 621 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population Statistical analisys Analisi statistica All values obtained were processed with Matlab version R2011a. For statistical comparisons between groups was used as the one-way ANOVA. Kruskal-Wallis one-way analysis of variance has been performed since the assumption of normal distribution of the residuals is not verified for some of the extracted features. For correlations between variables we used (R), the linear correlation coefficients of Pearson (P<0.001). Tutti i valori sono stati ottenuti con Matlab versione R2011a. Per la comparazione statistica tra i gruppi è stato utilizzato one-way ANOVA. L’analisi della varianza effettuata è stata quella di KruskalWallis poiché l’assunzione che i residui siano distribuiti normalmente non è verificata per alcuni dei parametri. Per le correlazioni tra le variabili è stato usato (R), il coefficiente di correlazione lineare di Pearson (P<0,001). Risultati Results The data obtained were inserted in Table I. We reported the data collected for each test and we described in the discussion of the statistical values that have provided significant points of reflection for this article and for future studies. Mean Cadence does not differ significantly between young and old in 10MW in AP and ML directions (Figure 1), it is significantly different in SC in ML directions (Figure 2), the elderly show a frequency significantly reduced (slower step) during go upstairs and go downstairs stairs compared to younger subjects. Both in young subjects and in older people cadence measured on the flat path is significantly correlated with the measured cadence during both go upstairs and go downstairs: A I dati ottenuti sono stati inseriti nella Tabella I. Abbiamo riportato i dati rilevati per ciascun test e descritto nella discussione i valori statistici significativi che hanno fornito punti di riflessione per questo specifico articolo e per studi futuri. La Mean Cadence non differisce significativamente tra giovani e anziani nel cammino in piano sui 10MW in direzione AP e ML (Figura 1), la stessa è significativamente diversa nel SC in direzione ML (Figura 2), i soggetti anziani mostrano una cadenza significativamente ridotta (passo più lento) sia durante la salita che durante la discesa dalla scala rispetto ai soggetti giovani. Sia nei soggetti giovani che per quelli anziani la cadenza misurata nel cammino in piano è significativamente correlata con la cadenza misurata sulla scalinata sia in fase di salita che di B Figure 1.—Mean cadence 10MW in AP and ML directions. Figura 1. — Mean cadence nel cammino in piano sui 10MW in direzione AP e ML. 622 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population NEROZZI Table I.—Data of all tests performed for this study. Tabella I. — Dati di tutti i test eseguiti per questo studio. TEST Quiet standing eyes open Quiet standing eyes closed 10 meter walking test Timed up and go test Stair climbing test Measurement unit FEATURES Sway area F50% Sample entropy Sway path anterior-posterior Sway path medio lateral Mean sway velocity anterior posterior Mean sway velocity medio-lateral Sway area F50% Sample entropy Sway path anterior posterior Sway path medio lateral Mean sway velocity anterior posterior Mean sway velocity medio-lateral Anterior-posterior step regularity (Ad1) Vertical step regularity (Ad1) Medio-lateral step regularity (Ad1) Anterior-posterior stride regularity (Ad2) Medio-lateral stride regularity (Ad2) Vertical stride regularity (Ad2) Harmonic ratios anterior-posterior Normalized Jerk Score (NJS) Total duration Gait duration Turning180° duration Turning before sitting duration Mean gait velocity Anterior-posterior step regularity (Ad1) ascending stairs Anterior-posterior step regularity (Ad1) decending stairs Medio-lateral step regularity (Ad1) ascending stairs Medio-lateral step regularity (ad1) descending stairs Medio-lateral normalized Jerk Score (NJS) ascending stairs Medio-lateral normalized Jerk Score (NJS) descending stairs Ant erior-posterior normalized Jerk Score (NJS) ascending stairs Ant erior-posterior normalized Jerk Score (NJS) DESCENDING ST AIRS the association is much stronger than in the young (R=0.76 upstairs and R=0.73 downstairs) compared to the elderly (R=0.36 upstairs and R=0.46 downstairs). Compared to flat level the duration of the step in young people tends to increase in the climbing phase (+6.5% average) and to decrease (step faster, -4.7% average) in climb down phase. The duration of the step in the Vol. 67 - No. 4 Measured values young subjects Measured values elderly subjects mm2 Hz Adimensional mm mm mm/s mm/s mm2 Hz Adimensional mm mm mm/s mm/s % % % % % % Adimensional m s s s s m/s % 0.5±6 0.25±0.55 0.02±0.06 40±130 12±47 1.1±3.8 0.25±1.2 0.3±4.5 0.4±0.6 0.01±0.06 40±160 13±45 1.1±4.2 0.3±1.2 3.75±3.95 0.75±0.95 0.75±0.95) 3.72±3.97 0.70±0.95 0.71±0.95 4.7±6.4 0.9±1.7 7±12 4.1±7.5 0.9±2.7 0.6±1.5 0.73±1.24 0.58±0.92 0.55±12.5 0.2±0.85 0.01±0.12 42±220 16±71 1.2±6.2 0.4±1.9 0.3±13 0.4±0.8 0.01±0.1 42±250 13±64 1.2±7.1 0.3±1.8 3.45±3.95 0.55±0.95 0.58±0.94 3.57±3.98 0.58±0.95 0.58±0.94 5±7.2 0.5±1.6 7±15 4.3±10.2 0.55±12.5 0.8±1.9 0.42±1.21 0.30±0.92 % 0.40±0.90 0.22±0.85 % 0.57±0.92 0.30±0.90 % 0.52±0.90 0.18±0.95 m 0.10±0.30 0.30±0.92 m 0.10±0.30 0.22±0.87 m 0.80±0.18 0.30±0.92 m 0.50±0.15 0.22±0.87 discesa: l’associazione è molto più forte nei giovani (R=0,76 in salita ed R=0,73 in discesa) rispetto agli anziani (R=0,36 in salita ed R=0,46 in discesa). Rispetto al cammino in piano la durata del passo nei giovani tende ad aumentare nella fase di salita (+6,5% in media) e a diminuire (passo più veloce, -4,7% in media) nella fase di discesa. Rispetto al cammino in piano la durata del passo MEDICINA DELLO SPORT 623 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population A B Figure 2.—Mean cadence SC in ML directions. Figura 2. — Mean Cadence nel SC in direzione ML. elderly compared to the flat path tends to increase in the climbing phase (+25.8% average) and go downstairs phase (+6.4% average). While NJS AP and NJS ML, do not differ significantly between young and old in the 10MW, they are significantly different in the stair test: the elderly show significantly higher NJS AP and NJS ML. NJS AP and NJS ML on the path are not correlated with the measured values in the stairs test both in young subjects and in older people. In young people, trunk dynamics in the anterior-posterior direction in SC test is slightly declining compared to walking both in go upstairs (NJS AP -2.8% on average) and go downstairs stairs (NJS AP -6% on average) while the dynamics of the trunk in the medio-lateral direction increases very significantly both go upstairs (NJS ML +76.8% on average) and go downstairs stairs (NJS ML +79.2% on average). In elderly, trunk dynamics in anterior-posterior direction is very exasperated respect to the walking both go upstairs (NJS AP +80.3% on average, NJS ML + 321.1% on average) and go downstairs (NJS AP +50.4% on average, NJS ML + 156.1% on average). Ad1 AP measured along the path is correlated with the Ad1 AP measured on the stair during ascent (R=0.4, both the young and the elderly) the regularity of the step in the Anterior-Posterior direction is reduced of an amount proportional to the regularity of starting (Figure 3). 624 negli anziani tende ad aumentare sia nella fase di salita (+25,8% in media) che in quella di discesa (+6,4% in media). Nei giovani la dinamica del tronco in direzione antero-posteriore tende a ridursi leggermente rispetto al cammino in piano, sia in salita (NJS AP -2,8% in media) che in discesa (NJS AP -6% in media) mentre la dinamica del tronco in direzione medio-laterale aumenta in modo molto significativo sia in salita (NJS ML +76,8% in media) che in discesa (NJS ML +79,2% in media). Negli anziani la dinamica del tronco sia in direzione antero-posteriore che in direzione mediolaterale è molto esasperata rispetto al cammino in piano sia in salita (NJS AP +80,3% in media, NJS ML + 321,1% in media) che in discesa (NJS AP +50,4% in media, NJS ML + 156,1% in media). Ad1 AP misurato in piano è correlato con l’Ad1 AP misurato sulla scala in fase di salita (R=0,4 sia nei giovani che negli anziani), la regolarità del passo in direzione antero-posteriore si riduce di una quantità proporzionale alla regolarità di partenza (Figura 3). Al contrario Ad1 ML misurato in piano (Figura 4) non è correlato con il valore misurato sulle scale nei giovani mentre è correlato nei soggetti anziani (R=0,35 in salita e R=0,52 in discesa). Nei soggetti anziani oltre al cambio di strategia motoria c’è una generale amplificazione della irregolarità del pattern di cammino sia nella fase di salita che in quella di discesa e soprattutto in direzione medio-laterale (Ad1 ML -9,8% in media nei giovani MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population A B C D NEROZZI Figure 3.—Step regularity AP (%) young and subjects elderly. Figura 3. — Regolarità del passo in direzione AP (%) in soggetti giovani e anziani. In contrast, Ad1 ML measured along the path (Figure 4) is not correlated with the value on the stairs measured in the young, while it is related in elderly subjects (R=0.35 ascend R=0.52 descend). In elderly subjects, in addition to the changed motor strategy, there is a general amplification in the irregularities of the pattern of walking during both the ascent and the descent and especially in medio-lateral direction (Ad1 ML -9.8 on average in the young during climbing, compared to -14.8% on average in the elderly, Ad1 ML -11.8% on average in the young during Vol. 67 - No. 4 in fase di salita rispetto a -14,8% in media negli anziani, Ad1 ML -11,8% in media nei giovani in fase di discesa rispetto a -21,3% in media negli anziani). Discussione Mean Cadence non differisce significativamente tra giovani e anziani nel cammino sui 10MW in direzione AP e ML, la stessa è significativamente diversa nel SC in direzione ML, i soggetti anziani mostrano una cadenza significativamente ridotta (passo più lento) sia durante la salita che MEDICINA DELLO SPORT 625 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population A B C D Figure 4.—Step regularity ML (%) in young and elderly subjects. Figura 4. — Regolarità del passo in direzione ML (%) in soggetti giovani e anziani. descent compared to -21.3% on average in the elderly). Discussion Mean Cadence does not differ significantly between young and old in 10MW in AP and ML directions, it is significantly different in SC in ML directions, the elderly show slower step during ascending and descending compared to younger subjects. Young and older cadence measured in walk- 626 durante la discesa dalla scala rispetto ai soggetti giovani. La cadenza misurata nel cammino sia per giovani che per gli anziani è significantemente correlata con la cadenza misurata nel salire e scendere le scale, maggiormente nei soggetti giovani. La durata del passo sulle scale negli anziani paragonata al cammino tende ad aumentare nella salita e nella discesa, nei giovani questo avviene solo nella fase di salita. I risultati sembrano suggerire che le variazioni di cadenza negli anziani, tra cammino in piano e scalinata, possano essere dovuti ad una maggio- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population ing is significantly correlated with the cadence measured during ascending and descending, more stronger in young subjects. The step duration on the stairs in elderly compared to walking, tends to increase in ascending and descending phase, in young subjects this happen just in ascending. The results seem to suggest that cadence variations in elderly, between gait and stair climbing, may be due to greater difficulty performing the motor task associated both to biomechanical characteristics and motor control aspects, such as a reduced confidence in their own ability which involves a slower step. The Falls Efficacy Scale (FES) is an instrument to measure fear of falling, in according to the definition of this fear as “low perceived self-efficacy at avoiding falls during essential, nonhazardous activities of daily living”. Subjects who reported avoiding activities because of fear of falling had higher scores EDF, which represent lower self-efficacy or confidence, compared to younger subjects reporting no fear of falling.17 During rehabilitation greater emphasis on mobility leads to a higher confidence to perform activities of daily living without falling.18 NJS AP and NJS ML on the path are not correlated with the measured values in the stairs test both in young subjects and in older people which means that the biomechanics/step control is significantly different between the two walking conditions. In elderly, trunk dynamics in anterior-posterior direction is very exasperated respect to the walking both go upstairs and go downstairs. Young and elderly subjects tend to have a lower regularity of the step on the stairs compared to the walk on the path. Ad1 AP and l’Ad1 ML are significantly different between young and old in both motor test. Elderly subjects show values of Ad1 AP and Ad1 ML significantly lower in 10MW and during SC in both phases, and during descend show a step regularity that always tends to be lower compared young subjects. Ad1 AP measured along the path is correlated with the Ad1 AP measured on the stair during ascent in both the young and elderly, the regularity of the step in the anterior-posterior direction is reduced of an amount proportional to the regularity of starting. Ad1 ML measured along the path is not correlated with the value on the stairs measured in the young, while it is related in elderly subjects. This result suggests that in young subjects Vol. 67 - No. 4 NEROZZI re difficoltà nell’eseguire il task motorio che è associabile sia a caratteristiche biomeccaniche che ad aspetti di controllo motorio, ad esempio una ridotta fiducia nelle proprie capacità che comporta un passo più lento. Il Falls Efficacy Scale (FES), è strumento per misurare la paura di cadere in base alla definizione di questa paura come “bassa percezione di auto-efficacia ad evitare le cadute durante le attività essenziali e non pericolose della vita quotidiana”. I soggetti che hanno riferito di evitare attività a causa della paura di cadere avevano più alti punteggi FES, che rappresentano più bassa auto-efficacia o fiducia, rispetto ai soggetti che non riferiscono paura di cadere 17. Durante la riabilitazione una maggiore enfasi sulla mobilità porta ad una maggiore fiducia per svolgere attività della vita quotidiana senza cadere 18. NJS AP ed un NJS ML nel cammino in piano non sono correlati con i valori misurati nel test della scala sia nei soggetti giovani che in quelli anziani, segno che la biomeccanica/controllo del passo è significativamente diversa/o tra le due condizioni di cammino. Negli anziani la dinamica del tronco sia in direzione antero-posteriore che in direzione mediolaterale è molto esasperata rispetto al cammino in piano sia in salita che in discesa. Sia i soggetti giovani che i soggetti anziani tendono ad avere una regolarità del passo inferiore sulle scale rispetto al cammino in piano. L’Ad1 AP che l’Ad1 ML sono significativamente diversi tra giovani e anziani in entrambi i test motori. I soggetti anziani mostrano valori di Ad1 AP ed Ad1 ML significativamente più bassi, sia nel cammino in piano che durante la salita della scala, durante la discesa dalla scala mostrano una regolarità del passo sempre tendenzialmente inferiore ai soggetti giovani. Ad1 AP misurato in piano è correlato con l’Ad1 AP misurato sulla scala in fase di salita sia nei giovani che negli anziani, la regolarità del passo in direzione Antero-Posteriore si riduce di una quantità proporzionale alla regolarità di partenza. Ad1 ML misurato nel cammino non è correlato con il valore misurato sulle scale nei giovani mentre è correlato nei soggetti anziani. Questo risultato suggerisce che nei soggetti giovani le differenze di regolarità del passo tra il cammino in piano e la scala sono dovute principalmente ad una diversa strategia motoria impiegata nei due task motori. Nei soggetti anziani oltre al cambio di strategia motoria c’è una generale amplificazione della irregolarità del pattern di cammino sia nella fase di salita che in quella di discesa e soprattutto in direzione medio-laterale. MEDICINA DELLO SPORT 627 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population differences in the regularity of the step during walking and climbing are mainly due to a different motor strategy employed in the two motor tasks. In elderly subjects, in addition to the changed motor strategy, there is a general amplification in the irregularities of the pattern of walking during both the ascent and the descent and especially in medio-lateral direction. Young subjects seem to have a greater control of the trunk in the anterior-posterior direction when they go up/down the stairs. The oscillation of the trunk in medio-lateral direction increases significantly, that is, the alternating movement of the body weight between the two feet during the step, increases in the staircase compared to walking. In elderly, there seems to be a reduced trunk control, therefore a greater difficulty in both directions especially during the climbing phase. Conclusions Results are coherent with the expected and observed motor performance and many parameters are susceptible to age-related motor changes. Low muscle strength is associated with poor physical function in older men and women, but it is not so for low muscle mass.19 Muscle strength as a marker of muscle quality is more important than quantity in estimating mortality risk. Low muscle mass did not explain the strong association of strength with mortality.20 Stair negotiation difficulty is frequently used to evaluate and describe functional status in older adults, climbing up and down stairs should be included in functional assess to predict outcomes such as ADL limitations or falls in older adults.21 Differences between the 2 groups increase in the tests with eyes closed,22 where we remove the information of the visual system. It is, therefore, confirmed the reduced ability of the elderly to use proprioceptive information provided by the foot.23-25 Elderly control their movements more frequently than young people, and consequently increase energy cost and fatigue even in the standing position. The center of mass in advancement direction (propulsion) and in vertical direction (push and support) is very low, due to the slip of feet when walking. This suggests a deficit of muscles required for this set of actions. Some researchers revealed that elderly subjects demonstrated significantly smaller 628 Nei giovani sembra quindi esserci un maggior controllo del tronco in direzione antero-posteriore quando si salgono/scendono le scale mentre l’oscillazione del tronco in direzione Medio-Laterale aumenta sensibilmente, cioè lo spostamento alternato del peso corporeo tra i due piedi aumenta tra il passo in piano e quello sulla scala. Negli anziani sembra esserci un ridotto controllo del tronco, quindi maggiore difficoltà in entrambe le direzioni e soprattutto durante la fase di salita. Conclusioni I risultati sono coerenti con le performance motorie attese e osservate, suscettibili ai cambiamenti motori relativi all’età. Bassa forza muscolare è associata a scarsa funzionalità fisica negli anziani, uomini e donne, ma non lo è per la bassa massa muscolare 19. La forza muscolare come indicatore di qualità muscolare è più importante della quantità nella stima del rischio di mortalità. La bassa massa muscolare non ha spiegato la forte associazione della forza con la mortalità 20. La difficoltà di gestione della rampa di scale è spesso utilizzata per valutare e descrivere lo stato funzionale in adulti più anziani, salire e scendere le scale dovrebbe essere incluso nei test funzionali per valutare e prevedere i risultati come ad esempio le limitazioni ADL o le cadute negli. anziani 21. Le differenze tra i 2 gruppi aumentano nei test con gli occhi chiusi 22, quando si rimuovono le informazioni del sistema visivo. È quindi confermata la ridotta abilità degli anziani nell’utilizzare le informazioni propriocettive fornite dal piede 23-25. Gli anziani controllano i loro movimenti più frequentemente che i giovani, conseguentemente aumentano il costo energetico e la fatica anche in posizione statica. Il centro di massa in avanzamento (propulsione) e in direzione verticale (spinta e supporto) è molto basso, a causa dello scorrimento dei piedi quando si cammina. Questo suggerisce un deficit nei muscoli necessari per questo insieme di azioni. Alcuni ricercatori hanno rivelato che i soggetti anziani hanno significativamente più piccola la forza di flessione dorsale e la base di appoggio funzionale del piede rispetto ai soggetti giovani, nessuna differenza significativa tra i gruppi invece è stato rilevata nella forza in flessione plantare 26. I giovani scendono rapidamente nel gradino sottostante, la durata di appoggio è ridotta e maggiore è il picco di accelerazione verso l’alto del COM, invece gli anziani adottano una strategia di controllo movimento più cauta scendendo MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population feet dorsiflexion strength and functional base of support measures than young subjects, no significant group difference instead was detected in plantarflexor strength.26 Young participants descended quickly into the step below, reduced landing duration and increased peak upwards COM acceleration, instead older participants adopted a cautious movement control strategy when descending stairs. These results suggested a reduced ability to generate high eccentric torque at the ankle in the forward limb. Older participants increased muscle co-contraction, consequently the limb was stiffened for longer during the loading.27 Oscillations are averagely faster and this can lead to loss of balance and an increasing risk of falling. These findings support the idea that useful screening tools could be based on wearable inertial sensors and modern smartphones. Some authors defined a method to identify 5 walking types using hip and ankle accelerometers in fracture-prone old adults. Research long-term objective was to improve body-worn sensor techniques in order to measure domestic exercise performances and to ameliorate subjects’ adherence. A secondary objective was to evaluate the sensors’ placement sensitivity. Results demonstrated that the three sensors’ combination (hip, left and right ankles) gave the most accurate data. Generally, sensor number reduction resulted in decreased accuracy ranging from 91.1% (3 sensors), 73.3-84.4% (2 sensors), to 64.4-70% (1 sensor).28 The recent literature evidenced that device comfortable placement and fixation are the key to an optimal activity monitoring on a several days period. Walking at slow velocity is another important condition to be analyzed: unluckily this might not be easily detected by the device. Another study evaluated the accuracy of an accelerometer in different positions in measuring slow walking.29 This study demonstrated that, if the step number is the most important parameter to be collected, placing the device on the anterolateral side of the middle shank is recommended for activity measurement; if accurate recording of steps during slow velocities is the main goal, device placement on the lower leg should be favored. Measurements during stair climbing were not accurate by any tested placement. Patient compliance is important particularly on a daily-life basis when they are required to wear their own accelerometers. According to other authors posture and transitions require an accelerometer on the waist and Vol. 67 - No. 4 NEROZZI le scale. Questi risultati suggeriscono una ridotta capacità di generare una coppia eccentrica elevata nella caviglia dell’arto avanti. I partecipanti più anziani aumentano la co-contrazione del muscolo, di conseguenza, l’arto è irrigidito per più tempo durante la fase di appoggio 27. Le oscillazioni sono mediamente più veloci e questo può portare alla perdita di equilibrio e di un crescente rischio di cadute. I risultati supportano l’idea che potrebbero essere utilizzati strumenti di screening basati su sensori inerziali indossabili e smartphone moderni. Alcuni autori hanno sviluppato e testato un metodo per distinguere 5 modi di camminare usando accelerometri apposti sulle anche e sulle caviglie. Il loro obiettivo di ricerca a lungo termine era quello di far progredire le tecniche di misurazione con sensore indossabile per la valutazione dell’esercizio fisico eseguito a casa e promuoverne lo svolgimento. Un obiettivo secondario era quello di valutare la sensibilità delle modalità di posizionamento del sensore. Essi hanno dimostrano che la combinazione più accurata utilizzava i dati ottenuti dalle tre posizioni (anca, caviglia sinistra e destra). Generalmente, riducendo il numero di sensori si provocava la riduzione di precisione con valori di 91,1% (3 sensori), 73,3-84,4% (2 sensori), 64,470% (1 sensore) 28. I ricercatori negli ultimi anni hanno evidenziato che per monitorare l’attività fisica di alcuni giorni, è necessario posizionare e fissare il dispositivo in modo confortevole. Un’altra condizione importante da analizzare è il cammino a velocità lenta, che non viene rilevato facilmente dal dispositivo. L’obiettivo di uno studio fu proprio la valutazione della precisione di un accelerometro fissato in differenti posizioni e il cammino a bassa velocità 29. Questo studio ha dimostrato che se il numero dei passi è il parametro più importante per la misurazione dell’attività,una collocazione alternativa del dispositivo nella parte anterolaterale della gamba può essere indicato, se invece è necessaria la registrazione accurata per camminate a bassa velocità, il posizionamento del dispositivo sulla parte inferiore della gamba sembrerebbe essere favorito. Misurazioni eseguite durante la salita sulle scale non erano accurate per nessuna posizione testata. La collaborazione del paziente è importante soprattutto nella vita quotidiana quando è stato chiesto di indossare i propri accelerometri. Per altri autori l’analisi della postura e del cammino richiedono un accelerometro posto sulla vita e un accelerometro posto sulla coscia 30. Quando hanno usato un solo accelerometro, la coscia è risultato essere il posizionamento ottimale per MEDICINA DELLO SPORT 629 NEROZZI Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population one on the thigh.30 When they used only one accelerometer, the thigh was found to be the best place to identify both movement and static postures, with a 10% error. Step counters or pedometers are a good alternative for accelerometers since they are quite cheap and do not require extra software or expertise to be used. A study evaluated the accuracy in step count of a pedometer placed in different positions, both in stair climbing and in walk at various speeds.31 In general accuracy was higher in control tests than on daylife conditions, while the reliability was just the opposite. Results from the control tests suggest that the neck is the best position for the pedometer under investigation. Moreover wearing this pedometer in the pants pocket is not recommended, in particular at slower speeds. Walking is the most important activity to be assessed in the elderly, but self-report methods are not reliable. The “Active Australia Survey” (AAS) for example was used for physical activity control in the general Australian adult population, and its validity in older adults demonstrates that the measurement properties of the AAS for healthy community-dwelling older adults are acceptable. Correlations between the AAS and one pedometer indicate that the measurements’ characteristics are comparable to those of younger adults: this implies the extension of the findings to a broader range of the older adult population. Different methods are known to analyze walking and actions of everyday life and accelerometers are a good compromise between scientific validity of data and subjects compliance. These can be a low-cost means for providing suitable testing solutions for quantitative movement analysis with a clear clinical value, to provide an easy way for clinicians, physiotherapists, kinesiologists to monitoring many parameters sensitive to age-related motor changes. References/Bibliografia 1) Maillefert JF, Gueguen A, Monreal M, Nguyen M, Berdah L, Lequesne M et al. Sex differences in hip osteoarthritis: Results of a longitudinal study in 508 patients. Ann Rheum Dis 2003;62:931-4. 2) Verghese J, Lipton RB, Hall CB, Kuslansky G, Katz MJ, Buschke H. Abnormality of gait as a predictor of non-Alzheimer’s dementia. N Engl J Med 2002;347:1761-8. 3) Ambrose F, Lipton RB. Epidemiology of gait disorders in communityresiding older adults. J Am Geriatr Soc 2006;54:255-61. 4) Muir JW, Kiel DP, Hannan M, Maga- 630 identificare il movimento e le posture statiche, con un errore del 10%. Contapassi o pedometri sono una buona alternativa agli accelerometri dato il loro prezzo economico senza la necessità di utilizzare programmi aggiuntivi o richiedenti specifiche competenze. È stata esaminata l’accuratezza del numero dei passi eseguiti valutando la sua posizione sul corpo, nel cammino sulle scale, e la velocità nel cammino 31. In generale l’accuratezza era più alta durante i test di controllo rispetto a quelli nella quotidianità, mentre questo era l’opposto in termini di affidabilità. I risultati dei test di controllo suggeriscono che il collo è la posizione migliore per la sistemazione del contapassi. Sembra non affidabile tenere il pedometro nella tasca dei pantaloni, soprattutto alle basse velocità. Camminare è l’attività più importante da valutare in un gruppo di anziani ed è molto difficile da misurare con metodi self-report. L’Active Australia Survey (AAS) per esempio è stato utilizzato per il controllo dell’ attività fisica nella popolazione australiana adulta, e la sua validità nella valutazione negli anziani indica che le proprietà di misurazione dell’AAS per i soggetti sani residenti in comunità di anziani sono accettabili. Correlazioni tra l’AAS e un contapassi indicano che le proprietà di misurazione sono paragonabili a quelle dei più giovani, per determinare risultati generalizzabili a un segmento più ampio della popolazione anziana. Modalità diverse sono note per analizzare il cammino e le azioni della vita quotidiana e gli accelerometri sono un buon compromesso per la validità scientifica dei dati ottenuti e per la partecipazione attiva dei partecipanti. Questo può rappresentare un mezzo low-cost per fornire soluzioni adatte per l’analisi quantitativa del movimento con valori clinici reali, un modo semplice per medici, fisioterapisti, chinesiologi di monitorare molti parametri motori che sono sottoposti a cambiamenti attribuiti all’età dei soggetti considerati. ziner J, Rubin CT. Dynamic parameters of balance which correlate to elderly Persons with a history of falls; Plos one August 2013;8(8). 5) Scott G, Menz HB, Newcombe L. Agerelated differences in foot structure and function. Gait & Posture 2007;26:68-75. 6) Wilson RS, Schneider JA, Beckett LA, Evans DA, Bennett DA. Progression of gait disorder and rigidity and risk of death in older persons. Neurology 2002;58:1815-9. 7) Podsiadlo D, Richardson S, “The timed ‘Up & Go’: a test of basic functional mobility for frail elderly persons”. Journal of the American Geriatrics Society 1991;39:142-8. MEDICINA DELLO SPORT 8) Shumway-Cook A, Brauer S, Woollacott M. Predicting the probability for falls in community-dwelling older adults using the Timed Up & Go Test. Physical Therapy 2000;80:896-903. 9) Zampieri C, Salarian A, Carlson-Kuhta P, Aminian K, Nutt JG, Horak FB. The instrumented timed up and go test: potential outcome measure for disease modifying therapies in Parkinson’s disease. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry 2010;81:171-6. 10) Palmerini L, Mellone S, Avanzolini G, Valzania F, Chiari L. Quantification of motor impairment in Parkinson’s disease using an instrumented timed up and go test. Dicembre 2014 Physical activity and assessment of motor performance in elderly and young population IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 2013 [Epub ahead of print]. 11) Kennedy D, Stratford PW, Pagura SMC, Walsh M, Woodhouse LJ. Comparison of gender and group differences in self-report and physical performance measures in total hip and knee arthroplasty candidates. 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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Received on April 27, 2014 - Accepted for publication on October 29, 2014. Corresponding author: E. Nerozzi, School of Biotechnology Pharmacy and Motor Science, University of Bologna, via S. Vitale 15, 40100 Bologna, Italy. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 631 MED SPORT 2014;67:633-41 Pilot study on cardiac and metabolic responses to moderate-altitude endurance training in middle-distance runners Studio pilota sugli effetti cardiaci e metabolici dell’allenamento di resistenza a moderata altitudine in mezzofondisti G. POLIZZI 1, M. GIACCONE 1, M. GERVASI 2, A. D’AMATO 3, A. PALMA 4 C. BARTOLUCCI 2, G. BRANDONI 5, A. FEDERICI 2, F. LUCERTINI 2 2Department 1Centro Studi CUS Palermo, Palermo, Italy of Biomolecular Sciences- Division of Exercise and Health Sciences, University of Urbino Carlo Bo, Urbino, Italy 3Sant’Antonio Abate Hospital, Trapani, Italy 4Dipartimento DISMOT, Facoltà di Scienze Motorie, University of Palermo, Palermo, Italy 5Unit of Diabetes, INRCA Ancona, Ancona, Italy SUMMARY Aim. Moderate-altitude (2000 m) training can increase endurance performance at sea level; it improves physiological parameters, including maximum oxygen uptake, muscle oxygen extraction, red blood cell volume, plasma hemoglobin mass and concentration, and maximal cardiac output and systolic stroke volume; and it can also reduce resting and submaximal exercise intensity heart rate. To date, no studies have investigated the effects of moderate-altitude training on resting cardiac output and systolic blood pressure, and on the metabolic thresholds commonly used in evaluating endurance athletes. The aim of this study was to evaluate blood, cardiac, and metabolic parameters following training and sojourn at moderate altitude (2000 m above sea level). Methods. In this pilot study, 10 middle-distance runners sojourned and trained at moderate altitude for 1 month. Hemoglobin concentration, red blood cell count, mean corpuscular volume, hematocrit, systolic stroke volume, heart rate, and anaerobic threshold were measured before the start of training and at 2 weeks after return to sea level. Results. Comparison of pre- and post-training values showed a significant reduction in resting heart rate and a significant increase in hemoglobin concentration, resting systolic stroke volume, resting cardiac output, running speed at individual lactate threshold and at the blood lactate concentration of 4 mmol/L. Conclusion. Physiological response to moderate-altitude training can predict improvements in sea-level performance. The data from this pilot study will provide the basis for a larger-scale study that will include a control group and additional physiological parameters. Key words: Altitude - Physical endurance - Stroke volume. RIASSUNTO Obiettivo. L’allenamento a moderata altitudine è in grado di incrementare, al ritorno al livello del mare, i parametri fisiologici che determinano la prestazione di endurance: massimo consumo di ossigeno, estrazione muscolare di ossigeno, volume dei globuli rossi, massa e concentrazione di emoglobina plasmatiche, e gittata cardiaca e sistolica massime. Inoltre, l’allenamento a moderata altitudine riduce la frequenza cardiaca a riposo e ad intensità di esercizio sub-massimali. Non esistono invece studi esaustivi che abbiano indagato gli effetti di questo tipo di allenamento sulla gittata sistolica e sulla gittata cardiaca a riposo e sulle soglie metaboliche comunemente utilizzate nell’allenamento degli atleti di endurance. Scopo di questo studio è stato valutare alcuni parametri ematici, cardiaci e metabolici in seguito ad allenamento e pernottamento a moderata altitudine (2000 metri sul livello del mare). Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 633 POLIZZI Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training Metodi. In questo studio pilota 10 mezzofondisti hanno pernottato e si sono allenati a moderata altitudine per 1 mese. La concentrazione di emoglobina, la conta dei globuli rossi, il volume corpuscolare medio, e l’ematocrito, la gittata sistolica e la frequenza cardiaca, e la soglia anaerobica sono stati misurati subito prima dell’allenamento e nella seconda settimana dopo il ritorno al livello del mare, con tempistiche identiche. Risultati. Il confronto tra le valutazioni pre- e post-allenamento ha evidenziato una significativa riduzione della frequenza cardiaca a riposo e un incremento significativo della concentrazione di emoglobina, della gittata sistolica e cardiaca a riposo, della velocità alla soglia del lattato individuale, e della velocità ad una concentrazione di lattato pari a 4 mmol/L di sangue. Conclusioni. Tutti questi effetti, che sono potenzialmente predittivi di una migliore performance a livello del mare in seguito ad allenamento e pernottamento a moderata altitudine, saranno utilizzati come base di partenza per l’implementazione di uno studio con un gruppo di controllo, una maggiore dimensione campionaria e delle valutazioni fisiologiche più complete. Parole chiave: Altitudine - Resistenza fisica - Gittata sistolica. A ltitude training is a widely used strategy to increase sea-level performance in endurance athletes.1 More so than psychological factors (motivation), biomechanical and physiological factors are what account for endurance performance in elite athletes. Three highly reliable parameters predictive of changes in performance are running economy, maximal oxygen uptake (VO2max), and individual anaerobic threshold (IAT).2 In routine practice, elite endurance athletes run long distances at their IAT, which is normally expressed as a percentage of an individual’s VO2max and defined as the highest metabolic rate at which lactate blood concentrations can be maintained at a steady state during prolonged exercise.3 Moderate-altitude training (at elevations up to about 2500 m) influences all physiological parameters of endurance performance. When performed for 20-30 days, it can increase sea-level VO2max by about 3% as compared to identical training protocols carried out at sea level.4 Oxygen consumption capacity relies on peripheral (oxygen uptake) and central factors (stroke volume and heart rate), both of which contribute to increasing VO2max following training. At equal arterial oxygen content, altitude training can theoretically enhance oxygen uptake capacity, which depends on plasma hemoglobin [Hb] concentration,5 since the total [Hb] mass is reportedly about 3% higher at sea level after altitude training as compared to pre-training values.4, 6 But because this difference alone does not entirely explain the boost in VO2max seen after altitude training,4 other non-peripheral factors are most likely involved as well. Both stroke volume and heart rate, the two central factors that determine oxygen 634 L’ allenamento in altitudine è una strategia comunemente utilizzata per migliorare la performance negli atleti di endurance al ritorno al livello del mare 1. In questi sport, al di là dei fattori psicologici (motivazione), la performance di alto livello dipende sostanzialmente da fattori biomeccanici e fisiologici. L’economia di corsa, il massimo consumo di ossigeno (VO2max) e la soglia anaerobica individuale (SA) sono infatti parametri altamente predittivi dei cambiamenti della performance 2. Non a caso, nella pratica quotidiana gli atleti di endurance di alto livello si allenano per lunghe distanze ad una percentuale del VO2max sostanzialmente sovrapponibile alla SA 3. L’allenamento a media altitudine (cioè fino a circa 2500 metri sul livello del mare) influisce su tutti i fattori fisiologici della prestazione di endurance. È stato, infatti, dimostrato che allenamenti a moderata altitudine della durata di 20-30 giorni incrementano il VO2max, al ritorno a livello del mare, anche di circa il 3% in più rispetto all’aumento determinato dallo stesso protocollo di allenamento effettuato al livello del mare 4. Sia i fattori periferici (estrazione di ossigeno) che quelli centrali (gittata sistolica [GS] e frequenza cardiaca [FC]) del consumo di ossigeno contribuiscono ad aumentare il VO2max in seguito ad allenamento. La capacità di estrazione di ossigeno, che dipende dalla concentrazione plasmatica di emoglobina [Hb] 5, a parità di contenuto arterioso di ossigeno è teoricamente potenziata dall’allenamento in altitudine visto che la massa dell’emoglobina totale risulta circa il 3% più elevata a livello del mare, in seguito ad allenamenti in altitudine, rispetto al suo valore pre-allenamento 4, 6. Tuttavia, è stato dimostrato che questo aumento non spiega, da solo, l’intero incremento del VO2max 4, il che suggerisce che altri fattori non periferici siano coinvolti nel maggior aumento del VO2max a livello del mare in seguito ad allenamento in altura. Entrambi i fattori centrali che sostengono il consumo di ossigeno subiscono degli aggiustamenti durante l’esposizione MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training uptake, adjust to exposure to moderate and high altitude. Resting heart rate, for example, is higher than at sea level,7 but it is significantly lower as compared to pretraining values during the first days at sea level following moderate-altitude training.8 Also, exposure to moderate altitude reduces stroke volume during exercise.7 This effect is probably mediated by a decline in cardiac preloading, which may derive from a reduction in venous return due to the decrease in plasma volume in response to altitude exposure.7 However, Svedenhag et al. found a 6.6% increase in plasma volume within the first 2 weeks of return to sea level after moderate-altitude training.9 From this observation they hypothesized an increase in resting stroke volume. To our knowledge, the effects of moderate-altitude training on resting stroke volume at sea level have not been studied and its effects on resting heart rate remain to be clarified. To date, only one study has investigated the effect of moderate-altitude training on metabolic thresholds for predicting sea-level endurance performance.8 The study reported that running speed improved by 9% and 12%, respectively, at fixed blood lactate concentrations of 2 and 4 mmol/L after 4 weeks of moderate-altitude training, whereas no significant differences in running speed at the IAT were found. Published in 1998, the method the study used for calculating the anaerobic threshold, called Dmax,10 has recently attracted mounting criticism concerning its validity and reproducibility.11, 12 While moderate-altitude training has been shown to improve VO2max and performance at sea level, comprehensive studies on the cardiorespiratory adaptations and the changes in metabolic thresholds it induces are lacking. Therefore, the first aim of the present study was to evaluate the effects of moderate-altitude training on resting stroke volume and anaerobic threshold measured at sea level. The second aim was to evaluate the influence of moderate-altitude training on other hemodynamic, hematic, and metabolic parameters. POLIZZI a moderata ed elevata altitudine. È noto, infatti, che in queste condizioni la FC a riposo è più elevata rispetto al suo valore a livello del mare 7, ed è stato dimostrato che dopo allenamento a moderata altitudine, nei primi giorni di permanenza a livello del mare la FC è significativamente inferiore rispetto al valore preallenamento 8. L’esposizione a moderata altitudine riduce la GS durante esercizio 7. Tale effetto è probabilmente mediato anche da una riduzione del pre-carico a livello cardiaco, che potrebbe derivare da un minor ritorno venoso attribuibile alla nota diminuzione del volume plasmatico che si registra con l’esposizione ad alta quota 7. Tuttavia, Svedenhag et al. hanno dimostrato che dopo allenamento a moderata altitudine, entro le prime 2 settimane dal ritorno al livello del mare, il volume plasmatico aumenta del 6,6% in più rispetto alle condizioni preallenamento 9: evidenza che induceva gli autori ad ipotizzare un conseguente aumento della GS a riposo. Per quanto a nostra conoscenza, gli effetti dell’allenamento a moderata altitudine sulla GS a riposo non sono ad oggi stati indagati al ritorno al livello del mare e l’eventuale riduzione della FC a riposo andrebbe confermata da ulteriori studi. Tra gli altri fattori predittivi della performance negli atleti di endurance, a nostra conoscenza un solo studio ha indagato la relazione tra allenamento svolto effettivamente in altitudine e soglie metaboliche 8, dimostrando che 4 settimane di allenamento a moderata altitudine migliorano la velocità di corsa alle concentrazioni fisse di 2 e 4 mmol∙L-1 di lattato, rispettivamente del 9% e del 12%, mentre non determinano differenze significative di velocità alla SA individuale 8. Tuttavia, in questo studio del 1998 la soglia anerobica è stata calcolata con un metodo, denominato “Dmax” 10, che ha più recentemente subito serie critiche relativamente alla sua validità e ripetibilità 11, 12. Se da un lato, quindi, è stato dimostrato che l’allenamento a moderata altitudine aumenta il VO2max e la performance a livello del mare, non sono del tutto chiari gli adattamenti cardiorespiratori alla base di tali effetti. Inoltre, gli effetti dell’allenamento a moderata altitudine sulle soglie metaboliche non sono ancora stati approfonditamente studiati. Obiettivo primario del presente studio pilota è stato valutare gli effetti dell’allenamento a moderata altitudine sulla GS a riposo e sulla SA misurate a livello del mare. Secondariamente è stata anche valutata l’influenza dell’allenamento a moderata altitudine su altri parametri emodinamici, ematici e metabolici. Materials and methods Materiali e metodi Study population Soggetti The study population was 10 national and regional league middle-distance runners (7 Sono stati reclutati 10 (7 M, 3 F) giovani (età 21,7±4,9 anni) atleti di endurance (specialità di Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 635 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training POLIZZI males, 3 females; mean age, 21.7±4.9 years). All subjects gave their informed consent to participate in the study. Study design The subjects underwent 4 weeks of training while sojourning at Sestriere (2000 m), during which they performed 10 training sessions per week on average. During the week before training, and then between day 8 and day 12 after return to sea level, the subjects underwent 3 testing sessions (see Analysis and Evaluation) in a research laboratory located at sea level (Palermo, Italy). There was a rest day between each testing session day (days 1, 2, and 3) before and after the training period at altitude. Training protocol The training protocol (as described by Polizzi 13) was subdivided into 3 phases during which the subjects trained twice a day. During the first phase (4 days of acclimatization), the subjects performed 2 daily sessions of mainly aerobic exercises, with a gradual increase in duration from 45 to 60 minutes. During the second phase (days 5 to 15), the subjects performed intense continuous training (prolonged intense workloads gradually increased from 30 to 45 minutes and intermittent trials of 1000-m and 2000-m runs with 3-minute rests between each run) every two days. Intense continuous training was designed to increase and maintain blood lactate concentration at around 4 mmol/L; during the 2 days following an intense training session and on the morning preceding an intense training session, exercise intensity was predominantly aerobic. During the third and final training phase (days 16 to 30), the sequence of intense and less intense training was the same as in the second phase, except that during the intense training sessions (45 minutes) the workload was greater (prolonged intense workload, with intermittent trials of 500-m and 1000-m runs and 1-minute rest between each run). parameters (day Gli atleti sono stati sottoposti a 4 settimane di allenamento e pernottamento in località Sestriere (Torino, Italia; 2000 metri sul livello del mare) durante il quale hanno effettuato mediamente 10 sessioni di allenamento a settimana. Nella settimana precedente tale periodo, e dal giorno 8 al giorno 12 dopo il ritorno al livello del mare, i partecipanti sono stati sottoposti a 3 sessioni di test (vedi paragrafo analisi e valutazioni) in un laboratorio di ricerca situato a livello del mare (Palermo, Italia). Le sessioni di test (giorno 1, giorno 2, giorno 3) sono state sempre intervallate da un giorno di riposo, sia prima che dopo il periodo di allenamento e pernottamento in altura. Protocollo di allenamento Il protocollo di allenamento (vedi 13 per i dettagli) era diviso in 3 fasi durante le quali gli atleti si allenavano 2 volte al giorno. Nella prima fase, di “acclimatazione”, della durata di 4 giorni, gli atleti effettuavano 2 sessioni giornaliere di allenamento prevalentemente aerobico con un incremento graduale della durata (da 45’ a 60’). Nella seconda fase, compresa tra il 5° e il 15° giorno, gli atleti effettuavano un allenamento intenso e continuativo (carico prolungato e intensivo con aumenti graduali di durata da 30’ a 45’ e prove intervallate da 1000 e 2000 metri con recuperi di 3’ tra le prove) ogni 2 giorni. L’allenamento intenso e continuativo era ideato per incrementare e mantenere la concentrazione di lattato ematico ([La]) intorno alle 4 mmol/l, mentre nei due giorni successivi alla seduta intensa e nella mattina precedente al successivo allenamento intenso, l’intensità degli allenamenti era prevalentemente aerobica. Nell’ultima fase, compresa tra il 16° e il 30° giorno, la successione di allenamenti intensi e meno intensi era la stessa della fase precedente, ma negli allenamenti intensi il carico era maggiore (carico prolungato e intensivo con durata fissa di 45’ e prove intervallate da 500 e 1.000 metri con recuperi di 1’ tra le prove). Parametri 1) Blood samples were taken in the morning (at 8.00 a.m. with subjects fasted and in a sitting position) from the antecubital vein; hemoglob- 636 Disegno sperimentale Analisi e valutazioni Analysis and evaluation Hematic mezzofondo praticate: 1500 m, 5000 m) di livello nazionale e regionale. Tutti i soggetti hanno firmato un modulo di consenso informato per la partecipazione allo studio prima di essere reclutati. ematici (giorno 1) I prelievi sono stati effettuati la mattina (ore 8:00, soggetti a digiuno) dalla vena antecubitale (soggetti in posizione seduta), e la concentrazione di emoglobina ([Hb]), la conta dei globuli rossi, il volume corpuscolare medio e l’ematocri- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training in concentration ([Hb]), red blood cell (RBC) count, mean corpuscular volume (MCV), and hematocrit were measured with a hematology analyzer (ABX Pentra 60, Horiba, Kyoto, Japan). to sono stati determinati tramite l’analizzatore ematologico ABX Pentra 60 (HORIBA, Kyoto, Giappone). Parametri Cardiac parameters (day 2) Twelve-lead ECG was performed at 9.00 a.m. (Delta 60 Plus, Cardioline, Milan, Italy) to measure resting heart rate. The subjects remained seated for 10 minutes and heart rate was calculated from the mean of values recorded during the last minute. Echocardiography was performed in mono- and bidimensional and color Doppler modes (EnVisor CHD, Phillips, Amsterdam, the Netherlands). Left ventricular end-diastolic volume (EDV) was measured according to the biplane Simpson method. Also measured were the left ventricular diameter and the left ventricular outflow tract (LVOT). The area of the transverse section of the LVOT and the timevelocity integral (VTI) of the left ventricular outflow were then calculated. Stroke volume was estimated by multiplying LVOT times TVI. parameters (day 3) Starting at 8.00 a.m., the subjects underwent incremental treadmill testing comprising 4-minute stages, as described in Bentley et al.14 Within 30 seconds before the end of each stage, a blood sample was taken by pinprick of the tip of the index finger with a hand-held portable lactate analyzer (Lactate Pro, Arkay, Kyoto, Japan). The anaerobic threshold was calculated using both the lactate threshold (LT) 15 and the Dmax 10 methods. The LT method assumes an exponential increase in blood lactate with increasing workload; it defines the lactate threshold as the speed at which the two linear interpolation curves of lactate values intersect. The LT method has been shown to better reflect the shift from the aerobic to the anaerobic energy system.12 The Dmax method defines the speed as the point on the axis where the longest line from the tangent point meets the X axis, joining the first and the final blood lactate values, and the lactate curve is estimated using polynomial regression of the lactate values measured during the incremental tests. This method was used only for comparing the results of the present study against those reported in Bailey et al.8 LT and Dmax were determined using an algorithm validated by Newell et al.16 which they used in a soft- Vol. 67 - No. 4 cardiaci (giorno 2) Un elettrocardiogramma a 12 derivazioni è stato effettuato alle ore 9:00 con l’elettrocardiografo Delta 60 Plus (CARDIOLINE, Milano, Italia) per determinare la FC a riposo. I partecipanti sono rimasti seduti per 10 minuti e la FC a riposo è stata identificata come media delle rilevazioni dell’ultimo minuto. L’analisi ecocardiografica è stata condotta con metodica monodimensionale, bidimensionale, e color-doppler, con l’ecocardiografo EnVisor CHD (Philips, Amsterdam, Paesi Bassi). Il volume telediastolico (VTD) del ventricolo sinistro è stato misurato tramite metodica di Simpson biplano. Inoltre, sono stati misurati, nel ventricolo sinistro, il diametro e il tratto di efflusso. È stata poi calcolata l’area della sezione trasversale del tratto di efflusso del ventricolo sinistro (S-LVOT) e l’integrale velocità-tempo dell’efflusso ventricolare sinistro (VTI). Infine, è stata stimata la GS moltiplicando S-LVOT per VTI. Parametri Metabolic POLIZZI metabolici (giorno 3) Dalle ore 8:00 i partecipanti sono stati sottoposti ad un test incrementale di corsa su nastro trasportatore composto da stage della durata di 4 minuti ciascuno, come indicato da Bentley et al.14 Entro i 30 secondi precedenti la fine di ogni stage è stato effettuato un micro-prelievo di sangue dal polpastrello del dito indice ed è stata misurata la [La] con lattametro portatile Lactate Pro (Arkray, Kyoto, Giappone). La SA è stata calcolata sia con il metodo denominato “LT” 15 che con il metodo Dmax 10. Il metodo LT, che assume un incremento esponenziale della [La] all’aumentare dell’intensità di lavoro, definisce la soglia come la velocità corrispondente al punto che divide due curve di interpolazione lineare ottenute dai valori di [La]. È stato dimostrato che l’indicatore che meglio riflette la transizione dalla condizione aerobica a quella anaerobica sembra essere proprio LT 12. Il metodo Dmax prevede l’identificazione della velocità corrispondente al punto che produce la massima lunghezza della perpendicolare tra la retta che unisce il primo e l’ultimo valore di [La], fino alla curva del lattato stimata con regressione polinomiale sulle [La] derivanti dal test incrementale. Questo metodo è stato utilizzato unicamente per confrontare i risultati del presente studio con quelli di Bailey et al. 8. La determinazione di LT e Dmax è stata effettuata utilizzando un algoritmo validato da Newell et al. 16 e implementato dagli stessi autori in un software applicativo per Microsoft Excel (disponibile per il download al link http://www.nuigalway.ie/maths/jn/Lactate/ MEDICINA DELLO SPORT 637 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training POLIZZI ware application running on Microsoft Excel (available at http://www.nuigalway.ie/maths/ jn/Lactate/index.html). The software program was also used to determine the running speeds at fixed blood lactate concentrations of 2 mmol/L (FBLA2) and 4 mmol/L (FBLA4), as described in Heck et al.17 Statistical analysis The differences between the variables and the effect of training and altitude exposure on such variables (repeated measure of independent variables) were evaluated using Hotelling’s T-squared test for paired data with Bonferroni correction. Significance was set at P<0.05. Results There were no significant differences between pre- and post-training values of RBC (4.41±0.27 vs. 4.46±0.36-6 cells/µL), MCV (89.1±3.4 vs. 88.6±3.1-15 L), hematocrit (39.2±1.9% vs. 39.3±2.9%), EDV (108.8±14.1 mL vs. 114.5±11.7 mL), running speed at Dmax (18.4±1.6 km/h vs. 18.1±2.6 km/h) or running speed at FBLA2 (15.7±0.8 km/h vs. 16.1±1.3 km/h) (Figures 1, 2). There was a significant increase in [Hb] Pre-training Analisi statistica Le differenze tra i set di variabili misurate e l’effetto dell’allenamento e pernottamento in altitudine su tali variabili (variabile indipendente con misura ripetuta) sono state valutate con il test T2 di Hotelling. I confronti post-hoc dei risultati singoli sono stati effettuati con test T per dati appaiati con correzione di Bonferroni. Il livello di significatività è stato fissato a P<0,05. Risultati I risultati non hanno evidenziato differenze significative, a livello del mare dopo il periodo di allenamento, nella conta dei globuli rossi (4,41±0,27 vs. 4,46±0,36 milioni di cellule/µL di sangue), nel volume corpuscolare medio (89,1±3,4 vs. 88,6±3,1 fL), nell’ematocrito (39,2±1,9% vs. 39,3±2,9%), nel volume telediastolico (108,8±14,1 ml vs. 114,5±11,7 ml), nella velocità alla Dmax (18,4±1,6 km/h vs. 18,1±2,6 km/h), e nella velocità di corsa alla [La] di 2 mmol/l (15,7±0,8 km/h vs. 16,1±1,3 km/h) (Figure 1, 2). La [Hb] (13,1±0,6 mg/dl vs. 13,4±0,9 mg/ Pre-training Post-training 39.2 index.html). Il software è stato anche utilizzato per identificare le velocità di corsa corrispondenti ad una [La] di 2 mmol/L (FBLA2) e di 4 mmol/L (FBLA4), come indicato da Heck et al. 17. Post-training 39.3 63.1 55.4 13.1 52.7 13.4 [Hb] (g/dL) Hematocrit (%) Figure 1.—Effect of moderate-altitude training and sojourn on selected hematic parameters: changes in hemoglobin concentration [Hb] and hematocrit (HCT); *P<0.05. The bars indicate standard deviation. Figura 1.—Effetto dell’allenamento e del pernottamento a moderata altitudine su alcuni parametri ematici. [Hb], concentrazione di emoglobina; *, P<0,05. Le barre rappresentano la deviazione standard. 638 54.6 Resting SV (mL) Resting HR (bpm) Figure 2.—Effect of moderate-altitude training and sojourn on selected cardiac parameters: changes in resting stroke volume (SV) and resting heart rate (HR); *P<0.05. The bars indicate standard deviation. Figura 2.—Effetto dell’allenamento e del pernottamento a moderata altitudine su alcuni parametri cardiaci. GS, gittata sistolica; FC, frequenza cardiaca; * P<0,05. Le barre rappresentano la deviazione standard. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training Pre-training 16.8 17.7 Running speed at LT (km/h) Pre-training Post-training 18.4 18.1 Running speed at Dmax (km/h) 15.7 16.1 Running speed at FBLA2 (km/h) POLIZZI Post-training 17.5 18.2 Running speed at FBLA4 (km/h) Figure 3.—Effect of moderate-altitude training and sojourn on selected metabolic parameters: changes in running speed at the anaerobic threshold as estimated using the LT method and the Dmax method used for comparison with published data; *P<0.05. The bars indicate standard deviation. Figura 3.—Effetto dell’allenamento e del pernottamento a moderata altitudine su alcuni parametri metabolici. LT, metodo di riferimento per questo studio per l’identificazione della velocità di corsa alla soglia; Dmax, metodo utilizzato come confronto con la letteratura per l’identificazione della velocità di corsa alla soglia; *, p<0,05. Le barre rappresentano la deviazione standard. Figure 4.—Effect of moderate-altitude training and sojourn on selected metabolic parameters: changes in running speed at 2 mmol/L (FLBA2) and at 4 mmol/L (FLBA4); *P<0.05. The bars indicate standard deviation. Figura 4.—Effetto dell’allenamento e del pernottamento a moderata altitudine su alcuni parametri metabolici. FBLA2 e FBLA4, velocità di corsa, rispettivamente, alle concentrazioni di lattato di 2 mmol/L e 4 mmol/L; *, p<0,05. Le barre rappresentano la deviazione standard. (+1.9%; 13.1±0.6 mg/dL vs. 13.4±0.9 mg/dL), resting stroke volume (+13.8%; 55.4±13.8 mL vs. 63.1±18.3 mL), resting cardiac output (+9.5%; 3.008.8±874.1 mL vs. 3.369±1.061.4 mL), running speed at LT (+5.1%; 16.8±0.9 km/h vs. 17.7±0.8 km/h), and running speed at FBLA4 (+4%, 17.5±0.8 km/h vs. 18.2±1 km/h), as well as a significant reduction in resting heart rate (-3.5%; 54.6±4.7 bpm vs. 52.7±4.6 bpm) (Figures 3, 4). dl: +1,9%), la GS a riposo (55,4±13,8 ml vs. 63,1±18,3 ml: +13,8%), la gittata cardiaca a riposo (3.008,8±874,1 ml vs. 3.369±1.061,4 ml: +9,5%), la velocità alla LT (16,8±0,9 km/h vs. 17,7±0,8 km/h: +5,1%), e la velocità di corsa alla [La] di 4 mmol/l (17,5±0,8 km/h vs. 18,2±1 km/h: +4%) sono invece incrementate tutte significativamente, parallelamente ad una significativa riduzione della FC a riposo (54,6±4,7 batt/min vs. 52,7±4,6 batt/min: -3,5%) (Figure 3, 4). Discussione e conclusioni Discussion The aim of this study was to determine the effects of moderate-altitude training and sojourn on selected hematic, cardiac, and metabolic parameters that may influence endurance performance at sea level. Consistent with previous observations,9 our results show a significant post-training increase in [Hb]. Altitude training has been found to significantly increase [Hb] mass 4, 6, 18 and RBC volume 6, 18 and slightly increase (albeit not significantly) blood and plasma volume.6, 9, 18 As reported elsewhere,9, 18 Vol. 67 - No. 4 Scopo di questo studio era verificare gli effetti di un periodo di allenamento e pernottamento a moderata altitudine, su alcuni dei parametri ematici, cardiaci, e metabolici che possono influire, al ritorno a livello del mare, sulla prestazione di endurance. In linea con la letteratura 9, i risultati del presente studio evidenziano un significativo aumento della [Hb] in seguito ad all’allenamento e pernottamento in altitudine. Dal momento che l’allenamento in altitudine incrementa significativamente anche la massa dell’emoglobina 4, 6, 18 e il volume dei globuli rossi 6, 18, e incrementa solo lievemente (e non significativamente) il volume del sangue e del pla- MEDICINA DELLO SPORT 639 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training POLIZZI we found no significant post-training increase in hematocrit. To our knowledge, ours is the first study to demonstrate by echocardiography that resting stroke volume increases significantly after moderate-altitude training and sojourn and that this adaptation is maintained for at least 10 days after return to sea level. This finding is partially shared by Svedenhag et al.,9 who found a significant increase in left ventricular mass at 11 days after return to sea level, and by the significant increase in resting cardiac output we observed at 10 days after return to sea level. In line with previous studies,8, 9 our results show a significant reduction in resting heart rate and no substantial change in EDV, suggesting a gain in cardiac efficiency also during rest due to increased left ventricular mass. This gain may be an integral part of the enhanced competition performance seen in athletes after moderate-altitude training.5 Our results also show that moderate-altitude training and sojourn can have an effect on the anaerobic threshold. We noted a significant increase in running speed at lactate threshold and at FBLA4 measured after return to sea level. Our findings differ partially from those reported by Bailey et al.8 who found significant increases at both FBLA2 and FBLA4 but no improvement in anaerobic threshold. This difference may be due to the different methods used to estimate the anaerobic threshold. We used the LT method whereas Bailey used the Dmax method, which has attracted criticism because it relies on initial and final blood lactate values which are known to vary considerably.12 Furthermore, in addition to questions about its validity, the lower reproducibility of measurements with the Dmax method as compared to the LT method is a critical limitation particularly when conducting incremental testing comprising 4-minute stages.12 Because both in our and Bailey’s studies the anaerobic threshold was estimated from measurements taken during 4-minute stage incremental testing, it follows that our results may be considered more reliable and that the anaerobic threshold is influenced by moderate-altitude training and sojourn, with an effect that lasts for at least 12 days after return to sea level. sma 6, 9, 18, il fatto che nel presente studio l’ematocrito non abbia subito modificazioni significative con l’allenamento in altitudine e plausibile ed in linea con le evidenze di altri autori 9, 18. In questo studio, per la prima volta per quanto a nostra conoscenza, viene dimostrato con metodica ecocardiografica che la GS a riposo aumenta significativamente in seguito ad allenamento e pernottamento a moderata altitudine, e che questo adattamento viene mantenuto per almeno 10 giorni dal ritorno al livello del mare. Questo risultato è in parte supportato dai risultati di Svedenhag et al. 9, i quali hanno dimostrato un incremento significativo della massa del ventricolo sinistro a 11 giorni dal ritorno al livello del mare, e dall’incremento significativo della gittata cardiaca a riposo registrato nel presente studio al 10° giorno dopo il ritorno a livello del mare. In effetti, dal momento che nel presente, come in altri studi, la FC a riposo risulta significativamente ridotta dopo l’allenamento 8 e il volume telediastolico sostanzialmente non cambia 9, è possibile che il cuore guadagni in efficienza per via dell’aumentata massa ventricolare sinistra anche in condizione di riposo, ed è ipotizzabile che tale beneficio sia parte integrante dei miglioramenti della prestazione di gara riscontrati in questi atleti con l’esposizione a moderata altitudine 6. I risultati del presente studio evidenziano anche un effetto dell’allenamento e pernottamento in altura sulla SA. La velocità alla LT aumenta infatti significativamente a livello del mare dopo il periodo di allenamento, e parallelamente aumenta anche significativamente la velocità di corsa alla [La] di 4 mmol/l. Il parziale contrasto con i risultati di Bailey et al. 8, che mostravano incrementi significativi delle velocità di corsa a FBLA2 e FBLA4 ma non riscontravano alcun miglioramento della SA, è probabilmente da ricercarsi nella modalità di individuazione della SA, che in questo studio è stata fatta con il metodo LT, mentre nello studio di Bailey et al. 8 era stata fatta con il metodo Dmax. La validità di Dmax è stata tuttavia messa in discussione per via della sua dipendenza dai valori iniziale e finale di lattato che possono mostrare una notevole variabilità 11. Inoltre, tale metodo è stato recentemente considerato scarsamente riproducibile rispetto a LT, in particolare per test incrementali con stage di durata di 4 minuti 12. Quindi, dal momento che nel presente studio e in quello di Bailey 8 la durata degli stage nel test di SA era di 4 minuti, è plausibile ipotizzare che i risultati del presente studio siano più attendibili e che quindi la SA è con tutta probabilità influenzata dall’allenamento e dal pernottamento a moderata altitudine, con un effetto che perdura per almeno 12 giorni dal ritorno al livello del mare. Conclusioni Conclusions In conclusion, our results show that moderate-altitude training and sojourn induce a se- 640 In conclusione, i risultati del presente studio dimostrano come l’allenamento e il pernottamento a moderata altitudine determinino una serie di effetti MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Heart and metabolic responses to moderate altitude endurance training ries of positive effects on resting cardiac and hematic parameters which, coupled with the increase in anaerobic threshold, may improve endurance performance for at least 2 weeks after return to sea level. Nonetheless, this pilot study has several limitations. It was conducted to determine its feasibility and anticipate difficulties that may arise in a larger-scale sample population and extended array of parameters, including measurements taken during maximal exercising and the inclusion of a control group. The major limitation of the present study is that it lacked a control group, which precluded direct comparison with experimental data. This limitation was partially overcome by comparing our experimental data with published data. Unfortunately, however, few studies to date have investigated common resting hematic and cardiac parameters and metabolic changes induced by exposure to altitude and training in middledistance runners on return to sea level. Though justifiable by the explorative nature of the study, these limitations allow only speculative discussion on the implications of physiological adaptation to moderate-altitude training. They will be taken into account as we go forward in designing future studies having the same aims. References/Bibliografia 1) Lundby C, Millet GP, Calbet JA, Bartsch P, Subudhi AW. Does ‘altitude training’ increase exercise performance in elite athletes? Br J Sports Med 2012;46:792-5. 2) Saunders PU, Cox AJ, Hopkins WG, Pyne DB. Physiological measures tracking seasonal changes in peak running speed. Int J Sports Physiol Perform 2010;5:230-8. 3) Stratton E, O’Brien BJ, Harvey J, Blitvich J, McNicol AJ, Janissen D et al. Treadmill velocity best predicts 5000m run performance. Int J Sports Med 2009;30:40-5. 4) Saunders PU, Garvican-Lewis LA, Schmidt WF, Gore CJ. Relationship between changes in haemoglobin mass and maximal oxygen uptake after hypoxic exposure. Br J Sports Med 2013;47(Suppl 1):i26-30. 5) Otto JM, Montgomery HE, Richards T. Haemoglobin concentration and mass as determinants of exercise performance and of surgical outcome. Extrem Physiol Med 2013;2:33. 6) Levine BD, Stray-Gundersen J. “Living POLIZZI positivi riscontrabili a riposo, sia a livello cardiaco sia ematico, che probabilmente, in congiunzione con l’innalzamento della SA, potrebbero condurre ad un miglioramento della prestazione a livello del mare nelle due settimane successive al rientro. I risultati sopra discussi vanno tuttavia letti e considerati anche alla luce delle limitazioni del presente studio pilota. Questo studio è stato infatti implementato per verificarne la fattibilità e le difficoltà di attuazione ipotizzando uno studio successivo con un campione più ampio ed un numero di rilevazioni maggiori, incluse quelle da effettuarsi durante esercizio massimale, e la presenza di un gruppo di controllo. La maggiore limitazione dello studio, cioè la mancanza di uno o più gruppi di controllo, non ha permesso il confronto diretto dei dati sperimentali ottenuti. Tale limitazione è stata solo parzialmente compensata dal confronto con la letteratura esistente che, purtroppo, non conta molti lavori per quanto riguarda gli adattamenti, riscontrabili a livello del mare, indotti dall’allenamento e pernottamento a moderata altitudine sui principali parametri ematici e cardiaci in condizioni di riposo e sui comuni indicatori metabolici di performance dei mezzofondisti. Queste limitazioni, seppur giustificate dalla natura esplorativa dello studio, rendono speculativa la discussione dei risultati e saranno tenute in considerazione nell’implementazione di studi successivi con gli stessi scopi. high-training low”: effect of moderatealtitude acclimatization with low-altitude training on performance. J Appl Physiol 1997;83:102-12. 7) Mazzeo RS. Physiological responses to exercise at altitude - An update. Sports Medicine 2008;38:1-8. 8) Bailey DM, Davies B, Romer L, Castell L, Newsholme E, Gandy G. 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Gervasi contributed equally to the study. Received on November 27, 2014. - Accepted for publication on November 27, 2014. Corresponding author: M. Gervasi, via I Maggetti 26/2, 61029 Urbino, Pesaro-Urbino, Italy. E-mail: [email protected] Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 641 MED SPORT 2014;67:643-52 Post-exercise blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise Risposte della pressione arteriosa dopo esercizi di resistenza degli arti inferiori e superiori H. MOHEBBI 1, H. ROHANI 2, A. GHIASI 1 1Exercise Physiology, Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran 2Exercise Physiology. Department of Sports Medicine, Sports Science Research, Institute of Iran, Tehran, Iran SUMMARY Aim. The aim of the present study was to evaluate the blood pressure response during recovery after upper and lower limbs resistance exercises (RE). Methods. Twelve normotensive men (age: 23.7±1.4 years; height: 176.4±4 cm and weight: 68.1±8.5 kg) randomly performed two resistance exercise trials with upper limbs (UL) (shoulder press, lat pull down, bench press and biceps curl) and lower limbs (LL) (leg press, leg extension, leg curl and squat). All exercises included 3 sets of 10 repetitions with 65% of 1 RM with 2 min rest interval between the sets and exercises. SBP and DBP were measured before and for 60 min after exercise with 15 min intervals as well as in a control session (CON). The ANOVA with repeated measures (trial × time) and Bonferroni post-hoc were used to analyze the data. Results. Post-exercise hypotension (PEH) was observed after UL and LL exercise trials for 60 min, whereas DBP was not changed after trials. No differences observed in SBP and DBP values between the trails. Conclusion. Upper and lower limbs resistance exercises lead to similar PEH in magnitude and duration, despite the exercising involved different muscle mass. This suggests that these exercise modes may be used as an aid in prevention and control of blood pressure, even for non-hypertensive people. Key words: Upper extremity - Resistance training - Blood pressure. RIASSUNTO Obiettivo. Lo scopo del presente studio è stato quello di valutare le risposte nella pressione arteriosa durante il periodo di recupero, dopo esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori. Metodi. Dodici uomini normotesi (età: 23,7±1,4 anni; altezza: 176,4±4 cm e peso corporeo: 68,1±8,5 kg) hanno svolto in maniera casuale due sessioni di esercizi di resistenza degli arti superiori (shoulder press, lat pull down, bench press e biceps curl) e degli arti inferiori (leg press, leg extension, leg curl e squat). Tutti gli esercizi prevedevano 3 serie da 10 ripetizioni al 65% di una ripetizione massimale (1RM) con 2 minuti di intervallo di riposo tra le serie e gli esercizi. La pressione arteriosa sistolica (PAS) e la pressione arteriosa diastolica (PAD) sono state misurate prima e per 60 minuti dopo l’esercizio fisico con intervalli di 15 minuti, oltre che in una sessione di controllo. L’ANOVA per misure ripetute (sessione × tempo) con la correzione post-hoc di Bonferroni è stata utilizzata per analizzare i dati. Risultati. L’ipotensione post-esercizio (IPE) è stata osservata dopo le sessioni di esercizio degli arti superiori e inferiori per 60 minuti, mentre la PAD non è cambiata dopo le sessioni. Non è stata osservata nessuna differenza tra i valori PAS e PAD nelle sessioni. Conclusioni. Gli esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori hanno condotto a un’IPE di ampiezza e durata simile, nonostante l’esercizio fisico coinvolgesse diverse masse muscolari. Ciò suggerisce che queste modalità di esercizio fisico possono essere utilizzate come ausilio nella prevenzione e nel controllo della pressione arteriosa, anche per le persone non ipertese. Parole chiave: Arti superiori - Allenamento di resistenza - Pressione arteriosa. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 643 MOHEBBI Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise D R i recente, l’attenzione dei ricercatori si è concentrata non solo sui benefici cardiovascolari derivanti dall’allenamento fisico, ma anche sugli effetti di una sessione di esercizio intensivo. È stato dimostrato che una singola sessione di esercizio fisico ha un importante effetto di riduzione della pressione arteriosa (PA) a livelli inferiori a quelli di riposo pre-esercizio 1, 2. Tale fenomeno è noto come ipotensione post-esercizio (IPE) ed è stato ampiamente studiato 3, 4. L’IPE è stata osservata dopo numerose modalità di esercizio fisico, ad esempio il cicloergometro 5, la corsa sul tapis roulant 6 e gli esercizi di sollevamento pesi 7, 8. Tuttavia, sono stati condotti pochi studi sugli effetti ipotensivi degli esercizi di resistenza effettuati con gli arti superiori e inferiori. Ad esempio, MacDonald et al. 9 hanno osservato un’IPE fino a 60 minuti dopo 15 minuti di esercizio di resistenza (leg press) degli arti inferiori, mentre altri ricercatori non hanno osservato alcun cambiamento nella pressione arteriosa sistolica e diastolica dopo un esercizio di resistenza degli arti superiori 10 e degli arti inferiori 11. Inoltre, Dias et al. 12 hanno confermato che l’IPE della pressione arteriosa sistolica (PAS) è insorta a 40 minuti e durata fino a 90 minuti dopo entrambi gli esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori. Tali autori non hanno osservato differenze significative tra PAS e PAD nelle due modalità di esercizio fisico. I possibili meccanismi alla base dell’ipotensione post-esercizio (IPE) comprendono una riduzione dell’attività del nervo simpatico e una diminuzione della reattività vascolare all’attivazione dei recettori α-adrenergici, inducendo una prolungata riduzione della resistenza vascolare periferica 13. Prendendo in considerazione gli effetti di vasorilassamento, anche le sostanze locali rilasciate dai muscoli coinvolti nell’esercizio fisico potrebbero essere coinvolte nell’IPE 2. Hussain et al. 14 hanno esaminato gli effetti dei metaboliti circolanti, come il lattato ematico, sulle alterazioni del flusso ematico dell’arteria femorale e sul tono vascolare durante il recupero da un esercizio fisico a elevata ecently, attention has been focused not only on the cardiovascular benefits of physical training, but also on the effects of one acute exercise session. It has been shown that a single physical exercise session has an important effect on reducing blood pressure (BP) to levels below those of pre-exercise resting.1, 2 This phenomenon is known as post-exercise hypotension (PEH) and has been widely investigated.3, 4 PEH has been observed after several exercise modalities, such as cycle ergometry,5 treadmill running 6 and weightlifting exercises.7, 8 However, there are few studies in the literature regarding the hypotensive effects of resistance exercises performed with upper and lower limbs. For example, MacDonald et al.9 observed a PEH up to 60 minutes after 15 min lower limb (LL) resistance exercise (leg-press), but others observed no change in systolic and diastolic blood pressure after upper limb (UL) 10 and LL 11 resistance exercise. In addition, Dias et al.12 verified PEH of systolic blood pressure (SBP), not in diastolic blood pressure (DBP), that starting from 40 min and lasting up to 90 min after both UL and LL resistance exercises. They observed no significant difference in SBP and DBP between two exercise modes. The possible mechanisms underlying PEH include a decline of sympathetic nerve activity and decreased vascular responsiveness to α-adrenergic receptor activation, which elicit a sustained reduction of peripheral vascular resistance.13 Taking into account vaso-relaxation effects, local substances released by exercising muscles may also be involved in PEH.2 Hussain et al.14 investigated the effects of circulating metabolites such as blood lactate on alterations in femoral artery blood flow and vascular tone during recovery from high intensity exercise (Wingate test). The authors demonstrated that blood lactate levels remained elevated during the period of persistent vasodilatation after the exercise bout. Table I.—Physical and cardiovascular characteristic of the participants. Tabella I. — Caratteristiche fisiche e cardiovascolari dei partecipanti. Variables Age (y) Weight (kg) Height (cm) BMI (kg/m2) Body Fat (%) SBP (mmHg) DBP (mmHg) HR (beats.min-1) 644 Mean ± SD 23.7 68.1 176.4 21.7 14.8 115.5 73.1 71.5 ± ± ± ± ± ± ± ± 1.4 8.5 4 2.1 3.7 3.1 3.1 4.1 Variables 1 1 1 1 1 1 1 1 RM RM RM RM RM RM RM RM shoulder press (kg) lat pull dawn (kg) bench press (kg) biceps curl (kg) leg press (kg) leg extension (kg) leg curl (kg) squat (kg) MEDICINA DELLO SPORT Mean ± SD 40.1 60.3 55.3 28.7 158.4 48.5 41.1 80.8 ± ± ± ± ± ± ± ± 7.3 9.3 11.3 2.3 23.6 11.6 10.6 11.9 Dicembre 2014 Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise At the same relative exercise intensity, the total active muscle mass and absolute metabolic rate would be greater for LL resistance exercise than for UL. It also follows that while intramuscular concentration of metabolites and ions (e.g., adenosine and K+) would be similar for the two modes of exercise, the absolute production of these vasodilator substances and releasing into the circulation would be greater with LL resistance exercise. Therefore, we hypothesised that LL resistance exercise produce a greater decline in blood pressure if PEH is mediated by some peripheral factor. Investigate the effect of exercising muscle mass can help to understand the mechanisms responsible for PEH. The study of the acute hemodynamic responses to resistance exercise performed by upper and lower limbs becomes important, since this exercise modality may be considered as an alternative for individuals who have limitations performing exercise by their upper or lower limbs. Thus, the aim of the present study was to evaluate the blood pressure response during recovery after upper and lower limbs resistance exercises in non-hypertensive men. Materials and methods Subjects Twelve healthy sedentary males volunteered to participate in the study. All subjects were nonsmokers, had no history of cardiovascular disease, were not taking any medication and engaged in regular physical activity <2 h per week. Subjects with body mass index ≥24 kg/m2 and fat mass >20% were excluded. Completed advice about possible risks and discomfort was given to the subjects, and all of them gave their written informed consent to participate. Their physical and cardiovascular characteristics are shown in Table I. Procedures All procedures were in accordance with the Declaration of Helsinki and the study was approved by the Physical Education and Sport Sciences Faculty Ethics Committee in the University of Guilan. Before the tests, resting blood pressure, body fat mass, body mass index, body weight, height and 1RM were measured. All subjects carried out three experimental sessions in distinct days with 72 h rest intervals: 1) resistance exercise for UL; 2) resistance exercise for LL; 3) a control Vol. 67 - No. 4 MOHEBBI intensità (test di Wingate). Gli autori hanno dimostrato che i livelli di lattato ematico sono rimasti elevati durante il periodo di persistente vasodilatazione dopo la sessione di esercizio fisico. Alla stessa intensità relativa di esercizio fisico, la massa muscolare totale attiva e il ritmo metabolico assoluto sarebbero maggiori per gli esercizi di resistenza degli arti inferiori rispetto agli esercizi di resistenza degli arti superiori. Ne consegue che, mentre la concentrazione intramuscolare di metaboliti e ioni (ad es. adenosina e K+) sarebbe simile per le due modalità di esercizio fisico, la produzione assoluta di tali sostanze vasodilatatrici e il loro rilascio in circolo sarebbero maggiori negli esercizi di resistenza degli arti inferiori. Pertanto, abbiamo ipotizzato che gli esercizi di resistenza degli arti inferiori producono una maggiore riduzione della pressione arteriosa se l’IPE è mediata da qualche fattore periferico. Esaminare l’effetto dell’allenamento della massa muscolare può aiutare a comprendere i meccanismi responsabili dell’ipotensione post-esercizio (IPE). Lo studio delle risposte emodinamiche acute all’esercizio di resistenza degli arti superiori e inferiori diventa importante, poiché questa modalità di esercizio fisico potrebbe essere considerata un’alternativa per gli individui che hanno difficoltà a svolgere l’esercizio fisico con gli arti superiori o inferiori. Pertanto, obiettivo del presente studio è stato quello di valutare la risposta nella pressione arteriosa durante il periodo di recupero, dopo esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori in uomini non ipertesi. Materiali e metodi Soggetti Dodici uomini sedentari e sani si sono offerti volontari per partecipare allo studio. Tutti i soggetti erano non-fumatori, non avevano cardiopatie nell’anamnesi, non assumevano medicinali e praticavano una regolare attività fisica <2 h alla settimana. I soggetti con un indice di massa corporea ≥24 kg/m2 e una massa grassa >20% sono stati esclusi. I soggetti hanno ricevuto consigli completi sui possibili rischi e disagi, e tutti hanno fornito il loro consenso informato scritto per partecipare. Le caratteristiche fisiche e cardiovascolari dei soggetti sono mostrate nella Tabella I. Procedure Tutte le procedure erano conformi alla Dichiarazione di Helsinki e lo studio è stato approvato dal Comitato etico della facoltà di scienze MEDICINA DELLO SPORT 645 MOHEBBI Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise dell’educazione fisica e dello sport dell’Università di Guilan. Prima dei test, abbiamo misurato la pressione arteriosa a riposo, la massa di grasso corporeo, l’indice di massa corporea, il peso corporeo, l’altezza e l’1RM. Tutti i soggetti hanno svolto tre sessioni sperimentali in diversi giorni con intervalli di riposo di 72 ore: 1) esercizio di resistenza degli arti superiori; 2) esercizio di resistenza degli arti inferiori; 3) sessione di controllo. Le tre diverse sessioni sono state effettuate in ordine casuale. Sono stati misurati e analizzati i valori pre- e post-esercizio di PAS e PAD. Tutti i soggetti sono stati istruiti a non svolgere attività fisiche faticose e a non consumare alcolici o bevande a base di caffeina 48 ore prima dei test, ed è stato chiesto loro di consumare il loro normale pasto 2 ore prima dell’inizio delle sessioni sperimentali, le quali sono state condotte dalle 16.00 alle 18.00 per controllare la variazione diurna nella pressione arteriosa. Il laboratorio aveva una temperatura media di 22 °C e un’umidità media del 50%. Misurazioni della pressione arteriosa Figure 1.—Changes in systolic and diastolic blood pressure during the recovery period of upper and lower limbs resistance exercise. # P<0.05 vs. rest; † vs. CON. UL: upper limb; LL: lower limb; CON: control. Figura 1. — Variazioni nella pressione arteriosa sistolica e diastolica durante il periodo di recupero conseguente all’esercizio di resistenza degli arti superiori e inferiori. # P<0,05 vs. riposo; † vs. CONTROLLO. UL: upper limb; LL: lower limb; CON: control. session (CON). The UL, LL and CON sessions were performed in a randomized order. Preand postexercise values of SBP and DBP were measured and analyzed. All subjects were prevented from strenuous physical activity and consuming alcoholic or caffeinated drinks 48 h before the test and asked to sustain their normal meal 2 h before the beginning of the experimental sessions, which was carried out from 4:00-6:00 pm to control diurnal variation in blood pressure. The laboratory had a mean temperature of 22 °C and a mean humidity of 50%. Blood pressure measurements In clinical evaluation sessions, after a 5-min rest in a seated position, blood pressure was 646 Nelle sessioni di valutazione clinica, dopo un periodo di riposo di 5 minuti in posizione seduta, la pressione arteriosa è stata misurata tre volte nel corso di due diverse visite. I soggetti sono stati esclusi se la media degli ultimi due valori ottenuti nel corso di ciascuna visita per le pressioni arteriosa sistolica e arteriosa diastolica era superiore rispettivamente a 139 e 89 mmHg. La pressione arteriosa pre- e post-esercizio è stata misurata da seduti ogni 15 minuti per 60 minuti (R15, R30, R45 e R60). Ad ogni visita, la pressione arteriosa è stata misurata dallo stesso osservatore esperto utilizzando uno sfigmomanometro a mercurio standard (ALPK2, Giappone), prendendo rispettivamente la prima e la quinta fase dei suoni di Korotkoff come valori della pressione arteriosa sistolica e diastolica. Siamo consapevoli che la misurazione della pressione intra-arteriosa è considerata il metodo di riferimento standard per valutare la pressione arteriosa e che il metodo auscultatorio tende a sottostimare questo parametro. Tuttavia, la misurazione intra-arteriosa è una procedura invasiva che potrebbe mettere a rischio i partecipanti, ed è per questo motivo che il suo utilizzo in soggetti sani è vivamente sconsigliato 15, 16. Test 1RM In due sessioni separate e almeno 10 giorni prima degli esperimenti, i test 1RM sono stati effettuati per gli 8 esercizi di resistenza esterna costante dinamica, utilizzando pesi liberi (shoulder press, MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise measured three times during two different visits. Participants were excluded if the average of the last two values obtained during each visit for systolic and diastolic blood pressures was higher than 139 and 89 mmHg, respectively. Pre- and postexercise blood pressure was measured in the sitting position every 15 min for 60 min (R15, R30, R45, and R60). At each visit, blood pressure was measured by the same experienced observer using a standard mercury sphygmomanometer (ALPK2, Japan), taking the first and the fifth phases of Korotkoff sounds as systolic and diastolic values, respectively. We are aware that intra-arterial pressure measurement is considered the golden standard method for assessing blood pressure and that the auscultation method tends to underestimate this parameter. However, the intra-arterial measurement is an invasive procedure that might put participants at risk, and that is why its use in healthy subjects is highly avoided.15, 16 1RM test In two separate sessions and at least 10 days prior to the experiments, 1RM tests performed for the 8 dynamic constant external resistance exercises using free weights (shoulder press, bench press, biceps curl, squat) or a universal weight machine station (leg press, leg extension, leg curl and lat pull-down). Two exercises for UL and two exercises for LL were performed in each session. In this regard, a weight that can be lifted maximally to fatigue after 2-10 repetitions has been used to calculate 1RM according to the formula proposed by Brzycki.17 Also before the 1RM tests, participants underwent two familiarization sessions in non-consecutive days. Exercise protocols First, the volunteers remained seated in a comfortable chair for 20 min and BP were measured each 5 min. The average of 3 last measurements recorded as resting value. Experimental session was postponed to another day, if the resting value of blood pressure was abnormal. All subject performed 3 sets of 10 repetitions with 65% of their specific 1RM resistance exercise with UL (shoulder press, lat pull down, bench press and biceps curl) or LL (leg press, leg extension, leg curl and squat). Two min rest interval was set between the sets and exercises. Thus total time of the exercise was approximately 26 min. Vol. 67 - No. 4 MOHEBBI bench press, biceps curl, squat) o una stazione di pesi universale (leg press, leg extension, leg curl e lat pull-down). In ciascuna sessione, sono stati effettuati due esercizi per gli arti superiori e due per gli arti inferiori. Al riguardo, un peso che può essere sollevato al massimo fino all’affaticamento dopo 2-10 ripetizioni è stato utilizzato per calcolare l’1RM in base alla formula proposta da Brzycki 17. Inoltre, prima dei test 1RM, i partecipanti hanno effettuato due sessioni di familiarizzazione in giorni non consecutivi. Protocolli di esercizio fisico Per prima cosa, i volontari sono rimasti seduti su una sedia confortevole per 20 minuti e la pressione arteriosa è stata misurata ogni 5 minuti. La media delle ultime 3 misurazioni è stata registrata come valore di riposo. Se il valore di riposo della pressione arteriosa era anomalo, la sessione sperimentale è stata posticipata a un giorno diverso. Tutti i soggetti hanno eseguito 3 serie da 10 ripetizioni di un esercizio di resistenza degli arti superiori (shoulder press, lat pull down, bench press e biceps curl) o degli arti inferiori (leg press, leg extension, leg curl e squat) al 65% della loro 1RM specifica. Tra le serie e gli esercizi sono stati consentiti due minuti di riposo. Pertanto, la durata totale dell’esercizio fisico è stata di circa 26 minuti. Sessione di controllo Le procedure della sessione di controllo erano le stesse delle sessioni per gli arti superiori e inferiori; tuttavia, nel periodo corrispondente all’esercizio fisico, i volontari sono rimasti a riposo, seduti su una sedia confortevole per 20 minuti. In tale sessione, i volontari non hanno effettuato alcun esercizio fisico e sono rimasti invece seduti per 26 minuti. Le misurazioni della pressione arteriosa sono state effettuate nello stesso punto temporale delle sessioni di esercizio fisico. Analisi statistica L’analisi della varianza (ANOVA) per misure ripetute (3 gruppi per diversi punti temporali) è stata utilizzata per analizzare i dati e, quando la differenza era significativa, il test post-hoc di Bonferroni è stato utilizzato per i confronti a coppie, con un valore P≤0,05. Risultati Non è stata osservata nessuna differenza significativa tra le sessioni sperimentali nel livello pre- MEDICINA DELLO SPORT 647 Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise MOHEBBI Control session The procedures of the CON were the same as in UL and LL sessions; however, at the period corresponding to exercise, the volunteers remained resting, seated in a comfortable chair for 20 min. In this session, the volunteers performed no exercise and instead sat down for 26 min. BP measurements were performed at the same time point of the exercise sessions. Statistical analysis The analysis of variance (ANOVA) with repeated measures (3 groups by different time points) was used to analyze data and when the difference was significant, the Bonferroni posthoc test was used for pairwise comparisons, with a value of P≤0.05. esercizio di PAS e PAD. Inoltre, tali variabili non sono cambiate in maniera significativa durante la sessione di controllo. Pressione arteriosa La pressione arteriosa sistolica (PAS) post-esercizio in tutti i punti misurati era significativamente più bassa rispetto ai valori pre-esercizio in entrambe le sessioni di esercizio fisico degli arti superiori e inferiori. Tuttavia, è stata osservata una differenza significativa solo 30 minuti dopo l’esercizio di resistenza degli arti inferiori rispetto al gruppo di controllo. Non sono state osservate differenze significative tra i punti post-esercizio misurati e le sessioni per gli arti superiori e inferiori. La pressione arteriosa diastolica (PAD) non ha mostrato alcun cambiamento in nessuna sessione (Figura 1). Discussione Results No significant differences were observed between experimental sessions in pre-exercise level of SBP and DBP. Also these variables did not change significantly during CON session. Blood pressure Post-exercise SBP in all measured points were significantly lower copmpare to the preexercise values in both UL and LL resistance exercise trails. However, a significant difference was observed only 30 min after LL resistance exercise when compared to the control group. No significant differences were observed between post-exercise measured points and trials for UL and LL. DBP had no change in all trials (Figure 1). Discussion The aim of the present study was to investigate and comparing the SBP and DBP during recovery from UL and LL resistance exercises. Our results shown that both resistance exercise trials (UL and LL) were effective in promoting reductions in post-exercise blood pressure. The main finding was that the UL and LL resistance exercise elicited PEH of SBP for 1 h after exercise and no change of DBP in young healthy individuals, so that, there was no significant difference between UL and LL in postexercise blood pressure responses. Some studies that using exercises for the 648 Obiettivo del presente studio è stato quello di esaminare e confrontare la PAS e la PAD durante il recupero, dopo esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori. I nostri risultati mostrano che entrambe le sessioni degli esercizi di resistenza (arti superiori e inferiori) sono state efficaci nel promuovere riduzioni della pressione arteriosa post-esercizio. Il principale risultato è stato che gli esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori hanno provocato un’ipotensione post-esercizio (IPE) della PAS per 1 ora dopo l’esercizio fisico e nessun cambiamento nella PAD in giovani individui sani, di modo che non sono state osservate differenze significative tra le risposte della pressione arteriosa dopo l’esercizio fisico degli arti superiori e inferiori. Alcuni studi che hanno utilizzato esercizi per l’intero corpo (in genere, un esercizio per ciascun gruppo muscolare) hanno osservato riduzioni nella PAS e/o nella PAD. Ad esempio, Simão et al. 8, Mohebbi et al. 7, Rezk et al. 18 e Brojerdi et al. 19 hanno utilizzato numerosi esercizi fisici, ma ciascuno diretto a uno specifico gruppo muscolare, coinvolgendo gli arti superiori e inferiori. È interessante notare che la risposta IPE agli esercizi di resistenza, in particolare degli arti superiori e inferiori, ha ricevuto finora una minore attenzione, per cui è difficile fare confronti. Per quanto concerne gli esercizi di resistenza degli arti superiori, Rodriguez et al. 10 non hanno osservato nessun cambiamento significativo nella PAS e nella PAD dopo i tradizionali metodi della serie multipla (multiple set) e delle tre serie (tri set), nei quali sono stati usati sei esercizi per due diversi grup- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise whole body (generally, one exercise for each muscle group) observed reductions in the SBP and/or DBP. For example, Simão et al.,8 Mohebbi et al.,7 Rezk et al.18 and Brojerdi et al.19 used several exercises, but each one targeting a specific muscle group, involving UL and LL. Interestingly, PEH response to resistance exercise particularly with UL and LL is less studied so, it is difficult to make comparisons. As regards of UL resistance exercise, Rodriguez et al.10 observed no significant change in the SBP and DBP after both of traditional multiple set and tri-set methods that six exercises were used for two distinct muscular groups (chest and back). Polito et al.11 failed to induce a hypotensive response in either SBP or DBP following three series of 12 maximal repetitions of knee extension unilaterally and bilaterally. In contrast, the study conducted by Dias et al.12 verified PEH of SBP that starting from 40 min, lasting up to 90 min and no change of DBP followed by both UL and LL resistance exercises and observed no differencess for SBP and DBP between the performance modes. Furthermore, MacDonald et al.9 observed PEH of SBP up to 60 minutes, using LL resistance exercise (leg press) performed with load corresponding to 65% of 1RM for 15 minutes continuously and with limb alternation. In another study, Polito et al.20 investigated the effects of muscle mass and number of sets (6 vs. 10) on PEH following resistance exercises (biceps curl vs. leg extension) with 10 repetitions at 12RM workload and observed PEH of SBP just for the situation that combined large muscle mass (leg extension) and high volume (10 sets). Hence, it is feasible to think that both variables can influence the PEH. However, in the present study, the UL and LL resistance exercise performed at 65% of 1RM provoked PEH of SBP during the recovery period, similarly. In contrast to the results of the present research, Polito et al., in two separate studies 11, 20 and also Rodriguez et al.10 failed to observe a significant PEH following UL and/or LL resistance exercise. These conflicting results regarding recovery blood pressure may be related to the muscle mass involved in exercise. In the present study, the subjects performed 3 sets of 10 repetitions of the 4 exercises for UL and LL. Likely the exercising muscle mass was greater than in the other studies.10, 11, 20 One of the physiological mechanisms that could explain the influence of muscle mass on blood pressure after resistance exercise is the reduction in vascular resistance, caused by the re- Vol. 67 - No. 4 MOHEBBI pi muscolari (torace e dorso). Polito et al. 11 non sono riusciti a indurre una risposta ipotensiva nella PAS o nella PAD in seguito a tre serie da 12 ripetizioni massimali di estensione del ginocchio, unilateralmente e bilateralmente. Al contrario, lo studio condotto da Dias et al. 12 ha confermato l’IPE della PAS, la quale è insorta dopo 40 minuti ed è durata fino a 90 minuti, mentre nessun cambiamento della PAD ha fatto seguito agli esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori e non è stata osservata nessuna differenza tra la PAS e la PAD nelle diverse modalità di performance. Inoltre, MacDonald et al. 9 hanno osservato un’IPE della PAS fino a 60 minuti, utilizzando un esercizio di resistenza degli arti inferiori (leg press) con un carico corrispondente al 65% dell’1RM per 15 minuti, in maniera continuativa e con alternanza degli arti. In un altro studio, Polito et al. 20 hanno esaminato gli effetti della massa muscolare e del numero di serie (6 vs. 10) sull’IPE in seguito a esercizi di resistenza (biceps curls vs. leg extension) con 10 ripetizioni e un carico di lavoro di 12RM e hanno osservato un’IPE della PAS solo per la situazione che combinava una grande massa muscolare (leg extension) e un elevato volume (10 serie). Di conseguenza è pensabile che entrambe le variabili possano influenzare l’IPE. Tuttavia, in maniera analoga, nel presente studio l’esercizio di resistenza degli arti superiori e inferiori effettuato al 65% di una ripetizione massimale (1RM) ha provocato un’IPE della PAS durante il periodo di recupero. In contrasto con i risultati della presente ricerca, Polito et al. 11, 20, in due studi separati, e Rodriguez et al. 10, non sono riusciti a rilevare un’IPE significativa in seguito all’esercizio di resistenza degli arti superiori e/o degli arti inferiori. Tali risultati contrastanti concernenti la pressione arteriosa durante il recupero possono essere correlati alla massa muscolare coinvolta nell’esercizio fisico. Nel presente studio, i soggetti hanno effettuato 3 serie da 10 ripetizioni dei 4 esercizi degli arti superiori e inferiori. Presumibilmente, la massa muscolare sottoposta all’esercizio fisico era maggiore rispetto a quella degli altri studi 10, 11, 20. Uno dei meccanismi fisiologici che potrebbero spiegare l’influenza della massa muscolare sulla pressione arteriosa dopo l’esercizio di resistenza è la riduzione della resistenza vascolare, causata dal rilascio di sostanze vasodilatatrici prodotte dall’endotelio (ad es. ossido di azoto e prostaglandine). Lo stimolo per la liberazione di tali sostanze sembra essere causato da un aumento del flusso di sangue 3. Pertanto, è possibile ipotizzare che una maggiore massa muscolare attivata durante l’attività, se tutte le altre MEDICINA DELLO SPORT 649 MOHEBBI Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise lease of vasodilating endothelial substances (e.g., nitric oxide and prostaglandins). The stimulus for the liberation of such substances seems to be caused by an increase in blood flow.3 Therefore, it may be assumed that a larger muscle mass activated during the activity, if all the other variables are kept constant, would raise the need for blood in the active region thus favoring PEH. On the other hand, it is indicated that SBP following resistance exercise performed at moderate-to-high workload is influenced by the muscle mass engaged in the effort and the number of sets performed.20 The studies that have successfully observed PEH and that have used training protocols that were more in tune with the reality of exercise prescription have used 12,21, 22 15,7, 8 and 18 8, 23 sets. In the present study, the number of sets (12 sets) was higher than that used in Polito and Rodriguez studies. However, the selected exercises were applied to muscle groups of different sizes. The same mechanism related to muscle mass can be attributed to the influence of the number of sets on hypotension after resistance exercise. The higher the number of sets developed for a muscle group, the stronger must be the action of the blood flow over the endothelial region of the muscle groups. The relationship between the number of sets and PEH was described in a previous study.20 According to other study,7 it appears that for occurrence of PEH, the intensity and duration of resistance exercise are not necessary to be greater and longer than 40% of 1RM and average 15 min, respectively. Thus in the study of MacDonald et al.9 that used 1 set of leg press for 15 min, probably the exercising muscle mass and duration of resistance exercise have been the reason of PEH. Moreover, resistance protocols typically differ among studies, and these differences may likely be responsible for some of the variations seen in the results. The exercise intensity, number of sets, rest intervals and stations of resistance exercise in the current study differed in regard to Polito et al.11, 20 and Rodriguez et al.10 studies. The resulting differences in the degree of metabolic stress produced by these different protocols may be enough to affect recovery blood pressure. Similarly to the results of the present research, Dias et al.,12 MacDonald et al.,9 Polito et al.20 and Mohebbi et al.7 observed significant PEH of SBP and no change of DBP following 650 variabili sono mantenute costanti, aumenti la necessità di sangue nella regione attiva, favorendo l’ipotensione postesercizio. D’altro canto, è stato indicato che la pressione arteriosa sistolica (PAS) dopo l’esercizio di resistenza effettuato a un carico di lavoro da moderato a elevato è influenzata dalla massa muscolare coinvolta nello sforzo e dal numero di serie effettuate 20. Gli studi che hanno efficacemente osservato l’IPE e che hanno utilizzato protocolli di allenamento più in linea con la realtà di prescrizione dell’esercizio fisico hanno utilizzato 12 21, 22, 15 7, 8 e 18 8, 23 serie. Nel presente studio, il numero di serie (12 serie) era più elevato rispetto a quello utilizzato negli studi di Polito e Rodriguez. Tuttavia, gli esercizi selezionati sono stati applicati a gruppi muscolari di diverse dimensioni. Lo stesso meccanismo relativo alla massa muscolare può essere attribuito all’influenza del numero di serie sull’ipotensione post-esercizio di resistenza. Più elevato è il numero di serie sviluppate per un gruppo muscolare, più forte deve essere l’azione del flusso ematico nella regione endoteliale dei gruppi muscolari. La relazione tra il numero di serie e l’IPE è stata descritta in un precedente studio 20. Secondo un altro studio 7, sembra che per l’occorrenza dell’IPE, non è necessario che l’intensità sia maggiore del 40% di 1RM e che la durata dell’esercizio di resistenza sia più lunga di 15 minuti. Pertanto, nello studio di MacDonald et al. 9 che ha utilizzato 1 serie di leg press per 15 minuti, probabilmente la massa muscolare coinvolta nell’esercizio fisico e la durata dell’esercizio di resistenza sono stati la causa dell’IPE. Inoltre, i protocolli di resistenza in genere differiscono tra gli studi, e tali differenze probabilmente potrebbero essere responsabili di alcune delle variazioni osservate nei risultati. L’intensità dell’esercizio fisico, il numero di serie, gli intervalli di riposo e le stazioni dell’esercizio di resistenza nel presente studio erano diversi rispetto a quelli degli studi di Polito et al. 11, 20 e Rodriguez et al. 10. Le derivanti differenze nel grado di stress metabolico prodotte da tali diversi protocolli potrebbero essere sufficienti per influenzare la pressione ematica durante il recupero. In maniera analoga ai risultati della presente ricerca, Dias et al. 12, MacDonald et al. 9, Polito et al. 0 e Mohebbi et al. 7 hanno osservato una significativa IPE della PAS e nessun cambiamento nella PAD in seguito all’esercizio di resistenza. Una delle possibili spiegazioni della più elevata sensibilità della PAS all’IPE potrebbe essere la postura che i soggetti adottano dopo l’esercizio fisico. Nonostante tutti gli studi menzionati abbiano scelto la posi- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise resistance exercise. One of the possible explanations for SBP’s higher sensitivity to PEH would be the posture subjects adopt after the exercise. Although all mentioned studies have chosen the seated position to assess arterial pressure, it was observed that the postexercise SBP declines more soundly in the seated position rather in the supine position.24 Conclusions The present findings have shown that the UL and LL resistance exercise elicited postexercise hypotension of SBP and no change of DBP in young healthy individuals. SBP falls were similar between UL and LL resistance exercises and lasted for at least 60 min that were similar to the ones usually reported after whole body resistance exercise that involve a greater muscle mass. It seems that the affect postresistance exercise hypotension some minimum magnitude of involved muscular mass is required and UL muscle mass is greater than the minimum one. However, because resistance training allows great manipulation of volume and intensity, the possible interaction between the number of sets and repetitions, number and type of exercises, workload and recovering intervals to produce PEH should be considered in future research. Using these exercise modes as an alternative can be recommended in the control of blood pressure, even for non-hypertensive people, in the prevention of hypertension. We also suggest that these kind of exercises can be used for individuals who may have trouble exercising with the upper and lower limbs, such as the handicapped or those who have spinal cord injuries or diabetic foot, besides contributing to the health of those who have an elevated SBP. References/Bibliografia 1) Kenney MJ, Seals DR. Post-exercise hypotension key features, mechanisms, and clinical significance. Hypertension 1993;22:653-64. 2) MacDonald JR. Potential causes, mechanisms, and implications of postexercise hypotension. J Hum Hypertens 2002;16:225-36. 3) Halliwill JR. Mechanisms and clinical implications of post-exercise hypotension in humans. Exerc Sports Sci Rev 2001;29:65-70. 4) Pescatello LS, Franklin BA, Fagard R, Farquhar WB, Kelley GA, Ray CA. American College of Sports Medicine. Position stand. Exercise and Hypertension. Med Sci Sports Exerc 2004;36:533-53. Vol. 67 - No. 4 MOHEBBI zione seduta per valutare la pressione arteriosa, è stato osservato che la PAS post-esercizio si riduce in misura maggiore nella posizione seduta piuttosto che in posizione supina 24. Conclusioni I presenti risultati hanno mostrato che l’esercizio di resistenza degli arti superiori e inferiori ha causato un’ipotensione post-esercizio della PAS e nessun cambiamento nella PAD in giovani individui sani. Le riduzioni nella PAS erano simili tra gli esercizi di resistenza degli arti superiori e inferiori e sono durate per almeno 60 minuti, il che è simile ai valori riportati abitualmente dopo un esercizio di resistenza dell’intero corpo che coinvolge una maggiore massa muscolare. Sembra che per influenzare l’ipotensione post-esercizio di resistenza sia necessaria una grandezza minima della massa muscolare coinvolta e che la massa muscolare degli arti superiori sia maggiore rispetto a quella minima. Tuttavia, poiché l’allenamento della resistenza consente una grande manipolazione del volume e dell’intensità, future ricerche devono prendere in considerazione la possibile interazione tra numero di serie e ripetizioni, numero e tipo di esercizi fisici, carico di lavoro e intervalli di recupero per produrre l’IPE. L’utilizzo di queste modalità di esercizio fisico come alternativa può essere raccomandato nel controllo della pressione arteriosa, anche per le persone non ipertese, per la prevenzione dell’ipertensione. Suggeriamo anche che tale tipo di esercizi fisici siano utilizzati per gli individui che hanno problemi ad allenarsi con gli arti superiori e inferiori, come i portatori di handicap fisici o le persone con lesioni del midollo spinale o con il piede diabetico, oltre che per contribuire alla salute di coloro che hanno una PAS elevata. 5) Almeida WS, Lima LCJ, Cunha RR, Simoes HG, Nakamura FY, Campbell CSG. Post-exercise blood pressure responses to cycle and arm-cranking. Science&Sports 2010;25:74-80. 6) Mota MR, Pardono E, Lima LCJ, Arsa G, Bottaro M, Campbell CSG et al. Effects of treadmill running and resistance exercises on lowering blood pressure during the daily work of hypertensive subjects. J Strength Cond Res 2009;23:2331-38. 7) Mohebbi H, Rahmaninia F, Sheikholeslami Vatani D, Faraji H. Post-exercise responses in blood pressure, heart rate and rate pressure product in endurance and resistance exercise. MED SPORT 2010;63:209-19. 8) Simao R, Fleck SJ, Polito M, Monteiro W, Farinatti P. Effects of resistance training MEDICINA DELLO SPORT intensity, volume and session format on the postexercise hypotensive response. J Strength Cond Res 2005;19:853-8. 9) MacDonald JR, MacDougall JD, Interisano SA, Smith KM, McCartney N, Moroz JS. Hypotension following mild bouts of resistance exercise and submaximal dynamic exercise. Eur J Appl Physiol 1999;79:148-54. 10) Rodriguez D, Polito MD, Bacurau RFP, Prestes J, Pontes FL. Effect of different resistance exercise methods on postexercise blood pressure. Int J Exerc Sci 2008;1:153-62. 11) Polito MD, Rosa CC, Schardong P. Acute cardiovascular responses on knee extension at different performance modes. Rev Bras Med Esporte 2004;10:177-80. 12) Dias I, Simao R, Novaes J. The resis- 651 MOHEBBI Blood pressure responses to upper and lower limbs resistance exercise tive exercises influence in different muscular groupments on blood pressure. Fit Perf J 2007;6:71-5. 13) Halliwill JR, Taylor JA, Eckberg DL. Impaired sympathetic vascular regulation in humans after acute dynamic exercise. J Physiol 1996;495:279-88. 14) Hussain ST, Smith RE, Medbak S, Wood RF, Whipp BJ. Haemodynamic and metabolic responses of the lower limb after high intensity exercise in humans. Exp Physiol 1996;81:173-87. 15) Perloff D, Grim C, Flack J, Frohlich ED, Hill M, MacDonald M et al. Human blood pressure determination by sphygmomanometer. Circulation 1993;88:2460-70. 16) Raftery EB. 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Subacute behavior of the blood pressure after power training in controlled hypertensive individuals. Rev Bras Med Esporte 2005;11:307-9. 23) Polito MD, Simao R, Senna GW, Farinatti PTV. Hypotensive effects of resistance exercises performed at different intensities and same work volumes. Rev Bras Med Esporte 2003;9:74-7. 24) Raine NM, Cable NT, George KP, Campbell IG. The influence of recovery posture on post-exercise hypotension in normotensive men. Med Sci Sports Exerc 2001;33:404-12. Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript. Received on May 24, 2012. - Accepted for publication on July 8, 2014. Corresponding author: H. Mohebbi, Exercise Physiology, Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Guilan, P.O. Box 1438, Rasht, Iran. E-mail: [email protected] 652 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Orthopedic area Area ortopedica MED SPORT 2014;67:653-68 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Punti dell’agopuntura comuni e parametri di trattamento delle terapie agopunturali per l’osteoartrosi del ginocchio H. MA 1, S. ZHANG 2, X. ZHANG 3 1Shanghai University of Sport, Shanghai, China University of Tennessee, Knoxville, TN, USA 3South China Normal University, Guangzhou, China 2The SUMMARY Aim. The purpose of this paper was to review the clinical studies of efficacy of acupuncture on treatment of knee osteoarthritis (OA). The review focused on assessments of validity of acupuncture, common acupoints, acupuncture treatment parameters, outcome measures, and treatment strategy for knee OA. Methods. PubMed and China National Knowledge Infrastructure (CNKI) (from the origin of the databases to March 2013) were searched using keywords of acupuncture and knee OA as the keywords in the field of title and randomized controlled in the field of abstract. Studies were excluded if they: 1) had non-significant findings between acupuncture group and control group; 2) used a method other than the fine needle stimulating method; 3) used animals; 4) did not have a control group; and 5) did not have objective outcome measures. The external validity of the studies was assessed based on the recommendations of the Standards for Reporting Interventions in Clinical Trials of Acupuncture. Results. A total of 39 studies were included in this review with 11 studies published in English and 28 studies in Chinese. Among the included studies, percent of studies that reported relevant treatment related parameters ranged from 97.4% for needle stimulation, 48.7% for depth of insertion to 23.1% for practitioners’ background. The most common treatment parameters used in the studies were 20 min (64.1%) for needle retention time 10-15 (61.54%) for number of treatment sessions twice per week (25.6%) for treatment frequency, and 40-70 for number of patients. The most common outcome evaluation methods were Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis Index, Visual Analog Scale and 36-Item Short-Form Health Survey. Finally, the top eight most commonly used acupoints were GB34, ST36, EX-LE4, 5, SP9, ST35, SP6, SP10, ST34 and Ex-LE2 among the 33 acupoints used in the included studies. Most studies chose acupoints around the knee and some of the studies chose acupoints away from knee based on the dialectical treatment principle of Traditional Chinese Medicine. In addition, the Ashi point was the main acupoint in some knee OA treatments. Conclusion. None of the studies provided all of items of STRICTA’s checklist for external validity criteria of the. The review results of these studies indicated that there were differences in the acupoints chosen by Chinese and international researchers. Key words: Acupuncture - Osteoarthritis, knee - Medicine, Chinese traditional. RIASSUNTO Obiettivo. Obiettivo del presente articolo è stato quello di passare in rassegna gli studi clinici relativi all’efficacia dell’agopuntura nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio (OG). La presente review si è concentrata sulla validità dell’agopuntura, gli agopunti comuni, i parametri del trattamento agopunturale, le misure di esito e la strategia terapeutica per l’osteoartrosi del ginocchio. Metodi. È stata condotta una ricerca dei database PubMed e CNKI (China National Knowledge Infrastructure) (dalla creazione dei database fino a marzo 2013) usando le parole chiave “agopuntura” e “OA del ginocchio” nel campo Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 653 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis del titolo e “randomizzato controllato” nel campo dell’abstract. Gli studi sono stati esclusi se: 1) non riportavano esiti significativi tra il gruppo sperimentale e il gruppo di controllo; 2) usavano un metodo diverso dalla stimolazione con aghi; 3) usavano animali; 4) non includevano un gruppo di controllo e 5) non avevano misure di esito obiettive. La validità esterna degli studi è stata valutata in base alle raccomandazioni STRICTA (Standards for Reporting Interventions in Clinical Trials of Acupuncture). Risultati. La presente review ha incluso un totale di 39 studi, di cui 11 studi in lingua inglese e 28 studi in lingua cinese. Negli studi inclusi, le percentuali dei parametri rilevanti associati al trattamento erano del 97,4% per la stimolazione con aghi, del 48,7% per la profondità di inserimento e del 23,1% per la formazione dei medici. I parametri di trattamento più comuni usati negli studi erano 20 minuti (64,1%) per il tempo di mantenimento dell’ago, 10-15 (61,54%) per il numero delle sessioni di trattamento, due volte alla settimana (25,6%) per la frequenza del trattamento e 40-70 per il numero di pazienti. I metodi più comuni di valutazione degli esiti erano l’indice WOMAC (Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis Index), la scala visuale analogica (Visual Analog Scale, VAS) e l’SF-36 (36Item Short-Form Health Survey). Infine, tra i 33 agopunti usati negli studi inclusi, gli otto agopunti usati più spesso erano GB34, ST36, EX-LE4, 5, SP9, ST35, SP6, SP10, ST34 ed Ex-LE2. La maggior parte degli studi ha scelto agopunti nell’area attorno al ginocchio, mentre alcuni studi hanno scelto agopunti lontani dal ginocchio in base al principio di trattamento dialettico della medicina tradizionale cinese. Inoltre, il punto Ashi era l’agopunto principale in alcuni dei trattamenti per l’osteoartrosi del ginocchio. Conclusioni. Nessuno degli studi ha fornito tutti gli elementi della lista di controllo STRICTA per i criteri di validità esterni. I risultati della review di tali studi hanno indicato differenze negli agopunti scelti dai ricercatori cinesi e internazionali. Parole chiave: Agopuntura - Osteoartrosi, ginocchio - Medicina, tradizionale cinese. O steoarthritis (OA) is the most common form of arthritis and a joint degeneration disease to articular cartilage.1 It demonstrates variable degrees of mild synovitis, narrowing of joint space, and changes in subchondral bones.2 OA is commonly found in lower extremity joints, especially knee and hip, and spine. Symptoms of patients with knee OA include knee pain, decreased functional capacity, and limitations of daily activity, especially in elderly patients.3 Currently there is no cure for OA. Most guidelines recommend a multimodal pharmacological and non-pharmacological approach until total knee replacement is indicated.4 Pharmacological treatment generally consists of nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Treatments are usually combined with patient education, social support, and physical therapy. However, these multimodal approaches are often ineffective or have only short-term effects 5. Acupuncture is one of the oldest methods of traditional Chinese medicine (TCM) and a popular alternative medical procedure. At the 1997 National Institutes of Health Consensus Conference on acupuncture, the acupuncture is widely recommended for the relief or prevention of pain and for the treatment of such health conditions as headaches, stress, nose and throat conditions, addictions and allergies.6 It was also proposed as an option for reducing the dose or avoiding the use of medication. It has been also used to manage knee OA. The Standards for Reporting Interventions in Clinical Trials of Acupuncture (STRICTA) were 654 L’ osteoartrosi (OA) è la forma di artrite più diffusa e rappresenta una malattia degenerativa della cartilagine articolare 1. Tale malattia mostra gradi variabili di sinovite moderata, restringimento dello spazio articolare e alterazioni delle ossa sub condrali 2. L’OA è comunemente osservata nelle articolazioni degli arti inferiori, soprattutto ginocchio, anca e rachide. I sintomi riportati dai pazienti affetti da osteoartrosi includono dolore al ginocchio, ridotta capacità funzionale e limitazioni delle attività quotidiane, soprattutto nei pazienti anziani 3. Attualmente non esiste nessuna cura per l’OA. La maggior parte delle linee guida raccomandano un approccio farmacologico e non farmacologico multimodale finché non è indicata la sostituzione totale del ginocchio 4. Il trattamento farmacologico in genere consiste di farmaci antinfiammatori non steroidei. I trattamenti sono in genere accompagnati dall’educazione del paziente, dal supporto sociale e dalla terapia fisica. Tuttavia, tali approcci multimodali si rivelano spesso inefficaci o hanno effetti solo nel breve termine 5. L’agopuntura è uno dei metodi più antichi della medicina tradizionale cinese (MTC) e rappresenta una popolare procedura medica alternativa. Nella conferenza di consenso sull’agopuntura del National Institutes of Health, tenutasi nel 1997, l’agopuntura è stata fortemente raccomandata per il sollievo o la prevenzione del dolore e per il trattamento di condizioni mediche come cefalea, stress, condizioni di naso e gola, dipendenze e allergie 6. È stata inoltre proposta quale opzione per ridurre le dosi o evitare l’uso dei medicinali. È stata inoltre usata per gestire l’osteoartrosi del ginocchio. Le linee guida STRICTA (Standards for Reporting MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis designed to improve reporting of acupuncture clinical trials, and thereby facilitating their interpretation and replication.7 In new STRICTA’s checklist, the word “controlled” is replaced by “clinical”, to indicate that STRICTA is applicable to broader range of clinical trial designs, including uncontrolled outcome studies and case reports.7 Purepong et al.8 reviewed a total of 16 randomized clinical trials of acupuncture for knee OA pain between1973 and 2011. Due to the limitation of resources, the review only included the databases in English. As for the supporting literature of acupuncture treatment, only works in Thai and English were included.8 Cao et al.9 evaluated the efficacy of treatment with acupuncture for knee osteoarthritis and found acupuncture provided significantly better relief from knee osteoarthritis pain and a larger improvement in function than sham acupuncture, standard care treatment, or waiting for further treatment. Ezzo et al.10 examined trials of acupuncture for knee OA, to assess the methodological quality of the trials and determine whether low-quality trials are associated with positive outcomes, to document adverse effects, to identify patient or treatment characteristics associated with positive response, and to identify areas of future research. They found that acupuncture may play a role in the treatment of knee OA. Future research should define an optimal acupuncture treatment, measure quality of life, and assess acupuncture combined with other modalities. Therefore, the purpose of this paper was to review the clinical studies of efficacy of acupuncture on treatment of knee OA. The review focused on assessments of validity of acupuncture, common acupuncture points (acupoints), acupuncture treatment parameters, outcome measures, and treatment strategy for knee OA. Materials and methods English publications in the PubMed from 1973 to March 2013 were searched using keywords of acupuncture and knee osteoarthritis in the title field and randomized control in the abstract (Figure 1). A total of 16 papers were retrieved. Eleven papers were included in the review and five were excluded as one is review paper, one is non-randomized control study and three others do not have outcome measures. Additional exclusion criteria were applied to the retrieved papers. Studies were excluded if they 1) had non-significant findings between Vol. 67 - No. 4 MA Interventions in Clinical Trials of Acupuncture) sono state concepite per migliorare la segnalazione degli studi clinici sull’agopuntura e facilitarne in tal modo l’interpretazione e la replicazione7. Nella nuova lista di controllo STRICTA, la parola “controllato” è stata sostituita da “clinico” per indicare che le linee guida STRICTA sono applicabili a una più ampia gamma di disegni di studi clinici, inclusi gli studi non controllati sugli esiti e le segnalazioni di casi 7. Purepong et al.8 hanno passato in rassegna un totale di 16 studi clinici randomizzati relativi all’agopuntura per il trattamento del dolore nell’osteoartrosi del ginocchio condotti tra il 1973 e il 2011. A causa della scarsità delle risorse, la review ha incluso solamente database in lingua inglese. Per quanto concerne la letteratura di supporto del trattamento agopunturale, sono stati inclusi solo i lavori in lingua tailandese e inglese 8. Cao et al.9 hanno valutato l’efficacia del trattamento agopunturale per l’osteoartrosi del ginocchio e hanno osservato che l’agopuntura ha prodotto un sollievo del dolore significativamente maggiore e un miglioramento maggiore della funzione nell’osteoartrosi del ginocchio rispetto all’agopuntura simulata, al trattamento standard di cura o all’attesa di un ulteriore trattamento. Ezzo et al.10 hanno esaminato gli studi clinici sull’agopuntura per il trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio al fine di valutare la qualità metodologica degli studi, determinare se gli studi di bassa qualità fossero associati a esiti positivi, documentare gli effetti indesiderati, identificare le caratteristiche del trattamento o dei pazienti associate a una risposta positiva e identificare aree di futura ricerca. Tali autori hanno osservato che l’agopuntura può rivestire un ruolo importante nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio. Le ricerche future dovrebbero definire un trattamento agopunturale ottimale, misurare la qualità della vita e valutare l’agopuntura usata in combinazione con altre modalità. Pertanto, obiettivo del presente articolo è stato quello di passare in rassegna gli studi clinici relativi all’efficacia dell’agopuntura per il trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio (OG). La review si è concentrata sulla validità dell’agopuntura, sui punti di agopuntura comuni (agopunti), sui parametri del trattamento agopunturale, sulle misure di esito e sulla strategia terapeutica per l’osteoartrosi del ginocchio. Materiali e metodi È stata condotta una ricerca delle pubblicazioni in lingua inglese nel database PubMed, dal 1973 a marzo 2013, usando le parole chiave “agopuntura” e “osteoartrosi del ginocchio” nel campo del titolo e “randomizzato controllato” nel campo dell’abstract MEDICINA DELLO SPORT 655 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Figure 1.—Flow-chart for literature search. Figura 1. — Schema di flusso per la ricerca della letteratura acupuncture group and control group; 2) used a method other than the fine needle stimulating method; 3) used animals; 4) did not have a control group; and 5) did not have objective outcome measures. Chinese publications in the China National Knowledge Infrastructure (CNKI) from the 1973 to March 2013 were searched using the keywords of acupuncture and knee osteoarthritis in the title and randomized control in the abstract (Figure 1). A total of 44 papers were retrieved. A total of 28 studies published in Chinese journals were included in this review. External validity of included studies was examined base on the guidelines of the Standards for Reporting Interventions in Clinical Trials of Acupuncture (STRICTA).11 Data were extracted by two authors (HM and XZ) and independently agreed on eligibility. The numbers and percentages of studies which reported assessment of trial applicability for acupuncture treatments according to the STRICTA were included in Table I.12 Result Style of acupuncture, acupoints used, needle retention time, number of treatment sessions 656 (Figura 1). Sono stati individuati un totale di 16 articoli. Undici articoli sono stati inclusi nella review e cinque sono stati esclusi poiché uno era un articolo di review, un altro era uno studio controllato non randomizzato e tre non avevano misure di esito. Agli articoli individuati sono stati applicati ulteriori criteri di esclusione. Gli studi sono stati esclusi se 1) non riportavano esiti significativi tra il gruppo sperimentale e il gruppo di controllo; 2) usavano un metodo diverso dal metodo di stimolazione con aghi; 3) usavano animali; 4) non avevano un gruppo di controllo e 5) non avevano misure di esito obiettive. È stata condotta una ricerca delle pubblicazioni in lingua cinese nel database CNKI (China National Knowledge Infrastructure) dal 1973 a marzo 2013 usando le parole chiave “agopuntura” e “osteoartrosi del ginocchio” nel campo del titolo e “randomizzato controllato” nel campo dell’abstract (Figura 1). Sono stati individuati un totale di 44 articoli. Un totale di 28 studi pubblicati in riviste scientifiche cinesi sono stati inclusi nella presente review. La validità esterna degli studi inclusi è stata valutata in base alle linee guida STRICTA (Standards for Reporting Interventions in Clinical Trials of Acupuncture) 11. I dati sono stati estratti da due autori (HM e XZ), i quali hanno convenuto in maniera indipendente sull’eleggibilità. I numeri e le percen- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis and frequency of treatment were well reported in all 39 included studies (Table I). Almost all studies used needle stimulation (38 studies or 97.4%). A little less than two thirds of the studies reported rationales for treatments. About half of the trials (19 out of 39 or 48.7%) reported depths of insertion and other co-interventions. About 71% of the study reported needle type (e.g., gauge, length and manufacturer or material) while the practitioner’s backgrounds were reported less frequently (9 out of 39 or 23.1%). Table II summarized the treatment parameters associated with the included studies. The results showed that the most common use of retention time was 20 min (64.1%) while the most commonly used number of treatment sessions was 10-15(61.54%). The most commonly applied frequency was twice per week (mentioned in 10 of 39, 25.64%). A sample size of 40 - 70 patients was frequent number of patients involved in the reviewed studies. The assessment methods of knee OA treatment outcomes were listed in Table III. The most commonly used evaluation method for treatment outcomes was the Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) 13 and was used in 28studies (71.8%). The visual analog scale (VAS) and physical health scores of the 36-Item Short-Form Health Survey (SF-36) were used in 9 (23.1%) and 8 (20.5%) studies, respectively (Table III). Other outcome measures such as Lequesne knee questionnaire,14 Lysholm Knee Score Scale (LKSS),15 Joint-Specific Multidimensional Assessment of Pain ( J-MAP),16 Outcome Measures MA tuali degli studi che hanno riportato una valutazione dell’applicabilità dello studio per i trattamenti agopunturali secondo le linee guida STRICTA sono stati inclusi nella tabella I12. Risultati Lo stile di agopuntura, gli agopunti utilizzati, il tempo di mantenimento dell’ago, il numero di sessioni di trattamento e la frequenza di trattamento sono stati riportati in tutti e 39 gli studi inclusi (Tabella I). Quasi tutti gli studi hanno utilizzato la stimolazione con aghi (38 studi o 97,4%). Poco meno di due terzi degli studi hanno riportato la logica del trattamento. Circa metà degli studi (19 su 39 o 48,7%) hanno riportato le profondità di inserimento e altri interventi concomitanti. Circa il 71% degli studi hanno riportato il tipo di ago (ad esempio calibro, lunghezza e produttore o materiale), mentre la formazione dei medici è stata riportata meno frequentemente (9 su 39 o 23,1%). La Tabella II riassume i parametri di trattamento associati agli studi inclusi. I risultati hanno mostrato che il tempo di mantenimento usato più spesso era di 20 minuti (64,1%) mentre il numero più comune di sessioni di trattamento era di 10-15 (61,54%). La frequenza applicata più spesso era di due volte alla settimana (menzionata in 10 studi su 39, 25,64%). Una dimensione campionaria di 40-70 pazienti era il numero di pazienti inclusi più spesso negli studi passati in rassegna. I metodi di valutazione degli esiti di trattamento per l’osteoartrosi del ginocchio sono elencati nella tabella III. Il metodo di valutazione usato più spesso per gli esiti di trattamento era l’indice WOMAC (Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis Index) 13, il quale è stato utiliz- Table I.—Assessment of trial applicability for acupuncture treatment. Tabella I. — Valutazione dell’applicabilità degli studi per il trattamento agopunturale. External validity criteria Acupuncture rationale Acupuncture details Treatment regimen Cointervention Practitioner background Control intervention(s) Number (Percentage) Style of acupuncture Rationale for treatment Literature sources to justify rational Acupoints used Numbers of needles inserted Depths of insertion Responses elicited (e.g., de qi* or twitch response) Needle stimulation method (e.g., manual or electrical) Needle retention time Needle type (e.g. gauge, length and manufacturer or material) Number of treatment sessions Frequency of treatment moxibustion, cupping, herbs, exercises, life-style advice 39/39(100) 26/39(66.7) 10/39(25.6) 39/39(100) 25/39(64.1) 19/39(48.7) 18/39(46.2) 38/39(97.4) 39/39(100) 28/39(71.8) 39/39(100) 39/39(100) 16/39(41) 9/39(23.1) 19/39(48.7) *de qi: the confirmatory signal that the endogenous opioid system has been activated.12 Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 657 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Table II.—Acupuncture treatment parameters. Tabella II. — Parametri del trattamento agopunturale. Retention time (min) 10 15 20 30 Number of treatment sessions <10 10-15 16-20 >20 Frequency of treatment 1/month 2/month 1/week 2/week 3/week 4/week 5/week Number of patients <40 40-70 >70 Counts Percentage of 39 studies 2/39 6/39 25/39 6/39 5.13% 15.38% 64.1% 15.38% 10/39 24/39 3/39 2/39 25.64% 61.54% 7.69% 5.13% 2/39 1/39 7/39 10/39 8/39 4/39 7/39 5.13% 2.56% 17.95% 25.64% 20.51% 10.26% 17.95% 6/39 24/39 9/39 15.38% 61.54% 23.08% Table III.—Summary of significant improved outcome measures (P<0.05). Tabella III. — Riepilogo delle misure degli esiti migliorati in maniera significativa (P<0,05). Outcome measure SF-36 SF-16 VAS WOMAC self reported pain scale Oxford Knee Score Lequesne knee questionnaire LKSS J-MAP OARSI-OMERACT criteria Blood biomarkers Number of studies Index 8 1 9 28 2 1 4 1 2 1 3 Physical function; body pain; mental health EQ-VAS PQLC 1 1 Gait analysis 1 Pain Function Function Pain reduction & satisfaction Function Plasma cortisol Beta-endorphin Physical capability Psychological function Percentage of 39 studies we obtained 20.5% 2.6% 23.1% 71.8% 5.1% 2.6% 10.3% 2.6% 5.1% 2.6% 5.1% 2.6% 2.6% 2.6% 2.6% 2.6% References 20-27 28 20, 29-36 18, 21, 23-25, 28-31, 36-54 25,40 55 30, 56-58 34 44, 59 43 29, 40 29 40 18 18 35 WOMAC: Western Ontario and McMaster Universities; VAS: Visual Analogue Scale; SF-36: physical health scores of the 36-Item ShortForm Health Survey; LKSS: Lysholm Knee Score Scale; ROM: Range of motion; J-MAP: Joint-Specific Multidimensional Assessment of Pain; PQLC: the profile of quality of life in the chronically ill. OARSI-OMERACT: Outcome Measures in Rheumatology -Osteoarthritis Research Society International. EQ-VAS: EuroQol Visual Analogue Scale. in Rheumatology -Osteoarthritis Research Society International (OMERACT-OARSI) criteria,17 the profile of quality of life in the chronically ill (PQLC),18 range of motion (ROM) test 19 and gait analysis were only used no more than two studies. 658 zato in 28 studi (71,8%). La scala analogica visiva (Visual Analog Scale, VAS) e i punteggi di salute fisica del questionario SF-36 (36-Item Short-Form Health Survey) sono stati usati rispettivamente in 9 (23,1%) e 8 (20,5%) studi (Tabella III). Altre misure di esito come il questionario di Lequesne sul MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis MA Table IV.—Acupuncture points and their counts and frequencies used in treatments of knee OA. Tabella IV. — Punti di agopuntura usati nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio e relativi conteggi e frequenze. Total No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Rank GB34 (Yanglingquan) ST36 (Zusanli) EX-LE4,5 (Xiyan) SP9 (Yinlingquan) ST34 (Liangqiu) ST35(Dubi) SP10 (Xuehai) EX-LE2 (Heding) LI4 (Hegu)* BL23 (Shenshu)* SP6 (Sanyinjiao) BL40 (Weizhong) LI11(Quchi)* GB33 (Xiyangguan) BL60 (Kunlun) Ashi BL57 (Chengshan) GB39 (Xuanzhong) BL20 (Pishu)* GB31 (Fengshi) KI3 (Taixi) TH5 (Waiguan)* ST44 (Neiting)* GB41 (Zulinqi) LI8 (Xialian) SP5 (Shangqiu) LR8 (Ququan) ST43 (Xiangu)* ST40 (Fenglong) ST33 (Yinshi) GB35 (Yangjiao) SI4 (Wangu)* KI10 (Yingu) 1 2 3 3 5 5 7 8 9 10 11 11 11 14 14 16 16 18 19 19 19 22 22 22 22 22 22 28 28 28 28 28 28 Chinese papers Percentage Counts (counts/39) 33 30 28 28 26 26 24 23 18 14 12 12 12 10 10 8 8 5 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 84.6% 76.9% 71.8% 71.8% 66.7% 66.7% 61.5% 59.0% 46.2% 35.9% 30.8% 30.8% 30.8% 25.6% 25.6% 20.5% 20.5% 12.8% 7.7% 7.7% 7.7% 5.1% 5.1% 5.1% 5.1% 5.1% 5.1% 2.6% 2.6% 2.6% 2.6% 2.6% 2.6% The acupoints, counts and frequencies were presented in Table IV. A total of 33 acupuncture points was used in knee OA treatments in the selected studies. The top eight most commonly used acupuncture points were Yanglingquan (GB34), Zusanli (ST36), Xiyan (EX-LE4, EX-LE5), Yinlingquan (SP9), Dubi (ST35), Sanyinjiao (SP6), Xuehai (SP10), Liangqiu (ST34), and Heding (ExLE2) and were used in 25% or more in the selected studies (Table IV).20-60 The acupoint Ashi (local tender spot) was used in 13% of the studies. Discussion In this review, both the English and Chinese databases were searched for knee OA related Vol. 67 - No. 4 Rank Counts Percentage (counts/28) 1 2 3 6 3 7 7 3 9 10 13 12 11 13 15 17 16 18 18 28 32 21 24 21 21 24 32 24 24 24 24 24 32 26 22 21 19 21 18 18 21 15 14 9 10 12 9 7 4 6 3 3 3 0 2 1 2 2 1 0 1 1 1 1 1 0 92.9% 78.6% 75.0% 67.9% 75.0% 64.3% 64.3% 75.0% 53.6% 50% 32.1% 35.7% 42.9% 32.1% 25.0% 14.3% 21.4% 10.7% 10.7% 10.7% 0.0% 7.1% 3.6% 7.1% 7.1% 3.6% 0.0% 3.6% 3.6% 3.6% 3.6% 3.6% 0.0% English papers Rank Counts Percentage (counts/11) 4 2 4 1 7 2 6 13 9 22 9 13 22 18 9 8 13 13 22 22 9 22 18 22 22 18 13 22 22 22 22 22 18 7 8 7 9 5 8 6 2 3 0 3 2 0 1 3 4 2 2 0 0 3 0 1 0 0 1 2 0 0 0 0 0 1 63.6% 72.7% 63.6% 81.8% 45.5% 72.7% 54.5% 18.2% 27.3% 0.0% 27.3% 18.2% 0.0% 9.1% 27.3% 36.4% 18.2% 18.2% 0.0% 0.0% 27.3% 0.0% 9.1% 0.0% 0.0% 9.1% 18.2% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 9.1% ginocchio 14, il LKSS (Lysholm Knee Score Scale) 15, il J-MAP (Joint-Specific Multidimensional Assessment of Pain) 16, i criteri OMERACT-OARSI (Outcome Measures in Rheumatology -Osteoarthritis Research Society International) 17, il PQLC (profile of quality of life in the chronically ill) 18, il test dell’ampiezza di movimento (ROM) 19 e l’analisi dell’andatura sono stati usati in non più di due studi. Gli agopunti, i conteggi e le frequenze sono presentati nella tabella IV. Un totale di 33 punti di agopuntura sono stati usati nei trattamenti per l’osteoartrosi del ginocchio negli studi selezionati. Gli otto punti di agopuntura più utilizzati erano: Yanglingquan (GB34), Zusanli (ST36), Xiyan (EX-LE4, EXLE5), Yinlingquan (SP9), Dubi (ST35), Sanyinjiao (SP6), Xuehai (SP10), Liangqiu (ST34), e Heding (Ex-LE2), i quali sono stati usati nel 25% o più degli MEDICINA DELLO SPORT 659 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis acupuncture randomized trials. Purepong et al.8 reviewed 16 studies on acupuncture for OA knee pain between 1973 and 2011. It was considered as a limitation that only randomized control studies from English and Thai literature were included in their review. Selfe et al.60 reviewed the English-language articles indexed in MEDLINE or CINAHL and included randomized control trials of the effects of both needle and electroacupuncture on knee osteoarthritis. A total of ten studies representing 1456 participants met the inclusion criteria and were analyzed.60 It is a consensus that many TCM studies including acupuncture from China do not publish their findings in English journals. Therefore, it is very important to include reviews of studies conducted in China and published in Chinese language. Li et al.61 carried out a quantitative analysis on acupuncture and moxibustion treatments of knee OA using bibliometric method with papers included in the CNKI database. Altogether 98 papers from 48 journals showed positive effects on knee OA, many of them were not randomized control trials. Furthermore, many of them did not include objective outcome assessments. In the current review, we used the STRICTA checklist 11 and assessed the quality of studies in knee OA acupuncture randomized control trials between 1973 and 2013. The results indicated that the percent of items of external validity included in the studies ranged between 23.1% to 100%. However, none of the studies provided all of the external validity related items identified in the STRICTA’s checklist. The practitioner background was included in only nine of the 39 studies (23.1%) and ranked lowest in the percentage of meeting the STRICTA’s criteria. This is much lower than the 62.5% in the Purepong’s review.8 One of the reasons for this lower adherence was that the studies published in the Chinese journals do not usually provide the background of the practitioners. However, Witt et al.62 found that the physician’s acupuncture qualifications (hours of training and years of experience) had no significant influence on the efficacy of the treatments. As for the item of rationale for treatment, the percentage should have been low as papers in English rarely interpreted the treatment mechanism according to TCM theories. However, the result showed a relatively high percentage at 66.7%. Although we excluded studies using treatment methods such as herbal medicine, herbal 660 studi selezionati (tabella IV) 20-60. L’agopunto Ashi (punto doloroso locale) è stato usato nel 13% degli studi. Discussione Nella presente review, sia il database inglese sia quello cinese sono stati interrogati per recuperare studi clinici randomizzati sull’agopuntura nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio. Purepong et al.8 hanno passato in rassegna 16 studi sull’agopuntura per il trattamento del dolore nell’osteoartrosi del ginocchio pubblicati tra il 1973 e il 2011. Il fatto che nella loro review siano stati inclusi solamente studi controllati randomizzati della letteratura inglese e thailandese è stata considerata una limitazione. Selfe et al.60 hanno passato in rassegna gli articoli in lingua inglese nei database MEDLINE o CINAHL e hanno incluso studi randomizzati controllati sugli effetti dell’agopuntura tradizionale e dell’elettroagopuntura nell’osteoartrosi del ginocchio. Un totale di dieci studi rappresentanti 1456 partecipanti hanno soddisfatto i criteri di inclusione e sono stati analizzati 60. È noto che molti studi della medicina tradizionale cinese sull’agopuntura non pubblicano i loro risultati nelle riviste scientifiche inglesi. Pertanto, è estremamente importante includere le review degli studi condotti in Cina e pubblicati in lingua cinese. Li et al.61 hanno condotto un’analisi quantitativa dei trattamenti di agopuntura e moxibustione per l’osteoartrosi del ginocchio utilizzando un metodo bibliometrico con articoli inclusi nel database CNKI. Complessivamente, 98 articoli provenienti da 48 riviste scientifiche, molti dei quali non erano studi randomizzati controllati, hanno mostrato effetti positivi sull’osteoartrosi del ginocchio. Inoltre, molti di essi non includevano valutazioni di esito obiettive. Nell’attuale review, abbiamo usato la lista di controllo STRICTA 11 e abbiamo valutato la qualità degli studi randomizzati controllati relativi all’agopuntura nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio pubblicati tra il 1973 e il 2013. I risultati hanno indicato che la percentuale di elementi di validità esterna inclusi negli studi oscillava tra il 23,1% e il 100%. Tuttavia, nessuno degli studi ha fornito tutti gli elementi di validità esterna identificati dalla lista di controllo STRICTA. La formazione dei medici era inclusa solo in nove dei 39 studi (23,1%) e aveva la più bassa percentuale di aderenza ai criteri STRICTA. Tale percentuale è molto più bassa del 62,5% riportato nella review di Purepong 8. Una delle ragioni di questa aderenza più bassa è che gli studi pubblicati nelle riviste scientifiche cinesi in genere non forniscono la formazione dei medici. Tuttavia, Witt e colleghi62 hanno osservato che le qualifiche di agopuntura del medico (ore di addestramento e anni di esperien- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis patch, and massage alone, we did include studies that incorporated these co-interventions if they were combined with acupuncture. It has been demonstrated that an integrated approach may be more effective than the acupuncture alone. For example, Cao et al.22 aimed to compare the efficacy of an individually integrated TCM approach in the management of knee OA with other single treatment such as herbal medicine, herbal patch, acupuncture, and massage. They found that the integrated TCM approach was more effective than the four treatment modalities used separately. Among the included studies, 41% included cointerventions (Table I). These co-interventions include physiotherapy,52 moxibustion,34 warming needle,26, 28, 32, 50, 63 therapeutic exercise,55, 57 electro-acupuncture treatment,29, 46 blood-letting therapy 45 and the pharmaceutical treatment.18, 20 However, it is difficult to isolate effects of acupuncture treatments on knee OA in these studies due to these additional interventions. The results showed that the most common needle retention time was 20 min (64.1%). The most common number of treatment sessions was 10-15 sessions (61.54%) while the most common frequency of treatments was twice per week (10 out of 39 studies, 25.64%, Table II). In order to elicit nervous system’s responses to acupuncture treatment, treatment duration is very important.64 The duration of therapy usually needs to be kept within certain limits. If it is too short, no effect of treatments would be observed. If the duration is too long, patients may feel exhausted.64 The stimulation of acupoint is often carried out with a repetitive motion and maintained for a minute or two by manual stimulation with slight thrusting and withdrawing motions, throughout a treatment bout. In the study conducted by Witt et al.,39 the patients with knee OA who received acupuncture had significantly less pain and better functions after 8 weeks than did patients in the control group. However, after 26 and 52 weeks, the differences between acupuncture and nonacupuncture treatments were no longer significant. It has been suggested that three types of measurements, pain, disability and patient global assessment, should be reported in OA studies.65 In knee OA studies, pain is typically measured by either the pain subscale of WOMAC or VAS. Patient-reported disability is often measured by the function subscale of WOMAC or the physical functioning subscale of Short Vol. 67 - No. 4 MA za) non avevano alcuna significativa influenza sull’efficacia dei trattamenti. Per quanto concerne l’elemento della logica del trattamento, la percentuale dovrebbe essere stata bassa in quanto gli articoli in inglese raramente hanno interpretato il meccanismo di trattamento in base alle teorie della medicina tradizionale cinese. Tuttavia, il risultato ha mostrato una percentuale relativamente elevata del 66,7%. Sebbene abbiamo escluso gli studi che hanno usato metodi di trattamento quali le fitomedicine, i cerotti a base di erbe e il massaggio in monoterapia, abbiamo incluso gli studi che prevedevano tali interventi combinati con l’agopuntura. È stato dimostrato che un approccio integrato potrebbe essere più efficace rispetto all’agopuntura in monoterapia. Ad esempio, Cao et al.22 hanno confrontato l’efficacia di un approccio integrato di medicina tradizionale cinese nella gestione dell’osteoartrosi del ginocchio con altri trattamenti singoli come le fitomedicine, i cerotti alle erbe, l’agopuntura e il massaggio. Tali autori hanno osservato che l’approccio integrato di medicina tradizionale cinese era più efficace rispetto alle quattro modalità di trattamento usate in maniera indipendente l’una dall’altra. Tra gli studi inclusi, il 41% includeva interventi concomitanti (Tabella I). Tali interventi concomitanti includevano la fisioterapia 52, la moxibustione 34, l’ago riscaldato 26, 28, 32, 50, 63, l’esercizio fisico terapeutico 55, 57, il trattamento elettroagopunturale 29, 46, il salasso 45 e il trattamento farmaceutico 18, 20. Tuttavia, è difficile isolare gli effetti dei trattamenti agopunturali nell’osteoartrosi del ginocchio in tali studi a causa degli interventi complementari. I risultati hanno mostrato che il tempo più comune di mantenimento dell’ago era di 20 minuti (64,1%). Il numero più comune di sessioni di trattamento era di 10-15 sessioni (61,54%) mentre la frequenza più comune dei trattamenti era di due volte alla settimana (10 studi su 39, 25,64%, Tabella II). Al fine di stimolare le risposte del sistema nervoso al trattamento agopunturale, la durata del trattamento è molto importante64. La durata della terapia deve in genere essere mantenuta entro determinati limiti. Se è troppo breve, non si osserverà alcun effetto del trattamento. Se la durata è troppo lunga, il paziente potrebbe sentirsi spossato64. La stimolazione dell’agopunto è spesso condotta con un movimento ripetitivo e mantenuta per un minuto o due mediante stimolazione manuale con movimenti di leggera spinta e ritiro, per tutta la sessione di trattamento. Nello studio condotto da Witt et al.39, i pazienti affetti da osteoartrosi del ginocchio che hanno ricevuto il trattamento agopunturale hanno mostrato significativamente meno dolore e funzioni migliori dopo 8 settimane rispetto ai pazienti del gruppo di controllo. Tuttavia, dopo 26 e 52 settimane, le differenze tra i trattamenti con agopuntura e senza agopuntura non erano più significative. MEDICINA DELLO SPORT 661 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Form 36 (SF-36). We found that the most commonly used outcome measures were WOMAC, VAS and SF-36 (Table III). The WOMAC is the most widely used standardized questionnaire to evaluate the condition of patients with OA of the knee and hip. These results are in agreement with the findings from a recent metaanalysis of knee OA related studies.66 Juhl et al.66 searched 20 general and rheumatology journals with highest impact factors and found that the WOMAC pain and function subscales were the most responsive composite scores. Basaran et al.67 assessed validity and reliability of WOMAC and Lequesne algofunctional index. They found WOMAC and Lequesne showed moderate to strong correlations with comparable subscales of SF-36 and weak to moderate correlations with VAS. All subscales and total WOMAC had better internal consistency and more satisfactory concurrent validity compared with Lequesne Algofunctional Index. According to traditional Chinese medicine, more than 2000 acupoints connecting with 12 primary and 8 secondary pathways called channels or meridians are found in human body.68 In practice, however, an acupuncturist may use only about 150 acupoints. Each acupoint has defined therapeutic effects.69 We found that a total of 33 acupoints was used in the knee OA treatment in the selected studies in the English and Chinese literature from 1973-2013. The top eight most commonly used acupoints, GB34, ST36, EX-LE4, EX-LE5, SP9,ST35, SP6, SP10, ST34 and Ex-LE2, were used in more than 50% of the selected studies. The reasons for selecting these acupoints were summarized in Table V. The other popular acupoints were LI4, BL23, BL40, LI11 GB33, BL60, BL57 and Ashi were used in more than 20% of the selected studies. Purepong et al.8 reported that the most frequently used acupoints were ST34, ST35, ST36, SP6, SP9, SP10, GB34, Xiyan and Ahshi acupoints. The included in the review all came from studies in non-Chinese English literature. The review focused on treatment effects of acupuncture on pain of knee OA. In addition, it was suggested that half of the English acupuncture textbooks (14 out of 21) provided the acupoints and treatment parameters representing western style of acupuncturists in practice.8 The studies published in English included in their review were almost identical to our search results of 11 English papers in our study (Table IV). The most frequently used acupoints were GB34, ST36, EX-LE4, EX-LE5, ST34, EX- 662 È stato suggerito che tre tipi di misurazioni: dolore, invalidità e valutazione globale del paziente debbano essere riportate negli studi sull’osteoartrosi del ginocchio65. Negli studi sull’osteoartrosi del ginocchio, il dolore è in genere misurato mediante la sottoscala del dolore WOMAC o VAS. L’invalidità riportata dal paziente è spesso misurata dalla sottoscala della funzionalità WOMAC o dalla sottoscala di funzionamento fisico SF-36 (Short Form 36). Abbiamo osservato che le misure di esito usate più spesso erano WOMAC, VAS e SF-36 (Tabella III). WOMAC è il questionario standardizzato più utilizzato per valutare la condizione dei pazienti con osteoartrosi del ginocchio e dell’anca. Tali risultati sono in linea con quelli riportati da una recente meta-analisi di studi sull’osteoartrosi del ginocchio66. Juhl e colleghi66 hanno effettuato una ricerca di 20 riviste scientifiche generiche e reumatologiche con i fattori di impatto più elevati e hanno osservato che le sottoscale di funzionalità e del dolore WOMAC erano i punteggi compositi più responsivi. Basaran et al.67 hanno valutato la validità e l’affidabilità di WOMAC e dell’indice algofunzionale di Lequesne. Tali autori hanno osservato che il WOMAC e l’indice di Lequesne hanno mostrato correlazioni da moderate a forti con le sottoscale comparabili di SF-36 e correlazioni da deboli a moderate con la VAS. Tutte le sottoscale e il totale della WOMAC avevano una migliore coerenza interna e una validità simultanea più soddisfacente rispetto all’indice algofunzionale di Lequesne. Secondo la medicina tradizionale cinese, nel corpo umano si trovano più di 2000 agopunti collegati a 12 pathway primari e 8 pathway secondari, chiamati canali o meridiani 68. Nella pratica, tuttavia, un agopunturista può usare solo circa 150 di questi agopunti. Ogni agopunto presenta effetti terapeutici definiti 69. Abbiamo osservato che un totale di 33 agopunti sono stati usati nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio negli studi selezionati della letteratura inglese e cinese condotti dal 1973 al 2013. Gli otto agopunti più utilizzati, GB34, ST36, EX-LE4, EX-LE5, SP9,ST35, SP6, SP10, ST34 e Ex-LE2, sono stati usati in più del 50% degli studi selezionati. I motivi per la selezione di tali agopunti sono riassunti nella tabella V. Gli altri agopunti popolari erano LI4, BL23,BL40, LI11 GB33, BL60 BL57 e Ashi, i quali sono stati usati in più del 20% degli studi selezionati. Purepong et al.8 hanno riportato che gli agopunti più utilizzati erano ST34, ST35, ST36, SP6, SP9, SP10, GB34, Xiyan e Ahshi. Quelli inclusi nella loro review derivavano tutti da studi della letteratura inglese non cinese. La review si è concentrata sugli effetti del trattamento agopunturale sul dolore nell’osteoartrosi del ginocchio. Inoltre, è stato suggerito che metà dei manuali di agopuntura in lingua inglese (14 su 21) hanno fornito gli agopunti e i parametri di trattamento che rappresentano MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis LE2, SP9, ST35, and SP10 in the 28 studies published in the Chinese journals. These results are in agreement with what Li et al.61 have found, who showed GB 34, SP 10, EX-LE 4, and ST 35 as the most commonly-used acupoints. One interesting finding is that two frequently used acupoints in the 28 Chinese studies, BL23 (50%) and LI11 (42.9%) were rarely used in the 11 studies published in English (Table IV).70-80 Purepong et al.8 also did not find these 2 acupoints in their include studies. Two less frequently used acupoints, BL20 and GB31 (10.7%), were also not included as the part of the treatments in the non-Chinese studies. The phenomenon might suggest the different strategies for knee OA treatments based in TCM and Western styles of acupuncture. According to Western Medicine, osteoarthritis is largely due to excessive wear and tear to articular cartilage. Degenerative changes of osteoarthritis primarily begin in the articular cartilage as a result of either excessive loading of a healthy joint or relatively normal loading of a previously injured joint.44, 70 External forces accelerate the catabolic effects of the chondrocytes and disrupt the cartilaginous matrix.70, 71 The goal of management of knee OA is pain management and improvement of physical functions.3 So, the studies in English journals almost always chose the acupoints around the knee. According to TCM, the pathogenesis factors for knee OA are related to stagnation, coldness, exogenous dampness, wind and deficiency of the kidney. The symptoms are related to Qi stagnation and blood stasis, and associated with Bi-syndrome usually occur in joints and muscles, while pain associated with OA typically occurs in joints and/or with joint stiffness of a short duration often less than 30 minutes.81, 82 Therefore, Bi-syndrome means “deficient Ben” and “excessive Biao” (deficient roots with excessive symptoms), should be treated with kidney-tonifying and pathogen eliminating. Consequently the main treatment strategy of TCM acupuncture for knee OA is tonifying kidney, activating blood and dredging meridian, and balancing Yin-Yang, blood and Qi. Based on these theories, knee OA treatments should always select nearby acupoints around the knee, such as Dubi (ST35), Liangqiu (ST34), Xuehai (SP10), Heding (Ex-LE2), Xiyan (EX-LE4, EXLE5), Xiyangguan (GB33), and Futu (ST32). It was shown in this review that these acupoints were indeed used very frequently (Table IV). Vol. 67 - No. 4 MA lo stile degli agopunturisti occidentali 8. Gli studi pubblicati in inglese inclusi nella loro review erano quasi identici ai risultati della nostra ricerca di 11 articoli in lingua inglese (Tabella IV). Gli agopunti usati più spesso nei 28 studi pubblicati nelle riviste scientifiche cinesi erano GB34, ST36, EX-LE4, EXLE5, ST34, EX-LE2, SP9, ST35, e SP10. Tali risultati sono in linea con quelli di Li e colleghi61, che hanno mostrato che GB 34, SP 10, EX-LE 4, e ST 35 sono gli agopunti usati più spesso. Un risultato interessante è che due agopunti usati spesso nei 28 studi cinesi, BL23 (50%) e LI11 (42,9%), sono stati usati raramente negli 11 studi pubblicati in inglese (Tabella IV) 70-80. In maniera analoga, neanche Purepong et al.8 hanno osservato questi 2 agopunti negli studi inclusi nella loro review. Nemmeno i due agopunti usati di meno, BL20 e GB31 (10,7%), sono stati inclusi come parte dei trattamenti negli studi non cinesi. Il fenomeno potrebbe suggerire le diverse strategie per i trattamenti dell’osteoartrosi del ginocchio in base allo stile di agopuntura della medicina tradizionale cinese e degli agopunturisti occidentali. In base alla medicina occidentale, l’osteoartrosi è dovuta principalmente all’eccessiva usura della cartilagine articolare. Le alterazioni degenerative dell’osteoartrosi iniziano in primo luogo nella cartilagine articolare come risultato di un carico eccessivo su un’articolazione sana o di un carico relativamente normale su un’articolazione precedentemente infortunata 44, 70. Le forze esterne accelerano gli effetti catabolici dei condrociti e alterano la matrice cartilaginea 70, 71. Obiettivo della gestione dell’osteoartrosi del ginocchio è la gestione del dolore e il miglioramento delle funzioni fisiche 3. Pertanto, gli studi nelle riviste scientifiche inglesi quasi sempre scelgono gli agopunti intorno al ginocchio. Secondo la medicina tradizionale cinese, i fattori patogenetici per l’osteoartrosi del ginocchio sono associati a ristagno, freddo, umidità esogena, vento e insufficienza renale. I sintomi sono associati al ristagno del Qi e alla stasi ematica e sono associati alla “sindrome Bi” che si verifica solitamente in articolazioni e muscoli, mentre il dolore associato all’osteoartrosi si verifica tipicamente nelle articolazioni e/o con la rigidità articolare di breve durata, spesso inferiore ai 30 minuti81, 82. Pertanto, la “sindrome Bi” significa “insufficienza di Ben” ed eccesso di “Biao” (radici carenti con sintomi eccessivi) e dovrebbe essere trattata con la tonificazione dei reni e l’eliminazione del patogeno. Di conseguenza, la principale strategia terapeutica dell’agopuntura della MTC per l’osteoartrosi del ginocchio è la tonificazione dei reni, l’attivazione del sangue e del meridiano di dragaggio e l’equilibrazione di YinYang, sangue e Qi. In base a tali teorie, i trattamenti per l’osteoartrosi del ginocchio devono selezionare sempre agopunti attorno al ginocchio come Dubi (ST35), Liangqiu (ST34), Xuehai (SP10), Heding MEDICINA DELLO SPORT 663 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis Table V.—The reasons for selecting the acupoints. Tabella V. — Motivi per la selezione degli agopunti. Acupoint Yanglingquan (GB34, Gallbladder Channel of FootShaoyang) Zusanli (ST36, Stomach Channel of ootYangming) Meaning Location Yang: Yang of Yin-Yang, referring to the external. Ling: mound, The head of the fibula at the lateral of the knee is prominent as a mound Quan: spring, below which in the depression the point is located, like a spring. Zu: lower limbs; San: number three; Li: Length Unit in ancient China times (1.31 inches). The location of point is 3 Li below the knee Xiyan (EX-LE4 and EX-LE5, Extra point) Xi: knee; Yan: point. Yinlingquan (SP9, Spleen Channel of FootTaiyin) Yin: Yin of Yin-Yang; Ling: hill; Quan: spring. The point is the depression at the inferior border of the medial epicondyle of the tibia, like a spring at the foot of a hill. Liangqiu (ST34, Stomach Channel of FootYangming) Liang: ridge; Qiu,:hill. The prominent muscle above the knee looks like a ridge in hills, and there the point is located. Dubi (ST35, Stomach Channel of ootYangming) Du: calf, Bi: nose. The depression on both sides below the kneecap is linked to the nostrils of a calf. Xuehai (SP10, Spleen Channel of Foot-Taiyin) Xue: blood; Hai: sea. This point is indicated in hematological diseases, in the sense of returning overflowed blood into the sea. Heding (EX-LE2) He: a genus of the birds, crane in general name; Ding: the highest point of human body or object such as the vertex. The knee joint looks like a crane’s head. Quchi (LI11) 664 Qu: Crook; Chi: Pool Pool at the Crook; He-sea point, Earth point, tonification point, Sun Si Miao Ghost point, Ma Dan Yang Heavenly Star point. Important point for Heat conditions and disorders of the upper extremity. Reasons The depression 1) Strengthen tendons and bones55 anterior and inferior to 2) Influential Point of the tendons and is also the He-sea point of the Gall Bladder Meridian the head of fibula. of Foot-Shaoyang. 3) Yanglingquan is below the knee joint, the convergent place of the tendons. one finger-breadth 1) Tonifying Qi and blood, relax muscles and from the anterior crest tendons; Expel pathogenic wind and remove of the tibia. dampness.80 2) Dredging the channel; regulating Yin and Yang 81, resolve tetany and relieve pain 82 3) Strengthening body’s resistance and restoring vital energy. 4) Main point for remitting paralysis of the lower extremities In the depression 1) Dredging Qi and blood around the knee55 on both sides of the 2) Making local channel Qi unobstructed 80 patellar ligament at 3) Warming and dredging the channel, knee flexion condition. enriching the Qi and blood, nourishing muscles The medial and and bones 77 lateral acupoints are 4) Dispelling wind-dampness, reducing named “Neixiyan” swelling and alleviating pain. and “Waixiyan” 5) Improving the joint movement performance respectively. In the depression on 1) Tonifying spleen and removing damp; the lower border of Dispelling cold and relieving pain 80, 83-85 the medial condyle of 2) Promoting diuresis: invigorating urination the tibia and removing blocks 86 3) With ST34 treating swelling and pain of knee. With ST36 treating Bi syndrome of knee83 4) Relieving pain of knee joint and soft tissues surrounding. 2 Cun above the 1) Tonifying Qi and blood, relaxing muscles laterosuperior border and tendons; Expelling pathogenic wind and of the patella remove dampness.80. 2) Dredging the channel, resolving tetany, paralysis or weakness of the lower extremities muscles 82 3) Regulating Yin and Yang81 4) Relieve swelling and pain of the knee joint, relieving pain Bend the knee at 1) Dredging the flow of Qi and blood, the lower border of regulating the channel, dredging collaterals and the knee cap, in the relieving pain83. depression lateral to 2) For diseases of knee joint and soft tissues the patellar ligament. surrounding. The point is at the external foramen 2 Cun above the 1) Activating blood circulation around the knee mediosuperior border and tonifing bloodstream; relaxing muscles and of the patella tendons 84, 85, 87 2) Relieving the pain of the knee joint and soft tissues surrounding. Above the knee, in 1) Warming and dredging the channel, the depression of Enriching the Qi and blood, nourishing the the midpoint of the Muscles and Bones77. superior patellar 2) Relieve aching of the knee joint, treat border. weakness of the leg and foot, arthroncus of knee. With the elbow flexed, 1) Clears Heat, expels Wind on the lateral end of 2) Clears Yangming – Fire the elbow crease. 3) Cools the Blood, drains Dampness, alleviates itching 4) Opens the channel57 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis In our review, 25 of the 33 acupoints (75.8%) used in the selected studies are around the knee (Table IV). Vas et al.18 chose acupoints GB34, SP9, EX-LE5, and ST36 as the main acupoints and found that acupuncture was more effective than placebo acupuncture for the treatment of knee OA. Berman et al.58 also used local acupoints GB34, SP9, ST36, ST35 and EX-LE5 to treat knee OA. They concluded that acupuncture was an effective and safe adjunctive therapy to conventional care for knee OA patients. Furthermore, there are additional evidences to support the effectiveness of the local acupoints from Chinese literature 83, 84 although they were not included in the 39 selected studies. Zhang et al.83 selected the Waixiyan (EX-LE5), Heding (Ex-LE2), Xuehai (SP10), Liangqiu (ST34), Zusanli (ST36), Yinlingquan (SP9) and Yanglingquan (GB34) around the knee. After only two treatments periods, the results were satisfactory according to the Traditional Chinese Medicine Industry Standard of the People’s Republic of China (TCMISC). Yin et al.84 treated 100 patients for 20 times using acupuncture on Zusanli (ST36), Yanglingquan (GB34), and Dubi (ST35) and showed a total efficiency of 94%. The authors believed that acupuncture treatment was a very effective therapy for knee osteoarthritis. It can effectively control the swelling, adhesion, and reduce inflammation of knee. However, these studies evaluated the patient outcomes using TCMISC.53 In addition, our review showed that the Ahshi point was used in eight of the included studies (13.1%) in treating knee OA (Table IV). Ashi acupoints are also referred as pain spots, reflexing points, unfixed points or tender spots. It is often mentioned that tender spots can be used as acupoints and this was the primary method for acupoint selections in early stage of acupuncture and moxibustion treatments.85 Except for studies we obtained, some studies, which outcome measurement are based on TCMISC, believed that stimulating pain spot could relieve tension of muscles and ligaments and release adhesion, and therefore improve knee functions and movements.72, 86, 87 TCM acupuncturists often select the acupoints according to the theory of “dialectical” treatments, which included the points away from knee joint. For example, the acupoints LI4 (Hegu, 53.6%), BL23 (Shenshu, 50%), LI11 (Quchi, 38.5%) and BL20 (Pishu, 10.7%) were among those points located away from the Vol. 67 - No. 4 MA (Ex-LE2), Xiyan (EX-LE4, EX-LE5), Xiyangguan (GB33), e Futu (ST32). La presente review ha mostrato che tali agopunti sono in realtà usati molto spesso (tabella IV). Nella nostra review, 25 dei 33 agopunti (75,8%) usati negli studi selezionati erano attorno al ginocchio (Tabella IV). Vas et al.18 hanno scelto gli agopunti GB34, SP9, EX-LE5, e ST36 come principali agopunti e hanno osservato che l’agopuntura era più efficace rispetto all’agopuntura simulata nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio. Anche Berman et al.58 hanno usato gli agopunti locali GB34, SP9, ST36, ST35 e EX-LE5 per trattare l’osteoartrosi del ginocchio. Tali autori hanno concluso che l’agopuntura è una terapia sicura ed efficace come supplemento alla cura tradizionale per i pazienti con osteoartrosi del ginocchio. Inoltre, vi sono ulteriori evidenze della letteratura cinese che supportano l’efficacia degli agopunti locali83, 84, sebbene non siano state incluse nei 39 studi selezionati. Zhang e colleghi83 hanno selezionato gli agopunti Waixiyan (EX-LE5), Heding (Ex-LE2), Xuehai (SP10), Liangqiu (ST34), Zusanli (ST36), Yinlingquan (SP9) e Yanglingquan (GB34) attorno al ginocchio. Dopo solo due periodi di trattamento, i risultati sono stati soddisfacenti secondo lo standard TCMISC (Traditional Chinese Medicine Industry Standard of the People’s Republic of China). Yin et al.84 hanno trattato 100 pazienti per 20 volte usando gli agopunti Zusanli (ST36), Yanglingquan (GB34) e Dubi (ST35) e hanno mostrato un’efficacia totale del 94%. Gli autori credono che il trattamento agopunturale sia stato una terapia estremamente efficace per l’osteoartrosi del ginocchio. Esso può controllare con successo il rigonfiamento, le aderenze e ridurre l’infiammazione del ginocchio. Tuttavia, tali studi hanno valutato gli esiti dei pazienti usando lo standard TCMISC53. Inoltre, la nostra review ha mostrato che l’agopunto Ahshi era usato in otto degli studi inclusi (13,1%) nel trattamento dell’osteoartrosi del ginocchio (Tabella IV). Gli agopunti Ashi sono chiamati anche punti di dolore, punti di riflesso, punti non fissi o punti doloranti. È stato spesso affermato che i punti doloranti possono essere usati come agopunti e questo è stato il metodo primario per la selezione degli agopunti nella fase iniziale dei trattamenti di agopuntura e moxibustione85. Fatta eccezione per gli studi che abbiamo ottenuto, alcuni studi, le cui misurazioni degli esiti sono basate sul TCMISC, credono che la stimolazione del punto dolorante possa alleviare la tensione di muscoli e legamenti e rilasciare le aderenze, migliorando in tal modo le funzioni e i movimenti del ginocchio 72, 86, 87. Gli agopunturisti della MTC spesso selezionano gli agopunti secondo la teoria dei trattamenti “dialettici”, che include i punti lontani dal ginocchio. Ad esempio, gli agopunti LI4 (Hegu, 53,6%), BL23 (Shenshu, 50%), LI11 (Quchi, 38,5%) e BL20 (Pi- MEDICINA DELLO SPORT 665 MA Common acupoints and treatment parameters of acupuncture treatments for knee osteoarthritis knee (Table IV). However, these points are often chosen not as primary acupoints but as adjunct acupoints,18, 27, 58 except for LI11 (Quchi), which is an acupoint around the elbow. Not only Quchi is a primary acupoint for treatment of disease for any kind of stiffness, discomfort and pain in the elbow or along the entire arm, but it is also commonly chosen to treat the disease of knee, and regulate the Qi and blood in whole body to promote blood circulation and relieve pain.54 One limitation of this study is that there are many factors that could influence effects of acupuncture on knee OA. It was difficult to zero in on effects of one single acupoint or several combined acupoints. Furthermore, it is difficult to precisely assess effects of acupuncture treatments on knee OA as the outcome assessment tools used in the selected studies were not the same and quite different. shu, 10,7%) erano tra i punti ubicati lontano dal ginocchio (tabella IV). Tuttavia, tali punti vengono spesso scelti non come agopunti primari ma come agopunti aggiuntivi18, 27, 58, tranne per LI11 (Quchi) che è un agopunto intorno al gomito. Non solo Quchi è un agopunto primario per il trattamento di malattie con qualsiasi tipo di rigidità, disagio e dolore nel gomito o lungo l’intero braccio, ma è comunemente usato anche per trattare le patologie del ginocchio, e regolare il Qi e il sangue nell’intero corpo per promuovere la circolazione sanguigna e alleviare il dolore 54. Una limitazione del presente studio è che vi sono numerosi fattori che potrebbero influenzare gli effetti dell’agopuntura nell’osteoartrosi del ginocchio. È stato difficile concentrarsi sugli effetti di un singolo agopunto o di numerosi agopunti combinati. Inoltre, è difficile valutare con precisione gli effetti dei trattamenti agopunturali nell’osteoartrosi del ginocchio, in quanto gli strumenti di valutazione degli esiti usati negli studi selezionati non erano gli stessi ed erano piuttosto diversi. Conclusions Conclusioni None of the studies included between 1973 and 2013 provided all of the external validity items according to the STRICTA’s checklist. Most studies chose acupoints around the knee and some of the studies chose acupoints away from knee based on the dialectical treatment principles of TCM. In addition, the Ashi point was the main acupoint in some knee OA treatments. The results of these studies indicated that there were differences in the acupoints chosen by Chinese and international researchers. Nessuno degli studi inclusi, condotti tra il 1973 e il 2013, ha fornito tutti gli elementi di validità esterna indicati dalla lista di controllo STRICTA. La maggior parte degli studi ha scelto agopunti attorno al ginocchio e alcuni degli studi hanno scelto agopunti lontani dal ginocchio in base al principio di trattamento dialettico della medicina tradizionale cinese. Inoltre, il punto Ashi era l’agopunto principale in alcuni dei trattamenti per l’osteoartrosi del ginocchio. I risultati di tali studi hanno indicato differenze negli agopunti scelti dai ricercatori cinesi e internazionali. References/Bibliografia 1) Roos EM, Juhl CB. Osteoarthritis 2012 Year in Review: Rehabilitation and Outcomes. Osteoarthritis Cartilage 2012;20:1477-83. 2) Dieppe PA, Lohmander LS. Pathogenesis and management of pain in osteoarthritis. Lancet 2005;365:965-73. 3) Felson DT, Lawrence RC, Dieppe PA, Hirsch R, Helmick CG, Jordan JM et al. Osteoarthritis: new insights. 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E-mail: [email protected] 668 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 La Medicina dello Sport … per Sport MED SPORT 2014;67:669-96 La disciplina ciclistica del “BMX” dopo la sua nascita negli Stati Uniti in epoca relativamente recente si è rapidamente diffusa in tutto il mondo ed è stata inserita nel programma ufficiale dei Giochi Olimpici estivi a partire da Pechino 2008 e di quelli giovanili da Singapore 2010. Le sue peculiari caratteristiche tecniche e funzionali sono accuratamente descritte in questo lavoro che la Rivista propone ai suoi lettori sperando di fare loro cosa utile e gradita. Lo sport del BMX G. BONI 1, F. MATTIACCI 1, E. BIASINI 2, S. SPACCAPANICO PROIETTI 1 G. PAMPANELLI 1, M. TRABALZA 1, A. C. FERRI 1, M. FRANCI 1 A. CAPODICASA 1, F. GARGAGLIA 3, L. LAURENT 3, S. GIANNINI 4, 5 1Ambulatorio di Medicina dello Sport Antiage Foligno, Comitato Regionale Umbria FMSI, Foligno, Perugia, Italia 2Centro di Medicina dello Sport, Scoppito, L’Aquila, Italia 3Tecnico FCI, Federazione Ciclistica Italiana, Roma, Italia 4Casa di Cura Villa Stuart, Sport Clinic, Roma, Italia 5Università degli Studi di Roma “Foro Italico”, Roma, Italia L o sport del BMX (abbreviazione di Bicycle Motocross) è una disciplina ciclistica nata negli Stati Uniti nel 1968, con diffusione in tutto il mondo nel decennio successivo. La prima Federazione Internazionale (International BMX Federation) fu fondata nel 1981 e l’anno successivo furono organizzati i primi campionati continentali e mondiali. Bisognerà aspettare il 1996 per il riconoscimento della disciplina del BMX da parte dell’Unione Ciclistica Internazionale. Dal 1996 lo sport del BMX è stato riconosciuto a tutti gli effetti dall’UCI (Unione Ciclistica Internazionale) e dal 2008 è divenuta disciplina olimpica con l’inserimento nei Giochi della XXIX Olimpiade del 2008 di Pechino e tra le specialità ciclistiche in programma ai Giochi Olimpici Giovanili, la cui prima edizione si è tenuta a Singapore nel 2010. Il BMX si è diffuso in Italia a partire dai primi anni ’80. Nel 1981 è stata costituita l’Associazione Italiana BMX e nel 1984 l’Italia ha partecipato per la prima volta al campionato europeo. In pochissimo tempo lo sport del BMX si è evoluto, trasformandosi da una disciplina per bambini ad un vero sport praticato da piccoli e adulti. All’inizio i percorsi per le gare erano in pianura o addirittura in discesa con pochi salti e le biciclette avevano delle geometrie e delle for- Vol. 67 - No. 4 me che attualmente utilizziamo per bici simili a quelle dello sport della mountain bike. Successivamente con il passare degli anni la ricerca ha permesso di ottenere una migliore ergonomia con il fine di effettuare manovre più precise e articolate. Il tracciato di gara è lungo in media dai 300 ai 400 metri con tempi di percorrenza medi tra i 35 ed i 50 secondi, caratterizzato da dossi, curve paraboliche e altri ostacoli simili a quelli dei tracciati da motocross. La bici da BMX monomarcia, è composta da un telaio semplice che può essere in acciaio, alluminio oppure carbonio e risulta dalla composizione di 8 tubi, con una forcella tassativamente rigida che può essere in acciaio, alluminio oppure carbonio. Il manubrio è dotato di una sola leva del freno posteriore e 2 manopole. La bici è dotata di 2 ruote di dimensione 20 pollici (24 pollici nella variante Cruiser), 2 aste pedali di diversa lunghezza in base all’età, da 155 mm per i bambini di 4/5 anni a 180 mm per gli adulti alti più di 1.80 m: in rari casi si montano pedivelle di lunghezza 185mm, una corona, una catena e un pignone ancorato alla ruota posteriore. La diversa combinazione di numeri di denti tra la corona anteriore e il pignone posteriore fa si che si trovi un rapporto che con- MEDICINA DELLO SPORT 669 Lo sport del BMX BONI senta al rider di raggiungere la velocità più alta possibile nel minor tempo e nel minor spazio. La sella della bici da BMX rimane sempre bassa perché nello sport del BMX si pedala sempre in piedi e la sella bassa non ostacola il rider durante i salti o altri gesti tecnici. Oltre ai componenti strutturali della bici ci sono i pedali che possono essere Flat oppure con aggancio rapido tipo quelli della mountain bike; l’aggancio viene utilizzato solo nel race e da atleti di età superiore ai 16 anni, mentre il pedale flat da tutti gli altri atleti che pratichino race o free style (vedi più avanti). Figura 1. — Bici da BMX 20 pollici. Sulla parte anteriore della bici si trova la tabella porta numero che serve per identificare il rider durante la gara. È la bici più semplice e robusta che si trova in commercio ed è per questo che è utilizzata per fare salti ed altre manovre acrobatiche sia da bambini in tenera età che da adulti e in base a questa larga fascia di età sono state create 2 macro discipline: race e free style (Figura 1). Il BMX race si svolge in un tracciato di lunghezza di circa 350/400 metri (Figura 2) in cui vengono realizzati salti di diversa lunghezza, altezza e tipologia che possono essere affrontati in 2 modi: saltando, le ruote si staccano completamente dal terreno grazie alla rampa di lancio e toccano terra solo al momento dell’atterraggio, mentre nel secondo modo, si copia il salto ovvero, le ruote non si staccano da terra e le braccia e le gambe prima si piegano incamerando e assorbendo energia da poter sprigionare poi al momento della discesa in cui si distendono facendo aumentare la velocità della bici. Nelle gare di race si corre in 8 e vince chi arriva primo al traguardo dopo aver effettuato 3 manche di qualificazione, i primi 4 rider avanzano e iniziano le fasi ad eliminazione diretta dove solo i primi 4 procedono ai turni successivi fino ad arrivare alla finale da 8 persone che si giocheranno le prime 8 posizioni della gara in una manche secca. Alle gare race possono partecipare (in una apposita categoria) anche le biciclette cruiser che sono quelle BMX che hanno le ruote da 24” (24 pollici). Figura 2. — Pista da BMX 400 metri. 670 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI BMX Free Style (disciplina ancora non riconosciuta e codificata dall’UCI ma vanta ormai gare professionistiche di alto livello in tutto il mondo) da sfogo a tutta la fantasia dei rider che con molta tecnica e coraggio effettuano manovre in aria dal nome di trick, che fanno risultare la disciplina molto spettacolare. I rider si sfidano in gare chiamate nel gergo contest in cui fanno delle run a tempo dove possono effettuare tutti i trick che vogliono di fronte ad una giuria che assegna un punteggio a seconda della difficoltà e dell’esito della manovra. Questi contest possono avvenire negli skate park oppure nei dirt. Gli skate park hanno un fondo in cemento o legno e hanno forme e strutture di diverso genere, mentre i dirt sono dei semplici cumuli di terra in sequenza in cui, vengono ricavate una rampa di salto e una di atterraggio e i rider saltano ed effettuano le figure o trick. Esiste anche una disciplina che si chiama flat che è una sorta di ballo con la bici: il rider effettua delle evoluzioni e dei giochi rimanendo sempre attaccato alla bici e in una zona piana e liscia senza nessun ostacolo. Le 3 fasi più importanti del BMX race sono: —— partenza; —— salti; —— curve. bassa e i riders spingono più forte possibile sui pedali cercando di prendere la prima posizione. Il numero massimo di partenti per ogni manche è di 8, ognuno di loro ha una corsia da scegliere, la corsia numero 1 rappresenta la corsia più interna alla prima curva, la 8 la più esterna, la larghezza di queste corsie è di 1m ognuna e il rider deve mantenere la propria corsia per i primi 10m; poi può percorrere la traiettoria che vuole. Il cancelletto di partenza, a cui si appoggia il rider, è alto 50cm e la sua caduta è regolata da un sistema automatizzato (Random Gate) caratterizzato da una voce registrata che trasmette al rider i tempi di preparazione per la partenza ed un sistema visivo con i 3 colori del semaforo e ad un sistema uditivo formato da un beep per ogni luce del semaforo che si accende: il cancelletto di partenza si abbasserà con un tempo di latenza diverso da una manche all’altra. Per permettere di imprimere la massima forza sul pedale e non far slittare la ruota posteriore in terra dietro al cancelletto, vengono istallate delle griglie su cui la ruota posteriore trova molta aderenza o grip (Figura 3). Salto La corsa inizia con l’uscita dal cancelletto di partenza e la successiva accelerazione determinando molto spesso la vittoria di una gara. Ci si appoggia con la ruota anteriore al cancelletto di partenza e si rimane in equilibrio: in alto sulla griglia di partenza è posizionato un semaforo che al passaggio di colore rosso - verde decreta il via alla gara: il cancelletto si ab- Il salto è la parte più divertente e spettacolare di questo sport: può essere alto, lungo, con evoluzione, a seconda delle situazioni e della tipologia di gara. Il salti che si trovano nel tracciato di gara hanno diverse forme, che insieme alla lunghezza e all’altezza, ne caratterizzano la difficoltà e la scelta per il rider se saltare o copiare il salto, il tutto finalizzato ad impiegare il minor tempo possibile per oltrepassare l’ostacolo. Nelle categorie giovanili si tende a copiare i salti, anche perché molto spesso non si pos- Figura 3. — Cancelletto di partenza. Figura 4. — Salto. Partenza Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 671 Lo sport del BMX BONI siede la giusta velocità e la giusta tecnica per saltare, mentre per le categorie junior ed elite, si creano degli ostacoli che possono essere solo saltati, che hanno lunghezze comprese tra i 10 e i 14 metri, affrontati a velocità superiori ai 50 km/h (Figura 4). Dopo aver fatto una panoramica su tutto il mondo del BMX, bisogna parlare di Supercross che è una normale gara di BMX, solo che si cor- re in una pista che ha una partenza alta 8m e dei salti molto più grandi per sopportare le alte velocità che si ottengono partendo da 8 m di altezza. Normalmente, la velocità registrata in fondo alla rampa di partenza, è vicino ai 60 km/h e questa viene mantenuta per tutto il primo rettilineo, dove si trovano salti di lunghezza minimo 10 metri e massimo 14 metri, nei rettilinei successivi i salti sono un po’ più piccoli ma molto tecnici. Il Supercross è diventato lo standard della coppa del mondo, del mondiale e delle olimpiadi, il principale motivo è quello della spettacolarità data dall’alta velocità e dai grandi salti, questo ha cambiato di molto la struttura fisica dei rider di BMX e di conseguenza la loro preparazione fisica, richiedendo un pò meno forza e molta più velocità e reattività (Figure 6-11) 1. Abbiamo sottoposto a test di valutazione funzionale atleti della nazionale italiana di BMX della FCI dal 2010 all’08 novembre 2014, due volte l’anno in maniera seriata in un Ambulatorio di Medicina dello Sport privato. Figura 5. — Sorpasso in curva. Figura 6. — Pista da BMX Pechino 2008. Figura 7. — Trampolino. Figura 8. — Arrivo. Curve Le curve sono la parte di pista dove si effettuano principalmente i sorpassi e dove spesso si ha un contatto fisico con l’avversario. Le curve della pista di BMX sono sempre curve paraboliche e possono essere in terra battuta o rivestite di asfalto per prendere più velocità e affrontare salti più grandi (Figura 5). Supercross 672 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 9. — Pista da BMX Giochi Olimpici di Londra 2014. Figura 10. — Curve e salti pista da BMX Giochi Olimpici di Londra 2014. Quello che proponiamo è un modello di valutazione funzionale dell’atleta di BMX che possa fornire all’allenatore uno strumento di analisi di riferimento durante le varie fasi della stagione agonistica. Aspetti fisiologici Bioimpedenziometria I dati di impedenziometria su una popolazione di 20 atleti di livello nazionale di età compresa tra 18 e 30 aa hanno evidenziato un metabolismo basale in media di: 1801,2 kcal/ die, un BMI medio di 23,9 di questi il 70 % della popolazione studiata ha presentano un BMI compreso tra 18,5 e 25 mentre il restante 70% un valore i BMI compreso tra 25 e 30. Il valore medio di massa grassa è stato di 17,3%, la media di massa muscolare è di 59,2% Figura 11. — Manuel De Vecchi atleta BMX finalista Olimpiadi di Londra. (Tabelle I-IV, Figura 11) 2. Gli atleti della nazionale italiana BMX sono stati sottoposti ad una batteria di test per va- Tabella I. — Comparazione dati bioimpedenziometrici 20 atleti nazionale BMX (età compresa tra 18 e 30 aa in due controlli successivi del 24 ottobre 2010 e 27 febbraio 2012). DATA BMI % Massa grassa % Massa muscolare % Acqua totale Metabolismo basale 24/10/2010 27/02/2011 23,5 23,9 16,1 17,3 60,5 59,2 62,2 60,8 1784,7 1801,2 Tabella II. — Rilevamenti bioimpedenziometrici: atleta (22 aa) di alto livello agonistico. DATA BMI % Massa grassa % Massa muscolare % Acqua totale Metabolismo basale 24/10/2010 27/02/2011 23,3 23,9 19,6 18,7 57,4 58,4 58,8 59,5 1833,6 1881,4 Tabella III. — Rilevamenti bioimpedenziometrici: atleta (31aa) partecipante ai Giochi Olimpici di Londra DATA BMI % Massa grassa % Massa muscolare % Acqua totale Metabolismo basale 27/02/2011 26,9 16,6 60,7 61 2045,3 Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 673 Lo sport del BMX BONI Tabella IV. — Rilevamenti bioimpedenziometrici: atleta (16aa) Campione Europeo BMX di categoria. DATA 24/10/2010 27/02/2011 BMI % Massa grassa 21,3 21,5 16,3 15,6 lutare le caratteristiche funzionali dei muscoli estensori degli arti inferiori e l’efficienza del sistema neuromuscolare. I test, effettuati con OPTOJUMP, sono i seguenti: Squat jump (SJ). In questa prova il soggetto deve effettuare un salto verticale partendo dalla posizione di ½ squat (ginocchia piegate a 90°), con il busto eretto e le mani ai fianchi. La modalità di attivazione deve essere di tipo concentrico, per cui non sono ammessi contromovimenti verso il basso. Lo SJ permette, attraverso l’elevazione raggiunta dal soggetto, di valutare la forza esplosiva degli arti inferiori; il valore di elevazione è infatti in rapporto diretto con la velocità verticale del soggetto al momento dello stacco, e tale velocità è frutto dell’accelerazione che gli arti inferiori imprimono al centro di gravità. Oltre alla forza esplosiva viene indagata la capacità di reclutamento nervoso, espressione di una percentuale elevata di fibre veloci (FT). 3 Lo SJ è correlato con lo sprint, con il test di Abalakov, con il test di Seargent, con il lungo da fermo e con il picco del momento di forza registrato al Cybex a velocità di 4,2 rad/s 4. Counter movement jump (CMJ). È una prova in cui l’azione di salto verso l’alto viene realizzata grazie al ciclo stiramento-accorciamento. In questa prova il soggetto si trova in posizione eretta, con le mani ai fianchi, e deve effettuare un salto verticale dopo contromovimento verso il basso (si devono piegare le gambe fino a 90°). Durante l’azione di piegamento il busto deve rimanere il più eretto possibile per evitare ogni possibile influenza sulla prestazione degli arti inferiori. Le qualità indagate sono, oltre alla forza esplosiva ed alla capacità di reclutamento nervoso, il riuso di energia elastica e la coordinazione intra ed intermuscolare. Il CMJ è correlato con lo sprint, con il test di Abalakov, con il test di Seargent, con il lungo da fermo, con il picco del momento di forza registrato al Cybex, con la forza isometrica massima, con l’area delle fibre veloci del muscolo vasto laterale e con la percentuale delle fibre veloci presente negli estensori delle gambe 5. Indice di elasticità: per evidenziare le capacità elastiche degli estensori vengono confrontati i valori dello SJ con quelli del CMJ. La differenza 674 % Massa muscolare 58,5 59,1 % Acqua totale 64,1 64,5 Metabolismo basale 1640 1655,6 del valore che si riscontra a carico del CMJ senza dubbio è da attribuire al previo stiramento, eseguito prima della fase di spinta, che sollecita le caratteristiche visco-elastiche e neuromuscolari, e che può essere indicato come indice di elasticità o capacità di trarre beneficio da un prestiramento. Counter movement jump 15’’ (CMJ 15’’). Questo test, oltre a fornire informazioni sulle qualità visco-elastiche dei muscoli estensori delle gambe, viene utilizzato per valutare le caratteristiche dei processi metabolici che sostengono il lavoro muscolare per 15 secondi. Il metodo di esecuzione dei salti è come quello del CMJ, con la sola differenza che vengono eseguiti in successione durante il tempo stabilito. Il CMJ 15’’ è correlato con il test di Margaria, con il test di Abalakov, con il picco del momento di forza registrato al Cybex, con il tempo a percorrere i 60m e con il Wingate test. Mettendo in relazione l’altezza media del CMJ 15’’ e l’altezza del CMJ si può determinare la resistenza alla forza veloce dell’atleta, che in atleti praticanti discipline in cui la forza espolsiva è molto rilevante per la prestazione e ben allenati dovrebbe avvicinarsi il più possibile a 1 (Figure 12, 13). Drop jump (DJ) o salto verticale in proseguimento da una caduta dall’alto da altezze variabili. Il soggetto, che si trova in stazione eretta con le mani ai fianchi sopra una panca, si lascia cadere in basso portando avanti un piede e deve reagire al contatto con il terreno con uno sforzo violento, con le ginocchia bloccate, per realizzare un salto verticale massimale. Le altezze di caduta che abbiamo scelto sono 30 cm, 40 cm e 50 cm ed abbiamo estrapolato il risultato migliore per ciò che riguarda la potenza meccanica espressa. Le qualità indagate con questo test sono la Stiffness muscolare, che rappresenta la capacità neuromuscolare di sviluppare altissimi valori di forza durante il ciclo stiramentoaccorciamento, il comportamento visco-elastico degli estensori, riflesso miotatico o riflesso da stiramento, il comportamento dei propriocettori inibitori (corpuscoli tendinei del Golgi). Il DJ è correlato allo sprint ed alla velocità di corsa massimale. Confrontando la potenza meccanica realizzata durante le prove di salto a ginocchia rigide con quella ottenuta nei salti continui tipo MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 13. — Test atletici nazionale BMX CMJ. Figura 12. — Test atletici nazionale BMX squat jump. Figura 14. — Test atletici nazionale BMX Wingate Test. CMJ abbiamo poi valutato l’equilibrio funzionale delle articolazioni di anca, ginocchio e caviglia; se il rapporto è inferiore a 2 evidenzia carenze funzionali e deficienze strutturali nella gamba (articolazione della caviglia debole, funzionalità del piede scarsa...), se il rapporto è 2,3 vuol dire che c’è un buon equilibrio funzionale delle articolazioni esaminate, infine se il rapporto è maggiore di 2,7 significa che esistono carenze funzionali nella coscia e nell’articolazione dell’anca e del ginocchio. Sit and reach: valuta la flessibilità della colonna dorso lombare e dei muscoli posteriori della coscia. Wingate Test modificato secondo il protocollo adottato dalla facoltà di Scienze Motorie Francese6 con bikerace. Il test di potenza con Bikerace della Technogym viene ripetuto per ogni atleta 3 volte, con 30 secondi di recupero tra le prove (rapporto carico/recupero 1:3,)7. È stato standardizzato un carico di lavoro uguale per tutti. Il test di potenza fornisce i dati relati- vi al picco di potenza muscolare e alla potenza media muscolare dell’atleta. Alla fine delle tre prove valutiamo il picco di potenza del test (PP), prendendo la potenza più alta erogata, la potenza media del test (PM), calcolando la media delle potenze medie delle tre prove, ed il decremento percentuale della potenza (indice di affaticamento), mettendo in relazione il picco di potenza e la potenza media attraverso la formula decremento percentuale % = (PM/ PP)*100. Inoltre il test ci fornisce anche il dato della potenza relativa dell’atleta mettendo in relazione il picco di potenza con il peso corporeo. In tal modo siamo in grado di valutare la potenza e la capacità anaerobica alattacida dell’atleta (Figura 14, Tabella V). Vol. 67 - No. 4 Discussione Abbiamo sottoposto gli atleti della nazionale italiana BMX ad una batteria di test per valutare MEDICINA DELLO SPORT 675 Lo sport del BMX BONI Tabella V. — Risultati Wingate test modificato test 08 novembre 2014. Rider P max P med b max b 1’ R P max P med b max b 1’ r P max P med b max b 1’ r 17aa’ 21aa’ 18 aa 23 aa 24 aa 17aa’’ 16aa 21aa’’ 16 aa 18 aa 990 971 900 929 930 920 893 928 903 905 581 614 588 598 606 598 588 611 596 578 170 180 155 152 165 152 170 155 166 180 129 142 135 131 141 120 135 131 124 135 41 38 20 21 24 32 35 24 22 45 988 960 912 927 950 930 900 930 903 907 604 609 599 597 610 606 592 610 594 595 168 178 166 157 165 158 176 173 167 189 144 149 143 132 135 135 150 150 150 160 24 29 23 25 30 23 26 23 17 29 997 984 903 903 925 921 893 925 897 901 601 606 546 594 606 599 586 605 588 590 172 180 170 160 163 168 178 177 173 190 151 161 148 129 142 138 155 157 151 160 21 19 22 31 21 30 23 20 22 30 RFV 13’ Drop jump 10’ (cm) 1752 1789 2087 28 27 8 30,8 32,2 35,7 0,86 0,88 0,88 24,2 38,89 1897 1733 1909 2322 2999 2312 2506 2399 2354 1928 1883 1536 1896 1843 1490 2849 2472 2535 2702 2704 2604 2886 1512 1900 1341 2265 1341 1490 2849 2999 2040 2253 477,45 452,40 1517 1755 1622 1864 1806 1897 1886 2119 1909 2322 2005 2402 2347 2499 2480 2623 2670 2812 2284 2688 3030 2367 2376 2164 2939 2550 2015 2704 1375 1375 3030 2382 452 2022 2103 2200 2318 2372 2480 2646 2701 2915 7 15 9 15 19 7 31 7 1 19 9 36 1 36 16 11 7 7 8 9 15 16 19 24 31 3 6 10 2 10 19 8 8 6 5 5 9 2 6 2 27 8 7 2 4 6 6 6 8 9 10 16 8 8 4 7 1 9 7 6 3 13 5 1 13 7 3 3 4 5 6 7 8 8 8 9 31,8 30,8 35,4 39,7 29,1 28,4 32,2 41,5 38,0 41,7 32,3 27,6 27,6 41,7 33,8 4,95 28,53 29,74 30,80 31,62 32,23 32,89 36,43 39,02 41,13 32,0 37,5 43,8 40,8 38,9 28,3 34,7 28,8 37,9 43,6 42,3 39,9 34,6 38,0 28,3 43,8 36,9 4,99 30,08 32,16 34,62 36,38 37,90 38,36 39,70 41,10 43,08 40,3 45,2 43,1 36,6 38,6 37,1 45,3 38,8 37,2 37,2 23,3 23,3 45,3 38,2 5,74 35,79 36,70 37,13 37,20 37,90 38,72 39,85 42,54 44,99 0,84 0,82 0,82 0,90 0,77 0,88 0,86 0,83 0,82 0,85 0,98 0,91 0,77 0,98 0,86 0,05 0,82 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,89 0,91 0,90 0,87 0,85 0,89 0,89 0,76 0,93 0,89 0,85 0,90 0,89 0,79 0,91 0,89 0,76 0,93 0,87 0,04 0,81 0,85 0,87 0,88 0,89 0,89 0,89 0,90 0,91 0,95 0,94 0,82 0,84 0,87 0,90 0,90 0,85 0,95 0,77 0,76 0,76 0,95 0,87 0,06 0,77 0,82 0,84 0,85 0,88 0,89 0,90 0,93 0,95 31,4 33,0 32,3 34,7 26,3 20,4 30,4 45,5 34,0 29,2 26,6 23,0 20,4 45,5 30,1 6,4 23,2 25,0 26,5 28,7 30,4 31,6 32,6 33,6 34,6 52,66 41,91 47,88 41,38 34,45 33,80 42,24 54,10 41,20 39,66 35,60 28,59 28,59 54,10 40,95 7,31 33,93 34,91 37,57 39,51 41,20 41,49 42,04 45,62 51,70 Figura 15. — Test atletici nazionale BMX risultati. 676 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Drop jump 10’ (w) RFV 11’ 42,4 48,3 52,8 43,7 44,4 41,4 50,5 45,9 39,3 48,3 30,8 30,8 52,8 44,0 5,87 39,4 40,6 41,7 42,9 44,1 45,3 47,6 48,3 50,3 RFV 10’ 40,4 35,6 43,0 51,8 45,9 43,7 37,1 37,5 32,5 44,7 48,3 47,7 50,4 38,0 42,8 32,5 51,8 42,4 5,89 36,0 37,0 37,6 40,9 43,0 44,1 45,7 47,8 49,6 MJ 15’’ media 13’ (cm) 36,5 37,8 37,5 43,4 44,3 37,6 32,4 37,4 49,9 46,1 49,1 32,8 30,3 30,3 49,9 39,6 6,38 32,5 34,1 36,8 37,5 37,6 38,9 43,8 45,4 48,5 MJ 15’’ media 11’ (cm) 36,0 39,4 44,9 50,7 40,8 43,8 38,0 47,0 43,3 38,0 42,7 29,4 29,4 50,7 41,3 5,46 37,5 38,0 38,4 40,0 41,8 43,1 43,7 44,7 46,8 MJ 15’’ media 10’ (cm) 37,4 34,6 40,5 47,3 44,9 39,7 31,1 34,7 30,0 42,2 45,8 45,6 46,1 37,2 40,4 28,8 47,3 39,3 6,25 30,4 33,9 35,2 38,7 40,4 41,2 44,4 45,6 46,0 Elasticità % 13’ 28,8 35,2 32,5 40,0 38,6 31,6 30,4 28,5 46,8 45,5 41,2 30,0 22,2 22,2 46,8 34,7 7,31 28,3 29,1 30,2 31,4 32,5 35,9 39,2 40,7 44,6 Elasticità % 11’ CMJ 13’ (cm) 28,2 1 12 15 4 9 9 9 3 14 0 6 14 6 1 -1 15 7 5 0 1 3 5 6 9 9 12 14 Elasticità % 10’ CMJ 11’ (cm) -1 1 7 4 9 -2 6 1 20 -5 4 6 -1 -5 20 4 6 -2 -2 0 1 4 4 6 7 9 CMJ 13’ (w) CMJ 10’ (cm) -2 83,0 73,0 76,0 79,0 66,0 69,0 100,0 85,0 70,7 78,0 67,0 66,0 100,0 76,2 9,77 67,1 68,2 69,5 71,6 74,5 77,2 78,7 82,2 84,8 CMJ 11’ (w) SJ 13’ (cm) 68,0 68,0 81,0 89,0 71,8 75,0 80,0 75,0 64,0 88,5 77,5 61,0 86,0 65,0 68,0 61,0 89,0 74,3 9,20 64,4 65,0 68,0 70,3 75,0 76,0 79,5 82,0 87,5 SJ 11’ (cm) 65,0 68,5 79,0 69,0 75,0 82,5 80,0 61,0 86,0 76,0 60,0 64,0 68,0 60,0 86,0 71,8 8,46 61,6 64,4 66,8 68,4 69,0 75,2 77,2 79,6 82,0 SJ 10’ (cm) Peso 13’ sit and reach 11’ (cm) Peso 11’ sit and reach 10’ (cm) Peso 10’ 65,0 Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta Atleta (f) min max media dev.st 10° P 20° P 30° P 40° P 50° P 60° P 70° P 80° P 90° P atleta Atleta CMJ 10’ (w) del Wingate test. In questa sede analizzeremo l’andamento dei test nel triennio 2010-2013, i risultati dei test del 2011 e del 2014 e confronteremo i valori degli atleti della nazionale italiana di BMX con quelli di altri atleti di valore nazionale. Analizzando l’andamento dei test nel triennio 2010-2013 si nota che: —— il valore medio del peso è sensibilmente aumentato dalla prima alla terza sessione passando da 71,8 kg a 74,3 kg fino ad arrivare a 76,2 kg; le caratteristiche funzionali dei muscoli estensori degli arti inferiori e l’efficienza del sistema neuromuscolare, nonché la potenza espressa in situazione specifica con il Wingate test, in quattro distinte sessioni (2010, 2011, 2013 e 2014). Per l’effettuazione dei test abbiamo utilizzato la seguente strumentazione: —— cubo di 40 cm di lato con righello per l’effettuazione del sit and reach; —— Optojump per l’effettuazione dei test di Bosco; —— Bike Race Technogym per l’effettuazione 37,8 37,5 44,3 43,4 45,6 44,3 48,7 37,6 32,4 38,9 47,4 37,4 39,5 49,9 47,0 46,1 49,1 47,1 32,8 28,2 30,3 42,2 31,1 30,3 28,2 49,9 48,7 39,6 41,8 6,38 6,53 32,5 31,9 34,1 39,0 36,8 40,0 37,5 41,5 37,6 43,3 38,9 45,1 43,8 46,6 45,4 47,1 48,5 47,4 7582 3 15605 6 590 10 9597 2 15600 10 19600 19 7596 8 31582 8 7608 6 1602 5 19595 5 613 9 9592 2 36592 6 1582 2 36613 27 16597 8 11 9 7 7586 2 7591 4 8593 6 9594 6 15596 6 16598 8 19600 9 24603 10 31607 16 608 8 598 8 604 4 607 7 591 1 594 9 617 7 605 6 601 3 59213 505 5 505 1 61713 593 7 29 3 591 3 593 4 594 5 597 6 600 7 602 8 604 8 606 8 608 9 0,65 31,8 0,6532,0 33,0 0,65 30,8 0,6537,50,6540,3 24,0 0,6243,8 0,65 35,4 0,6540,80,6545,2 35,3 0,64 39,7 0,6538,90,6543,1 24,0 0,66 29,1 0,6628,3 44,7 0,66 28,4 0,6634,70,6636,6 43,0 0,6538,6 0,60 32,2 0,6628,80,66 37,1 20,7 0,64 41,5 0,6637,90,6545,3 32,0 0,65 38,0 0,6543,6 21,7 0,65 41,7 0,6542,3 28,0 0,6539,90,6438,8 0,64 32,3 0,6534,60,65 37,2 30,0 0,65 27,6 0,6638,00,65 37,2 10,7 0,5923,3 0,60 27,6 0,6228,30,5923,3 10,7 0,66 41,7 0,6643,80,6645,3 44,7 0,65 33,8 0,6536,90,6538,2 28,7 0,02 4,95 0,014,990,02 5,749,2 0,64 28,53 0,65 30,080,64 35,79 20,9 0,64 29,74 0,65 32,160,65 36,70 22,6 0,65 30,80 0,65 34,620,6537,13 24,0 0,65 31,62 0,65 36,380,6537,20 26,1 0,65 32,23 0,65 37,900,6537,90 28,0 0,65 32,89 0,65 38,360,65 38,72 30,4 0,65 36,43 0,66 39,700,65 39,85 32,4 0,66 39,02 0,66 41,100,65 42,54 34,4 0,66 41,13 0,66 43,080,65 44,99 41,5 0,84 25,0 0,82 20,0 23,7 0,82 20,3 0,90 28,7 0,77 31,0 0,88 43,3 0,86 27,3 0,83 33,7 0,82 25,3 0,85 28,0 21,0 0,98 26,0 0,91 21,0 0,77 20,0 0,98 43,3 0,86 26,6 0,056,1 0,82 20,6 0,82 21,0 0,83 23,8 0,84 24,7 0,85 25,3 0,86 26,5 0,87 27,9 0,89 29,1 0,91 32,6 0,90 0,87 23,3 0,85 0,89 26,7 0,89 27,0 0,76 0,93 39,3 31,7 0,89 23,7 0,85 26,0 0,90 0,89 0,79 24,7 0,91 28,3 0,89 23,0 30,0 0,76 20,7 0,93 39,3 0,87 27,0 0,04 5,0 0,81 23,0 0,85 23,4 0,87 24,0 0,88 25,2 0,89 26,3 0,89 26,9 0,89 27,9 0,90 29,7 0,91 31,5 Figura 15. — Continua dalla pagina precedente. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 677 Drop jump 10’ (w) 909 1789 9192087584 28593 27 596 8 0,66 30,8 0,6532,20,6535,7 26,7 0,86 24,3 0,88 20,7 0,162 39,4 0,222 0,247 44,9 0,185 50,7 0,228 0,191 40,8 0,173 43,8 38,0 0,198 47,0 0,224 0,242 0,212 43,3 0,198 38,0 0,201 42,7 0,198 29,4 29,4 0,162 50,7 0,247 41,3 0,208 5,46 0,026 37,5 0,178 38,0 0,190 38,4 0,198 40,0 0,198 41,8 0,201 43,1 0,216 43,7 0,224 44,7 0,231 46,8 0,243 Drop jump 10’ (cm) 1752 888 1897 889 894 1733 576 0,383 42,4 1909 922 930 2322 9402284603 945 2999 0,370 48,3 2312 925 912 2506 9162688603 0,365 52,8 2399 920 921 2354 9243030589 1928 912 916 1883 599 0,223 43,7 1536 897 908 1896 9262367590 0,444 44,4 9072376 0,304 41,4 1843 894 885 1490 9052164536 0,229 50,5 2849 935 928 2472 9452939599 2535 927 921 2702 602 2704 903 911 2604 588 0,363 45,9 944 2886 9402550 0,232 39,3 887 1512 905 1900 9202015567 0,438 48,3 1341 903 903 2265 9122704590 0,265 30,8 8581375 0,223 30,8 1341 887 885 1490 8581375536 0,444 52,8 2849 935 945 2999 9453030603 0,332 44,0 2040 908 915 2253 9182382587 0,079 5,87 477,45 17 452,40 17 23 452 19 0,229 39,4 888 1517 898 1755 9052022569 0,239 40,6 1622 891 905 1864 9082103580 0,277 41,7 1806 896 908 1897 9132200587 0,328 42,9 1886 902 910 2119 9172318589 0,364 44,1 1909 903 912 2322 9202372590 0,368 45,3 2005 914 918 2402 9222480592 0,372 47,6 2347 921 921 2499 9252646599 0,381 48,3 2480 924 928 2623 9372701601 0,433 50,3 2670 927 938 2812 9402915603 34,6 47,75 40,5 45,13 47,3 35,87 44,9 43,59 39,7 43,70 31,1 34,92 34,7 41,08 30,0 34,55 42,2 37,68 45,8 44,21 45,6 36,74 46,1 55,45 37,2 37,04 40,4 39,98 28,8 34,55 47,3 55,45 39,3 41,23 6,25 5,64 30,4 35,30 33,9 36,57 35,2 37,17 38,7 39,06 40,4 40,70 41,2 42,08 44,4 43,68 45,6 44,39 46,0 46,70 CMJ 13’ (w) 0,373 40,4 35,6 43,0 37,12 51,8 45,9 38,84 43,7 41,29 37,1 37,5 47,71 35,90 32,5 39,17 44,7 55,11 48,3 47,7 50,4 40,37 38,0 35,42 42,8 33,03 35,16 32,5 33,03 51,8 55,11 42,4 39,55 5,89 6,23 36,0 35,19 35,44 37,0 35,64 37,6 40,9 36,39 43,0 37,98 44,1 39,04 45,7 40,01 41,11 47,8 49,6 47,07 35,2 29,7 32,5 36,3 30,2 40,0 29,9 38,6 36,0 31,6 23,2 30,4 26,4 28,5 24,7 46,8 29,6 45,5 38,0 41,227,4 41,8 30,0 26,5 22,2 30,8 22,2 23,2 46,8 41,8 34,7 30,8 7,31 5,21 28,3 25,4 29,1 26,5 30,227,8 31,4 29,7 32,5 29,9 35,9 30,4 39,2 31,8 40,7 36,1 44,637,3 RFV 13’ RFV 11’ media recupero 13’ (p./min.) RFV 10’ media recupero 11’ (p./min.) MJ 15’’ media 13’ (cm) media recupero 10’ (p./min.) indice di affaticamento 13’ indice di affaticamento 11’ MJ 15’’ media 11’ (cm) indice di affaticamento 10’ MJ 15’’ media 10’ (cm) P media TOTALE 13’ (w) Elasticità % 13’ Elasticità % 10’ P media TOTALE 11’ (w) Elasticità % 11’ P media TOTALE 10’ (w) P picco BEST 13’ (w) P picco BEST 11’ (w) CMJ 11’ (w) 36,5 35,53 0,150 1 0,210 12 15 0,180 4 0,240 9 0,170 9 0,170 9 0,200 3 0,210 14 0,230 0 0,190 6 14 0,170 6 0,220 1 0,150 -1 0,240 15 0,192 7 0,028 5 0,162 0 0,170 1 0,170 3 0,178 5 0,190 6 0,202 9 0,210 9 0,216 12 0,228 14 CMJ 11’ (cm) Drop jump 13’ (w) 0,160 -1 28,2 32,1 28,8 40,70 37,4 0,243 36,0 41,1 CMJ 10’ (cm) Drop jump 13’ (cm) P picco 10’ (w) CMJBEST 10’ (w) 52,66 1 41,91 7 47,88 4 41,38 9 34,45 -2 33,80 6 42,24 1 54,10 20 41,20 -5 39,66 4 35,60 6 28,59 -1 28,59 -5 54,10 20 40,95 4 7,31 6 33,93 -2 34,91 -2 37,57 0 39,51 1 41,20 4 41,49 4 42,04 6 45,62 7 51,70 9 con riuso di energia elastica; ciò lascia presupporre che l’incremento del peso sia stato determinato dall’aumento preponderante della massa muscolare (Tabella I). I valori di potenza meccanica invece nella terza prova hanno subito un peggioramento, sia nel test MJ 15’’ che nel test DJ, ed in entrambi i casi tale peggioramento è stato causato da un marcato aumento dei tempi di contatto, seppur parzialmente compensato da un aumento dell’altezza dei salti. Tale trend conferma l’aumento della forza muscolare rilevato nelle prove SJ e CMJ ma evidenzia un peggioramento della capacità di utilizzare la forza muscolare stessa in tempi rapidi. Il picco di potenza nel Wingate test, pur essendo gradualmente migliorato, non ha subito variazioni di rilievo. Incrociando i dati sopra riportati con i dati relativi all’analisi della composizione corporea e con la relazione del preparatore atletico relativamente alle metodiche di allenamento utilizzate in questo periodo sarà possibile interpretare e comprendere con maggior chiarezza l’evoluzione dei parametri relativi alla valutazione CMJ 13’ (cm) Drop jump 13’ (tc) 31,4 33,0 83,0 32,3 73,0 34,7 76,0 26,3 20,4 79,0 66,0 30,4 69,0 100,0 45,5 34,0 29,2 85,0 26,6 70,7 23,0 78,0 67,0 20,4 66,0 100,0 45,5 30,1 76,2 9,77 6,4 23,2 67,1 25,0 68,2 26,5 69,5 28,7 71,6 30,4 74,5 31,6 77,2 32,6 78,7 33,6 82,2 34,6 84,8 SJ 13’ (cm) Drop jump 11’ (tc) 24,2 68,0 38,89 -2 68,0 0,95 81,0 89,0 0,94 71,8 0,82 75,0 80,0 0,84 75,0 0,87 0,90 64,0 0,90 88,5 77,5 61,0 0,85 86,0 0,95 65,0 0,77 68,0 0,76 0,76 61,0 0,95 89,0 0,87 74,3 0,06 9,20 0,77 64,4 0,82 65,0 0,84 68,0 0,85 70,3 0,88 75,0 0,89 76,0 0,90 79,5 0,93 82,0 0,95 87,5 SJ 11’ (cm) Drop jump 11’ (w) 0,88 65,0 0,90 68,5 0,87 79,0 0,85 0,89 69,0 0,89 75,0 0,76 82,5 0,93 80,0 0,89 61,0 0,85 86,0 0,90 76,0 0,89 60,0 0,79 0,91 64,0 0,89 68,0 0,76 60,0 0,93 86,0 0,87 71,8 0,04 8,46 0,81 61,6 0,85 64,4 0,87 66,8 0,88 68,4 0,89 69,0 0,89 75,2 0,89 77,2 0,90 79,6 0,91 82,0 SJ 10’ (cm) Drop jump 11’ (cm) 0,88 65,0 Atleta 0,84 40,3Atleta 0,82 Atleta 45,2Atleta 0,82 43,1Atleta 0,90 Atleta 0,77 36,6Atleta 0,88 38,6Atleta 37,1Atleta 0,86 45,3Atleta 0,83 Atleta 0,82 Atleta 0,85 38,8Atleta 37,2Atleta 0,98 37,2Atleta 0,91 23,3 Atleta (f) 23,3 min0,77 45,3max0,98 38,2media 0,86 5,74dev.st 0,05 35,7910° P 0,82 36,7020° P 0,82 37,1330° P 0,83 37,2040° P 0,84 37,9050° P 0,85 38,7260° P 0,86 39,8570° P 0,87 42,5480° P 0,89 44,9990° P 0,91 sit and reach 11’ (cm) Drop jump 10’ (tc) 35,7Atleta 0,86 sitDrop and reach 10’(w) (cm) jump 10’ 32,2 32,0 37,5 43,8 40,8 38,9 28,3 34,7 28,8 37,9 43,6 42,3 39,9 34,6 38,0 28,3 43,8 36,9 4,99 30,08 32,16 34,62 36,38 37,90 38,36 39,70 41,10 43,08 atleta RFV 10’ 30,8 31,8 30,8 35,4 39,7 29,1 28,4 32,2 41,5 38,0 41,7 32,3 27,6 27,6 41,7 33,8 4,95 28,53 29,74 30,80 31,62 32,23 32,89 36,43 39,02 41,13 MJ 15’’ media 10’ (cm) 8 8 8 4 7 1 9 7 6 3 13 5 1 13 7 3 3 4 5 6 7 8 8 8 9 Elasticità % 13’ Drop Peso jump 13’ 10’ (cm) 2 7 8 7 2 4 6 6 6 8 9 0 6 RFV 13’ Peso 11’ 8 6 5 5 9 2 6 RFV 11’ Peso 10’ 2 0 9 8 —— il valore medio dello SJ è sensibilmente aumentato dalla prima alla terza sessione passando da 34,7 cm a 39,3 cm fino ad arrivare a 41,3 cm; —— il valore medio del CMJ è sensibilmente aumentato dalla prima alla terza sessione passando da 39,6 cm a 42,4 cm fino ad arrivare a 44,0 cm; —— il valore medio di potenza meccanica massima sviluppata durante il test MJ 15’’ è migliorato dalla prima alla seconda sessione (da 31,69 w a 32,16 w) per poi peggiorare alla terza sessione (29,29 w); —— il valore medio di potenza meccanica espresso durante la prova del DJ è passato da 40,95 w a 41,23 w per poi scendere a 39,55 w; —— il picco di potenza misurato con il Wingate test è gradualmente migliorato passando da 908 w la prima sessione a 915 w la seconda fino a 918 w l’ultima sessione effettuata (Figura 15). Dall’analisi dei dati sopra riportati risulta che, nel periodo intercorso tra la prima e la terza sessione di test gli atleti hanno incrementato sensibilmente la massa corporea, parallelamente ai valori di forza esplosiva e forza esplosiva MJ 15’’ media 13’ (cm) 6 BONI MJ 15’’ media 11’ (cm) 7 Lo sport del BMX 0,88 24,2 38,89 0, 0,95 0,94 0,82 0,84 0,87 0,90 0,90 0,85 0,95 0,77 0,76 0,76 0,95 0,87 0,06 0,77 0,82 0,84 0,85 0,88 0,89 0,90 0,93 0,95 31,4 33,0 32,3 34,7 26,3 20,4 30,4 45,5 34,0 29,2 26,6 23,0 20,4 45,5 30,1 6,4 23,2 25,0 26,5 28,7 30,4 31,6 32,6 33,6 34,6 52,66 41,91 47,88 41,38 34,45 33,80 42,24 54,10 41,20 39,66 35,60 28,59 28,59 54,10 40,95 7,31 33,93 34,91 37,57 39,51 41,20 41,49 42,04 45,62 51,70 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Lo sport del BMX BONI antropometrica e funzionale oggetto di questo studio, e quindi programmare l’allenamento in maniera più mirata e scientifica. Analizzando i risultati dei test effettuati nel 2011 emerge che: —— il valore medio di SJ (39,3 cm) risulta essere sovrapponibile a quello di un body builder o di un giocatore di Baseball (39 cm), perfettamente in media con la popolazione di atleti presa in esame (39,3 cm). Il valore di picco (47,3 cm) è invece sovrapponibile a quello di uno sciatore discesista (47 cm); —— il valore medio di CMJ (42,4) risulta essere sovrapponibile a quello di un lottatore, di un ginnasta, di un giocatore di hockey e di baseball, leggermente inferiore alla media della popolazione di atleti presa in esame (44,5). Il valore di picco (51,8 cm) è invece sovrapponibile al salto in alto ed ai 110m hs (52 cm); —— il valore medio di potenza meccanica massima sviluppata durante il test MJ 15’’ (32,2 w) risulta essere sovrapponibile a quella di un lanciatore del disco, ad un atleta di salto in alto, di 110 hs e ad un giocatore di pallavolo (32 w), decisamente superiore alla media della popolazione di atleti presa in esame (28,4 w). Il valore di picco (43,25 w) supera abbondantemente la media di ogni sport, mentre la Resistenza alla Forza Veloce (RFV) (0,87) risulta essere carente. Interessante notare come dal rapporto wDJ/ wMJ emerga chiaramente da parte dell’atleta BMX un preponderante utilizzo della strategia di ginocchio, determinata dagli angoli di lavoro sulla bici; —— il valore medio di DJ 40 cm (30,1 w) risulta essere simile a quello di un atleta di fondo (31 w), nettamente inferiore alla media della popolazione di atleti presa in esame (39,4 w). Il valore di picco (55,45) è invece sovrapponibile a quello del lanciatore del peso (55,5 w); —— il picco di potenza (915 w) misurato con il Wingate test risulta essere ottimo, quello medio (597 w) si colloca al 70° percentile riferito però ad una popolazione di soggetti fisicamente attivi. Nell’ultima sessione di test (8 novembre 2014) abbiamo introdotto il test di reazione ottica applicato al CMJ. È molto interessante evidenziare come la performance migliore dei tre salti effettuati per sei atleti su otto sia coincisa anche con il miglior tempo di reazione, come se il dover reagire prontamente ad uno stimolo visivo abbia determinato un potenziamento dei fattori nervosi. Lo stiffness test, effettuato al posto del DJ con cadute da varie altezze, ha ul- 678 teriormente messo in evidenza la difficoltà degli atleti ad utilizzare in modo efficace la strategia di caviglia, producendo bassi valori di potenza meccanica imputabili soprattutto ad una scarsa capacità di spinta piuttosto che al tempo di contatto. Relativamente ai test Stiffness e MJ 15’’ è di grande interesse analizzare come gli atleti con minor esperienza, e di conseguenza minor controllo propriocettivo, abbiano maggiori difficoltà nella gestione dei salti ripetuti, producendo uno scostamento maggiore dal centro ed occupando un’area di test maggiore, ed evidenziando in casi specifici anche uno scarso bilanciamento (es.: spinta maggiore di un arto inferiore rispetto all’altro..). Di questo va tenuto conto nell’analisi dei risultati. Conclusioni Analizzando i risultati possiamo concludere che il modello prestativo dell’atleta BMX, quando confrontato con la popolazione di atleti di livello nazionale delle altre discipline sportive, è caratterizzato da un valore di forza esplosiva e di forza esplosiva con riuso di energia elastica di livello medio, una sufficiente resistenza alla forza veloce, una scarsa reattività ed un ottimo picco di potenza meccanica espressa sia in situazione specifica che durante il test MJ 15’’ (Figure 16, 17). Ogni atleta ha evidenziato inoltre una bradicardia relativa all’ecg di base (FC media 48 bpm) mentre l’ecocardiogramma non ha evidenziato particolari caratteristiche del setto e della parete posteriore tipico degli adattamenti cardiovascolari degli atleti di potenza (Tabella VI, Figure 20-22) 8. Esame kinesiografico Nazionale Italiana BMX L’esame kinesiografico si avvale di una strumentazione che lavora sulla variazione di campi magnetici prodotti da un sensore (magnete) posto a livello della parete vestibolare degli incisivi inferiori,e una maschera sorretta da una struttura ad occhiale posta sul volto del soggetto esaminato. L’apparecchiatura permette di rappresentare e misurare il movimento nei tre piani dello spazio più la velocità di esecuzione del movimento della mandibola con rilevazioni dell’ordine del decimo di millimetro. Il vantaggio di questa strumentazione rispetto ad altre metodiche fino a qui utilizzate per valutare il movimento mandibolare MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 32,2 23,0 24,0 27,0 22,0 29,0 27,0 24,0 26,0 26,0 31,0 34,0 35,0 20,0 24,0 27,0 26,5 30,0 29,0 29,0 29,0 32,0 38,0 31,0 30,0 32,0 32,0 39,0 27,0 25,0 24,0 24,0 27,0 27,0 32,0 20,0 28,4 39,0 4,3 30,1 23,0 31,0 34,0 37,0 38,0 40,0 40,5 42,0 43,0 43,0 43,0 45,0 45,5 50,5 55,5 32,0 37,0 37,0 36,0 41,0 42,0 23,0 39,4 55,5 7,1 915 597 potenza massima (w) 42,4 28,0 29,0 44,0 42,0 44,0 44,0 42,0 39,0 40,5 52,0 44,0 50,0 49,0 57,0 58,0 28,0 35,0 39,0 41,0 43,0 45,0 46,0 46,0 49,0 53,0 50,0 53,0 52,0 52,0 64,0 38,5 43,5 38,0 42,0 42,0 42,0 45,0 28,0 44,5 64,0 7,7 potenza media (w) 39,3 22,0 23,0 36,0 35,0 35,5 36,0 36,5 36,5 36,5 49,5 37,0 38,0 39,0 41,5 46,0 46,5 47,0 48,0 23,0 31,0 34,0 37,0 38,0 40,0 41,0 42,0 43,0 43,0 43,0 45,0 46,0 51,0 56,0 34,0 40,5 37,5 38,0 39,0 40,0 42,0 22,0 39,3 56,0 7,0 P media TOTALE (w) Drop jump 40 cm (w) 6,8 -2,45 -2,5 2,2 6,80 6,54 P picco BEST (w) MJ 15’’ best (w) BMX SCI NAUTICO SCI FONDO PATTINAGGIO SU GHIACCIO ITA LOTTA GRECO ROMANA TUFFI PATTINAGGIO SU GHIACCIO ITA GINNASTICA ARTISTICA TENNIS TENNIS TAVOLO SCI SALTO TRAMPOLINO NOR LOTTA LIBERA SOLLEVAMENTO PESI E POTENZA BODY BUILDING SCHERMA SCI ALPINO SCI COMBINATA SCI DISCESA SCI SLALOM MARATONA FONDO 800-1500m GIAVELLOTTO SALTO CON L’ASTA 400m MARTELLO 400m HS DISCO SALTO TRIPLO 100-200m SALTO IN LUNGO SALTO IN ALTO 110m HS PESO RUGBY CALCIO ITA PALLAMANO HOCKEY ITA BASEBALL BASKET Juniores ITA PALLAVOLO ITA FITNESS min media max dev.st percentile 90 80 70 60 50 40 30 20 10 CMJ (cm) atleta SJ (cm) BONI sit and reach (cm) Lo sport del BMX 662 618 600 577 565 548 530 496 471 822 777 757 721 689 671 656 618 570 Figura 16. — Test atletici nazionale BMX confronto con sport differenti. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 679 22,3 19,6 14,0 19,8 18,6 26,1 19,6 21,4 14,0 26,1 20,2 3,43 17,2 19,0 19,6 19,6 19,7 20,1 21,2 21,9 23,4 Stiffness media (tc) 0,87 0,91 0,88 0,83 0,87 0,90 0,82 0,98 0,82 0,98 0,88 0,05 0,83 0,84 0,87 0,87 0,87 0,88 0,90 0,91 0,93 Stiffness media (w) 31,25 26,64 30,53 29,62 29,08 34,65 40,87 33,30 26,64 40,87 31,99 4,36 28,35 29,30 29,71 30,35 30,89 31,66 33,10 34,11 36,52 Stiffness best (w) 39,0 39,8 47,3 46,4 48,7 41,0 34,3 48,8 34,3 48,8 43,2 5,37 37,6 39,3 39,9 40,8 43,7 46,6 47,2 48,1 48,7 Stiffness media (cm) 35,6 37,8 42,4 44,5 44,3 37,7 30,9 42,8 31 45 40 4,82 34,2 36,4 37,7 37,8 40,1 42,5 42,8 43,7 44,4 MJ 15’’ best (w) 12 -1 12 7 8 3 3 7 -1 12 6 4,38 1,9 3,1 3,5 5,9 7,0 7,6 8,2 10,3 11,7 RFV 0,926 2124 1,010 2214 1,159 2688 1,057 3112 1,138 2862 0,997 2205 1,010 1893 1,079 2360 0,926 1893 1,159 3112 1,047 2432 0,077 414,49 0,976 2055 1,002 2156 1,010 2206 1,010 2212 1,034 2287 1,061 2426 1,077 2656 1,114 2793 1,144 2937 MJ 15’’ best (cm) 41,1 41,4 48,2 53,6 51,0 42,0 37,8 43,8 37,8 53,6 44,9 5,48 40,1 41,2 41,5 41,9 42,9 44,7 47,8 49,9 51,8 MJ 15’’ media (cm) 36,8 41,7 43,1 49,9 47,1 40,7 36,7 41,1 36,7 49,9 42,1 4,59 36,8 38,4 40,7 41,0 41,4 42,0 43,0 45,5 47,9 elasticità % CMJ (cm) 1 13 5 9 10 20 11 5 1 20 9 5,82 3,8 5,0 5,4 8,2 9,5 10,2 10,9 12,2 15,1 CMJ (w) SJ (cm) 63,5 84,0 75,5 83,0 65,5 67,8 67,5 74,5 63,5 84,0 72,7 7,86 64,9 66,3 67,5 67,7 71,2 74,7 75,4 80,0 83,3 T reazione (s) sit and reach (cm) ATLETA ATLETA ATLETA ATLETA ATLETA ATLETA ATLETA ATLETA min max media dev.st 10° P 20° P 30° P 40° P 50° P 60° P 70° P 80° P 90° P p (kg) atleta 36,86 34,99 25,36 33,82 31,90 42,81 38,74 36,88 25,36 42,81 35,17 5,15 29,94 32,67 33,94 34,76 35,93 36,86 36,88 38,00 39,96 32,99 28,46 22,79 30,64 29,04 40,78 31,86 32,34 22,79 40,78 31,11 5,07 26,76 28,69 29,20 30,32 31,25 31,96 32,29 32,73 35,33 0,193 0,206 0,187 0,185 0,186 0,172 0,173 0,188 0,172 0,206 0,186 0,01 0,173 0,178 0,185 0,186 0,187 0,187 0,188 0,191 0,197 w DJ/w MJ Lo sport del BMX BONI 1,18 1,31 0,83 1,14 1,10 1,24 0,95 1,11 0,83 1,31 1,11 0,15 0,91 1,01 1,10 1,11 1,12 1,15 1,18 1,21 1,26 Figura 17. — Test atletici nazionale BMX novembre 2014. Figura 18. — Fasi di gara. ed articolare è la quasi nulla interferenza del magnete all’interno del cavo orale, la facilità e non invasività oltre all’assenza di radiazioni dell’esame. Il tempo necessario per l’esecuzione è di circa dieci minuti e non è richiesta al paziente nessuna capacità individuale se non la sua collaborazione nell’eseguire movimenti preordinati. L’operatore richiede al soggetto di eseguire movimenti di grande e piccolo movimento della mandibola, oltre allo spostamento in la- 680 Figura 19. — Test atletici nazionale BMX visita clinica. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 20. — Metabolismo basale atleta juniores nazionale BMX. Figura 21. — Dati impedenziometria atleta juniores nazionale BMX Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 681 Lo sport del BMX BONI A B Figura 22. — A, B) Dati impedenziometria e Test Multi Jump 15 sec. atleta juniores nazionale BMX. Tabella VI. — Valore medio della misura di: Setto interventricolare (SIV), Parete Posteriore (PP), Diametro Ventricolo sinistro Diastole (VSxD), Aorta ai seni di Valsalva, Atleti nazionale BMX Atleti BMX SIV medio PP medio VSx medio AORTA SENI VALSALVA medio 9 9 54 30 teralità ed anteriorità della stessa che vengono suddivisi i n. 7 tracciati fondamentali dove il movimento rappresentato bidimensionalmente viene esaminato per valutarne la dimensione in altezza, antero-posteriorità, lateralità e velocità in visione sagittale, frontale, orizzontale. Si cerca pertanto di analizzare nel modo più naturale possibile il complesso osteo-mio-articolare relativo al volto cercando relazioni che si intersecano con la postura del capo e sua relazione con la colonna vertebrale. I dati strumentali che ricaviamo sono individuali e sempre da contestualizzare all’effettiva situazione di posizionamento del capo e della colonna. L’analisi fa riferimento a valori generali ma che devono sempre essere contestualizzati all’individuo che stiamo esaminando, la formulazione della diagnosi completa si basa pertanto sulla ricerca di quan- 682 te più informazioni possibili sulle caratteristiche strutturali e funzionali del soggetto in esame e diventa indispensabile comprendere la fisiologia dei movimenti al fine di poterli interpretare in funzione di eventuali limitazioni e/o deviazioni. L’esame kinesiografico rileva i movimenti mandibolari che la fisiologia insegna essere permessi e limitati dalle superfici articolari, determinati dai muscoli e fasce, mediante l’intermediazione di dischi articolari che fungono da modulatori possibili cause di patologia. Spesso, a tale livello si verificano degli scompensi del sistema stomatognatico con successiva compensazione e, al fine di rendere comunque l’intero sistema stabile, tali modificazioni devono essere accuratamente interpretate e mai direttamente “aggredite” per ottenere una correzione poco “equilibrata” (Figure 23-25). MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 23. — Test atletici nazionale BMX chinesiografia. Figura 24. — Test atletici nazionale BMX chinesiografia. Figura 25. — Test atletici nazionale BMX chinesiografia. Sono stati sottoposti a visita odontoiatrica consistente in esame clinico ed esame strumentale mediante esame kinesiografico 15 atleti della nazionale italiana di BMX. Si è proceduto ad un primo controllo con stesura di anamnesi fisiologica e analisi clinica e successiva kinesiografia: l’esame è stato eseguito due volte a distanza di circa 4 mesi nel periodo invernale di preparazione. Non sono stati riscontrati problemi per quello che riguarda una corretta cura e igiene orale, la maggioranza dei ragazzi ha presentato un rapporto sufficientemente corretto tra mascellare superiore e mandibola espresso in un rapporto sia scheletrico che occlusale di 1° classe di Angle, un solo atleta ha presentato un rapporto dentale di 3°classe con macromandibola di origine genetica corretta ortodonticamente in una 1°classe con linea mediana deviata a sinistra, un secondo ha evidenziato una 2° classe con aumentato overbite e overjet mandibola deviata a sinistra. All’ anamnesi fisiologica buona parte degli atleti ha comunicato storie di vari tipi di traumi prevalentemente localizzati alla clavicola, all’articolazione del polso e del piede, alle spalle, alle braccia. Dieci atleti ad un esame dell’atteggiamento posturale hanno evidenziato la spalla destra più bassa rispetto alla sinistra con posizione del capo in posizione di compenso. La stessa cosa si è riscontrata nei tracciati di lateralità della mandibola (disclusione in lateralità destra e sinistra) con una costante torsione del piano occlusale, lateralità destra più bassa della sinistra. Le capacità di esprimere un movimento ampio in apertura e chiusura massime della bocca da parte degli atleti è stata buona in tutti i casi, tranne che per uno che ha presentato un’ apertura limitata a 30mm circa con deficit di capacità di esprimere movimento in senso antero - posteriore. Si sono notate deviazioni in retro posizione mandibolare nei tracciati che esaminano lo spazio libero presente in fase di riposo della mandibola, con interferenze di contatto occlusale, da valutare più attentamente in ogni singolo caso mediante carte di articolazione. Dall’analisi comparativa con gli esami posturali eseguiti dai fisioterapisti che hanno collaborato allo studio scientifico si è evidenzia una sostanziale concordanza tra le deviazioni osservate nel movimento di grande apertura della mandibola e gli atteggiamenti posturali deviati degli atleti, frequentemente dallo stesso lato in una visione frontale del sog- Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 683 Lo sport del BMX BONI getto. Si è notata una coincidenza tra la retro posizione podalica di alcuni soggetti esaminati con pedana stabilometrica e la retro posizione mandibolare in occlusione centrica nel tracciato che esamina lo spazio libero presente e la traiettoria mandibolare nei 3 piani dello spazio. Si traggono conclusioni che individuano una costante relazione tra il movimento mandibolare e sue modifiche e l’atteggiamento posturale del paziente con costanti punti di riferimento. Significativi diventano pertanto tutti gli interventi che vanno ad agire sui due sistemi: catena muscolo-scheletrica e apparato stomatognatico particolarmente interconnessi tra di loro 9. Protocollo di Valutazione PosturoFunzionale dell’Atleta di BMX Background L’analisi della postura e del movimento è senza dubbio uno degli elementi fondamentali per qualsiasi tecnico o preparatore fisico impegnato nella programmazione dell’allenamento del proprio atleta. L’ottimizzazione delle performances sportive e la prevenzione delle sindromi da sovraccarico funzionale, anticamera per infortuni e patologie muscolo-scheletriche, passa anche attraverso l’individuazione di alterazioni della postura o del movimento funzionale. Postura e Movimento sono espressione di un’associazione integrata di fenomeni biomeccanici, biochimici, neurofisiologici e neuropsichici complessi che si influenzano continuamente 10. La valutazione posturo-funzionale può essere effettuata per mezzo di variabili qualitative e quantitative 11. L’analisi quantitativa si avvale di variabili di tipo metrico o angolare ed è adatta a rilevare parametri quali ad esempio la mobilità articolare. L’analisi qualitativa consta invece nell’elaborazione di giudizi (buono, scarso, sufficiente) o nella descrizione di atteggiamenti o posizioni (eretto, flesso, ruotato). Il riferimento utilizzato per questo tipo di analisi può essere in relazione ad un altro segmento corporeo (angolo fra tronco e braccio) o esterno (es. la perpendicolare passante per il tronco) 12. L’analisi posturo-funzionale dell’atleta praticante BMX dovrebbe essere effettuata, o quantomeno valutata, da un pool interdisciplinare di professionisti, al fine di verificare l’esistenza dei necessari requisiti tecnici e di un corretto rapporto ergonomia-efficacia. La nostra proposta di Protocollo di Valutazione rappresenta, pertanto, uno strumento uti- 684 lizzabile su larga scala da Tecnici e Preparatori, per ottenere una serie di informazioni qualitative e quantitative sui principali parametri staticodinamici dell’atleta, che, tuttavia, non può e non deve sostituirsi alla valutazione specialistica. Obiettivo del Protocollo di Valutazione Valutare attraverso una batteria di test statici e dinamici gli elementi caratterizzanti il profilo posturo-funzionale di un gruppo di 12 Atleti agonisti praticanti BMX. Materiali e metodi Il campione di atleti studiato era composto da 12 soggetti, 11 di sesso maschile e 1 di sesso femminile, tutti praticanti lo sport del BMX a livello agonistico. Tutti i soggetti avevano dato il loro consenso informato. Il protocollo di valutazione utilizzato è stato diviso in due momenti: esame statico (ES) ed esame dinamico (ED). L’ES è stato rappresentato da un Esame Posturale Ortostatico e da una Valutazione Baropodometrica. L’ED è stato invece rappresentato da una Misurazione Angolare (spalla, anca, rachide cervicale e lombare) mediante sensori inerziali ed inclinometri a bolla e dall’esecuzione di una serie di test funzionali facenti parte del sistema di valutazione Functional Movement ScreenTM (FMS). Esame statico Durante l’esame posturale ortostatico, ogni atleta è stato posizionato su una pedana dedicata, in posizione eretta, con i piedi a cavallo Figura 26. — Test atletici nazionale BMX valutazione posturale statica. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI di una linea posta al centro della stessa pedana. È stato chiesto ad ogni atleta di assumere la propria posizione naturale, cercando di non percepire vincoli o tensioni anomale. Sono state eseguite 4 acquisizioni fotostatiche (anteriore, posteriore, laterale dx e laterale sin) mediante fotocamera digitale posta a ca 2,5 m dalla pedana (Figura 26). (NB. La posizione della fotocamera non variava tra acquisizione ed acquisizione e tra at- leta ed atleta). Le acquisizioni fotostatiche sono state analizzate attraverso il Reedco Posture Score Sheet Modificato 13, 14. Tale strumento, consente di effettuare una rapida valutazione di 11 aspetti fondamentali della postura ortostatica, assegnando un punteggio da individuare fra tre diverse possibilità (10 pt=Buono, 5pt=Discreto, 0pt=Scadente) (Figure 27, 28). Una valutazione posturale statica di questo Figura 27. — Test atletici nazionale BMX screen score sheet. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 685 Lo sport del BMX BONI che, essendo il rachide composto da molteplici articolazioni che funzionano sinergicamente nella realizzazione del movimento, occorre uno strumento in grado di misurare lo spostamento angolare in rapporto alla gravità. Un sistema che misuri gli archi, come un goniometro, non è in grado di distinguere la differenza tra flessione sacrale e quella lombare durante il movimento di flessione anteriore, ad esempio 16. Protocollo di valutazione della mobilità attiva della spalla Figura 28. — Test atletici nazionale BMX valutazione posturale. tipo, permette di elaborare informazioni quantiqualitative relative all’atteggiamento generale del soggetto valutato. La seconda parte dell’ES è consistita nella Valutazione Baropodometrica Posturale eseguita con acquisizioni nei 30’’ (Imago Win-Pod, Software V.3.8.1; Twinbox V5.22). L’obiettivo di questa valutazione era l’individuazione della zona di maggior carico podalico (retropiede-avampiede) ed il lato dell’appoggio prevalente (dx-sin). Esame dinamico La valutazione della mobilità angolare è stata eseguita a livello della spalla e dell’anca (bilaterali) ed a livello della colonna cervicale e lombare. La misurazione è stata eseguita attraverso un sensore inerziale wireless (FreeRehab, Sensorize) 15. Per la misurazione della mobilità articolare della colonna lombare, sono stati invece utilizzati due inclinometri a bolla (Fabrication Enterprises INC.) La ragione di questa scelta è dettata dal fatto 686 La valutazione della mobilità articolare attiva della spalla è stata eseguita per i movimenti di flessione, estensione e rotazione interna ed esterna a 90° di abduzione. La misurazione è stata eseguita da due esaminatori. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento, in particolare è stato stressato il concetto che il movimento fosse eseguito senza mettere in atto compensi che coinvolgessero distretti diversi da quelli esaminati (ad esempio il rachide toraco-lombare per la flessione di spalla). Prima di eseguire la misurazione, ogni atleta ha effettuato 5 movimenti di training sotto supervisione degli esaminatori. L’angolo descritto è stato quantificato mediante un sensore inerziale wireless posizionato sull’estremità distale dell’omero. Un esaminatore si è occupato di controllare la corretta esecuzione del gesto senza compensi toraco-lombari. La stessa procedura è stata ripetuta per il movimento di estensione (Figura 28). Per quanto riguarda la misurazione delle rotazioni in abduzione a 90°, il sensore inerziale è stato posizionato a livello della porzione distale dell’avambraccio del soggetto, mantenuto flesso a 90° rispetto al braccio. Protocollo di valutazione della mobilità attiva del rachide cervicale e lombare La valutazione della mobilità articolare attiva del rachide lombare è stata eseguita per i movimenti di flessione anteriore, estensione e latero-flessione dx e sin. La misurazione è stata eseguita da due esaminatori. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento, in particolare è stato stressato il concetto che il movimento fosse eseguito senza mettere in atto compensi che coinvolgessero distretti diversi da quelli esaminati (ad esempio la flessione delle ginocchia). MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 29. — Test atletici nazionale BMX valutazione posturale. Posto l’atleta in posizione eretta e rilassata, l’esaminatore ha individuato lo spazio interspinoso L4-L5 attraverso una valutazione palpatoria. Mediante questo repere si è proceduto all’individuazione della proiezione cutanea di S1 che è stata markerizzata con una matita dermografica (Figura 29). Procedendo in direzione craniale, l’esaminatore ha individuato il processo spinoso di T12 e markerizzato la proiezione cutanea dello stesso. Eseguita la markerizzazione, l’atleta è stato invitato ad acquisire la posizione da tenere durante l’esecuzione del test: ortostatismo, piedi uniti. In questa posizione, l’esaminatore ha posto il primo inclinometro a bolla, orientato lungo il piano sagittale, a livello del repere inferiore (S1), in modo tale che il bordo superiore dell’inclinometro fosse completamente al di sotto del repere markerizzato precedentemente. Una volta posto l’inclinometro, l’esaminatore ha proceduto ad “azzerare” lo stesso, facendo scorrere la ghiera graduata sino al punto corrispondente Vol. 67 - No. 4 all’equilibrio dato dalla bolla. La stessa procedura è stata ripetuta per il posizionamento dell’inclinometro a livello del repere superiore (T12). In questo caso, il bordo inferiore dell’inclinometro è stato posto completamente al di sopra del repere markerizzato precedentemente. Prima di eseguire la misurazione della flessione, ogni atleta ha effettuato 5 movimenti di training sotto supervisione degli esaminatori. La misurazione è stata eseguita dal primo esaminatore al raggiungimento della massima flessione anteriore del tronco, mentre il secondo esaminatore controllava eventuali compensi. L’angolo di flessione descritto è stato ottenuto sottraendo all’inclinazione registrata dall’inclinometro posto in T12, quella registrata dall’inclinometro posto in S1 (Figura 30). Per la misurazione dell’estensione del rachide lombare, la procedura è stata la stessa messa in atto per la flessione. L’unica variazione è stata la posizione delle braccia dell’atleta, le stesse, infatti, sono state posizionate incrociate sulla parte anteriore del tronco (mano dx su spalla sin e viceversa) in modo tale che non rappresentassero un impedimento per la misurazione. Prima di eseguire la misurazione dell’estensione, ogni atleta ha effettuato 5 movimenti di training sotto supervisione degli esaminatori. Anche in questo caso sono stati controllati ed annullati eventuali compensi quali, ad esempio, lo shift anteriore del bacino. La misurazione è stata eseguita dal primo esaminatore al raggiungimento della massima estensione posteriore del tronco, mentre il secondo esaminatore controllava eventuali compensi. L’angolo di estensione descritto è stato ottenuto sottraendo all’inclinazione registrata dall’inclinometro posto in T12, quella registrata dall’inclinometro posto in S1 (Figura 31). Per la misurazione della latero-flessione (side bending), la posizione dell’atleta era la stessa (ortostatismo, piedi uniti); i due inclinometri sono stati posti a livello dei precedenti reperi (T12-S1), con un orientamento coronale ed azzerati. L’atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento di latero-flessione in assenza di eccessivi compensi quali una marcata flessione o estensione. La misurazione è stata eseguita dal primo esaminatore al raggiungimento della massima latero-flessione dx, mentre il secondo esamina- MEDICINA DELLO SPORT 687 Lo sport del BMX BONI Figura 30. — Test atletici nazionale BMX valutazione rachide lombare. Figura 31. — Test atletici nazionale BMX valutazione rachide lombare. tore controllava eventuali compensi. L’angolo di latero-flessione dx descritto è stato ottenuto sottraendo all’inclinazione registrata dall’inclinometro posto in T12, quella registrata dall’inclinometro posto in S1. La stessa procedura è stata ripetuta per la 688 latero-flessione sinistra (Figura 32). Per la valutazione della mobilità del rachide cervicale si è proceduto in modo analogo a quanto eseguito per il rachide lombare. Il processo spinoso di D1 è stato utilizzato come repere inferiore per il posizionamento del MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI Figura 32. — Test atletici nazionale BMX valutazione rachide lombare. primo inclinometro a bolla; il secondo inclinometro è stato invece posizionato in corrispondenza dell’apice della convessità cranica posteriore (regione occipito-parietale). Si è proceduto alla valutazione dei movimenti di flessione ed estensione. Per la latero-flessione destra e sinistra il secondo inclinometro è stato posizionato in corrispondenza dell’apice superiore del cranio. Protocollo di valutazione della mobilità attiva dell’anca La valutazione della mobilità articolare attiva dell’anca è stata eseguita per i movimenti di flessione ed estensione. La misurazione è stata eseguita da due esaminatori. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento, in particolare è stato stressato il concetto che il movimento fosse eseguito senza mettere in atto compensi che coinvolgessero distretti diversi da quelli esaminati (ad esempio la flessione dell’anca controlaterale od il sollevamento del bacino dal piano d’appoggio). Prima di eseguire la misurazione, ogni atleta ha effettuato 5 movimenti di training sotto supervisione degli esaminatori. Per la misurazione della flessione, l’atleta è Vol. 67 - No. 4 stato sistemato supino su di un lettino e gli è stata insegnata la corretta esecuzione del movimento che si esprimesse solo attraverso una flessione d’anca, senza il coinvolgimento del ginocchio omolaterale e/o dell’anca controlaterale. La flessione è stata misurata al raggiungimento della massima ampiezza, attraverso un sensore inerziale posizionato a livello dell’estremità distale del femore del soggetto; un esaminatore si è occupato di controllare la corretta esecuzione del gesto senza compensi. Per la misurazione dell’estensione, l’atleta è stato sistemato prono su di un lettino e gli è stata insegnata la corretta esecuzione del movimento che si esprimesse solo attraverso un’estensione d’anca a ginocchio esteso. L’estensione è stata misurata al raggiungimento della massima ampiezza. Un esaminatore si è occupato di controllare la corretta esecuzione del gesto senza compensi (ad esempio il sollevamento del bacino). Tutte le misurazioni sono state riportate su una specifica scheda di raccolta dati per la successiva elaborazione. È opportuno sottolineare come le misurazioni angolari presentino alcuni limiti, soprattutto legati alla riproducibilità intra-inter esaminatore. Questi limiti sono legati sia alla riproducibilità e ripetibilità nell’individuazione dei reperi MEDICINA DELLO SPORT 689 Lo sport del BMX BONI da utilizzare durante la valutazione 17, 18, che all’affidabilità della misurazione angolare stessa. Consapevoli di questi aspetti, abbiamo cercato di elaborare un protocollo che potesse rappresentare il miglior compromesso tra praticabilità ed attendibilità, tendando di ridurre al minimo gli errori nell’acquisizione dei dati: —— standardizzando il posizionamento del soggetto e l’esecuzione qualitativa del movimento; —— individuando reperi anatomici definiti; —— utilizzando, ove possibile, un sensore inerziale wireless; —— controllando e riducendo compensi posturali attraverso l’osservazione di un secondo esaminatore. Il grado di tenuta del bastone sopra la testa valuta la mobilità bilaterale simmetrica delle spalle e della colonna vertebrale toracica (Figura 33). Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del gesto, focalizzando l’attenzione sulla posizione delle spalle e dei talloni, che dovevano rimanere aderenti al suolo per tutta la durata del movimento. Il Deep Squat ha previsto una completa accosciata da eseguire con i piedi paralleli alla stessa larghezza delle spalle. Le braccia erano completamente distese, le mani impugnavano il bastone del kit, che doveva rimanere più possibile parallelo al pavimento e perpendicolare sopra la testa. Il test è simmetrico. Protocollo di valutazione del Functional Movement Screentm (FMS) Protocollo di valutazione dell’hurdle Step Test Il FMS rappresenta un insieme di test di valutazione della postura dinamica che ha lo scopo di rilevare aspetti qualitativi e quantitativi inerenti mobilità, stabilità e asimmetrie del soggetto 19. Lo screening è composto da 7 test funzionali. Nella nostra esperienza, rispettando le linee guida dalla metodica, ogni test è stato ripetuto 3 volte al fine di garantire una maggiore precisione nella qualità del risultato. Ad ogni test è stato assegnato un punteggio da 0 a 3. Ad ogni valore numerico corrisponde la seguente interpretazione qualitativa: —— 0: presenza di dolore; —— 1: qualità insufficiente; —— 2: qualità sufficiente; —— 3: qualità ottima; I test del FMS sono i seguenti: —— Deep Squat; —— Hurdle Step; —— In Line Lunge; —— Shoulder Mobility; —— Active SLR; —— Trunk Stability Push Up; —— Rotatory Stability. Per l’esecuzione dei test è stato utilizzato lo specifico Kit FMS. L’Hurdle Step Test è stato utilizzato per osservare la meccanica della falcata durante un movimento che estremizza la cinematica del passo. Il movimento, se corretto, è espressione di una buona stabilità tra bacino e tronco. Il test valuta, inoltre, la mobilità funzionale e la stabilità di anche, ginocchia e caviglie in condotta bilaterale. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione di movimento, evidenziando l’importanza di eseguire il test evitando per quanto possibile i compensi tipici in sostituzione alla corretta attività del medio gluteo (Figura 34). La mobilità è stata valutata in catena cinetica aperta, la stabilità in catena cinetica chiusa. L’Hurdle Step Test ha previsto il superamento Protocollo di valutazione del Deep Squat Test Lo squat profondo è un test che impegna globalmente il corpo umano. È stato utilizzato per valutare la mobilità bilaterale simmetrica e funzionale di anche, ginocchia e caviglie. 690 Figura 33. — Deep Squat Test. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI di un ostacolo mediante una falcata estremizzata in senso sagittale. Il bastone, impugnato dall’atleta, era appoggiato al passaggio cervicodorsale. Il bastone stesso doveva rimanere per quanto possibile parallelo al pavimento. Il test è asimmetrico, quindi è stato eseguito da entrambi i lati (Dx e Sin). Protocollo di valutazione dell’In Line Lunge Questo test è stato utilizzato per focalizzare l’attenzione sui movimenti rotazionali, laterali e di decelerazione. L’affondo in linea ha previ- sto il posizionamento degli arti inferiori in uno schema crociato di flessione/estensione (es. arto dx posto avanti alla pelvi, arto sin indietro), obbligando così il tronco e le estremità a contrastare la rotazione indotta e mantenere il corretto allineamento del corpo (Figura 35). Il test è inoltre in grado di valutare mobilità e stabilità di tronco, spalle, anche e caviglie; la flessibilità dei quadricipiti e la stabilità del ginocchio. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento. In particolare, è stata posta l’attenzione sull’importanza di svolgere l’accosciata con il busto più perpendicolare possibile al pavimento, per tutto l’arco di movimento. Il bastone è stato mantenuto dall’atleta posteriormente al proprio tronco, orientato in modo perpendicolare al pavimento. Per quanto possibile, il bastone doveva rimanere in contatto con osso sacro, vertebre toraciche e capo per tutto l’arco di movimento. Il test è asimmetrico. Protocollo di valutazione dello Shoulder Mobility Test Figura 34. — Hurdle Step Test. Lo Shoulder Mobility Test valuta il range of motion (ROM) delle spalle in rotazione interna più adduzione e rotazione esterna più abduzione. Inoltre è richiesta una normale mobilità della scapola e un’adeguata estensione della colonna toracica (Figura 36). Ogni atleta è stato istruito sull’esecuzione del movimento. L’attenzione è stata focalizzata Figura 35. — In Line Lunge Test. Figura 36. — Shoulder Mobility Test. Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 691 Lo sport del BMX BONI sull’evitare compensi a livello vertebrale. Lo Shoulder Mobility è un test asimmetrico che ha previsto la flessione più intra-rotazione di una spalla con rispettiva estensione ed extra-rotazione dell’altra. Durante l’intero arco di movimento, i pugni dovevano rimanere chiusi. Alla massima escursione di movimento è stata misurata la distanza tra i due pugni al fine di assegnare il punteggio previsto dal FMS. Il test è asimmetrico. Protocollo di valutazione dell’active Straight Leg Raise Il Test Active Straight-Leg Raise valuta la possibilità, in posizione supina, di flettere un arto inferiore senza perdere la stabilità del tronco (Figura 37). Il test valuta altresì la flessibilità della catena muscolare posteriore dell’arto inferiore, offrendo il vantaggio di osservare tale flessibilità mediante un movimento attivo anziché passivo. L’atleta era disteso supino, con il cavo popliteo di entrambi gli arti inferiori poggiato sullo strumento posto orizzontalmente a terra. Il Test ha previsto l’esecuzione di un movimento di flessione d’anca a ginocchio esteso. Il test è asimmetrico. Protocollo di valutazione del Trunk Stability Push Up Il Trunk Stability Push Up è stato utilizzato con lo scopo di valutare la stabilità anteriore e posteriore del tronco durante un movimento a catena cinetica chiusa. Il Test richiede una stabilità simmetrica del tronco sul piano sagittale durante la fase concentrica di un Push-Up. Attraverso il test è possibile osservare la capacità di trasferire le forze dalle estremità superiori a quelle inferiori o viceversa. Se il tronco non ha qualità stabilizzanti durante l’esecuzione, l’energia cinetica verrà dispersa dal soggetto. Ogni atleta è stato istruito sulla corretta esecuzione del movimento, che prevede un’importante stabilizzazione a livello lombare per rendere il corpo perfettamente allineato, come richiesto dal test (Figura 38). La posizione di partenza prevedeva l’atleta disteso prono con la fronte poggiata a terra ed i piedi puntati con lo scopo di creare un vincolo. Le mani erano poste con i pollici all’altezza del capo (3pt) o del mento (2pt) nei maschi, mentre nelle femmine le mani erano poste con i pollici all’altezza del mento (3pt) o delle clavicole (2pt). Il test prevedeva di sollevarsi da terra mediante la spinta delle braccia. Protocollo di valutazione del rotatory stability Il test richiede coordinazione neuromuscolare e trasferimento di energie dagli arti al tronco. Viene valutata la stabilità multiplanare del tronco durante movimenti combinati delle estremità. In questo caso, il test richiede al soggetto una stabilità del core (cintura addominale) di natura asimmetrica durante movimenti alternati dell’arto superiore e dell’arto inferiore opposto Figura 38. — Trunk Stability Push Up Test. Figura 37. — Active Straight Leg Raise Test. 692 Figura 39. — Rotary Stabilty Test. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI (Figura 39). Il Rotatory Stability prevedeva la flessoestensione dell’arto superiore abbinata alla flesso-estensione dell’arto inferiore omolaterale, partendo da una posizione quadrupedica. La capacità di eseguire questo movimento ha comportato l’assegnazione di un punteggio pari a 3. In caso di incapacità ad eseguire il test in questa combinazione, si è proceduto all’esecuzione di una variante che prevedeva la flesso-estensione dell’arto superiore abbinata alla flesso-estensione dell’arto inferiore controlaterale. In questo caso, al test veniva assegnato un punteggio pari a 2. Tabella VII. — Risultati esame posturale ortostatico. Inclinazione testa Dx/Sin Livello spalle Allineamento colonna Triangoli taglia Altezza anche Atteggiamento piede/caviglia Tratto cervicale Tratto toracico Tronco Addome Tratto lombare Totale 8,7 7,9 9,5 5,4 9,5 8,3 5 5,8 8,3 8,7 10 86,6 Risultati I risultati dell’esame posturale ortostatico sono riportati nella Tabella VII. I risultati dell’esame baropodometrico, riportati nella Tabella VIII evidenziano un appoggio prevalentemente posteriore. I risultati dell’esame della mobilità articolare attiva sono riportati nelle Tabelle IX-XIV. Conclusioni L’analisi dei risultati emersi dal nostro protocollo di valutazione su un campione di 12 atleti praticanti BMX a livello agonistico ha permesso di delineare alcuni punti di interesse: Dall’analisi dei risultati emersi dal Reedco Posture Score Sheet modificato, gli unici parametri che abbiano riportato un valore di allineamento ‘discreto’ sono stati il tratto cervicale e toracico Tabella VIII. — Risultati esame baropodometrico. Appoggio Plantare N° Soggetti Posteriore Dx Posteriore Sin Posteriore Equilibrato 2 4 3 3 Tabella IX. — Mobilità articolare attiva spalla. Spalla Dx Spalla Sin Flessione Estensione Rot Ext Rot Int Flessione Estensione Rot Ext Rot int 160,4 56,5 97,9 71,5 157,1 56 94,8 74,3 Tabella X. — Mobilità articolare attiva colonna cervicale. Cervicale Flessione Estensione Siile Bend Sin Side Bend Dx 53,3 67,5 46,4 466 Tabella XI. — Mobilità articolare attiva anche. Anca Dx Anca Sin Flessione Estensione Flessione Estensione 115,6 27,6 115,6 26,1 Tabella XII. — Mobilità articolare attiva colonna lombare. Lombare Flessione Estensione Side Bend N Side Bend Sin 56,4 37,5 37,9 36,6 Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 693 Lo sport del BMX BONI Tabella XIII. — Risultati FMS. Test Risultato Deep Squat Hurdle Step In Line Lunge Shoulder Mobility Active SLR Trunk Stability Push Up Rotatory Stability Valori Medi Totali FMS 1.6 2.2 2.7 2.6 2.2 1.9 1.9 15/21 (in visione laterale) ed i triangoli della taglia (in visione posteriore). La tendenza alla proiezione del capo in anteriorità e ad una cifosi dorsale accentuata potrebbe essere giustificata dalla posizione assunta dagli atleti sulla bicicletta che prevede una proiezione anteriore del tronco rispetto al bacino. La mobilità articolare comparativa (spalla ed anca bilaterale) è risultata pressoché sovrapponibile tra un arto e l’altro senza variazioni significative. Il punteggio medio del Functional Movement ScreenTM è risultato superiore al fattore critico di 14 per la predizione di infortunio.20 Dei 12 atleti, 4 hanno registrato un punteggio minore o pari a 14. Non sono state registrate notevoli asimmetrie nei test bilaterali (Hurdle Step e In Line Lunge) eseguiti in posizione ortostatica con coinvolgimento di un singolo arto inferiore alla volta. Le maggiori asimmetrie sono state registrare nello Shoulder Mobility Test. Le maggiori insufficienze sono state registrate nel Deep Squat Test e nel Trunk Stabiliy Push Up Test. Nessun atleta è stato in grado di eseguire il Deep Squat Test ed il Rotatory Stabilty Test con punteggio massimo pari a 3. Per quanto riguarda il Functional Movement ScreenTM, la valutazione globale dei 12 atleti è positiva. Il punteggio medio, pari a 15 supera il valore soglia considerabile come fattore predittivo positivo verso un potenziale aumento dei rischi di grave infortunio nell’arco della stagione. Il BMX è uno sport dove gli arti inferiori compiono un lavoro di forte natura asimmetrica con l’anteposizione del piede dominante dell’atleta nella maggior parte dei momenti al di fuori del ciclo di pedalata. Nonostante questa caratteristica rilevante, gli atleti non hanno mostrato deficit di simmetria importanti nei due test bilaterali coinvolgenti l’arto inferiore eseguiti in posizione ortostatica. In particola nell’In Line Lunge Test, l’atleta è costretto ad eseguire un lavoro funzionale asimmetrico che può in parte essere assimilato ai movimenti atletici del BMX al di fuori del ciclo di pedalata. Situazione opposta è stata osservata nello Shoulder Mobility Test, dove sono state registrate il maggior numero di asimmetrie. Anche in questo caso, la comparazione tra il test e il lavoro atletico specifico dell’arto superiore è discordante, in quanto, nonostante il gesto atletico degli arti superiori e delle spalle nel BMX sia estremamente simmetrico e bilanciato, il test ha mostrato molte asimmetrie. Questo potrebbe essere attribuibile al fatto che il BMX è caratterizzato da cadute ricorrenti, dove spesso viene coinvolto il complesso articolare della spalla con conseguente perdita di mobilità. In ogni caso, la maggior parte delle asimmetrie registrate in tutto il Functional Movement ScreenTM hanno evidenziato una situazione di disequilibrio ‘relativa’, ovvero tra punteggio 2 e 3. Sono state registrate solo due asimmetrie importanti tra 1 e 2. Una nell’Active Straight Leg Raise Test e una nel Rotatory Stability Test. Le maggiori insufficienze sono state registrate nel Deep Squat Test e nel Trunk Stabiliy Push Up Test. L’analisi posturale baropodometrico (Win Pod test) in pressione massima dimostra una prevalenza di retropiede sinistra in 9 atleti, seguita da destra retropiede in 3 atleti e dell’avam- Tabella XIV. — Asimmetrie e insufficienze FMS. Asimmetrie FMS Insufficienze FMS Test N. As. Test Ins. Deep Squat Hurdle Step In Line Lunge Shoulder Mobility Active SLR Trunk Stability Push Up Rotatory Stability x 3/12 1/12 5/12 2/12 x 1/12 Deep Squat Hurdle Step In Line Lunge Shoulder Mobility Active SLR Trunk Stability Push Up Rotatory Stability 5/12 0/12 0/12 0/12 3/12 4/12 1/12 694 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Lo sport del BMX BONI piede sinistro in 3 atleti. Dal confronto tra i test di Kinesiografia e di valutazione posturale esiste una correlazione tra le deviazioni di lateralità del movimento della mascella con quelli presenti nel piano frontale all’esame posturale. Nonostante Il campione analizzato in questo studio sia poco numeroso per pensare di definire un profilo posturo-funzionale dell’atleta praticante BMX, riteniamo che il protocollo di valutazione utilizzato in questa esperienza possa rappresentare uno strumento di buona attuabilità pratica, utile per la valutazione funzionale dell’atleta anche e soprattutto nelle fasce di età adolescenziali e giovanili. Valutazione psiocologica La disciplina del BMX viene considerata come una specialità del ciclismo, anche se, per alcuni aspetti, si configura come uno sport estremo: rampa di lancio, salti, trick (evoluzioni in aria con la bici), curve, infortuni frequenti, collusioni… sono tutti aspetti che richiamano alla mente non solo lo sforzo e la preparazione fisica, ma anche l’azzardo e il rischio connessi a tale sport. A partire da questa premessa, è stata progettata una valutazione psicologica con l’obiettivo di indagare principalmente 3 aspetti: —— il livello di ansia così come percepito da ogni atleta, ansia non legata alla gara, ma presente in generale nella loro vita quotidiana, con il Beck Anxiety Inventory – BAI, versione italiana 21; —— la capacità di affrontare situazioni difficili e/o stressanti, non legate esclusivamente allo sport, con il Coping Orientation to Problem Experienced – COPE, versione italiana 22; —— il tipo di legame che ogni atleta sente di aver sviluppato con la disciplina sportiva, attraverso un breve colloquio clinico. La valutazione effettuata in data 08 novembre 2014 è stata così progettata tenendo in considerazione alcune caratteristiche dello sport, ma anche le caratteristiche del gruppo di soggetti da valutare. In psicologia, infatti, la testistica non può non tenere in considerazione l’età anagrafica del soggetto, la fase del ciclo di vita che sta attraversando, le caratteristiche cognitive e linguistiche e, chiaramente, gli obiettivi dello studio. Vediamo alcune caratteristiche degli atleti valutati (N.=8): tutti di sesso maschile, di nazionalità italiana, di età compresa tra 16 e 24 anni (media=19,12). Questo sport viene praticato da molti anni per tutti (min 10 max 16). Tutti gli Vol. 67 - No. 4 atleti sono collocabili nella fase del ciclo di vita dell’adolescenza o tarda-adolescenza. I quesiti che hanno guidato questo studio sono: —— per poter praticare ad alto livello uno sport così complesso ed estremo gli atleti sono soggetti che in condizioni di vita quotidiana presentano un basso livello di ansia? —— visto che in questa disciplina sportiva sono frequenti le cadute, gli infortuni, i fallimenti quali strategie di coping mettono in atto gli atleti? Cosa trovano di così irresistibile nel BMX? Il livello di ansia, come detto, è stato misurato attraverso il Beck Anxiety Inventory (BAI); si tratta di uno strumento self-report costituito da 21 item, che valuta la gravità dell’ansia, con un focus particolare sui sintomi corporei tipici dell’ansia (nervosismo, incapacità a rilassarsi, palpitazioni, senso di svenimento). Sintomi, questi, facilmente riconoscibili anche da ragazzi giovani. Nel gruppo 7 atleti su 8 presentano un livello di ansia normale, con punteggi inferiori all’85° percentile (min 70 max 85); 1 solo atleta su 8 presenta un livello di ansia più alto (95° percentile), che può segnalare un momento di disagio e difficoltà e/o di reazioni particolarmente allarmate. Vale la pena ricordare che il BAI misura l’ansia di stato; evidentemente nella vita dell’atleta può esserci stato recentemente un vissuto di paura e preoccupazione che ha lasciato alcuni stati di allerta attivati. Il gruppo di atleti in generale presenta, quindi, livelli di ansia ampiamente nella media. Per quanto riguarda le strategie di coping, abbiamo utilizzato il questionario COPE, composto da 60 item che indagano 6 dimensioni, che ora vediamo nel dettaglio. 6 atleti su 8, in caso di difficoltà, sentono di poter contare su un BUON SOSTEGNO SOCIALE, inteso come ricerca di comprensione, di informazioni, sfogo emotivo (min 21 max 23); 2 atleti su 8 lo percepiscono come meno di aiuto (15,18). 7 atleti su 8 utilizzano strategie di evitamento (ad esempio negazione, distacco comportamentale e mentale) nella media (min 20 max 23); mentre per un atleta il ricorso all’evitamento in caso di difficoltà è più massiccio (31). L’attitudine positiva (intesa come atteggiamento di accettazione, contenimento e reinterpretazione positiva degli eventi) è ben utilizzata da 7 atleti su 8 (min 27 max 36) e addirittura un atleta ne fa un uso ancora maggiore (40). 7 atleti su 8 sono ben orientati al problema e utilizzano, quindi, strategie attive e di pianificazione (min 27 max MEDICINA DELLO SPORT 695 Lo sport del BMX BONI 35); un atleta presenta addirittura un punteggio superiore alla media (39). L’orientamento trascendente, che fa riferimento alla religione e all’assenza di umorismo, è l’unica dimensione che presenta per 6 atleti su 8 punteggi inferiori alla media (min 10 max 14); per i restanti 2 atleti i punteggi sono nella media 18, 19. Globalmente sembra che il gruppo degli atleti riesca ad attivare buone strategie di coping in caso di difficoltà o eventi stressanti; in particolare, il ricorso all’attitudine positiva, all’orientamento al problema e alle strategie di evitamento, sembrano funzionare come fattori protettivi e risorse in caso di difficoltà. L’unica dimensione che mostra punteggi inferiori alla media è quella dell’orientamento trascendente, che forse richiama un’elaborazione e un rapporto con un piano più trascendente più maturo e, quindi, meno frequente in ragazzi così giovani. Bibliografia 1) Federazione Ciclistica Italiana. Bmx [Internet]. Disponibile alla pagina www. federciclismo.it/bmx [citato 2014, Dic 1]. 2) Ionescu A, Apostol A, Vasilescu M. The impact of elite endurance training upon anaerobic effort capacity. Med Sport 2014;67:205-17. 3) Giannini S, Boni G. Inveterate long peroneal tendon tear caused by overuse in a higly professional fencer: inconsistency between the severity of damage, the diagnostic picture and the functional deficit. Med Sport 2014;67:485-93. 4) Bosco A. La Valutazione della Forza con il Test di Bosco. 1983. 5) Kyröläinen H, Avela J, McBride JM, Koskinen S, Andersen JL, Sipilä S et al. Effects of power training on muscle structure and neuromuscular performance. Scand J Med Sci Sports 2005;15:58-64. 6) Leca UFRSTAPS Le Creusot 20/03/2007 UE 57 Physiologie de l’effort. 7) Katch L, McArdle WD. Fisiologia applicata allo sport. Milano: Casa Editrice Ambrosiana; 2002. 8) Israel S. Sport und Herzschlagfrequenz. Leipzig: Johann Ambrosius Barth; 1982. p. 17-36. Per finire, la relazione che ogni atleta sente di avere instaurato con lo sport BMX e con la bici rimanda spesso ad una sorta di magia. Per tutti è abbastanza difficile da spiegare, ma ecco alcune suggestioni raccolte durante il colloquio clinico. Per me BMX è: una battaglia e uno stimolo; quasi una malattia; divertente; estremo; il successo è una conferma di sè molto grande; uno stile di vita; adrenalina; un volo; un’attrazione; appagante; pazzesco. Le suggestioni degli atleti mettono in luce la passione e l’alchimia per questo sport che sembra non andare molto d’accordo con l’ansia e sembra, invece, stimolare, forse proprio per i frequenti insuccessi e fallimenti, strategie di coping molto utili, da poter utilizzare come risorse per la crescita, oltre che degli atleti, dei ragazzi. 9) Cattaneo R, Annalisa M. Elettromiografia e kinesiografia per la clinica odontoiatrica. Principi di odontoiatria neuro mio fasciale. Futura Publishing Society; 2010. 10) Da Cunha HM, Gagey PM, Weber B. Posturologia. Regolazione e perturbazioni della stazione eretta. Seconda edizione. Roma: Marrapese Editore; 2000. p. 14. 11) Fusco A, Zuccarino R, Fusco A, Foglia A, Musarra F, Testa M. La spalla nello sportivo. 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Conflitti di interesse.—Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse con nessuna ditta legata al contenuto del manoscritto. Ricevuto il 14 novembre 2014 - Accettato per la pubblicazione il 19 novembre 2014. Autore di contatto: G. Boni, Ambulatorio di Medicina dello Sport Antiage Foligno, Comitato Regionale Umbria FMSI, Foligno, Perugia, Italia. E-mail: [email protected] 696 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 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 Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 323-327 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. Fascicolo N. 3 - Settembre 2000 - Pag. 279-287 I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2000 - Pag. 369-381 La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A. Anno 2001 - Vol. 54 Fascicolo N. 1 - Marzo 2001 - Pag. 81-91 Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M. Fascicolo N. 2 - Giugno 2001 - Pag. 145-153 Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A. Fascicolo N. 3 - Settembre 2001 - Pag. 243-246 Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2001 - Pag. 325-334 Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I. Anno 2002 - Vol. 55 Fascicolo N. 1 - Marzo 2002 - Pag. 51-59 Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S. Fascicolo N. 2 - Giugno 2002 - Pag. 101-123 Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M. Fascicolo N. 3 - Settembre 2002 - Pag. 219-226 L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2002 - Pag. 313-325 Sport equestri - Dragoni S. Vol. 67 - N. 4 MEDICINA DELLO SPORT 697 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2003 - Vol. 56 Fascicolo N. 1 - Marzo 2003 - Pag. 63-72 Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V. Fascicolo N. 2 - Giugno 2003 - Pag. 123-137 Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A. Fascicolo N. 3 - Settembre 2003 - Pag. 201-226 Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 329-335 Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 337-339 Il tiro a segno - Cutolo G. Anno 2004 - Vol. 57 Fascicolo N. 1 - Marzo 2004 - Pag. 83-89 L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G. Fascicolo N. 2 - Giugno 2004 - Pag. 137-145 Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V. Fascicolo N. 3 - Settembre 2004 - Pag. 287-364 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 Fascicolo N. 1 - Marzo 2005 - Pag. 65-71 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 Fascicolo N. 2 - Giugno 2005 - Pag. 137-150 La danza sportiva Faina M., Bria S., Simonetto L. Fascicolo N. 3 - Settembre 2005 - Pag. 241-9 Traumatologia in arrampicata sportiva E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella Fascicolo N. 4 - Dicembre 2005 - Pag. 313-38 Il ciclismo M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto Anno 2006 - Vol. 59 Fascicolo N. 2 - Giugno 2006 - Pag. 277-87 L’Hockey su prato D. Bonsignore, B. Ruscello Fascicolo N. 3 - Settembre 2006 - Pag. 375-6 Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina Fascicolo N. 4 - Dicembre 2006 - Pag. 477-94 Il tennis: aspetti fisiologici C. Gallozzi, G. Mirri 698 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2007 - Vol. 60 Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 67-70 Il Centro Universitario Sportivo Italiano L. Coiana Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 71-7 Il pattinaggio di figura D. Tornese, S. Gemma, A. Berto Fascicolo N. 2 - Giugno 2007 - Pag. 209-216 La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport P. L. Fiorella, G. Fischetto Fascicolo N. 4 - Giugno 2007 - Pag. 605-610 Il Badminton A. Gianfelici, C. Morandini Anno 2008 - Vol. 61 Fascicolo N. 1 - Marzo 2008 - Pag. 71-76 Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking” Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V. Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 223-246 La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 247-257 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 Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 381-387 Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara S. Dragoni, P. Faccini Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 389-397 L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti Fascicolo N. 4 - Dicembre 2008 - Pag. 507-513 La ginnastica ritmica G. Berlutti, M. Piazza Anno 2009 - Vol. 62 Fascicolo N. 1 - Marzo 2009 - Pag. 107-112 La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici Marini C., Manno R. Fascicolo N. 2 - Giugno 2009 - Pag. 201-240 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. Fascicolo N. 3 - Settembre 2009 - Pag. 335-377 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. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2009 - Pag. 493-503 Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G. Vol. 67 - N. 4 MEDICINA DELLO SPORT 699 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2010 - Vol. 63 Fascicolo N. 2 - Giugno 2010 - Pag. 284-296 Vela: le classi olimpiche Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton Fascicolo N. 3 - Settembre 2010 - Pag. 443-457 Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura Chiodo S., Flotti G., Davalli A. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2010 - Pag. 579-589 La pallamano Salvi S. Anno 2011 - Vol. 64 Fascicolo N. 1 - Marzo 2011 - Pag. 89-97 Il cricket Anedda A., Margonari U. Fascicolo N. 2 - Giugno 2011 - Pag. 201-206 Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”) Ieri e oggi … Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C. Fascicolo N. 3 - Settembre 2011 - Pag. 347-350 Il baseball Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2011 - Pag. 491-505 Il motociclismo Caroli G., Bosco G. F., Gianfelici A., Guerrini G., Scevola M. Anno 2012 - Vol. 65 Fascicolo N. 1 - Marzo 2012 - Pag. 105-110 Il twirling Gianfelici A., Migliorini S., Salvati A., Marini C., Zanini G., Faina M. Fascicolo N. 2 - Giugno 2012 - Pag. 283-286 La revisione biomeccanica dei fondamenti del jūdō kōdōkan del dr. Jigorō kanō Sacripanti A. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2012 - Pag. 579-586 Beach tennis Anedda A., Bonetti A., Quarantini M., Quarantini E., Toni R. Anno 2013 - Vol. 66 Fascicolo N. 1 - Marzo 2013 - Pag. 119-133 La pubalgia dell’atleta: una revisione della letteratura Bisciotti G. N., Eirale C., Vuckovic Z., Le Picard P., D’Hooghe P., Chalabi H. 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Spaccapanico Proietti, G. Pampanelli, M. Trabalza, A. C. Ferri, M. Franci, A. Capodicasa, F. Gargaglia, L. Laurent, S. Giannini Vol. 67 - N. 4 MEDICINA DELLO SPORT 701 Forum Forum MED SPORT 2014;67:703-32 Sporting activities and solid organ transplantation Pratica sportiva e trapianto d’organo solido G. S. ROI 1, V. TOTTI 2, M. ZANCANARO 1, G. MOSCONI 3 M. TREROTOLA 4, A. NANNI COSTA 4, T. ANTONETTI 5, A. ANEDDA 5 1Isokinetic Medical Group, Education and Research Department, Bologna, Italy Nazionale Dializzati e Trapiantati (ANED), Milan, Italy 3Unit of Nephrology, Ospedale Morgangni-Pierantoni, Forlì, Italy 4Centro Nazionale Trapianti, Rome, Italy 5Unit of Sports Medicine, AUSL Parma, Italy 2Associazione SUMMARY This article summarizes the published data and several practical experiences of organ transplant patients who practice sports, with the purpose of giving a picture which can help to understand the real performance possibilities of these patients and any limitations and/or contraindications to practising competitive sports. Literature indicates that solid organ (heart, liver, kidney) transplant recipients who practice competitive sports show good tolerance to immunosuppressive therapy, good function of the transplanted organ at rest and under exertion, good overall physical condition as a result of training, and a positive perception of their psycho-physical condition. In transplant recipients, the risks connected with sports are those of infection and cardiometabolic risks due to the side-effects of immunosuppression. The first is tackled with suitable prophylactic measures (personal hygiene, vaccinations). The second is tackled primarily with personalised exercise and used as a drug and also suitable pharmacological therapies. Traumatological risk does not appear to be hazardous for the transplanted organ, even in several contact sports such as football and basketball. There is evidence of transplant recipients who have returned to practice sports at the same level as that before the illness which had led them to the transplant, succeeding in competing on a par with healthy athletes of the top or Master category, while we are not aware of transplant recipients who have reported negative consequences for the transplanted organ because they practice sport, even at competitive levels. Transplant recipients who practice sports at an amateur or professional level cannot be considered representative of the entire population of transplant recipients, but they do offer a unique opportunity to become acquainted with the higher limits of the possibilities of functional recovery after a transplant. This aspect should be considered to formulate the criteria for granting fitness for competitive sports and, above all, it allows to use these experiences to contrast the belief according to which transplants and sports cannot coexist. Key words: Exercise. Immunosuppression - Athletic performance - Transplantation. RIASSUNTO In quest’articolo abbiamo riassunto i dati della letteratura e alcune esperienze pratiche sui pazienti trapiantati d’organo che praticano sport, con lo scopo di tracciare un quadro che aiuti a comprendere le reali possibilità di prestazione di questi pazienti e le eventuali limitazioni e/o controindicazioni alla pratica sportiva agonistica. La letteratura indica che i trapiantati d’organo solido (cuore, fegato, rene), praticanti sport agonistici presentano buona tolleranza alla terapia immunosoppressiva, buona funzionalità dell’organo trapiantato a riposo e sotto sforzo, buona forma fisica generale come risultato dell’allenamento, e una percezione positiva della propria condizione psicofisica. Nei trapiantati, Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 703 Sports activities and solid organ transplantation ROI i rischi connessi con la pratica sportiva sono quello infettivo e quello cardiometabolico dovuti agli effetti collaterali dell’immunosoppressione. Il primo è affrontato con adeguate misure profilattiche (igiene personale, vaccinazioni). Il secondo è affrontato principalmente con l’esercizio personalizzato e utilizzato come farmaco nonché con adeguate terapie farmacologiche. Il rischio traumatologico non sembra comportare pericoli per l’organo trapiantato, anche in alcuni sport da contatto quali il calcio e la pallacanestro. Esistono evidenze di trapiantati che tornano a praticare lo sport allo stesso livello precedente alla malattia che ha portato al trapianto, riuscendo anche a competere alla pari con atleti sani di categoria assoluta o Master, mentre non siamo a conoscenza di trapiantati che hanno riportato conseguenze negative sull’organo trapiantato praticando sport anche agonistico. I trapiantati che praticano attività sportiva amatoriale o professionistica, non possono essere considerati rappresentativi dell’intera popolazione dei trapiantati, ma offrono un’occasione unica per conoscere i limiti superiori delle possibilità di recupero funzionale dopo trapianto. Quest’aspetto va considerato per formulare i criteri di concessione dell’idoneità sportiva agonistica, e soprattutto permette di utilizzare queste esperienze per contrastare il pregiudizio secondo cui trapianto e sport non possono coesistere. Parole chiave: Esercizio fisico - Immunosoppressione - Prestazione atletica - Trapianto. T I he debate on the possibility of performing a sporting activity, including competitions, by individuals who have undergone a solid organ transplant (heart, liver, lung, kidney, pancreas), is very topical and poses important and delicate questions that directly involve the sports physician. Indeed, the collective imagination sees the transplant patient as a delicate and fragile individual, to whom it is not recommended to practice physical activity and sports since they are more at risk of cardiovascular complications, infections and traumas.1, 2 Organ transplantation is clearly a medical and surgical invasive procedure, which makes permanent modifications to the patient’s lifestyle; nevertheless, while in many cases there is no possibility of physical activity, for another sizable number of patients there are no limitations. With this article we wish to contribute to the information of those who, not only in Italy, deal with Sports Medicine and, in particular, with the general issues connected with administering physical exercise for solid organ transplant recipients. For this reason we have gathered the data from the literature and several practical experiences of organ transplant patients who practice sports, with the purpose of giving a picture which helps to understand the actual possibilities of performance of these patients and any limitations and/or contraindications to practicing competitive sports. l dibattito sulla possibilità di svolgere attività sportiva, anche agonistica, da parte di soggetti che hanno subito un trapianto di organo solido (cuore, fegato, polmone, rene, pancreas) è molto attuale e pone importanti e delicati interrogativi che coinvolgono in prima persona il medico dello sport. Infatti, l’immaginario collettivo dipinge il paziente trapiantato come un soggetto delicato e fragile, per il quale è del tutto sconsigliabile praticare attività fisica e sportiva in quanto maggiormente soggetto a complicazioni cardiovascolari, infezioni e traumi 1, 2. Il trapianto d’organo è evidentemente una procedura medica e chirurgica invasiva, che porta con sé modificazioni permanenti nello stile di vita del paziente, tuttavia è facile osservare che sebbene in molti casi non s’intravveda la possibilità di svolgere attività fisica, in un altro consistente numero di pazienti questa limitazione non sussiste. Con quest’articolo desideriamo contribuire all’informazione di quanti, non solo in Italia, si occupano di Medicina dello Sport e, in particolare, delle problematiche generali collegate alla somministrazione dell’esercizio fisico per i trapiantati d’organo solido. Per questo abbiamo raccolto i dati della letteratura e alcune esperienze pratiche sui pazienti trapiantati d’organo che praticano sport, con lo scopo di tracciare un quadro che aiuti a comprendere le reali possibilità di prestazione di questi pazienti e le eventuali limitazioni e/o controindicazioni alla pratica sportiva agonistica. The transplant Il trapianto di un organo è un procedimento complesso, non solo per le tecniche chirurgiche utilizzate, ma anche per la sfera etica, psicologica e sociale nella quale è proiettato. L’intervento chirurgico consiste nella sostituzione dell’organo malato, e quindi non più funzio- An organ transplant is a complex procedure, not only for the surgical techniques used, but also for the ethical, psychological and social sphere in which it is projected. 704 Il trapianto MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI Surgery consists of replacing the sick organ, and therefore no longer functioning, with a healthy organ, of the same kind, which originates from another individual: the donor. The majority of organs are taken from a non-living donor (cerebral death caused by traumatic or cerebrovascular events). In some cases the donor can be living, for example in a kidney transplantation or part of the liver, since it is possible to live with a single kidney or even with part of the liver. Surgical techniques have developed quickly to the point that today, in specialist centres, the kidney, the heart, the liver, the lung, the pancreas and the intestine are “normally” transplanted. Heart, liver and lung transplants are lifesaving operations, while kidney transplantation is a valid therapeutic alternative for sick people who would otherwise have to undergo life-long dialysis. Pathologies which result in a transplant are many and can have a chronic or acute course. For example, the most common reasons for a liver transplant are chronic evolutive diseases (hepatitis C, hepatitis B, alcoholic cirrhosis) or several types of tumours, pathologies which affect the short-medium term survival of the patient (average 1-2 years). Other pathologies such as fulminant hepatitis, arisen for other reasons in a previously healthy liver, have a very rapid course, and can cause death within a few days or weeks, if no transplant is performed. The causes that lead to a heart transplant are related to the development of cardiac insufficiency, mostly as a result of coronary pathologies, myocarditis, accumulation diseases (e.g. amyloidosis) or cardiac malformations which are the first cause of transplants in childhood. In nephropathies, a transplant is the therapeutic solution for the majority of the chronic forms of end-stage renal insufficiency in patients who often have a long history of haemodialysis or peritoneal dialysis, treatments which implicate important limitations in the social and working sphere. In short, the majority of patients arrive to the transplant after a progressive illness, which inevitably and considerably compromises their overall physical conditions, and their ability to perform physical, sporting and working activities. nante, con un organo sano, dello stesso tipo, proveniente da un altro individuo: il donatore. Per la maggior parte degli organi il prelievo avviene da un donatore non-vivente (morte cerebrale per eventi traumatici o cerebrovascolari). In alcuni casi il donatore può essere vivente, per esempio nel trapianto di rene o di una parte del fegato, poiché è possibile la vita con un solo rene o anche con solo parte del fegato. Le tecniche chirurgiche si sono rapidamente sviluppate in modo che oggi, nei centri specializzati, sono “normalmente” trapiantati il rene, il cuore, il fegato, il polmone, il pancreas e l’intestino. I trapianti di cuore, fegato e polmone costituiscono interventi salvavita, mentre il trapianto di rene rappresenta una valida alternativa terapeutica per malati che, altrimenti, dovrebbero sottoporsi alla terapia dialitica per il resto della loro vita. Le patologie che hanno come esito il trapianto sono numerose e possono avere decorso cronico o acuto. Per esempio, le indicazioni più comuni al trapianto di fegato sono rappresentate da malattie croniche evolutive (epatite C, epatite B, cirrosi alcolica) o da alcuni tipi di tumori, patologie che condizionano la sopravvivenza del paziente a breve-medio termine (mediamente 1-2 anni). Altre patologie come l’epatite fulminante, insorte per cause diverse su un fegato precedentemente sano, hanno un decorso assai rapido, e possono provocare la morte nell’arco di pochi giorni o settimane, se non si interviene con il trapianto. Le cause che determinano il ricorso al trapianto di cuore sono correlate con lo sviluppo dell’insufficienza cardiaca, il più delle volte come conseguenza di patologie coronariche, miocarditi, malattie da accumulo (es. amiloidosi) oppure malformazioni cardiache che rappresentano la prima causa di trapianto nell’infanzia. Nelle nefropatie, il trapianto è la soluzione terapeutica per la maggior parte delle forme croniche di insufficienza renale terminale in pazienti spesso con una lunga storia di emodialisi o di dialisi peritoneale, trattamenti che implicano importanti limitazioni nella sfera sociale e lavorativa. In sintesi, la maggioranza dei pazienti giunge al trapianto dopo una malattia progressiva, che inevitabilmente provoca una notevole compromissione delle condizioni fisiche generali e della capacità di compiere attività fisica, sportiva e lavorativa. The donation La donazione Organ transplantation is a special and unique therapeutic situation, since the organ to trans- Il trapianto d’organo è una situazione terapeutica particolare e unica, poiché l’organo da tra- Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 705 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table I.—Donation in Italy. Tabella I. — La donazione in Italia. In Italy, the statement of the intention to donate is regulated by the principle of explicit consent or refusal (art. 23 of Law 91 dated 1st April 1999; Decree of the Ministry of Health 8 April 2000), while “tacit-consent” introduced by art. 4 and 5 of Law 91/99 has never been implemented to date. In the case of a potential donor (an individual whose death has been certified using neurological criteria), the medical resuscitators verify if there is a document stating the intention to donate or if the latter was recorded in the transplant information system (SIT). If a citizen does not express their intent when living, the law provides the possibility for family members (spouse not separated, cohabitant as if married, children over the age of majority and parents) to oppose the removal of organs during the period in which death is certified. For minors it is the parents who decide; even if only one of the two is against it, the organ cannot be removed. The citizen can modify their statement of intention to donate at any time. The last statement made in order of time, according to the methods envisaged, will always be considered valid. Summarising, as regards organ donations, in case of death three situations can occur: –– the citizen expressed their intent to donate whilst living: in this case the family members cannot oppose it and the donation is possible; –– the citizen expressed their intent not to donate: in this case there is no organ removal and the donation is not possible; –– the citizen did not express themselves on organ donation when living: in this case the organ can be removed only if the family members give their consent and the information provided to family members on the activation of the procedure to certify death with neurological criteria is obligatory. An idea of this phenomenon can be provided considering that 2257 deaths were certified using neurological standards in Italy in 2011 (from: www.trapianti.salute. gov.it). plant is not available for sale, and the transplant can only occur thanks to a donation. The donation can be made from a dead or a living person, depending on the organ to transplant (Table I). The data provided by the National Transplant Centre indicate that in Italy, potential donors (patients certified dead by neurological testing of the brain stem reflexes) are a little more than 38 for every million citizens, with a difference between Centre-North (42.7 donors for every million citizens) and those of Centre-South (30.7 donors for every million citizens). The donors who are effectively used (donors from whom at least one organ is taken) are significantly reduced due to lack of consent, unsuitability for donation, cardiac arrest during observation. The overall number of donors used in 2013 was 1102 (18.5 donors for every million citizens) against 1123 of the previous year, to show a substantially stable situation in donations over the past ten years (Figure 1). Waiting lists and survival rates after transplantation To undergo a transplant the patient must be registered on a waiting list, which is open to all residents assisted by the National Health Service, following assessment to establish suitability by a Transplant Centre. The personal and clinical 706 piantare non è reperibile in commercio, e il trapianto può avvenire solo grazie a una donazione. La donazione può essere effettuata da cadavere o da vivente, a seconda dell’organo da trapiantare (Tabella I). I dati forniti dal Centro Nazionale Trapianti indicano che in Italia, i potenziali donatori (pazienti in morte cerebrale sottoposti ad accertamento neurologico) sono di poco superiori a 38 per milione di abitanti, con una differenza tra le regioni del Centro-Nord (42,7 donatori per milione di abitanti) e quelle del Centro-Sud (30,7 donatori per milione di abitanti). I donatori effettivamente utilizzati (donatori ai quali viene prelevato almeno un organo) si riducono significativamente a causa di mancati consensi, non idoneità alla donazione, arresto cardiaco in corso di osservazione. Il numero complessivo dei donatori utilizzati nel 2013 è stato di 1102 (18,5 donatori per milione di abitranti) contro i 1123 dell’anno precedente, ad evidenziare una situazione sostanzialmente stabile nelle donazioni negli ultimi dieci anni (Figura 1). Liste d’attesa e sopravvivenza post trapianto Per essere sottoposto a un trapianto il paziente deve essere iscritto in una lista di attesa, cui possono accedere tutti i cittadini assistiti dal Servizio Sanitario Nazionale, previa valutazione dell’ido- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI Figure 1.—Overall number of donors from 1992 to 2013. The trend has been stable since 2004 (from: www.trapianti. salute.gov.it). Figura 1. — Numero complessivo di donatori nel periodo 1992-2013. Il trend è stabile dal 2004 (da: www.trapianti. salute.gov.it). details of each patient are provided, while the immunological assessment is performed by specific immunological and tissue typisation Centres under the control of the Regional Transplant Centres and the National Transplant Centre. Once registered on a waiting list, the patient must wait for a compatible organ to become available: on average this implies a wait longer than two years (Table II). During the period which goes from registering on the waiting list to the transplant, the conditions of the patient affected by chronic pathologies tend to worsen and a certain percentage of deaths are recorded among patients on the waiting list, which varies according to the organ to be transplanted (Table II). Once the transplant has been performed, the patient is submitted to all the necessary care: the Vol. 67 - No. 4 neità da parte di un Centro Trapianti. Di ogni paziente sono forniti i dati anagrafici e clinici, mentre la valutazione immunologica è eseguita presso specifici Centri di immunologia e tipizzazione tissutale sotto il controllo dei Centri Regionali Trapianto e del Centro Nazionale Trapianti. Una volta iscritto in una lista di attesa, il paziente deve attendere la disponibilità di un organo compatibile: ciò implica mediamente un’attesa superiore ai due anni (Tabella II). Durante il periodo che intercorre tra l’iscrizione in lista di attesa e il trapianto, le condizioni del paziente affetto da patologie croniche tendono a peggiorare e si registra anche una certa percentuale di decessi tra i pazienti in lista di attesa, variabile in rapporto all’organo da trapiantare (Tabella II). Una volta effettuato il trapianto, il paziente è sottoposto a tutte le cure del caso: s’instaura la terapia immunosoppressiva e, appena possibile, MEDICINA DELLO SPORT 707 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table II.—Patients on the waiting list in Italy for an organ transplant in 2011. The survival data refer to the period from 2000-2010 (from: www.trapianti.salute.gov.it). Tabella II. — Pazienti in lista di attesa in Italia per trapianto d’organo nel 2011. I dati di sopravvivenza si riferiscono al periodo 2000-2010 (da: www.trapianti.salute.gov.it). Organ Patients on waiting list N. Heart Liver Pancreas Lung Kidney 733 1000 238 382 6594 Waiting time Years Deaths on waiting list % 2.57 2.17 3.68 2.16 3.04 8.22 7.16 0.98 10.20 1.87 immunosuppressive therapy is begun and the rehabilitative therapy is started as soon as possible. The data of the National Transplant Centre (www.trapianti.salute.gov.it) indicate that the survival of transplanted patients at one year from surgery is higher than 90%, while the survival of the transplanted organ is approximately 85%. At five years from surgery these percentages are reduced, respectively to 85% and to 67%. % Survival of transplanted organ one year later 83.6% 85.9% --97.1% 83.0% 81.3% --91.1% Survival of transplant patient one year later % s’inizia la terapia riabilitativa. I dati del Centro Nazionale Trapianti (www.trapianti.salute.gov. it) indicano che la sopravvivenza dei pazienti trapiantati ad un anno dall’intervento è superiore al 90%, mentre la sopravvivenza dell’organo trapiantato è attorno all’85%. A cinque anni dall’intervento queste percentuali si riducono, rispettivamente, all’85% e al 67%. La terapia immunosoppressiva Immunosuppressive therapy One of the key challenges of transplant medicine is to contrast rejection, namely that reaction of the immune system, which hyper-acutely, acutely or chronically attacks the new organ, which is recognised as non-self.3 Rejection which occurs within a few minutes or hours after the transplant (hyperacute rejection) is irreversible and due to the presence of preformed circulating antibodies against the antigens of the ABO blood groups or against the allo-antigens present in the endothelial cells, which result in thrombosis and ischemia of the transplanted organ. The current therapeutic possibilities, through complex preoperative immunosuppression schedules, allow the transplant even in the presence of ABO incompatibility or in immunized patients. Acute rejection which can manifest itself after the first few days from the transplant is due to necrosis of the blood vessels induced by the antibodies produced, or to parenchymal necrosis mediated by the T lymphocytes and by macrophages. Finally, chronic rejection appears progressively from a few months to several years after the transplant. It is characterised by progressive 708 Una delle sfide principali della medicina dei trapianti è contrastare il rigetto, cioè quella reazione del sistema immunitario, che consiste nell’attaccare iper-acutamente, acutamente o cronicamente il nuovo organo, riconosciuto come non-self 3. Il rigetto che avviene entro pochi minuti o poche ore dal trapianto (rigetto iperacuto) è irreversibile ed è dovuto alla presenza di anticorpi circolanti preformati contro gli antigeni dei gruppi sanguigni ABO o contro allo-antigeni presenti nelle cellule endoteliali, che determinano trombosi e ischemia a carico dell’organo trapiantato. Le attuali possibilità terapeutiche, attraverso complessi schemi di immunosoppressione pre-intervento, consentono il trapianto anche in presenza di incompatibilità ABO o in pazienti immunizzati. Il rigetto acuto che si può manifestare già dopo i primi giorni dal trapianto, è dovuto a necrosi dei vasi indotta dagli anticorpi prodotti, oppure a necrosi parenchimale mediata dai linfociti T e dai macrofagi. Infine, il rigetto cronico, compare progressivamente da alcuni mesi fino a diversi anni dopo il trapianto, è caratterizzato da una fibrosi progressiva, con perdita della struttura e della funzione dell’organo trapiantato. Ha eziolo- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation fibrosis, with loss of structure and function of the transplanted organ. It probably has a multifactorial aetiology that involves immune mechanisms, toxicity from drugs, chronic ischemia, and repeated attacks of acute rejection. To reduce the immune response of the recipient and be able to preserve the integrity of the transplanted organ, it is essential to use immunosuppressive therapy which aims first and foremost at reducing the quantity and activity of all white cells, which intervene in the structures recognized as “non-self” by the organism, such as blood vessel cells and parenchymal cells of the transplanted organ. This role is carried out first and foremost by the T and B lymphocytes, which are the key target of the drugs and of the antibodies used, through the different mechanisms of action (Table III). Immunosuppression certainly has a positive effect in preventing rejection and lengthening the survival of the organ and of the patient, but it is not exempt from important side-effects which we have shown in Table III, which include an increased risk of infection and a higher incidence of glucidic and lipidic dismetabolism. gia probabilmente multifattoriale che coinvolge meccanismi immuni, tossicità da farmaci, ischemia cronica, e ripetuti attacchi di rigetto acuto. Per ridurre la risposta immunitaria del ricevente e poter preservare l’integrità dell’organo trapiantato, è indispensabile ricorrere alla terapia immunosoppressiva che mira innanzitutto a diminuire la quantità e l’attività di tutte le cellule della serie bianca, che intervengono sulle strutture riconosciute come “non self” dall’organismo, quali le cellule dei vasi e del parenchima dell’organo trapiantato. Questo ruolo è svolto in primo luogo dai linfociti T e B, che costituiscono il principale bersaglio dei farmaci e degli anticorpi impiegati, attraverso diversi meccanismi d’azione (Tabella III). L’immunosoppressione ha certamente un effetto positivo nel prevenire il rigetto e per prolungare la sopravvivenza dell’organo e del paziente, tuttavia non è esente dagli importanti effetti collaterali che abbiamo riportato nella Tabella III, tra i quali un aumentato rischio di infezioni ed una aumentata incidenza di dismetabolismo glucidico e lipidico. Il rischio di infezioni The risk of infections From an epidemiological point of view it is possible to identify four categories of infection that can strike organ transplant recipients: 1) from the donor; 2) from the recipient; 3) nosocomial; 4) from the extra-hospital environment.5 The possibility to prevent infections from the donor is tackled by accurate screening, which is not facilitated by the time aspect (6 hours of observation); in any case, the current diagnostic procedures and the Guide Lines have allowed to reach a good level of accuracy and safety. In general, research on the transplant candidate allows to establish the most suitable therapies required to eradicate the infections underway of which it is possible to have evidence, even if some infections can re-emerge at a distance of a year from the transplant (e.g. infection from Strongyloides Stercoralis).6 Nosocomial infections can be contracted during the period of hospitalisation and are often antibiotic-resistant, while infections from an extra-hospital environment are contracted after the patient has been reinserted into their social setting of belonging. These are infections which should be considered relatively benign for the majority of the population who are not transplant recipients, but which can be particularly Vol. 67 - No. 4 ROI Dal punto di vista epidemiologico si possono identificare quattro categorie di infezioni che possono colpire i trapiantati d’organo: 1) da donatore; 2) da ricevente; 3) nosocomiali; 4) da ambiente extraospedaliero 5. La possibilità di prevenire le infezioni da donatore è affrontata con un accurato screening, anche se la cosa non è agevole per le tempistiche (6 ore di osservazione); le attuali procedure diagnostiche e le Linee Guida utilizzate hanno comunque permesso di raggiungere un buon livello di accuratezza e sicurezza. In genere lo studio del candidato al trapianto permette di instaurare le terapie più idonee per eradicare le infezioni in atto di cui si può avere evidenza, anche se alcune infezioni possono riemergere anche a distanza di un anno dal trapianto (es. infezione da Strongyloides Stercoralis) 6. Le infezioni nosocomiali possono essere contratte durante la degenza ospedaliera e spesso sono antibiotico-resistenti, mentre le infezioni da ambiente extra-ospedaliero sono contratte dopo che il paziente è stato reinserito nel contesto sociale di provenienza. Si tratta di infezioni che sono da considerarsi relativamente benigne per la maggioranza della popolazione non trapiantata, ma che nel trapiantato possono essere MEDICINA DELLO SPORT 709 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table III.—Main immunosuppressive agents used to counteract the various forms of rejection. The mechanisms of action and main side-effects are summarised.4 Tabella III. — Principali agenti immunosoppressori utilizzati per contrastare le varie forme di rigetto. Sono sintetizzati i meccanismi d’azione e i principali effetti collaterali 4. Class Drug Use Glucocorticosteroids Prednisone Induction Maintenance Acute rejection Depleting antibodies Mechanism of action Inhibit the production of neutrophil leukocytes Reduce circulating eosinophils, monocytes and lymphocytes AntiInduction T cell depletion thymocyte Steroid resistant rejection B cell apoptosis globulin (ATG) Interferes with cellular dendritic function Modulates adhesion molecules and chemokine receptors Induces regulatory T cells Alemtuzumab Induction Monoclonal antibody Steroid resistant rejection against CD52 present in T, B, NK cells and monocytes Rituximab Non depleting antibodies Basiliximab Antibody mediated rejection Desensitisation of HLA sensitized patients Transplants with ABO incompatibility Induction Calcineurin inhibitors Cyclosporine Maintenance Tacrolimus Maintenance Azathioprine Maintenance Antimetabolites Mycophenolic Maintenance acid MTor inhibitors Sirolimus Everolimus Maintenance Others Belatacept Maintenance Bortezomib Antibody mediated rejection Eculizumab Antibody mediated rejection 710 Key side effects Hypertension++ Diabetes++ Dyslipidemia+ Osteoporosis Cyotkin release syndrome Lymphopenia Myelosuppression Tumours Cytokin release syndrome Autoimmune phenomena (thyroiditis, haemolytic anaemia, thrombocytopenia) Monoclonal antibody Reactions from infusion against CD20 present in Myelosuppression+ B cells (except for plasma cells) Hypertension++ Dyslipidemia+++ Diabetes+ Tumours+ Myelosuppression+ Nephrotoxicity Neurotoxicity It binds to the proteins Hypertension+ that bind FK blocking T Diabetes++ cells Dyslipidemia++ Nephrotoxicity Neurotoxicity Tumours+ Inhibitor of purine and Myelosuppression+ pyrimidine: block DNA Hepatotoxicity+ synthesis Tumours+ Inhibits the function of Myelosuppression+ lymphocytes blocking Hepatotoxicity (+/-) purine synthesis Dyslipidemia+ Diabetes+ Gastrointestinal symptoms Mammalian target or Thrombocytopenia Rapamycin inhibitors act Dyslipidemia+++ on the processes which Diabetes+ regulate cell growth and Myelosuppression+ division Inhibit wound healing Blocks T- cell activation Hypertension ++ Dyslipidemia++ Diabetes+ Tumours+ Myelosuppression+ Post –transplant lymphoproliferative disorder Acts by blocking mature Myelosuppression+ plasma cells Neurotoxicity Migraine Fatigue Anti-inflammatory activity: Myelosuppression+ blocks complement component C5 CD25 monoclonal antibody expressed in activated T cells It binds to cyclophilline blocking T cells MEDICINA DELLO SPORT Reactions from hypersensitivity Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation serious or become complicated even with super infections in transplant recipients. The risk of infection tends to modify itself over time, is related to the dosage of the immunosuppressive therapy and tends to decrease after the first 6 months following the transplant.5 Three post-transplant periods have been identified with distinct infectivological characteristics:7 1) in the first month the effect of immunosuppression is not yet complete and the infections are primarily due to usual postoperative septic complications (e.g. on wounds, sutures, drainage, catheters); 2) between the second and the sixth month the infections “classically” associated to the transplant (from opportunistic agents and the reactivation of latent infections) 8 manifest themselves; 3) from the sixth month on the entity of the clinical manifestations of chronic rejection determines the choice of immunosuppressive therapy, and in patients with a good function of the transplanted organ the majority of the infections is of the kind that strikes the normal population who are not transplant recipients, with the added possibility of reactivating the virus of the chicken pox-zooster or of some other latent infection. This temporal sequence can suffer modifications, since the infections typical of each period can manifest themselves simultaneously. In any case, the infections which manifest themselves outside of the usual period, or which present themselves with unusual acuteness are to be attributed to excessive immunosuppression or excessive exposure to the pathogenic agent.5 It is therefore important to consider the state of immunosuppression for all patients. This depends on different factors, namely the schedule and dosage of the immunosuppressive therapy, previous therapies (e.g. chemotherapy or therapy with antimicrobial agents), integrity of the muco-cutaneous barrier, the presence of neutropenia or lymphopenia, the presence of immunodeficiency (e.g. hypgogammaglobulinemia), viral infections and clinical and chronic metabolic conditions such as uraemia, diabetes, malnutrition and cirrhosis.5 By considering these factors the risk of infections in the transplant recipient can be reduced, balancing the need for immunosuppression to prevent rejection with the need to prevent septic or viremic complications, also with the aid of specific prophylactic measures such as vaccinations, universal prophylaxis and preventive therapy. Despite these measures, infections cause death in 2% of kidney transplant recipients, in 4% of liver transplant recipients and in 6% of heart transplant recipients (Table IV). Vol. 67 - No. 4 ROI particolarmente gravi o complicarsi anche con superinfezioni. Il rischio infettivo tende a modificarsi nel tempo, è correlato alla posologia della terapia immunosoppressiva e tende a diminuire dopo i primi 6 mesi dal trapianto 5. Sono stati identificati tre periodi post trapianto con caratteristiche infettivologiche distinte 7: 1) nel primo mese l’effetto dell’immunosoppressione non è ancora completo e le infezioni sono dovute principalmente alle comuni complicazioni settiche post chirurgiche (es. su ferite, suture, drenaggi, cateteri); 2) tra il secondo e il sesto mese si manifestano le infezioni “classicamente” associate al trapianto (da agenti opportunistici e da riattivazione di infezioni latenti) 8; 3) dal sesto mese in poi l’entità delle manifestazioni cliniche del rigetto cronico determina la scelta della terapia immunosoppressiva, e nei pazienti con buona funzionalità dell’organo trapiantato la maggioranza delle infezioni è del tipo di quelle che colpiscono la normale popolazione non trapiantata, con in più la possibilità di riattivazione del virus della varcella-zooster o di qualche altra infezione latente. Questa sequenza temporale può subire modificazioni, poiché le infezioni tipiche di ogni periodo possono manifestarsi simultaneamente. Comunque, le infezioni che si manifestano al di fuori del periodo usuale, o che si presentano con insolita gravità sono da ascriversi all’eccessiva immunosoppressione o all’eccessiva esposizione all’agente patogeno 5. Per tutti i pazienti è dunque importante considerare lo stato d’immunosoppressione che dipende da vari fattori, quali lo schema e la posologia della terapia immunosoppressiva, le terapie effettuate precedentemente (es. chemioterapia o terapia con agenti antimicrobici), l’integrità della barriera muco-cutanea, la presenza di neutropenia o linfopenia, la presenza di immunodeficienza (es. ipogammaglobulinemia), di infezioni virali e di condizioni cliniche e metaboliche croniche quali l’uremia, il diabete, la malnutrizione e la cirrosi 5. Considerare questi fattori permette di ridurre il rischio di infezioni nel trapiantato, bilanciando l’esigenza di immunosoppressione per evitare il rigetto con la necessità di prevenire le complicanze settiche o viremiche anche con l’aiuto di specifiche misure profilattiche quali le vaccinazioni, la profilassi universale e la terapia preventiva. Nonostante queste misure, le infezioni sono causa di morte nel 2% dei trapiantati di rene, nel 4% dei trapiantati di fegato e nel 6% dei trapiantati di cuore (Tabella IV). MEDICINA DELLO SPORT 711 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table IV.—Causes of death in transplant recipients in Italy from 2000-2011. The percentages are calculated out of the total of transplant recipients. Tabella IV. — Cause di morte nei trapiantati in Italia nel periodo 2000-2011. Le percentuali sono calcolate rispetto al totale dei trapiantati. Heart No. Transplant recipients (total) Dead (total) Patient: survival after 1 year Organ: survival after 1 year Intraoperative death or failure Acute rejection Neoplasia Infection Hepatic causes Gastrointestinal causes Cardiovascular causes Cerebrovascular causes Aplastic anaemia Not specified Other 3769 1112 --272 136 130 226 9 2 142 37 1 51 106 Liver % No. 100% 29.5% 84% 83% 7.2% 3.6% 3.4% 6% 0.2% 0.1% 3.8% 1% 0% 1.4% 2.8% 11390 2881 --71 8 458 448 828 56 155 118 7 339 393 Kidney % 100% 25.3% 86% 82% 0.6% 0.1% 4% 3.9% 7.3% 0.5% 1.4% 1% 0.1% 3% 3.5% No. % 18518 1742 --27 0 289 380 38 108 454 124 2 153 167 100% 9.4% 97% 92% 0.1% 0% 1.6% 2.1% 0.2% 0.6% 2.5% 0.7% 0% 0.8% 0.9% Transplants and sporting activities: scientific evidence and testimonies Trapianto e attività sportiva: evidenze scientifiche e testimonianze Numerous studies exist which show how physical activity is useful to improve the health of transplant recipients. In this article we do not wish to focus on such studies, which can easily be found by consulting international literature (see for example: Didsbury et al., 2013) 9 but rather on patients who, after undergoing a transplant, have been able to resume their sport, even at a competitive level, or who have begun to practice physical or sporting activities reaching important performance levels, which are often ignored even by people operating in the sector. Esistono numerosi studi che dimostrano come l’attività fisica sia utile per migliorare le condizioni di salute dei trapiantati. In quest’articolo non desideriamo focalizzarci su tali studi, che per altro sono facilmente reperibili consultando la letteratura internazionale (si veda ad esempio: Didsbury et al., 2013) 9, ma desideriamo porre l’attenzione sui pazienti che, dopo il trapianto, hanno potuto ritornare a praticare la loro attività sportiva, anche agonistica, o che hanno iniziato a praticare attività fisica o sportiva raggiungendo importanti livelli di prestazione, spesso ignorati anche dagli addetti ai lavori. World Transplant Games The most significant international event dedicated to transplant recipients who wish to participate in coded sports activities is the World Transplant Games (WTG), which are held every two years, and include a summer and a winter edition (Table V). The first summer edition of the WTG was held in Portsmouth (England) in 1978,10 while the first winter edition of the Games was held in 1994 in Tignes, France. The World Transplant Games Federation (WTGF) was founded in 1987, and it currently counts 70 member Countries. The importance of this sporting movement has ensured that in 2009 the WTGF was recognized by the International Olympic Committee (IOC), 712 World Transplant Games A livello internazionale l’evento di maggior risonanza dedicato ai trapiantati che desiderano cimentarsi in attività sportive codificate è rappresentato dai World Transplant Games (WTG), che si disputano ogni due anni, e comprendono un’edizione estiva ed una invernale (Tabella V). La prima edizione estiva dei WTG si è svolta a Portsmouth (Inghilterra) nel 1978 10, mentre la prima edizione invernale dei Giochi è stata organizzata nel 1994 a Tignes, in Francia. Nel 1987 è stata fondata la Federazione per i World Transplant Games (FWTG), e attualmente ne sono membri 70 Paesi. L’importanza di questo movimento sportivo ha fatto sì che nel 2009 la FWTG MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table V.—Sports practiced during the last summer and winter editions of the World Transplant Games (WTG). Tabella V. — Sport praticati durante le ultime edizioni estive e invernali dei Giochi Mondiali per Trapiantati (World Transplant Games, WTG). Summer transplant games (edition 2013) Winter transplant games (edition 2014) Athletics (25 m children, 50 m, 100 m, 200 m, 400 m, 4 x 100 m, 4 x 400 m, 800 m, 1500 m, 3 and 5 km walking race, shot put, discus throw, javelin, cricket ball) Badminton Lawn bowls Biathlon 2 km Snowshoeing Snowshoeing orienteering (teams of 3 athletes with at least one woman) Petanque bowls Curling (teams of 4 athletes) Bowling Giant Slalom 5 and 20 km road cycling Parallel Slalom 5 km road race Special Slalom Golf Snowboarding Squash (singles M and F, doubles, mixed) Super G Swimming (25 m, 50 m, 100 m, 200 m, 400 m, style, Nicholas Cup (slalom race for children under 17 years of breaststroke, backstroke, butterfly, 200 and 400 m relay) age) Volleyball 5 km Cross-country skiing Table tennis (single M and F, doubles, mixed) 1 hour Cross-country skiing Tennis (single M and F, doubles, mixed) 150 m Schuss Virtual triathlon (5km road race, 400m style swimming, 20 Cross-country skiing 3 x 3 km Relay km cycling: non-consecutive) Team slalom (3-5 skiers per team) All sports can be practiced by men and women. In each edition of the WTG other sports can also be included: archery, target shooting, kayaking, canoeing, according to the possibilities and availability of the organisers. and the WTGF today adheres to the code of conduct of the World Antidoping Agency (WADA). Since their first edition, the WTG have seen the participation of an increasing number of athletes, and in recent editions participants have come from 69 different countries, aged between 4 and 80, and divided into the following age brackets: —— up to 5 years old, 6-8, 9-11, 12-14 and 1517 years old. They are considered young categories, which compete only over specific distances and in specific competitions; —— 18-29, 30-39, 40-49, 50-59, 60-69 years old and over 70s, who can take part in all the programmed events. Though the WTG are an excellent opportunity to study the transplant athletes, the publications on this subject are very rare in literature. A first study was conducted by Kempeneers et al. in 1990,11 who trained 16 kidney transplant recipients for six months to participate in the WTG, achieving an increase in V’O2peak, measured during an incremental test on the tread mill, equal to 27%, reaching 37.5±4.8 mLO2/kg/min. A study conducted in 1996 on 128 participants in the United States Transplant Games, showed that those who trained at least 3 times a week for at least 30 minutes per session, at an intensity Vol. 67 - No. 4 sia stata riconosciuta dal Comitato Olimpico Internazionale (CIO), e la FWTG oggi aderisce al codice di comportamento della World Antidoping Agency (WADA). Dalla loro prima edizione, i WTG hanno visto la partecipazione di un sempre maggior numero di atleti, e nelle ultime edizioni i partecipanti provenivano da 69 diverse nazioni, con un’età compresa tra i 4 e gli 80 anni, suddivisi nelle seguenti categorie per età: — fino a 5 anni, 6-8, 9-11, 12-14 e 15-17 anni. Sono considerate categorie giovanili, che gareggiano solo su determinate distanze e in determinate competizioni; — categorie 18-29, 30-39, 40-49, 50-59, 6069 e over 70 anni, che possono partecipare a tutti gli eventi del programma. Nonostante i WTG costituiscano un’ottima occasione per studiare gli atleti trapiantati, assai scarse sono le pubblicazioni su questo argomento reperibili in letteratura. Un primo studio è stato condotto da Kempeneers et al. nel 1990 11, che ha allenato per sei mesi 16 trapiantati di rene in vista della loro partecipazione ai WTG, ottenendo un aumento del V’O2picco, misurato mediante test incrementale al nastro trasportatore, pari al 27%, raggiungendo 37,5±4,8 mlO2/kg/min. MEDICINA DELLO SPORT 713 Sports activities and solid organ transplantation ROI defined as “a little difficult” showed a V’O2peak corresponding to 101% compared with that of controls on same age non-transplant recipients, while transplant recipients who did not train obtained only 73%.12 The study also highlighted that active individuals presented higher scores in several scales of the SF-36 questionnaire (physical activity, limitation of physical role, body pain, general health, vitality and social activities). On the occasion of the 2011 WTG in Gothenburg (Sweden), which saw approximately 1,100 participants from 47 different countries engaged in 13 sporting disciplines, a study was conducted on English-speaking participants (Australian N. = 45, English N.=74; Irish N.=20; Canadian N.=18; New Zealanders N.=14; South African N.=25 and Americans N.=57) to investigate the state of psychological wellness.13 The transplant athletes answered 5 different questionnaires, from which the following emerged: only 19% had not practiced a sport before the transplant, all the others practiced sports at various levels (elite 11%; sub-elite 14%, competitive 24% and recreational 32%). The level of education was high (63% university; 32% secondary school) and 63% had a job which could be defined white-collar, with a stable social-economic status which allowed them to afford the expenses to organize their transfer to the WTG (all the athletes participate at their own expense). 50% were kidney transplant recipients followed by liver transplant recipients (22%) and heart transplant recipients (12%). The average time from the transplant was 9.9±7.3 years. The sports practiced the most were: athletics (27%), swimming (15%), golf (10%) and cycling (10%). These transplant recipients were interested and motivated to participate in the games for their personal satisfaction and as a result of the positive perception of their state of health, with evident effects on their self-esteem and mood, reduction in state and trait anxiety, ability to respond to stress and improve sleep. These results confirm that transplant recipients can return to their normal life and, despite several risk factors, can take part in sporting activities in considerable safety.14 The positive attitude to sport has also been underlined in a study on young transplant recipients who took part in the English National Games, for whom participation in the games was a confirmation of their state of health, also at a physical level, and made it easier to invest in a healthy life style, in which physical activity plays an essential role, despite the history of the patient which led to the transplant.15 714 Uno studio condotto nel 1996 su 128 partecipanti agli United States Transplant Games, ha evidenziato che coloro che si allenavano almeno tre volte alla settimana per almeno 30 minuti per seduta, ad un’intensità definita come “un po’ difficile” dimostravano un V’O2picco corrispondente al 101% paragonato a quello dei controlli di pari età non trapiantati, mentre i trapiantati che non si allenavano ottenevano solo il 73% 12. Lo studio ha anche evidenziato che i soggetti attivi presentavano punteggi più elevati in alcune scale del questionario SF-36 (attività fisica, limitazione del ruolo fisico, dolore, salute generale, vitalità e attività sociali). In occasione dei WTG del 2011 a Goteborg (Svezia), dove erano presenti circa 1100 partecipanti provenienti da 47 Paesi diversi, impegnati in 13 discipline sportive, è stato condotto uno studio sui partecipanti di lingua inglese (australiani N.=45; inglesi N.=74; irlandesi N.=20; canadesi N.=18; neozelandesi N.=14; sudafricani N.=25 e statunitensi N.=57) per indagare lo stato di benessere psicologico 13. Gli atleti trapiantati hanno risposto a 5 diversi questionari, dai quali è emerso che: solo il 19% non praticava sport prima del trapianto, mentre tutti gli altri praticavano sport a vari livelli (elite 11%; sub-elite 14%, agonistico 24% e ricreativo 32%). Il livello di scolarità era elevato (63% universitario; 32% scuola superiore) e il 63% aveva un lavoro definibile come impiegatizio, con uno stato socio-economico stabile che permetteva loro di affrontare le spese per l’organizzazione della trasferta ai WTG (gli atleti partecipano tutti a loro spese). I trapiantati di rene erano il 50%, seguiti dai trapiantati di fegato (22%) e di cuore (12%). Il tempo medio dal trapianto era di 9,9±7,3 anni. Gli sport maggiormente praticati erano: atletica (27%), nuoto (15%), golf (10%) e ciclismo (10%). Questi trapiantati erano interessati e motivati a partecipare ai giochi per loro soddisfazione personale e come risultato della percezione positiva del loro stato di salute, con evidenti ricadute sull’autostima e sullo stato dell’umore, diminuzione dell’ansia di tratto e di stato, capacità di rispondere allo stress e miglioramento del sonno. Questi risultati confermano che i trapiantati possono tornare alla loro vita normale e, nonostante alcuni fattori di rischio, possono prendere parte alle attività sportive in considerevole sicurezza 14. L’atteggiamento positivo verso lo sport è stato anche sottolineato in uno studio su giovani trapiantati che partecipavano ai Giochi Nazionali inglesi, per i quali la partecipazione alle gare rappresentava una conferma del loro stato di salute anche sul piano fisico e rendeva più facile l’in- MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation Perception of the state of health and quality of life The participants in the WTG are clearly part of a selected group, so the SF-36 questionnaire was also administered to other transplant recipients, who are however inactive, to have a more general and representative view of the population.12 The results have shown that the active individuals recorded significantly higher scores in several rating scales (physical activity, limitation of physical role and vitality), without significant differences between the two groups as regards the perception of the overall state of health.12 Similar results were obtained on 39 athletes who participated in the 2011 edition of the WTG, to whom the SF-36 16 questionnaire was administered. In particular only in the rating scales regarding the physical component and limitations due to emotional problems, the scores were significantly worse than those of a group of healthy Master athletes. Comparing the results of the SF36 questionnaire administered to 11 transplant recipients who participated in 3 subsequent editions of the National Transplant Championships (editions 2010, 2011 and 2012), it has been highlighted that the scores of the various rating scales remained the same, and there was a significant improvement in the perception of the limitations to physical activity. This is attributed to the good response to the immunosuppressive therapy, a good physical condition and a healthy life style.17 Other studies conducted on 118 physically active 18 kidney transplant recipients and on 157 transplant recipients of various organs participating in various national and international competitions highlight how sports practiced regularly is able to produce significant improvements in various rating scales of the questionnaires which investigate the quality of life in relation to the state of health. It follows that the benefits produced by practicing sports do not only have an impact on physical health, but rather they also involve the psychological and the social sphere so the sports activity after a transplant has a major role to play, even if such a role is widely underestimated by literature.18 Finally, a study conducted by means of interviews, administered to 63 kidney transplant recipients and 2 liver transplant recipients who participated in the sports activities organised by the Polish section of WTGF, has shown that no patient reported a worsening of the laboratory exams after having started physical activity.19 On average, 9 months after the transplant (range 1 Vol. 67 - No. 4 ROI vestimento verso uno stile di vita sano, nel quale l’attività fisica gioca un ruolo fondamentale, nonostante la storia del paziente che ha portato al trapianto 15. Percezione dello stato di salute e qualità della vita I partecipanti ai WTG fanno chiaramente parte di un gruppo selezionato, per cui il questionario SF-36 è stato somministrato anche ad altri soggetti trapiantati, però inattivi, in modo da avere una visione più generale e rappresentativa della popolazione 12. I risultati hanno dimostrato che i soggetti attivi facevano registrare punteggi significativamente più elevati in alcune scale (attività fisica, limitazione del ruolo fisico e vitalità), senza differenze significative tra i due gruppi per quanto riguarda la percezione dello stato di salute generale 12. Simili risultati sono stati ottenuti su 39 atleti che partecipavano all’edizione del 2011 dei WTG, ai quali è stato somministrato il questionario SF-36 16. In particolare solo nelle scale riguardanti la componente fisica e le limitazioni dovute a problemi emotivi, i punteggi erano significativamente peggiori rispetto ad un gruppo di atleti Master sani. Confrontando i risultati del questionario SF-36 somministrato a 11 atleti trapiantati che hanno partecipato a 3 edizioni successive dei Campionati Nazionali per trapiantati (edizioni 2010, 2011, 2012), si è evidenziato che i punteggi delle varie scale restavano invariati, e vi era un significativo miglioramento della percezione delle limitazioni all’attività fisica. Ciò è ascrivibile alla buona risposta alla terapia immunosoppressiva, a una buona condizione fisica e a uno stile di vita sano 17. Altri studi condotti su 118 trapiantati di rene fisicamente attivi 18 e su 157 trapiantati di vari organi partecipanti a varie competizioni nazionali e internazionali evidenziano come l’attività sportiva praticata regolarmente sia in grado di produrre significativi miglioramenti in varie scale dei questionari che indagano la qualità della vita in relazione allo stato di salute. Ne deriva che i benefici prodotti dalla pratica sportiva non hanno solamente un impatto sulla salute fisica, ma coinvolgono anche la sfera psicologica e quella sociale per cui la pratica sportiva dopo trapianto gioca un ruolo importante, anche se tale ruolo è largamente sottostimato dalla letteratura 18. Infine, uno studio condotto mediante interviste, somministrate a 63 trapiantati di rene e 2 di fegato che partecipavano alle attività sportive organizzate dalla sezione polacca della FWTG, MEDICINA DELLO SPORT 715 Sports activities and solid organ transplantation ROI month- 6 years) the patients had begun to practice: running, skiing, cycling, tennis, shot put and body-building. The authors recommended to start the activity after not less than three months from the transplant, which represented a useful time to heal from the surgical wounds and to stabilise the functional picture of the transplant. Only three patients complained of pain in the transplant zone, such symptoms continued for a few months, and can influence the choice of when to start the physical activity. In any case, the physical activity practiced by these 65 transplant recipients had no adverse effect on their state of health.19 Body composition and energy expenditure In 1996, the participants in the US Transplant Games had a significantly lower Body Mass Index (BMI) and a percentage of adipose tissue which was lower than that of sedentary 12 transplant recipients. In general, the BMI of transplant recipients who practice sport is often lower than 25 kg/m2 (normal weight) and almost always below 28 kg/m2 20-23 which is a reference value that is widely associated to mortality for cardiovascular events and with several types of tumor.24 This allows to classify the majority of transplant recipients who practice sport as individuals at a relatively lower risk of cardiovascular problems compared with sedentary 25 transplant recipients, and it goes hand in hand with the observation that the majority of transplant recipients who practice sport are able to walk at least 10 thousand steps a day, equivalent to an energy expenditure of 300 kcal,26 and corresponding to the quantity of physical exercise useful to prevent obesity and reduce the risk of suffering from a first heart attack.27 The energy expenditure of transplant recipients of different organs has been measured with portable appliances (Sensewear Armband) within 24 hours, including the participation in alpine skiing, cross-country skiing, road cycling competitions and several track and field specialties, in the context of the National Transplant Games (Table VI). The energy expenditure within the 24 hours is 25% higher than that of healthy sedentary individuals. The transplant athletes were able to withstand physical activity greater than 3 METS for 197±112 minutes, with peaks of activity which ranged from moderate to intense. And yet, in those disciplines where it was possible to make a comparison with the corresponding 716 ha evidenziato che nessun paziente aveva riportato un peggioramento degli esami di laboratorio dopo aver iniziato l’attività fisica 19. In media, 9 mesi dopo il trapianto (range 1 mese – 6 anni), i pazienti avevano iniziato a praticare: corsa, sci, ciclismo, tennis, lancio del peso e body-building. Gli autori consigliavano di iniziare l’attività dopo non meno di tre mesi dal trapianto, che rappresenta un tempo utile per la guarigione delle ferite chirurgiche e per una stabilizzazione del quadro funzionale del trapianto. Solo tre pazienti hanno accusato dolore nella zona del trapianto, tale sintomatologia si è protratta per pochi mesi, e può influenzare la scelta di quando iniziare a praticare l’attività fisica. Comunque, l’attività fisica praticata da questi 65 trapiantati non ha avuto influenze sfavorevoli sul loro stato di salute 19. Composizione corporea e dispendio energetico I partecipanti agli US Transplant Games nel 1996, avevano un indice di massa corporea (Body Mass Index: BMI) significativamente inferiore e una percentuale di tessuto adiposo più bassa rispetto ai trapiantati sedentari 12. In genere il BMI dei trapiantati che praticano sport è spesso inferiore a 25 kg/m2 (normopeso) e quasi sempre inferiore a 28 kg/m2 20-23 che rappresenta un valore di riferimento grossolanamente associabile con la mortalità per eventi cardiovascolari e con alcuni tipi di tumore 24. Questo dato permette di classificare la maggior parte dei trapiantati che praticano sport come soggetti a relativamente minor rischio cardiovascolare rispetto ai trapiantati sedentari 25, e va di pari passo con l’osservazione che la maggioranza dei trapiantati che praticano sport è in grado di compiere almeno 10 mila passi al giorno, equivalenti a un dispendio energetico di 300 kcal 26, e corrispondenti alla quantità di esercizio fisico utile per prevenire l’obesità e ridurre il rischio di subire il primo attacco di cuore 27. Il dispendio energetico di trapiantati di diversi organi è stato misurato con apparecchi portatili (Sensewear Armband) nell’arco di 24 ore, comprendenti la partecipazione a competizioni di sci alpino, sci nordico, ciclismo su strada e alcune specialità dell’atletica leggera, nell’ambito dei Giochi Nazionali per trapiantati (Tabella VI). Il dispendio energetico nelle 24 ore è risultato maggiore di circa il 25% rispetto a quello di soggetti sedentari sani. Gli atleti trapiantati erano in grado di sostenere un’attività fisica maggiore di 3 METS per 197±112 minuti, con punte di attività da moderata ad intensa. Ciononostante, nelle discipline dove era possibile effettuare un paragone MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table VI.—Energy expenditure in various sporting activities. Tabella VI. — Dispendio energetico in varie attività sportive. Sports/activity N. Duration of sports activity Energy expenditure kcal/24 h Energy expenditure kcal/h Track and field (various; M) Track and field (various; F) Football (Soccer) Football (Soccer) Cycling Alpine skiing (M) Alpine skiing (F) Cross-country skiing Cross-country skiing (M) Cross-country skiing (F) Trekking (M) Long distance road cycling Various (M) Various (F) Low active (M) Active (M) Active (F) Highly active (M) Highly active (F) 21 7 22 11 8 16 2 8 5 2 5 28 48 9 7 17 2 28 5 3h55’±2h31’ 3h49’±2h28’ 1h36’±37’ 1h14’±30’ 4h52’±1h51’ 3h28’±2h13’ 7h44’±0h9’ 9’27”±3’14” 4h09’±16’ 1h44’±0h53’ 7h35’±1h37’ 5h32’±1h23’ Varies Varies Varies Varies Varies Varies Varies -----------3581±820 3380±826 3156±943 2869±1123 3131±252 2630±358 3896±601 2801±274 311±63 259±38 392±113 412±55 303±44 299±53 268±13 458±219 314±80 314±80 253±111 --------- world records per age group, the performances were worse by 27-53%. Performance ability of transplant recipients Königsrainer et al.32 report their experience of 22 heart, liver and kidney transplant recipients, who participated in a road cycling race (Euregio Cycling Tour) which is held across the Austrian and Italian alps in three legs, respectively of 140, 90 and 102 km. The transplant recipients in stable immunosuppression conditions and with a normally functioning organ were able to complete the course trouble-free during and after the race and with performances comparable to those of the control subjects. A recent Italian experience (Italian Transplant Trekking) brought 6 kidney transplant recipients to Algeria, to tackle a 5-day trek in the desert, with daily legs of 15-20 km at an altitude of 1500-1700 m a.s.l. and with temperatures between 5°C and 26°C. The individuals, selected according to the results of ergometric and hematochemical tests certifying the good function of the organ, showed an excellent ability to adapt in cardio-circulatory terms and to acclimatise which is fully comparable to that of the group of healthy companions.20 This study shows that the kidney transplant recipients in good general physical conditions and with a glomerular filtration rate (eGFR) higher than 55 mL/min do not Vol. 67 - No. 4 Bibliographic references 28 28 29 28 28 28 28 28,30 28 28 28 22.31 22.31 22.31 22.31 22.31 22.31 22.31 22.31 con i record mondiali corrispondenti per categoria di età, le prestazioni risultavano peggiori del 27-53%. Capacità di prestazione dei trapiantati Königsrainer et al. 32, riportano la loro esperienza su 22 trapiantati di cuore, fegato e rene, che hanno partecipato ad una gara di ciclismo su strada (Euregio Cycling Tour) che si disputa attraverso le Alpi austriache e italiane in tre tappe, rispettivamente di 140, 90 e 102 km. I trapiantati, in condizioni stabili d’immunosoppressione e di normale funzionalità d’organo, erano in grado di completare il percorso senza problemi durante e dopo la gara e con prestazioni paragonabili a quelle dei soggetti di controllo. Una recente esperienza italiana (Italian Transplant Trekking) ha portato in Algeria 6 trapiantati di rene, per affrontare un trekking nel deserto della durata di 5 giorni, con tappe giornaliere di 15-20 km ad un’altitudine 1500-1700 m slm e con temperature comprese tra 5 °C e 26 °C. I soggetti, selezionati in base ai risultati di test ergometrici ed ematochimici attestanti la buona funzionalità d’organo, hanno mostrato un’ottima capacità di adattamento cardiocircolatorio e di acclimatazione del tutto sovrapponibile a quella del gruppo degli accompagnatori sani 20. Questo studio dimostra che i trapiantati di rene in buone condizioni fisiche generali e con una velocità di filtrazione glomerulare (VFG) maggiore di 55 ml/ MEDICINA DELLO SPORT 717 Sports activities and solid organ transplantation ROI present specific risks for this kind of performances.20 A study conducted during the Winter Games for transplant recipients in Italy, which involved 11 kidney transplant recipients, 4 liver transplant recipients and one heart recipient, has shown that it is possible to recover the ability to use the lactacyd anaerobic metabolism together with the technical abilities to succeed in participating in a giant slalom race in a mountainous environment (42 gates, height difference of 160 m, departure altitude 1600 m asl, air temperature -8°C). Even the gifts of explosive power, determined with the high jump test from a stationary position with a counter movement, were comparable to those of the normal sedentary population.21 The performance abilities were also studied of 53 (42 males and 11 females) heart (N.=2), liver (N.=4), kidney (N.=39), pancreas (N.=2) and bone marrow (N.=6) transplant recipients, who participated in the National Haemodialysis and Transplant games (Novara, May 2009; Jesolo May 2010 and 2011), organized in association with the National Haemodialysis and Transplant Association ANED Sport.33 The best performances of the transplant athletes in the nine races examined (Table VI), were on average lower than 58±23% compared with the absolute world record achieved by professional athletes (IAAF). The best results achieved by transplant athletes from all over the world in the same nine races during the World Transplant Games in Gothenburg (2011) also show a difference in min, non presentano particolari rischi per prestazioni del genere 20. Uno studio condotto durante i Giochi Invernali per trapiantati in Italia, che ha coinvolto 11 trapiantati di rene, 4 di fegato e uno di cuore, ha evidenziato che è possibile recuperare le capacità di utilizzare il metabolismo anaerobico lattacido unitamente alle capacità tecniche per riuscire a disputare una gara di slalom gigante in ambiente montano (42 porte, dislivello 160 m, altitudine di partenza 1600 m slm, temperatura dell’aria -8 °C). Anche le doti di potenza esplosiva, determinate con il test di salto in alto da fermo con contro movimento, sono risultate paragonabili a quelle della popolazione normale sedentaria 21. Le capacità di prestazione sono state studiate anche su 53 pazienti (42 maschi e 11 femmine) trapiantati di cuore (N.=2), fegato (N.=4), rene (N.=39), pancreas (N.=2) e midollo (N.=6), che partecipavano ai Giochi Nazionali dei Dializzati e Trapiantati (Novara, maggio 2009; Jesolo maggio 2010 e 2011), organizzati in collaborazione con l’Associazione Nazionale Emodializzati e Trapiantati ANED Sport 33. Le migliori prestazioni degli atleti trapiantati nelle nove gare esaminate (Tabella VI), sono risultate mediamente inferiori del 58±23% rispetto ai record del mondo assoluti ottenuti dagli atleti professionisti (IAAF). Anche i migliori risultati ottenuti da atleti trapiantati provenienti da tutto il mondo nelle stesse nove gare disputate durante i World Transplant Games di Goteborg (2011), evidenziano una differenza di prestazione con i record assoluti IAAF (36±10%) (Tabella VII). Table VII.—Sporting performances of the best Italian transplant athletes participating in the National Trans- plant Games (NTG) and compared with the absolute world records in 2010 (IAAF) and with the records obtained in the World Transplant Games (WTG; Gothenburg; 2011). Tabella VII. — Prestazioni sportive dei migliori atleti trapiantati italiani partecipanti ai Giochi Nazionali Trapiantati (GNT) e confronto con i rispettivi record mondiali assoluti al 2010 (IAAF) e con i record ottenuti nei World Transplant Games (WTG; Goteborg, 2011). SPORT 100 m race (men) 100 m race (women) 200 m race (men) 1500 m race (men) 5000 m walking race (men) Shot put (men) § Shot put (women) 1 Long jump (men) Long jump (women) Record GNT Record WTG 2011 Record IAAF Diff GNT-IAAF % Diff WTG-IAAF % Diff WTG-GNT % 12.80 s 17.03 s 27.40 s 6 min 01 s 37 min 10 s 11.99s 14.42s 24.65s 4 min 27 s 25 min 29 s 9.58 s 10.49 s 19.19 s 3 min 26 s 18 min 30 s +34% +62% +27% +75% +101% +25% +37% +28% +30% +38% -7% -18% -11% -35% -46% -53% -69% -42% -58% -40% -59% -28% -36% -22% -25% -19% -35% 10.84 6.94 5.19 3.14 m m m m 13.97 9.20 6.42 4.85 m m m m 23.13 22.63 8.95 7.52 m m m m § kg 7.26; ^ kg 4.33 718 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation performance with the absolute IAAF records (36±10%) (Table VII). It should be observed that professional athletes dedicate at least 3-4 hours a day at least 6-7 times a week for several years to preparing for competitions, while the number of weekly training sessions of transplant athletes varies from 1 to 7, with an average of 2-3 training sessions a week, independently of the sport practiced (Table VIII), for a total of 6.8±3 hours/week, for a significant part of the year.33 In actual fact, a group of 12 heart transplant recipients who trained for two years at an intensity corresponding to the aerobic threshold, for 7-20 hours a week, to prepare for the European Championships for heart and lung transplant recipients in 2002, achieved results which the authors call “exceptional” in terms of performances at the ergometric test: maximum workload 255±47 W, V’O2max 45.2+6.9 mL/kg/min.34 The time differences dedicated to the training can certainly affect the result, but the differences in performances can also be due to other factors. Genetic predisposition plays a particularly important role in determining high level performances, but the type of training, motivation and nutrition can also contribute.35 Furthermore, for transplant patients the duration and the effects of the disease which have led to the transplant, the characteristics of the transplanted organ, the physical post-transplant and, above all, the effects of immunosuppressive therapy, should also be considered. The sporting performance is also developed starting from suitable muscular trophism, which is known to be influenced by diet and exercise.36 The patients affected by chronic illnesses present a form of resistance to anabolism, which is worsened by immunosuppressive drugs that have different inhibitory effects on the control mechanisms of anabolism in the various tissues of the ROI Va osservato che gli atleti professionisti dedicano alla preparazione delle competizioni almeno 3-4 ore al giorno per almeno 6-7 volte alla settimana per diversi anni, mentre il numero di allenamenti settimanali degli atleti trapiantati varia da 1 a 7, con una media di 2-3 allenamenti settimanali, indipendentemente dallo sport praticato (Tabella VIII), per un totale di 6,8±3 ore/settimana, durante buona parte dell’anno 33. In effetti, in un gruppo di 12 trapiantati di cuore che si sono allenati per due anni ad intensità corrispondente alla soglia aerobica, per 7-20 ore alla settimana, in preparazione dei Campionati Europei per trapiantati di cuore e polmone del 2002, sono stati ottenuti risultati che gli autori definiscono “eccezionali” in termini di prestazioni al test ergometrico: carico massimo 255±47 W, V’O2max 45,2+6,9 ml/kg/min 34. Le differenze di tempo dedicato all’allenamento possono certamente influire sul risultato, ma le differenze di prestazione possono essere dovute anche ad altri fattori. In particolare, la predisposizione genetica gioca un ruolo assai importante nel determinare le prestazioni di alto livello, ma anche la tipologia dell’allenamento, la motivazione e l’alimentazione possono contribuire 35. Inoltre, per i pazienti trapiantati vanno considerati anche la durata e gli effetti della patologia che ha portato al trapianto, le caratteristiche dell’organo trapiantato, le condizioni fisiche post-trapianto e soprattutto gli effetti della terapia immunosoppressiva. La prestazione sportiva si costruisce anche a partire da un adeguato trofismo muscolare, che è noto essere influenzato dalla dieta e dall’esercizio 36. I pazienti affetti da malattie croniche presentano una forma di resistenza all’anabolismo, che è peggiorata dai farmaci immunosoppressori che hanno diversi effetti inibitori sui meccanismi di controllo dell’anabolismo nei vari tessuti dell’organismo 36. Il regolare allenamento con i sovraccarichi sembra in grado di resettare questa Table VIII.—Average ± SD of weekly training sessions and training hours for each session, grouped into the sport practiced by 53 transplant athletes who participated in the National Dialysis and Transplant Games.33 Tabella VIII. — Media ± DS delle sedute di allenamento settimanali e delle ore di allenamento per ogni seduta, suddivise per sport praticato dai 53 atleti trapiantati che hanno partecipato ai Giochi Nazionali dei Dializzati e Trapiantati 33. Sport Athletics Cycling Swimming Football Volleyball Vol. 67 - No. 4 Sessions/week N. 3±1 3±1 3±1 2±1 2±1 Hours/session Range 1-7 1-6 1-4 1-3 1-4 MEDICINA DELLO SPORT N. 2±1 4±3 2±3 2±1 3±2 Range 1-3 1-5 1-4 1-3 1-4 719 Sports activities and solid organ transplantation ROI organism.36 Regular strength training seems able to reset this resistance to anabolism and to improve the anabolic response induced by food.36, 37 Considering exclusively the relationship between the performances of transplant athletes and the time dedicated to training, the data reported in Table VII show that organ transplant patients could improve their performance ability further, by managing better the time dedicated to training and by adopting personalized training protocols on the basis of individual conditions.1, 38 These protocols should also be geared to improving strength abilities, which can be penalized by the relative muscle hypertrophy following periods of pre and post-transplant training, as well as by immunosuppressive therapies 36, 39 and should be integrated with other lengthy exercises,34 to solicit the specific adaptations of the aerobic and/or anaerobic metabolism, on the basis of the sports activity practiced. The possibility of improving post-transplant performances is also demonstrated by the fact that there are various transplant athletes who practice or have practiced sports also professionally after undergoing a solid organ transplant, competing on a par with healthy athletes, such as for example: Jonah Lomu (rugby), Sean Elliott and Alonzo Mourning (basketball NBA),40 Ivan Klasnic and Eric Abidal (soccer) and master swimmer Jean Howald-Jones.10, 41 These examples have enjoyed strong media publicity worldwide, since they are public figures, but a quick web search is enough to discover that numerous cases of transplant recipients exist who follow training sessions, including very intense sessions, and dedicate themselves with continuity to highly demanding sports activities (Table IX). It is important to mention the case of a boxer who, ignoring medical recommendations, continued to train and returned to fighting after undergoing a kidney transplant, without showing specific organ function problems in the 38 month follow-up period.42 This case poses important questions on the criteria for granting fitness to perform competitive activities to athletes with a single functioning kidney who wish to practice contact 43 or non-contact 14 sport. These questions should be tackled on the basis of scientific evidence, avoiding unfounded pre-conceptions and overly-protective sterile attitudes.44 resistenza all’anabolismo e di migliorare la risposta anabolica indotta dal cibo 36, 37. Considerando esclusivamente la relazione tra le prestazioni degli atleti trapiantati ed il tempo dedicato all’allenamento, i dati riportati nella tabella VII indicano che i pazienti trapiantati d’organo potrebbero ulteriormente migliorare le loro capacità di prestazione, gestendo meglio il tempo dedicato all’allenamento e adottando protocolli di allenamento personalizzati sulla base delle condizioni di ciascuno 1, 38. Tali protocolli dovrebbero essere volti a migliorare anche le capacità di forza, che possono essere penalizzate dalla relativa ipotrofia muscolare conseguente ai periodi di allettamento pre- e post-trapianto, nonché dalle terapie immunosoppressive 36, 39 e dovrebbero essere integrate con altre esercitazioni anche di lunga durata 34, volte a sollecitare gli adattamenti specifici del metabolismo aerobico e/o anaerobico, sulla base della disciplina sportiva praticata. La possibilità di miglioramento delle prestazioni dopo trapianto è anche dimostrata dal fatto che vi sono vari atleti trapiantati che praticano o hanno praticato sport anche a livello professionistico dopo aver subito un trapianto d’organo solido, competendo alla pari con atleti sani, quali ad esempio: Jonah Lomu (rugby), Sean Elliott e Alonzo Mourning (pallacanestro NBA) 40, Ivan Klasnic e Eric Abidal (calcio) e la nuotatrice master Jean Howald-Jones 10, 41. Questi esempi hanno avuto una forte risonanza mediatica a livello mondiale, poiché si tratta di personaggi pubblici, ma basta una rapida ricerca sul web per scoprire che esistono numerosi casi di trapiantati che seguono allenamenti anche molto intensi e si dedicano con continuità ad attività sportive assai impegnative (Tabella IX). Tra questi va citato anche il caso di un pugilatore che, ignorando le raccomandazioni dei medici, ha continuato ad allenarsi ed è ritornato a combattere dopo essere stato sottoposto a trapianto di rene, senza evidenziare particolari problemi di funzionalità d’organo nei 38 mesi di follow-up 42. Questo caso pone importanti interrogativi sui criteri per concedere l’idoneità agonistica ad atleti con un unico rene funzionante, che desiderano praticare sport da contatto 43 o da non contatto 14. Tali interrogativi dovrebbero essere affrontati sulla base delle evidenze scientifiche, evitando gli infondati preconcetti e gli sterili atteggiamenti ultraprotettivi 44. Football (Soccer) Gioco del calcio In this respect, it is important to bring the experience of transplant recipients who play foot- A questo proposito è importante portare l’esperienza dei trapiantati che giocano a calcio. Il 720 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table IX.—List with the names of several transplant patients, who practice different sports, and their per- formances achieved after the transplant (data found by consulting the web search engines, in the period between June 2013 and June 2014). This list makes no claim of being complete. Tabella IX. — Elenco con i nomi di alcuni pazienti trapiantati, praticanti varie attività sportive, e relative prestazioni ottenute dopo il trapianto (dati reperiti consultando i motori di ricerca del web, nel periodo compreso tra giugno 2013 e giugno 2014). Questo elenco non ha la pretesa di essere completo. Transplanted organ Surname Name M/F Age (years) Country Sport practiced Best performances Years from transplant Heart Adams-Scharf Danalyn F 28 USA Marathon 3 Heart Allinson Peter M 46 USA Triathlon Swimming Heart Heart Baxter Bedard James Sylvain M M 38 40 USA Canada Badminton Mountaineering Compton Corona Erik Eleonora M F 62 40 USA Italy Golf Track and field Heart Garlett Kyle M 45 USA Triathlon Heart Hodgson Karen F 50 Foot-racing Heart Knox Aaron M 31 United Kingdom USA Mountaineering Heart + Kidney Heart Lien Ardell M 71 USA Sailing Kroening Dwight M 55 USA Triathlon Heart Matthews Joseph M 27 UK Track and field Parachuting Rugby Surfing Heart Ortiz Eduardo M 46 Uruguay Triathlon Heart Osterman Greg M 53 USA Marathon Heart Perkins Kelly M 42 USA Mountaineering Heart Heart Saletti Shippam Ivano Dale M M 43 57 Italy Canada Cycling Mountaineering Heart Smith David M -- Canada Mountaineering Liver Abidal Eric M 35 France Football Liver Caredda Stefano M 45 Italy Cycling Liver Clug Khris M 54 USA Snowboarding Parallel Slalom 2000 Boston Marathon in 5h53’ Several Olympic triathlons, WTG 50 m Bronze medal free style WTG 2 gold medals Mt Sajama (Bolivia) 6542 m Mt. Blanc 4810 m Professional PGA Tour WTG Bronze medal 3 km Race Kona Ironman Hawaii (3.8 km swim, 180 km cycle and 42.2 km marathon) in 15 hours and 30 minutes) London Marathon 42.2 km Antarctica Expedition Mt. Vinson 4987 m Solo round the world trip Canada Ironman (3.8 km swim, 180 km cycle and 42.2 km marathon) in 15 hours and 33 minutes 100 m in 11”06 2007 London Marathon 6h45’32” 2008 London Marathon 6h02’06” Doncaster Pheonix Rugby Club Ironman (3.8 km swim, 180 km cycle and 42.2 km marathon) in less than 17 hours Many marathons 5h29’16” More than 10 high altitude peaks reached, including Matterhorn (4478 m) WTG Bronze 20 km Mera Peak (Nepal) 6476 m Antarctica Expeditions Mt Sajama (Bolivia) 6,542 m Spanish professional league WTG Bronze and Silver medal (5 km time trial) Bronze at 2002 Olympics in Salt Lake City 2 7th Olympics 2010 Vancouver Heart (2) Heart Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 14 14 4 22 18 8 6 1 2 26 3 13 22 19 9 9 7 1 5 14 721 Sports activities and solid organ transplantation ROI Table IX.—Continues from previous page. Tabella IX. — Continua dalla pagina precedente. Transplanted organ Surname Name M/F Age (years) Country Sport practiced Liver Dell’Acqua Enrico M 71 Italy Cycling Liver Dominguez Alberto M 44 Argentina Liver Guarro Raùl M 36 Argentina Liver Manca Hector M 43 Argentina Liver Manenti Ermanno M 45 Italy Liver (4 transplants) Sanz Carlos M 43 Spain Liver Smith Richard M 45 Lung Ernesto Antonio M 52 United Kingdom Northern Ireland Kidney Gotch Shawn M 35 USA Kidney Henderson Mike M 46 Kidney Howard-Jones Jean F 55 United Kingdom United Kingdom Kidney Jones Donald M Kidney Kippen John M 60 USA Kidney Klasnić Ivan M 27 Croatia Kidney Dottie F 46 USA Kidney Lessard O’Connor Lewis Sue F 58 USA Kidney Lomu Jonah M 29 Kidney Mourning Alonzo M 35 New Zealand USA USA Best performances Years from transplant WTG Italian category Champion (20 km) Track and field WTG Bronze and Gold medal 400 m Silver 800 m Swimming WTG Silver medal 100m backstroke in 1:21.27 min Cycling Tour of Argentina (1,300 km) Cycling WTG Gold medal (20 km) Italian category champion (20 km) Track and field WTG Gold medal 4 x Swimming 400 m Mountaineering WTG Several medals for swimming Kala Pattar (Nepal) 5550 m Cycling WTG Gold medal 5 km Running and Triathlon 42.2 km Marathon in 3 hours and 45 minutes Several Olympic triathlons Triathlon Kona Ironman (3.8 km swim, 180 km cycle and 42.2 km marathon) Track and field WTG Gold medal Long Jump Swimming WTG Gold medal 50 m breaststroke in 49”60 Gold medal 50 m SL in 35”47 Gold, silver and bronze medals at the European Masters category Championships (FINA) Baseball Professional Atlantic League Track and field JFK 50 mile run (80 km) in 15hr14’ Football UEFA 2008 European Championship Professional Track and field Triathlon Rugby Basketball WTG Gold and Silver medal 100 m Reeds Lake Triathlon 800 m swim, 28 km cycle, 8 km race in 2h47’ Professional Championships Professional - NBA 2005-06 champion with the Miami Heat 15 18 10 11 7 5 7 9 20 16 3 1 1 2 12 7 2 2 WTG: World Transplant Games; M: males; F: females. 722 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation ROI ball. Football is one of the most popular sports, played by more than 500 million people worldwide. If practiced three times a week at a recreational level, it is considered to be one of the best guarantees to stay in good health, since it has effects on arterial pressure and on circulating lipids, improves the fatty mass and lean mass ratio, increasing muscle mass,45 and reduces cardiovascular risk.46 Furthermore, being a game, football is a highly motivating leisure activity which attracts a significant part of the population and so can be considered a useful activity to promote health,46 even among transplant recipients,29 despite the fact that some may mistakenly consider it a “dangerous” activity. Nevertheless, the statistics of the United Kingdom Transplant Support Service have never reported problems of organ survival caused by sporting injuries, and in a study conducted to establish which sports to allow transplant recipients to practice, football was one of those to be encouraged.47 This recommendation is consistent with all the studies promoted by the Medical Assessment and Research Centre of the Federation Internationale de Football Association (FIFA F-MARC) which show that the risks for those who play football at a recreational level are much less than those of the consequences of a sedentary lifestyle and abstinence from exercise.48 In Italy there are transplant recipients who play football regularly at amateur level, and in a group of football players who are also transplant recipients (11 kidneys, 3 liver) the energy expenditure during an amateur football match appeared to be fully comparable with that of their non-transplant adversaries, in the same way that the lacticidemia was comparable at the end of the match, while injuries which could have compromised the function of the transplanted organs were not observed.29 gioco del calcio, infatti, è uno degli sport più popolari, praticato da oltre 500 milioni di persone nel mondo. Se praticato a livello ricreativo per tre volte alla settimana, è considerato una delle migliori garanzie per mantenere un buono stato di salute, poiché ha effetti sulla pressione arteriosa e sui lipidi circolanti, migliora il rapporto tra massa grassa e massa magra, aumentando la massa muscolare 45, e riduce il rischio cardiovascolare 46. Inoltre, essendo un gioco, il calcio è un’attività di svago altamente motivante, che attrae buona parte della popolazione e quindi può essere considerata un’attività utile alla promozione della salute 46, anche per i pazienti trapiantati 29 nonostante possa essere da taluni pregiudizievolmente considerata un’attività “pericolosa”. Tuttavia, l’United Kingdom Transplant Support Service nelle sue statistiche non ha mai riportato problemi di sopravvivenza d’organo causati da infortuni da sport, e in uno studio condotto per stabilire quali sport permettere ai pazienti trapiantati d’organo, il calcio è stato inserito come sport da incoraggiare 47. Questa raccomandazione è coerente con tutti gli studi promossi dal Medical Assessment and Research Centre della Fédération Internationale de Football Association (FIFA F-MARC) che dimostrano che i rischi per coloro che praticano calcio a livello ricreativo sono assai minori rispetto alle conseguenze della sedentarietà e dell’astinenza dall’esercizio 48. In Italia esistono trapiantati che giocano a calcio regolarmente a livello amatoriale, e in un gruppo di calciatori trapiantati (11 rene, 3 fegato), il dispendio energetico durante una partita di calcio amatoriale è risultato assolutamente paragonabile a quello degli avversari non trapiantati, come pure era paragonabile la lattacidemia al termine della partita, mentre non sono stati osservati infortuni che possano aver pregiudicato la funzionalità degli organi trapiantati 29. Sport for child transplant recipients Sport per i bambini trapiantati An Irish study published in 1997 assessed the state of health of a group of children with a transplanted kidney who practiced many different sports, trying to establish if there were more risks or more benefits.47 It was shown how all the children had improved within a period of 6 months, with a number of negative events connected with the sports activity close to zero. It was seen how very often the family imposes peremptory restrictions on the sports activity, due to an excessively defensive attitude connected with the perception of the transplant as a condition of Uno studio irlandese pubblicato nel 1997, ha valutato lo stato di salute di un gruppo di bambini trapiantati di rene che praticavano molti sport diversi, cercando di stabilire se vi fossero più rischi o più benefici 47. È stato dimostrato come tutti i bambini fossero migliorati nell’arco di 6 mesi, con un numero di eventi negativi connessi con l’attività sportiva vicino allo zero. Si è visto come molto spesso la famiglia imponga restrizioni perentorie all’attività sportiva, a causa di un atteggiamento eccessivamente difensivistico legato alla percezione del trapianto come una condi- Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 723 Sports activities and solid organ transplantation ROI weakness, which should not be addressed with anything other than drugs. The authors drew up a classification that identified which sports were to be recommended and which were to be avoided by child transplant recipients. Sports with a high level of traumatic risk such as rugby, horse riding, judo, karate, boxing, ice hockey and American football were not recommended, while cycling, downhill skiing, tennis, soccer, baseball and basketball were some of those recommended.47 zione di fragilità, da non intaccare se non con approcci farmacologici. Gli autori hanno stilato una sorta di classifica in cui sono stati identificati, per i bambini trapiantati, gli sport consigliati e quelli da evitare. Sono stati sconsigliati gli sport ad elevato rischio traumatico, come il rugby, l’equitazione, il judo, il karate, la boxe, l’hockey su ghiaccio e il football americano, mentre tra gli sport consigliati sono il ciclismo, lo sci alpino, il tennis, il calcio, il baseball e la pallacanestro 47. Endurance performances Prestazioni di lunga durata In 1985, there are reports of the first case of a 45 year old heart transplant recipient who completes the Boston Marathon, in less than six hours.49 In those same years, Niset et al. studied the metabolic implications in a heart transplant recipient after having run half a marathon in 2 h 26 min; the same study showed a significant increase in lactacidemia and blood creatine phosphokinase, and in creatinine and urine urea. These variations were comparable to those of the healthy control corridors, but highlighted several differences in the kidney function due to immunosuppressive therapy. Douglas et al.51 have published the case of a 45 year old heart transplant recipient who began to train for the first time after their transplant for 10-15 hours a week, succeeding in taking part in a triathlon (1.5 km swim, 40 cycle, 10 race) nine months after the transplant, taking 4 hours and 12 minutes. Holter monitoring performed for the entire duration of the race showed a heart rate of 144 bmp (range 139-162 bpm) without significant alterations in rhythm. The myocardial contractility indexes were transitorily altered and returned to the norm within 24 hours, as it happens in normal individuals. The electrolytes and the muscular enzymes also had a normal trend in the post-race phase. Richard et al.23 have recorded the heart rate of 14 heart transplant recipients involved in a 600 km race between Paris and La Plagne, a relay race with teams of eight athletes each. The transplant recipients (between 19 and 59 years old; BMI between 18 and 28 kg/m2, V’O2peak between 23.3 and 50 mL/kg/min) had trained regularly for 36±24 months for 4±2 times a week at an intensity of between 4 and 8 METS. For each, the fraction of race was established on the basis of their individual abilities and was included between 10 and 30 minutes with average speeds of between Nel 1985 si ha notizia del primo caso di un trapiantato di cuore di 45 anni che ha portato a termine la Maratona di Boston, impiegando meno di sei ore 49. In quegli stessi anni, Niset et al. 50 hanno studiato le implicazioni metaboliche in un trapiantato di cuore dopo aver corso una mezza maratona, corsa in 2h26’; nello stesso lavoro hanno evidenziato un significativo aumento di lattacidemia e di creatin fosfokinasi ematica, e di creatinina e urea urinarie. Queste variazioni erano paragonabili a quelle dei corridori sani di controllo, ma evidenziavano alcune differenze nella funzionalità renale dovute alla terapia immunosoppressiva. Douglas et al. 51 hanno pubblicato il caso di un trapiantato di cuore di 45 anni, che dopo il trapianto ha iniziato per la prima volta ad allenarsi per 10-15 ore alla settimana, arrivando a partecipare ad una gara di triathlon (1,5 km nuoto, 40 bici, 10 corsa) dopo nove mesi dal trapianto, impiegando 4h12’. Il monitoraggio Holter effettuato per tutta la durata della gara evidenziava una frequenza cardiaca (FC) di 144 bpm (range 139-162 bpm) senza alterazioni significative del ritmo. Gli indici di contrattilità miocardica erano transitoriamente alterati e tornavano alla norma entro 24 ore, così come avviene nei soggetti normali. Anche gli elettroliti e gli enzimi muscolari avevano un andamento normale nel post gara. Richard et al. 23 hanno registrato la frequenza cardiaca di 14 trapiantati di cuore impegnati nella 600 km di corsa tra Parigi e La Plagne, una gara a staffetta con squadre di otto atleti ciascuna. I trapiantati (età compresa tra 19 e 59 anni; BMI tra 18 e 28 kg/m2,V’O2peak compreso tra 23.3 e 50 ml/kg/min) si allenavano regolarmente da 36±24 mesi per 4±2 volte alla settimana ad un’intensità compresa tra 4 e 8 METS. Per ciascuno, la frazione di gara è stata stabilita sulla base delle proprie capacità individuali ed era compre- 724 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation 8 and 14 km/h. The average heart rate during the race was between 146 and 201 bpm (average 179±14 bpm) and was significantly higher than that recorded in the same individuals at the end of maximal incremental tests performed at the cycle ergometer and treadmill. During the race no electrocardiographic alterations were recorded suggesting pathologic alterations of the rhythm or ischemic phenomena. A bilateral lung transplant recipient, because affected by cystic fibrosis, at the age of 32, at a distance of 15 months from the transplant (V’O2max 31.9 mL/kg/min), took part in the New York Marathon finishing it in 7h18’50”, troublefree and with transitory modifications of hematochemical parameters, comparable to those of normal individuals.52 A 45-yearold, ex-triathlete, heart transplant recipient, took part in a 10 km race competition 4 months after transplantation.53 Haykowsky and Tymchak 54 reported the case of a 44 year old transplant recipient who was able to complete half an Ironman triathlon (1.9 km swim, 90 km cycle and 21,097 km race or rather half a marathon) in 6h28’, 18 years after the transplant, improving the following year (6h15’), and to take 3h02’ to cut the finishing line of an Olympic triathlon (1.5 km swim, 40 km cycle, 10 km run). This athlete trained 2-3 times a week and was gifted with a maximum aerobic power of 59 mL/kg/min. Patterson and Walton 38 published the case of a 39 year old cyclist (maximum aerobic power 58 mL/kg/min), who underwent a heart transplant after having suffered an acute myocardial infarction at the end of a race. This athlete was able to withstand a more aggressive than usual post-transplant rehabilitation which, after 13 days, led him to walk for 45 minutes at 4.8 km/h with a heart rate below 140 bpm; after 31 days to walk, run or cycle without time restrictions with a heart rate lower than 150 bpm. 47 days after surgery, he was able to do 2-3 bike training sessions a week, of 80 km each, without restrictions. His maximum aerobic power after 12 months from the transplant was 36.5 mL/kg/min. Kidney function was studied in a group of transplant recipients (11 kidney, 5 liver, 2 heart, 2 bone marrow) who took part in a gran fondo cycling road race (Novecolli: length 130 km, overall height difference of 1871 m, average time taken by the transplant recipients 6h36’49”±1h15’14”). The transplant recipients in good clinical conditions and adequately trained, were able to tackle intense and prolonged physical exertion, with Vol. 67 - No. 4 ROI sa tra 10 e 30 minuti con velocità medie tra 8 e 14 km/h. La frequenza cardiaca media durante la gara era compresa tra 146 e 201 bpm (media 179±14 bpm) ed era significativamente maggiore rispetto a quella registrata negli stessi soggetti al termine di test incrementali massimali effettuati al cicloergometro e al nastro trasportatore. Durante la gara non sono state registrate alterazioni elettrocardiografiche suggestive di alterazioni patologiche del ritmo o di fenomeni ischemici. Un trapiantato di polmone bilaterale, perché affetto da fibrosi cistica, all’età di 32 anni, a distanza di 15 mesi dal trapianto (V’O2max 31.9 ml/kg/min), ha partecipato alla Maratona di New York terminandola in 7h18’50”, senza problemi e con modificazioni transitorie di vari parametri ematochimici, paragonabili a quelle di soggetti normali 52. Un trapiantato di cuore di 45 anni, ex triatleta, ha partecipato a una competizione di corsa di 10 km dopo 4 mesi dal trapianto 53. Haykowsky e Tymchak 54 hanno riportato il caso di un trapiantato di cuore di 44 anni che dopo 18 anni dal trapianto, è stato in grado di completare un mezzo triathlon Ironman (1,9 km di nuoto, 90 km in bici e 21.097 km di corsa cioè una mezza maratona) in 6h28’, migliorandosi l’anno successivo (6h15’), e di impiegare 3h02’ per tagliare il traguardo di un triathlon olimpico (1,5 km nuoto, 40 km bici, 10 km corsa). Questo atleta si allenava 2-3 volte alla settimana ed era dotato di una massima potenza aerobica di 59 ml/kg/min. Patterson e Walton 38 hanno pubblicato il caso di un ciclista di 39 anni (massima potenza aerobica 58 ml/kg/min), trapiantato di cuore dopo essere stato colpito da infarto acuto del miocardio, occorso al termine di una gara. Quest’atleta era in grado di sostenere una riabilitazione post trapianto più aggressiva del solito, che lo ha portato, dopo 13 giorni, a camminare per 45 minuti a 4,8 km/h con FC inferiore a 140 bpm; dopo 31 giorni a camminare, correre o andare in bicicletta senza restrizioni di tempo con FC inferiore a 150 bpm. A partire da 47 giorni dall’intervento, è stato in grado di effettuare 2-3 allenamenti settimanali in bici, di 80 km ciascuno, senza restrizioni. La sua massima potenza aerobica dopo 12 mesi dal trapianto era di 36,5 ml/kg/min. La funzionalità renale è stata studiata in un gruppo di trapiantati (11 rene, 5 fegato, 2 cuore, 2 midollo) che partecipavano ad una gran fondo di ciclismo su strada (Novecolli: lunghezza 130 km, dislivello complessivo in salita 1871 m, tempo medio impiegato dai trapiantati 6h36’49”±1h15’14”). I trapiantati in buone con- MEDICINA DELLO SPORT 725 Sports activities and solid organ transplantation ROI transitory modifications of the kidney function which reduced within 24 hours from the end of the race, comparable to those of the healthy control individuals (Table X).55 Obviously the clinical significance of these results must be analysed with further longitudinal studies; nevertheless in a subgroup of 6 transplant athletes (2 heart, 2 liver and 2 kidney) who participated in two subsequent editions of the same race, the results in terms of kidney function were fully comparable, to indicate a stable situation. As regards the metabolic commitment in the gran fondo cycling race, out of 28 transplant recipients (21 kidney, 6 liver, 1 heart) who participated in Novecolli and in Maratons dles Dolomits, the energy expenditure greater than 3 METS was recorded for 5h28’±1h30’ and periods of 33’±29’ were recorded with an energy expenditure higher than 6 METS.22, 31 Königsrainer et al.56 revealed that after an 80 km road cycle race, the relative increase in neutrophile granulocytes was significantly less in transplant recipients than in healthy cyclists who participated in the same race, though reaching similar values in both groups. Transplant recipients showed a significant alteration in the expression of metabolism-related genes, as it happened in the control subjects, to show that the training effect of long lasting exercise was present in both groups, while in the transplant recipients alone the expression of the genes of immune-regulation was depressed.56 These observations were confirmed in another study 57 in which contact was simulated with a pathogenic agent incubating the blood taken after the same race, with Lipopolysaccharides (LPS) for dizioni cliniche e adeguatamente allenati, erano in grado di affrontare uno sforzo fisico intenso e prolungato, con modificazioni transitorie della funzionalità renale che regredivano entro 24 ore dal termine della gara, sovrapponibili a quelle dei soggetti sani di controllo (Tabella X) 55. Ovviamente il significato clinico di questi risultati dovrà essere analizzato con ulteriori studi longitudinali, tuttavia in un sottogruppo di 6 atleti trapiantati (2 cuore, 2 fegato e 2 rene) che hanno partecipato a due edizioni successive della stessa gara, i risultati in termini di funzionalità renale erano completamente sovrapponibili, ad indicare una situazione di stabilità. Per quanto riguarda l’impegno metabolico nelle gran fondo di ciclismo, su 28 trapiantati (21 rene, 6 fegato, 1 cuore) che partecipavano alla Novecolli e alla Maratons dles Dolomits, il dispendio energetico maggiore di 3 METS è stato registrato per 5h28’±1h30’ e sono stati registrati periodi di 33’±29’ con dispendio energetico maggiore di 6 METS 22, 31. Königsrainer et al. 56 hanno rilevato che dopo una gara di ciclismo su strada di 80 km, l’aumento relativo dei granulociti neutrofili era significativamente minore nei trapiantati rispetto ai ciclisti sani che partecipavano alla medesima gara, pur raggiungendo valori simili in entrambi i gruppi. Nei trapiantati era evidente un’alterazione significativa dell’espressione dei geni correlati al metabolismo, come del resto avveniva nei soggetti di controllo, a dimostrare che in entrambi i gruppi era presente l’effetto allenante dell’esercizio di lunga durata, mentre nei soli trapiantati l’espressione dei geni deputati alla regolazione dell’immunità risultava depressa 56. Queste osservazioni erano confermate in un altro studio 57 in cui veniva simulato il contatto con un Table X.—Hematochemical and urinary modifications on the occasion of the Gran Fondo cycling Road Race Novecolli (Novecolli Life project). Tabella X. — Modificazioni ematochimiche e urinarie in occasione della gran fondo di ciclismo su strada Novecolli (progetto Novecolli Life) 55. PRE transplant recipients POST transplant recipients POST24 transplant recipients PRE controls POST controls Post24 controls Laboratory reference values HCT % Lymphocytes ^3 10 /mmc Urea mg/dl Creatinine mg/dl Urinary proteins mg/die Micro albuminuria mg/l Specific weight 42.3±4.3 41.0±5.3 41.9±5.0 43.1±2.8 44.0±2.9 42.3±4.4 42.0-52.0 1.81±0.47 1.63±1.04* 1.73±0.43§ 1.75±0.41 1.19±0.39* 1.58±0.37§ 0.80-4.32 45±14 68±20* 62±16§ 34±8 55±12* 52±8§ 15-50 1.12±0.36 1.37±0.42* 1.16±0.38§ 0.92±0.16 1.09±0.22* 0.94±0.15*§ 0.50-1.20 148±99 341±345* 126±133§ 73±40 116±79* 104±35§ <200 55±76 192±278* 35±59§ 11±18 34±44* 8±4§ <25 1.015±0.004 1.017±0.005 1.016±0.006§ 1.018±0.005 1.020±0.005 1.027±0.005§ 1.010-1.025 The data have been gathered on 20 transplant recipients (2 heart, 5 liver, 11 kidney, 2 bone marrow; time it took) and 44 controls who participated in the same race. PRE: before the race; POST, immediately after the race; POST 24: 24 hours after the race. Significant differences PRE-POST* and POST-POST 24§. 726 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation 24 hours: in transplant cyclists the expression of immune-response genes was depressed.57 These data indicate that the dosage of immunosuppressive therapy could be reduced in individuals who practice sport.56, 57 High altitude mountaineering Literature provides different publications on transplant recipients who have reached high altitudes, between 4000 and 7000 m. In 1997, two years after her heart transplant, Kelly Perkins was the first woman to reach the summit of Mount Whitney in California (4418 m), becoming also the “first woman to reach the same peak of 4000 m with two different hearts”.58 The following year she climbed Mount Kilimanjaro (5895 m) in Tanzania and in 2003 the Matterhorn (4478 m) from Zermatt, in 11 and a half hours (ascent + descent).58 Sylvain Bedard, a Canadian heart transplant recipient, reached the summit of Mount Sajama (6542 m in Bolivia) 59, 60 accompanied by a kidney transplant recipient and subsequently climbed Mont Blanc (4810 m). A bilateral lung transplant recipient climbed the Breithorn from Zermatt (4164 m);61 five liver transplant recipients reached the summit of Kilimanjaro (5895 m) and the medical-scientific aspects of this experience were published 62 and provide interesting information on how to manage the issues connected with non-European high altitude mountaineering expeditions. The liver transplant recipients had begun preparation six months before departure, training three times a week at a corresponding intensity of 80% of the maximum cardiac reserve. Acute mountain illness was prevented during the last part of the expedition with salmeterol (aerosol 125 µg twice a day) 63 and dexamethazone by mouth (1.5 mg every 4 hours). Antimalaria prophylaxis was done with atovaquone (250 mg) and progunail (100 mg) for the entire duration of the expedition and during the seven days that followed. Furthermore, all the recipients had been vaccinated against hepatitis A, typhoid fever, tetanus, diphtheria and poliomyelitis (using inactivated vaccines, if indicated). Finally, levofloxacin was administered (250 mg) every day for the prophylaxis of travellers’ diarrhoea. One transplant recipient renounced reaching the summit due to tiredness and decreased oxygen saturation at an altitude of 4450. The hepatic biopsy performed on their return from the expedition showed a recurrent infection from the Vol. 67 - No. 4 ROI agente patogeno incubando il sangue prelevato dopo la stessa gara, con Lipopolisaccaride (LPS) per 24 ore: nei ciclisti trapiantati l’espressione dei geni deputati alla risposta immunitaria risultava depressa 57. Questi dati indicano che nei soggetti che praticano sport il dosaggio della terapia immunosoppressiva potrebbe essere ridotto 56, 57. Alpinismo d’alta quota In letteratura vi sono diverse pubblicazioni riguardanti trapiantati che hanno raggiunto quote elevate, comprese tra 4000 e 7000 m. Nel 1997, due anni dopo il trapianto di cuore, Kelly Perkins è stata la prima donna a raggiungere la vetta del Mount Whitney in California (4418 m), diventando anche “la prima donna a salire la stessa vetta di 4000 m con due cuori diversi” 58. L’anno successivo scalò il Monte Kilimanjaro (5895 m) in Tanzania e nel 2003 ha scalato il Cervino (4478 m) da Zermatt, in 11 ore e mezza (salita + discesa) 58. Sylvain Bedard, un canadese trapiantato di cuore, ha raggiunto la vetta del Monte Sajama (6542 m in Bolivia) 59, 60 assieme a un trapiantato di rene e successivamente ha scalato il Monte Bianco (4810 m). Un trapiantato bilaterale di polmone ha scalato il Breithorn da Zermatt (4164 m) 61; cinque trapiantati di fegato hanno raggiunto la vetta del Kilimanjaro (5895 m) e gli aspetti medico-scientifici di questa esperienza sono stati pubblicati 62 e forniscono interessanti informazioni su come gestire le problematiche legate alle spedizioni alpinistiche extraeuropee in alta quota. I trapiantati di fegato avevano iniziato la preparazione sei mesi prima della partenza, allenandosi tre volte alla settimana ad un’intensità corrispondente all’80% della massima riserva cardiaca. Il mal di montagna è stato prevenuto durante l’ultima parte della spedizione con salmeterolo (aerosol 125 µg 2 x al giorno) 63 e desametazone per os (1,5 mg ogni 4 ore). La profilassi antimalarica è stata effettuata con atovaquone (250 mg) e proguanil cloridrato (100 mg) per tutta la durata della spedizione e nei sette giorni seguenti. Inoltre tutti i soggetti avevano effettuato le vaccinazioni contro epatite A, febbre tifoide, tetano, difterite e poliomielite (utilizzando vaccini inattivi, se indicati). Infine è stata somministrata levofloxacina (250 mg) ogni giorno per la profilassi della diarrea del viaggiatore. Un trapiantato ha rinunciato a raggiungere la vetta per stanchezza e bassa saturazione di ossigeno a quota 4450. La biopsia epatica effettuata al ritorno dalla spedizione ha evidenziato un’infezione MEDICINA DELLO SPORT 727 Sports activities and solid organ transplantation ROI hepatitis C virus: this suggests that it is necessary to have a healthy liver to achieve acclimatization at high altitude.62 The six liver transplant recipients (from 2-5 years) were all undergoing immunosuppressive therapy with tacrolimus (N.=2) and tacrolimus + azathioprine (N.=4), or rather with calcineurin inhibitors, potentially neurotoxic drugs (Table III). These drugs could expose the patients to acute mountain illness, nevertheless no neurological symptoms were found in the patients during the expedition: it is important to underline that in these patients the blood levels of tacrolimus in blood were well-monitored, with values between 5 and 8 ng/mL. The authors conclude that there is no reason not to recommend that transplant recipients in good physical conditions take part in high altitude mountaineering expeditions as long as they establish a suitable prophylaxis to acute mountain illness. Even the assumption of immunosuppressive therapy does not in itself represent a contraindication to participation in mountaineering expeditions in distant lands as long as an adequate prophylaxis is established and that medical assistance is available.63 For high altitude mountaineering the risks connected with permanence in areas where pathogenic agents such as malaria, typhoid, smallpox, yellow fever etc. can be present must be considered…, which impose a suitable prophylaxis and an attentive assessment of the risk case by case, as indicated by Hillebrandt 64 who reports the case of a kidney transplant recipient who took part in an alpine expedition for which the risk of contracting malaria had to be tackled. It is interesting to observe how literature does not report cases of infections contracted by transplant recipients during mountaineering expeditions. In general, the risk with mountaineering is due to the climbing harness used by kidney transplant recipients, since it has been shown that the harness compresses the area of the abdomen in which the kidney is positioned following a heterotopical transplant.65 ricorrente da virus dell’epatite C: ciò suggerisce che è necessario un fegato sano per ottenere l’acclimatazione in alta quota 62. I sei trapiantati di fegato (da 2-5 anni) erano tutti in terapia immunosoppressiva con tacrolimus (N.=2) e tacrolimus + azatioprina (N.=4), cioè con inibitori delle calcineurine, farmaci potenzialmente neurotossici (Tabella III). Questi farmaci potrebbero esporre i pazienti a mal di montagna acuto, tuttavia non sono stati riscontrati sintomi neurologici nei pazienti durante la spedizione: è importante sottolineare che in questi pazienti i livelli ematici di tacrolimus erano ben monitorizzati, con valori compresi tra 5 e 8 ng/ml. Gli autori concludono che non vi sono ragioni per sconsigliare ai trapiantati in buone condizioni fisiche la partecipazione a spedizioni alpinistiche in alta quota, a patto di instaurare un’adeguata profilassi verso il mal di montagna acuto. Anche l’assunzione di terapia immunosoppressiva non costituisce in sé una controindicazione per la partecipazione alle spedizioni alpinistiche in terre lontane a patto che s’instauri un’adeguata profilassi e sia disponibile l’assistenza medica 63. Per l’alpinismo d’alta quota vanno quindi considerati i rischi connessi con il soggiorno in luoghi dove possono essere presenti agenti patogeni quali la malaria, il tifo, il vaiolo, la febbre gialla, ecc…, che impongono una adeguata profilassi e un’attenta valutazione del rischio caso per caso, come indicato da Hillebrandt 64 che porta il caso di un trapiantato di rene che partecipava ad una spedizione alpinistica per il quale si è dovuto affrontare il rischio di infezione malarica. È interessante notare che non sono riportati in letteratura casi di infezioni contratte durante le spedizioni alpinistiche da parte di trapiantati. Per l’alpinismo in generale è riportato un rischio dovuto all’imbragatura per i trapiantati di rene, poiché è stato dimostrato che l’imbragatura andrebbe a comprimere la zona dell’addome in cui è allocato il rene dopo trapianto etero topico 65. Conclusions Alla luce di quanto pubblicato in letteratura e sommariamente riassunto in quest’articolo, i trapiantati d’organo solido che praticano attività sportiva in competizioni e prove di vario tipo, presentano tutti una buona tolleranza alla terapia immunosoppressiva, una buona funzionalità dell’organo trapiantato a riposo e dopo sforzo anche intenso e prolungato, una buona forma fi- In light of what has been published in literature and summarized in this article, solid organ transplant recipients who practice sports in different kinds of competitions and trials all present good tolerance to immunosuppressive therapy, good function of the transplanted organ at rest 728 Conclusioni MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation and following exertion, even of the intense and prolonged kind, a good overall physical shape and good recovery abilities, as a result of training at least twice a week, in addition to a positive perception of their physical and psychological condition (Table XI). There is evidence of solid organ transplant recipients who have been able to return to their sport at the same level as that before the illness which had led to the transplant, succeeding also in competing on a par with healthy athletes of the top level or of the same Master category. In solid organ transplant recipients, the principal risks connected with practicing sports are those of infection and cardiovascular risk, due to the side-effects of immunosuppresive therapy. And yet, we have been unable to find cases in literature which show a clear relationship between practicing sports and infectious diseases or sideeffects of immunosuppressive therapy, including cardiovascular diseases. Those who practice sport deal with the risk of infection by means of suitable prophylactic measures which range from personal hygiene to vaccinations.5, 62, 64 The risk caused by immunosuppressive therapy is dealt with primarily with personalised exercise used as a drug 66, 67 as well as with adequate pharmacological support therapies.62 Though no epidemiological data exist in this respect, the risk of trauma does not appear to be substantially different from that encountered by non-transplant athletes and it does not appear to imply dangers for the transplanted organ, even in several contact sports. In this respect it should be noted that there is evidence of athletes who ROI sica generale e buone capacità di recupero come risultato dell’allenamento effettuato per almeno due volte alla settimana, nonché una percezione positiva della propria condizione fisica e psicologica (Tabella XI). Vi sono varie evidenze di trapiantati d’organo solido che sono riusciti a tornare a praticare il loro sport allo stesso livello precedente alla malattia che ha portato al trapianto, riuscendo anche a competere alla pari con atleti sani di categoria assoluta o di pari categoria Master. Nei trapiantati d’organo solido, i principali rischi connessi con la pratica sportiva sono il rischio infettivo e quello cardiovascolare, dovuti agli effetti collaterali della terapia immunosoppressiva. Ciò nonostante, non siamo riusciti a reperire in letteratura casi in cui sia stata evidenziata una chiara relazione tra pratica sportiva e patologie infettive o effetti collaterali della terapia immunosoppressiva, comprese quelle cardiovascolari. Il rischio infettivo, infatti, è affrontato da chi pratica sport con adeguate misure profilattiche che vanno dall’igiene personale alle vaccinazioni 5, 62, 64. Il rischio da terapia immunosoppressiva è affrontato principalmente con l’esercizio personalizzato e utilizzato come un farmaco 66, 67 nonché con adeguate terapie farmacologiche di supporto 62. Pur non esistendo dati epidemiologici al riguardo, il rischio traumatologico non sembra essere sostanzialmente diverso da quello incontrato dagli atleti non trapiantati e non sembra comportare pericoli per l’organo trapiantato, anche in alcuni sport da contatto. A questo proposito va osservato che esistono testimonianze di atleti Table XI.—Intrinsic and extrinsic characteristics of transplant recipients who practice sporting activity. The details of the immunosuppressive therapy can be found in the bibliographical sources mentioned. Tabella XI. — Caratteristiche intrinseche ed estrinseche dei trapiantati che praticano attività sportiva. I dettagli della terapia immunosoppressiva possono essere reperiti nelle fonti bibliografiche citate. Bibliographic references Intrinsic characteristics Good tolerance to immunosuppressive therapy Good function of organ at rest Good capacity of recovery after exertion Good overall physical conditions V’O2max > 30 mL/kg/min BMI<28 kg/m2 Energy expenditure > 200 kcal/h Positive perception of one’s own psycho-physical condition Extrinsic characteristics Mid-high socio-economic level Training at least twice a week in preceding months Specific anti-infective prophylaxis Prophylaxis against acute mountain sickness due to the high altitude Preceding technical experience for high level sports Vol. 67 - No. 4 MEDICINA DELLO SPORT 19, 20, 22, 32, 33, 55 19, 20, 22, 32, 54, 55 20, 49, 54, 63 19, 20, 37, 50 23, 33, 50, 51, 53 20, 21, 22, 23, 56 20, 22, 28, 29, 31, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 29 12, 13 13, 32, 33, 37, 53, 59, 7, 59, 61 59 13 729 Sports activities and solid organ transplantation ROI have returned to practicing their sport troublefree, but we are not aware of data on athletes who have reported negative consequences on the transplanted organ due to practicing sport, even considering the 155 athletes recorded in the last 5 years (from 2009 to 2014) in the project “Transplants.. and now it’s time to sport” promoted by the National Transplant Centre and which have participated in some of the studies mentioned in this article. We can report a single case of an expert skier with a transplanted kidney who died as a result of a serious chest trauma following a fall during a downhill skiing training session, without suffering damage to the transplanted organ. Instead, we have recorded several cases of athletes who have not been able to continue to train for more or less long periods because of complications occurred to the function of the transplanted organ, which are not attributable to physical activity and sports, but rather to typical problems that follow a transplant, including rejection. In actual fact, the transplant recipients who present important psycho-physical consequences due to the chronic pathology which has led to the transplant or who manifest more or less important forms of rejection or side-effects of immunosuppressive therapy, not only are unable to practice sporting activities (in training and in the race), but their health conditions require frequent therapeutic interventions so these patients present lifestyles which are not likely to be compatible with a physical and sporting activity, even one of the lowest intensity. The fact that there is no data in literature that declares important alterations in organ functions or complications during sports practiced by transplant recipients would confirm this statement which, in any case, requires specific investigation. To conclude this review, it is necessary to observe that the data and the experiences which we have summarized here show that transplant recipients who practice sports competitively at an amateur or professional level cannot be considered representative of the entire population of transplant recipients, but they do offer us a unique opportunity to become acquainted with and study the higher limits of the possibilities of functional recovery following an organ transplant. This aspect must be considered in order to formulate the criteria for granting suitability for competitive sports, but above all it allows us to use the data originating from these experiences to counteract the preconception that transplants and sports cannot co-exist. 730 che sono tornati a praticare lo sport senza problemi, ma non siamo a conoscenza di dati su atleti che hanno riportato conseguenze negative sull’organo trapiantato praticando sport, anche considerando i 155 atleti censiti negli ultimi 5 anni (dal 2009 al 2014) nell’ambito del progetto “Trapianti… e adesso sport” promosso dal Centro Nazionale Trapianti e che hanno partecipato ad alcuni degli studi citati in questo articolo. Un unico caso che possiamo riportare è quello di un esperto sciatore trapiantato di rene, che in seguito ad una caduta durante un allenamento di sci alpino, è deceduto per le conseguenze di un grave trauma contusivo al torace, senza riportare danni per l’organo trapiantato. Abbiamo invece registrato alcuni casi di atleti che non sono stati in grado di continuare ad allenarsi per periodi più o meno lunghi, per sopravvenute complicazioni a carico della funzionalità dell’organo trapiantato, non riconducibili all’attività fisica e alla pratica sportiva, ma piuttosto a problematiche tipiche del follow-up del paziente trapiantato, compresi gli episodi di rigetto. In effetti, i trapiantati che presentano importanti conseguenze psicofisiche dovute alla patologia cronica che ha portato al trapianto o che manifestano più o meno importanti forme di rigetto o effetti collaterali della terapia immunosoppressiva, non solo non riescono a praticare l’attività sportiva (in allenamento e in gara), ma le loro condizioni di salute richiedono frequenti interventi terapeutici per cui questi pazienti presentano abitudini di vita difficilmente compatibili con un’attività fisica e sportiva, anche di bassissima intensità. Il fatto che non siano presenti in letteratura dati che attestino alterazioni importanti della funzionalità d’organo o complicazioni durante la pratica sportiva dei trapiantati confermerebbe questa affermazione, che comunque necessita di indagini specifiche. A conclusione di questa rassegna, è necessario osservare che i dati e le esperienze che abbiamo qui riassunto evidenziano che i trapiantati che praticano attività sportiva agonistica a livello amatoriale o professionistico, non possono essere considerati rappresentativi dell’intera popolazione dei trapiantati d’organo, ma ci offrono un’occasione unica per conoscere e studiare i limiti superiori delle possibilità di recupero funzionale dopo trapianto d’organo. Quest’aspetto deve essere considerato per formulare i criteri di concessione dell’idoneità sportiva agonistica, ma soprattutto ci permette di utilizzare i dati provenienti da queste esperienze per contrastare il pregiudizio secondo il quale trapianto e sport non possono coesistere. MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Sports activities and solid organ transplantation Longitudinal studies are necessary to define the actual risks connected with practicing sports at a competitive and amateur level in transplant recipients. References/Bibliografia 1) Gordon EJ, Prohaska T, Siminoff LA, Minich PJ, Sehgal AR. Needed: tailored exercise regimens for kidney transplant recipients. Am J Kidney Dis 2005;45:76974. 2) Luk WS. The HRQoL of renal transplant patients. J Clin Nurs 2004;13:201-9. 3) Game DS, Warrens AN, Lechler RI. Rejection mechanisms in transplantation. Wien Klin Wochenschr 2001;113:832-8. 4) van Sandwijk MS, Bemelman FJ, ten Berge IJM. 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E-mail: [email protected] 732 MEDICINA DELLO SPORT Dicembre 2014 Ringraziamenti MED SPORT 2014;67:631 “Medicina dello Sport” desidera ringraziare tutti gli Autori che nel corso del 2014 hanno sottoposto i loro lavori per la pubblicazione sulla Rivista e che con la loro attività hanno permesso alla Rivista Federale di migliorare il livello qualitativo e la diffusione internazionale. Tutti i contributi ricevuti sono stati esaminati con la massima serietà scientifica dai referees esperti del settore ai quali la Redazione desidera esprimere un sincero ringraziamento per la preziosa e disinteressata collaborazione. Buon Anno 2015! G. Santilli - M. Casasco Massimiliano APPODIA Giovanna Berlutti Andrea Bernetti Saverio Bettuzzi Marco Bonifazi Paolo Borrione Salvatore Chiodo Alessandra Dei Cas Luigi Di Luigi Antonio Fiore Giuseppe Flotti Calogero Foti Gian Pasquale Ganzit Antonio Gianfelici Silvana Giannini Arrigo Giombini Vol. 67 - No. 4 Nicola Giuliani Emanuele Guerra Andrea Lino Umberto Manili Renato Manno Claudio Marini Gianni Mazzoni Gaia Pecorelli Giovanna Pelà Lorenzo Pugliese Italo RICAGNI Angelo Rodio Tiziana Sansolini Antonella Santilli Franco Sardella Maurizio Vanelli Riccardo Volpi MEDICINA DELLO SPORT 733 MEDICINA DELLO SPORT Quarterly Journal of the Italian Sport Medicine Federation Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana VOLUME 67 - 2014 Subjects and Authors’ indexes Indice alfabetico per materie e degli Autori Subjects Index Indice alfabetico per materie A Achilles tendon, 309. Acupuncture, 653. Adolescents, 603. Altitude, 633. Anaerobic threshold, 205. Antioxidants, 251. Arrhythmias, cardiac, 159. Athletes, 1, 27, 93, 341, 411. Athletic performance, 75, 369, 383, 397, 513, 555, 703. B Baclofen, 75. Balance, 555. Basal metabolism, 603. Basketball, 397. Blood pressure, 643. Body composition, 423. — image, 99. Breathing exercises, 411. C Cardiovascular fitness, 47. Creatine kinase, 251. Emergency medical services, 93. 8-epi-prostaglandin F2alpha 437. Exercise, 47, 61, 195, 703. K F L Fitness, 241. Football, 273. Kayak, 555. L-lactate dehydrogenase, 251. Low back pain, 473. M G Girls, 261. Glutathione S-Transferase M1, 437. Glycemic Index, 465. Goal-setting, 261. Groin, 1, 341. Growth and development, 241. — hormone, 61. H Hockey, 473. Hyaluronic acid, 289. 8-hydroxydeoxyguanosine, 219. Magnetic resonance imaging, 175, 485. Malondialdehyde, 219. Martial arts, 309, 369, 383, 539. Medicine, Chinese traditional, 653. Metabolic syndrome X, 309. Metabolism, 465. Motor abilities, 273. — activity, 423, 465, 603, 617. Muscle fatigue, 227. — stretching exercise, 119. Muscular atrophy, 175. N Neurophysiological monitoring, 109. I D Diathermy, 129. DNA damage 437. Down Syndrome, 219. E Eating disorders, 99. Elderly, 617. Electrocardiogram, 159. Electromyography, 185, 227. Vol. 67 - 2014 Iliotibial band syndrome, 569. Imagery (psychotherapy) , 297. Immunosuppression, 703. Injections, 289. Inspiratory pressure, 411. Insulin-like growth factor binding protein 3, 61. Iontophoresis, 129. O Obesity, 603. Osteoarthritis, knee, 653. Oxidative stress, 219. Oximetry, 83. Oxygen, 205. 8-oxo-7-hydrodeoxyguanosine 437. P J Joints, 341, 485. MEDICINA DELLO SPORT Pain, 1, 341, 569. Parasympathetic nervous system, 109. 735 INDICE ALFABETICO PER MATERIE Pedometer, 261. Personal satisfaction, 99. Pharynx, 83. Physical activity, 261. — education and training, 297, 449, 555. — endurance, 75, 109, 633. — fitness, 273, 383. Plyometric exercise, 27, 539. Postural balance, 297, 539. Power, 241. Psychomotor performance, 369. Q Quadriceps muscle, 185. Rotator cuff, 175. Rugby, 449. S Saliva, 195. Sex characteristics, 227. Skinfold thickness, 423. Smoking, 593. Spine, 83. Spirometry, 593. Sports, 93, 513, 593. — medicine, 159. Stress, psychological, 581. Stroke volume, 633. Students, 397. Swimming, 119. R Racquet sports, 47. Radiology, 473. Range of motion, articular, 119. Reproducibility of results, 185. Resistance training, 83, 109, 195, 205, 219, 513, 643. 736 Tennis elbow, 289. Testosterone, 449. Thinness, 99. Training, 581. Transaminases, 251. Transplantation, 703. Travel medicine, 309. U Ultrasound, 485. Upper extremity, 643. W Walking, 617. Wounds and injuries, 1. Wounds and injuries, 341. T Table tennis, 93. Taekwondo, 581. Tendinopathy, 129, 309. Tennis, 569. MEDICINA DELLO SPORT Y Young adult, 27. Young adult, 423. Young adult, 61. Vol. 67 - 2014 Authors’ index Indice alfabetico degli Autori A Abade E., 185. Abdullahi Y., 47. Açak M., 569. Ahmadi R., 437. Akbarpour M., 61. Albano M., 129. Anedda A., 703. Antonetti T., 703. Apostol A., 205. Appodia M., 593. Astegiano P., 129. Azarbayjani M. A., 61. B Bartolomei S., 513. Bartolucci C., 633. Battaglia C., 99. Bernetti A., 289. Bianchini L., 323. Biasini E., 669. Bisciotti G. N., 27, 175. Bomprezzi A., 323. Bonetti A., 75. Boni G., 485, 669. Borrione P., 99. Bottoni A., 323. Branca J. J. V., 449. Brandoni G., 633. Briganti C., 323. Bronikowski M., 261, 369. Costantino C., 1, 341. Coutinho De Oliveira C. V., 83. D D’Amato A., 633. Da Trindade C. 83. Dantas E., 119. De Crée C., 309. De Filippo M., 1, 341. De Souza C. T., 195. Dei Cas A., 75. Del Vecchio F. B., 383. Di Cagno A., 99. Di Castro A., 323. Di Cave P., 593. Di Masi F., 119. Di Sante L., 289. Dimare M., 383. Drago E., 617. Due Jakobsen M., 539. Durigon V., 141. Durmuş B., 569. Calleja-Gonzalez J., 109. Capodicasa A., 669. Carvalho A., 185. Carvalho C., 185. Cataldo A., 465. Ceccarelli F., 1, 341. Cerasola D., 465. Ceroti M., 449. Ciacci S., 513. Cichy I., 369. Coelho Pereira B., 83. Cofano G., 27. Comotto S., 323. Conceição M., 119. Costa E., 119. Vol. 67 - 2014 H Hoor Z. M. B., 437. I Idrizovic K., 109, 273. Igbokwe N. U., 47. Ionescu A., 205. J E Eirale C., 27, 175. Emiliani F., 75. Emin Kafkas M., 569. Esposito G. M., 175. F C Ghiasi A., 643. Ghods Mirheydari S. B., 297. Giaccone M., 633. Giada F., 159. Gianfelici A., 323, 495. Giannini S., 485, 669. Giglio A., 465. Giglio V., 465. Giombini A., 99. Gulisano M., 449. Fabiano C., 323. Federici A., 633. Fernández-García B., 539. Fernández-Río J., 539. Ferri A. C., 669. Flis-Masłowska M., 473. Fornieles G., 219. Franchini E., 195, 383. Franci M., 669. G Ganzit G. P., 129. Gargaglia F., 669. Gervasi M., 633. Gharaat M. A., 581. Jafarabadi M. A., 61. Jourkesh M., 109. Julio U. F., 195. K Kantanista A., 261. Kayihan G., 423. Khoshkhahesh F., 251. Kong H., 93. Kong Z., 93. Krivolapchuk I. A., 241. L Lai Z., 93. Laudańska-Krzemińska I., 261. Laurent L., 669. Levi Micheli M., 449. Lewandowski J., 473. Lira F. S., 195. Lo Presti R., 465. Lucertini F., 633. MEDICINA DELLO SPORT M Ma H., 653. Magnati G., 75. Mangone M., 289. Mariani P. P., 529. Massari G., 141. Mattiacci F., 669. Melchiorri G., 227. Merni F., 513. Minganti C., 411. Mirzaei B., 437. Mohebbi H., 643. Monaco M. M., 617. Monyeki M. A., 603. Morucci G., 449. Mosconi G., 703. Moss S. J., 603. Murgia M., 289. Musumeci L., 411. N Nakhostin-Roohi B., 251. Nanni Costa A., 703. Nazem F., 581. Nerozzi E., 617. Neves R. X., 195. Novaes J., 119. O Ordonez F. J., 219. Osiński W., 261. Ostojic S. M., 109. P Pacini S., 449. Palma A., 633. Pampanelli G., 669. Panissa V. L. G., 195. Paoloni M., 289. Parandak K., 251. Parisi A., 411. Pasqualoni F., 495. Pedrini M. F., 1, 341. Peeri M., 61. Pegreffi F., 617. Pereira A. K. F., 83. Piccinno A., 27. 737 INDICE ALFABETICO PER AUTORI Pigozzi F., 99. Pistone E. M., 99. Pizzi A., 141. Pogliacomi F., 1, 341. Polizzi G., 633. Popowczyk M., 369. Pourjafar S., 1, 341. R Rahimi R., 437. Rahmani-Nia F., 437. Rainoldi A., 227. Ramazanzadeh R., 251. Ramezani S., 61. Rodrigues B., 195. Rohani H., 643. Roi G. S., 703. Rokita A., 369. Rosety I., 219. Rosety M. A., 219. Rosety-Rodriguez M., 219. Ruggiero M., 449. Russo G., 465. 738 Rynkiewicz M., 555. Rynkiewicz T., 555. S Şahin Kafkas A., 569. Salehi Z., 437. Salvati A., 323. Samadi M., 581. Sampaio J., 185. Sannicandro I., 27. Santilli V., 289. Santos L., 539. Saravani M. F., 437. Schaun G. Z., 383. Seelaender M., 195. Shahbazi M., 397. Silva A. S., 83. Silva G., 119. Silveira A., 119. Solito F., 75. Spaccapanico Proietti S., 669. Spigoni V., 75. Squeo M. R., 411. Stojanovic M., 109. T Tahmasebi Boroujeni S., 297, 397. Tamburri R., 323. Tancredi V., 227. Tentoni C., 617. Todaro A., 593. Toriola A. L., 47. Totti V., 703. Trabalza M., 669. Traina M., 465. Tranchita E., 411. Trerotola M., 703. Triossi T., 227. Trzaska T., 473. Viero V., 227. Voglino N., 495. W Wiernicka M., 473. Witkowski M., 369. Wushe S. N., 603. Y Yan D., 93. Z U Urso A., 495. V Varalda C., 495. Vasilescu M., 205. MEDICINA DELLO SPORT Zancanaro M., 703. Zangh X., 653. Zangla D., 465. Zhang S., 653. Zhou B., 93. Zhou Q., 93. Zourbanos N., 397. Żurek P., 555. Vol. 67 - 2014