La Medicina dello Sport…

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MEDICINA DELLO SPORT
Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana.
Continuazione di: Studi di Medicina e Chirurgia dello Sport, Medicina Sportiva
Direttori
G. SANTILLI - M. CASASCO
Comitato Editoriale
N. BACHL (Austria) - F. BENAZZO (Italia) - F. BOTRÈ (Italia) - P. CERRETELLI (Italia) - G. CERULLI (Italia)
L. COIANA (Italia) - D. CORRADO (Italia) - J. M. CUMMISKEY (Regno Unito) - A. DAL MONTE (Italia) - F. DE FERRARI (Italia)
E. H. DE ROSE (Brasile) - H. H. DICKHUTH (Germania) - L. DI LUIGI (Italia) - P. E. DI PRAMPERO (Italia)
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) - P. PARISI (Italia) - S. PECORELLI (Italia) - A. PELLICCIA (Italia) - F. PIGOZZI (Italia)
I. PITSILADIS (Regno Unito) - P. ROCHECONGARD (Francia) - E. ROVELLI (Italia) - R. SALLIS (USA)
F. SCHENA (Italia) - A. TODARO (Italia) - C. TRANQUILLI (Italia) - A. G. UGAZIO (Italia) - A. VEICSTEINAS (Italia)
P. VOLPI (Italia) - P. ZEPPILLI (Italia)
Comitato di Redazione
A. BONETTI - E. DRAGO - S. DRAGONI - G. FRANCAVILLA
Direttore Responsabile
A. OLIARO
This journal is PEER REVIEWED and is quoted in:
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Direzione e Redazione: Federazione Medico-Sportiva Italiana - Viale Tiziano 70 - 00196 Roma. E-mail: [email protected]
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Large € 365,00)
Paesi extraeuropei - Individuale: Online € 165,00; Cartaceo € 175,00, Cartaceo+Online € 185,00; Istituzionale: Cartaceo € 285,00, Online (Small
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Large € 385,00).
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di cui alla legge 5-8-1981 n. 416 art. 11 con il numero 00 148 vol. 2 foglio 377 in data 18-8-1982. Pubblicazione periodica trimestrale - Poste
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La rivista recepisce i principi presentati nella
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condotto e di aver partecipato alla stesura e alla
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di interesse, in particolare eventuali accordi finanziari con ditte farmaceutiche o biomedicali i cui
prodotti siano pertinenti all’argomento trattato nel
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umani gli Autori riferiscono che lo studio è stato
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e dei Principi internazionali che regolano la ricerca
sugli animali».
Gli Autori accettano implicitamente che il lavoro
venga sottoposto in modo anonimo all’esame del
Comitato di Lettura e, in caso di accettazione, a
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A tutti sarà dato cenno di ricevimento.
L’EDITORIALE viene commissionato su invito del
Direttore. Deve riguardare un argomento di grande
rilevanza in cui l’Autore esprime la sua opinione
personale. L’articolo non deve essere suddiviso in
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dalle rispettive Scuole nel numero massimo di due
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di sei pagine di stampa per ciascuna.
Dattiloscritti
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00196 Roma.
Se il primo Autore è socio della FMSI i dattiloscritti
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la regolarità della sua posizione di socio in quanto, in base alle nuove norme contrattuali, non sarà
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20 estratti omaggio con copertina nonché il 10% di
sconto sulle tariffe in vigore per ulteriori estratti ed
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L’elaborato dovrà essere presentato in formato elettronico (floppy disk e/o CD Rom) e in cartelle dattiloscritte con spaziatura doppia su una sola facciata
e articolato nelle seguenti sezioni:
Pagina di titolo
• Titolo conciso, senza abbreviazioni, nella lingua
originale, con traduzione nella seconda lingua.
• Nome, Cognome e Firme degli Autori.
• Istituto e Università, Divisione e Ospedale, o Ente
di appartenenza di ciascun Autore.
• Firma di autorizzazione alla stampa del Direttore
dell’Istituto Universitario o del Primario Ospedaliero o del Responsabile dell’Ente di appartenenza. Questi dovranno indicare se “il lavoro spetti
in parti uguali agli autori” ovvero specificare la
funzione svolta da ciascuno degli autori
• Nome, indirizzo e numero telefonico dell’Autore
al quale dovranno essere inviate la corrispondenza e le bozze stampa.
• Dati di eventuali Congressi ai quali il lavoro sia
già stato presentato.
• Menzione di eventuali finanziamenti o contratti
di ricerca.
• Ringraziamenti.
Riassunto e Parole chiave
Il riassunto deve sintetizzare in modo esauriente gli
elementi essenziali del lavoro.
Devono essere inviati un riassunto in lingua italiana
e uno in lingua inglese di non più di 300 parole, strutturati nel seguente modo: Scopo, Metodi,
Risultati, Discussione, Conclusioni (Objective,
Methods, Results, Discussion, Conclusions).
Dovranno inoltre essere indicate le parole chiave
(con un massimo di 5) nella lingua originale e nella
seconda lingua.
Per le parole chiave usare i termini del Medical
Subject Headings (MeSH) dell’Index Medicus.
Testo
Il testo deve essere composto da:
Introduzione
Illustrante lo stato attuale delle conoscenze sull’argomento trattato e lo scopo della ricerca e quali
sono i motivi per cui i risultati vengono pubblicati.
Materiali e metodi
Descrizione delle procedure cliniche, tecniche o
sperimentali seguite nella ricerca. I metodi e le
procedure statistiche pubblicati per esteso in precedenza devono essere citati nelle appropriate voci
bibliografiche. I dati che si riferiscono al materiale
devono essere espressi in modo esauriente e preciso ma anche semplice e breve.
Occorre seguire rigorosamente le Guidelines for
Statistical Reporting in Articles for Medical Journals
(Ann Int Med 1988;108:266-273).
Di tutti i farmaci si deve citare nome generico,
dosaggio e vie di somministrazione; non sono acettati marchi di fabbrica.
I simboli e le sigle vanno spiegati alla prima apparizione nel testo e devono essere conformi agli standards internazionali.
Risultati
Vanno riportati sotto forma di tabelle e grafici eventualmente elaborati statisticamente, con l’ausilio di
materiale illustrativo e una presentazione concisa
nel testo evitando commenti e interpretazioni.
Discussione dei risultati
e considerazioni conclusive
Finalizzate al commento sui risultati con eventuale
confronto con i dati della letteratura, ai fini della
pratica clinica e della ricerca sperimentale.
Bibliografia
La bibliografia, che deve comprendere i soli Autori
citati nel testo, va numerata con numeri arabi in
ordine consecutivo di prima citazione nel testo. Il
richiamo delle voci bibliografiche nel testo deve
essere fatto con numeri arabi posti tra parentesi. La
bibliografia deve essere citata nello stile standardizzato approvato dall’International Committee of
Medical Journals Editors.
Riviste. Per ogni voce si devono riportare il cognome e l’iniziale del nome degli Autori (elencare tutti
gli Autori fino a sei; se sette o più elencare solo i
primi sei nomi seguiti da: et al.), il titolo originale
dell’articolo, il titolo della rivista (attenendosi alle
abbreviazioni usate dall’Index Medicus), l’anno di
pubblicazione, il numero del volume, il numero di
pagina iniziale e finale. Nelle citazioni bibliografiche seguire attentamente la punteggiatura standard
internazionale.
Esempio: Sutherland DE, Simmons RL, Howard RJ.
Intracapsular technique of transplant nephrectomy.
Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Libri e Monografie. Per pubblicazioni non periodi-
che dovranno essere indicati i nomi degli Autori, il
titolo, l’edizione, il luogo di pubblicazione, l’editore
e l’anno di pubblicazione.
Esempio: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia. IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tabelle
Ogni tabella deve essere presentata, in foglio separato, correttamente dattiloscritta, preparata graficamente secondo lo schema di impaginazione della
rivista, numerata in cifre romane, corredata da un
breve titolo. Eventuali annotazioni devono essere
inserite al piede della tabella e non nel titolo.
Le tabelle devono essere richiamate nel testo.
Figure
Le fotografie devono essere inviate sotto forma
di nitide copie su carta. Esse devono riportare sul
retro una etichetta che indichi la numerazione in
cifre arabe, il titolo dell’articolo, il nome del primo
autore, l’orientamento (alto, basso) e devono essere
richiamate nel testo.
Non scrivere sul retro delle figure e non graffiare o
rovinare le stesse utilizzando graffe. Eventuali diciture all’interno della figura devono essere realizzate
a caratteri di stampa con i trasferibili.
La riproduzione deve essere limitata alla parte
essenziale ai fini del lavoro.
Le foto istologiche devono sempre essere accompagnate dal rapporto di ingrandimento e dal metodo
di colorazione.
Le didascalie vanno dattiloscritte su un foglio a
parte.
Disegni, grafici e schemi devono essere eseguiti
in forma definitiva a china su carta da lucido o su
cartoncino bianco liscio da disegnatori esperti, utilizzando dove necessario i trasferibili (tipo Letraset),
oppure possono essere realizzati con il computer.
Gli esami radiologici vanno presentati in copia fotografica su carta. Elettrocardiogrammi, elettroencefalogrammi, ecc. devono essere inviati in forma originale o eventualmente fotografati, mai fotocopiati.
Per le figure a colori specificare sempre se si desidera la riproduzione a colori o in bianco e nero.
Lettere, numeri, simboli dovrebbero essere di
dimensioni tali che quando ridotti per la pubblicazione risultino ancora leggibili.
Le dimensioni ottimali per la riproduzione sulla
rivista sono:
— cm 7,2 (base)×cm 4,8 (altezza)
— cm 15,8 (base)×cm 18,5 (altezza): 1 pagina
Gli elaborati devono rispondere rigorosamente alle
suddette norme: in difetto non saranno presi in
considerazione.
La correzione delle bozze di stampa dovrà essere
limitata alla semplice revisione tipografica; eventuali modificazioni del testo saranno addebitate agli
Autori. Le bozze corrette dovranno essere restituite
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Minerva Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126
Torino.
In caso di ritardo, la Redazione della rivista potrà
correggere d’ufficio le bozze in base all’originale
pervenuto.
I moduli per la richiesta di estratti vengono inviati
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Rivista stampata su acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
General regulations
Medicina dello Sport, official journal of the Italian
Federation of Sports Medicine (FMSI), is an external
peer-reviewed scientific journal, published quarterly by Minerva Medica; editors in-chief have the
input of a distinguished board of editorial consultants representing multiple disciplines concerned
with sports medicine. Medicina dello Sport aims
to publish the highest quality material, both clinical and scientific on all aspects of sports medicine;
Medicina dello Sport includes research findings,
technical evaluations, review articles and in addition provides a forum for the exchange of information on all professional sports medicine issues
including education; reviewers are asked to complete a specific form and to return the paper to the
Editor, with comments, within one month.
The manuscripts submitted for publication must
conform precisely to the following instructions for
authors and are themselves in conformity with the
Uniform Requirements for Manuscripts submitted to
Biomedical Editors published by the International
Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med
1988;105:258-265).
The submission of the manuscript implies that the
paper has not previously been published and that, if
accepted, it will not be published elsewhere, either
in its entirety or in part.
All illustrative material must be original.
Illustrations taken from other sources must be
accompanied by the publisher’s permission.
Manuscripts not accepted for publication will not be
returned by the publishers.
In conformity with the Helsinki Declaration, the
journal reiterates that all research involving
human beings must be conducted as indicated by
the Helsinki Declaration. In conformity with the
International Guiding Principles for Biomedical
Research Involving Animals recommended by the
WHO, the journal requires that all research on animals conform to the said principles.
Papers must be accompanied by the following declaration signed by ALL THE AUTHORS: “The undersigned Authors transfer the ownership of copyright
to the journal MEDICINA DELLO SPORT should their
work be published in this journal. They state that the
article is original, has not been submitted for publication in other journals and has not already been
published. They state that they are responsible for the
research that they have designed and carried out; that
they have participated in drafting and revising the
manuscript submitted, which they approve in its contents. They agree to inform Minerva Medica of any
conflict of interest that might arise, particularly any
financial agreements they may have with pharmaceutical or biomedical firms whose products are pertinent
to the subject matter dealt with in the manuscript.
In the case of studies carried out on human beings,
the authors confirm that the study was approved by
the ethics committee and that the patients gave their
informed consent. They also state that the research
reported in the paper was undertaken in compliance
with the Helsinki Declaration and the International
Principles governing research on animals”.
The authors implicity accept the fact that their paper
will be presented anonymously for examination by the
Editorial Board and for editorial revision if accepted.
EDITORIALS are commissioned by the Editor. They
should deal with topics of major importance on
which the authors expresses a personal opinion.
Editorials should not be subdivided into sections.
Medicina dello Sport reserves a certain number of
pages for the publication without charge of a maximum of two graduate theses pertaining to sports
medicine and judged to be worthy of publication
by the schools in questions. They will be printed in
the form of abstracts of six printed pages each.
Manuscripts
Manuscripts, in Italian or English, should be submitted directly to the online Editorial Office at the
Edizioni Minerva Medica website:
www.minervamedica.it
Authors wishing to submit their manuscript
can access the website www.minervamedica.
it and go to the “Online submission” section.
If you are entering the site for the first time,
please take a moment to create your personal
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how to submit a new manuscript.
Manuscripts should also be despatched to:
“Medicina dello Sport” - Federazione MedicoSportiva Italiana, Viale Tiziano 70, 00196 Roma.
If the first author is a member of the FMSI, a photocopy of the membership card and of the annual
renewal should accompany the manuscript, since
no contribution will be due for printing costs and
the author will receive 20 free reprints with cover
and a discount of 10% on rates for extra reprints
and any additional costs.
For authors who are not FMSI members, printed
pages will be charged to the authors at Euro 40,00
per page. In either case, colour figures, linguistic
revision, and excessive alterations to proofs will be
charged to the authors.
The paper should be presented in electronic format (floppy disk and/or CD) and in doublespaced
sheets, typed on one side only and subdivided into
the following sections:
Title page
• Coincise title without abbreviations in the original
language and accompanied by its translation into
the other language.
• Name, Surname and Signature of the Authors.
• Department and University, Division and Hospital
or Body to which each author belongs.
• Signature authorising publication of the University Department’s Head, the Hospital’s Chief
Medical Officer or the Director of the relevant
Body. They should indicate whether “the work is
the equal work of all authors”, or specify the role
played by each author.
• N ame, address and telephone number of the
author to whom correspondence or proofs
should be addressed.
• Date of any congresses at which the papers has
already been presented.
• Mention of any financial assistance or research
contracts.
• Acknowledgements.
Summary and Key words
The summary must contain a detailed synthesis of
the key elements of the work.
The paper must be accompanied by a summary
in Italian and one in English, containing no more
than 300 words, which should be structured as
follows: Objective, Methods, Results, Discussion,
Conclusions.
A maximum of 5 key words must also be given,
both in Italian and in English.
Key words should use the terminology of the
Medical Subject Headings (MeSH) in the Index
Medicus.
Text
The text should be composed as follows:
Introduction
Outlining current knowledge of the topic and the
purpose of the study, and explaining why the
results are being published.
Materials and methods
A description of the clinical, technical or experimental techniques used in the study. Any methods
and statistical procedures previously published in
detail must be quoted under the appropriate reference numbers. Data referring to the material must
be expressed fully and precisely, but also simply
and concisely.
Authors must comply strictly with the Guidelines
for Statistical Reporting in Articles for Medical
Journals (Ann Int Med 1988, 108 266-273).
The generic name, dose and method of administration must be given for all drugs; no manufacturer’s
brand names will be accepted.
Symbols and signs must be explained the first time
they appear in the text and must conform to international standards.
Results
These should be reported in the form of tables and
graphs, if necessary statistically processed using
illustrative material, and presented concisely in the
text, avoiding comments and interpretations.
Discussion of results and conclusions
This section comments on the results in terms of
their relevance to clinical practice and experimental
research and may compare the results with data
from the literature.
References
Works listed under “References” should be given
consecutive Arabic number. References to these
works in the text should be followed by the relevant
number in parentheses.
References should be listed in the standard form
approved by the International Committee of Medical
Journal Editors.
Journals. Each Reference entry should give the surname and initial(s) of all authors up to six (if the article
has more than six authors, list the first six followed by:
“et al.”), the original title of the article, the title of the
journal (using Index Medicus abbreviations); year of
pubblication; volume number; initial and final page
numbers. Standard international punctuation must be
adopted.
Example: Sutherland DE, Simmons RL, Howard
RJ. Intracapsular technique of transplant nephrectomy. Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Books and Monographs. In the case of non-periodical publications, authors should list the name of
authors and the title, edition, place of publication,
publisher and date of publication.
Example: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia. IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tables
Each table should be presented on a separate sheet
correctly typed, laid out according to the journal’s
own pagination, numbered in Roman figures and
briefly titled. Any notes should be added at the foot
of the page and not incorporated in the title.
Tables must be referred to in the text.
Figures
Photographs should be submitted in the form of
clean copies printed on card. A label on the back
should indicate the number in arabic numerals,
the title of the article, the name of the first author,
the positioning (top or bottom). the photographs
should be referred to in the text.
Do not write on the back of photographs. Do not
scratch them or spoil them with staples. And wording on the figure should be stenciled on in block
letters.
Only the part essential to the article should be
reproduced.
Histological photographs should always indicate
the magnification ratio and staining method.
Captions should be typed onto a separate sheet.
Drawings, graphs and diagrams should be produced in black ink on gloss-finish paper or smooth
white draftsman’s paper, using stencil lettering
where necessary. They may also be produced on a
computer.
Radiology photographs should be printed on
paper. Electrocardiograms, electroencephalograms
etc. should be submitted in their original form or
photographed, never photocopied.
In the case of figures in colour, it should always be
stated whether they are to be reproduced in colour
or in black and white.
Letters, numbers and symbols should be of a size to
remain legible when reduced for publication.
The ideal sizes for reproduction in this journal are
the following:
— cm
— cm
— cm
— cm
7.2
7.2
15,8
15,8
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
4.8
9,8
9,8
18.5
(height)
(height)
(height)
(height): full page
Figures that do not conform precisely to the above
standards will not be accepted for publication.
Any changes to the proofs should be confined to
typographical corrections. Any modifications to the
text will be charged to the authors.
Corrected proofs should be returned within 15 days
to Medicina dello Sport - Edizioni Minerva Medica Corso Bramante 83-85 - I-10126 Torino.
In the event of delay, the Editorial Board will be
entitled to make its own corrections on the basis of
the original already received.
Forms for requests for extracts will be sent out with
the proofs.
Journal printed on acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863

Notice to readers
Comunicato per i Lettori
M
any readers will have noted the everwidening geographical scope of the
Journal. This is reflected in the increasing
number of papers from authors reporting
on research carried out in situations far different from ours.
This growing diversity in research contexts and findings invites questions and discussion from our readers.
To accommodate greater participation,
the Editorial Board has decided to create a
correspondence feature entitled “Letters to
the Editor”, with a view to receive readers’
comments and opinions on the papers published in the Journal.
The authors will have the opportunity
to reply to reader letters and address the
issues raised. Letters to the Editor should
be sent to [email protected], citing in the email subject line “Letters to the
Editor”.
Vol. 65 - N. 2
C
ome molti lettori avranno sicuramente
notato, negli ultimi tempi la Rivista Medicina dello Sport si è andata arricchendo dei
contributi scientifici di molti Autori provenienti da realtà molto lontane, anche geograficamente, dalla nostra.
Le esperienze scientifiche maturate, in un
contesto così diverso dal nostro, possono porre interrogativi e richieste di chiarimenti da
parte dei lettori.
Il Comitato di redazione ha deciso, pertanto, di dedicare uno spazio alla Rubrica “Lettere alla Redazione” allo scopo di recepire i
commenti eventuali dei lettori sotto forma di
opinione critica e motivata ai concetti espressi nei lavori pubblicati.
Agli Autori verrà data facoltà di rispondere e
chiarire i dubbi sollevati. L’invio potrà avvenire per posta elettronica (rivistamedicinasport@
fmsi.it) specificando nella casella dell’oggetto,
“Lettere alla Redazione”.
287
FEDERAZIONE MEDICO-SPORTIVA ITALIANA
Presidente Onorario: Giorgio SANTILLI
CONSIGLIO DIRETTIVO
Presidente Federale
Maurizio CASASCO
Vice Presidenti
Luigi DI LUIGI
Gabriele PETROLITO
Consiglieri Federali
Gianfranco BELTRAMI - Gabriele BRANDONI
Vincenzo Maria IERACITANO - Adolfo MARCIANO
Claudio PECCI - Prisco Patrizio PETTI
Antonio PEZZANO - Vincenzo RUSSO
Segretario Generale f. f.
Maurizio FORTIN
COLLEGIO DEI REVISORI DEI CONTI
Presidente
Massimo CESSARI
Componenti
Monica VECCHIATI - Eugenio CONTE
Vol. 67
Marzo 2014
Numero 1
INDICE
1
75
EDITORIALE
Dolore pelvico anteriore nell’atleta da causa
ossea: eziopatogenesi, diagnosi e principi di
trattamento
Pogliacomi F., Costantino C., Pedrini M. F., Pourjafar
S., De Filippo M., Ceccarelli F.
Effetti dell’agonista gabaergico baclofen sulla
performance di resistenza in atleti amatoriali:
uno studio pilota
Dei Cas A., Spigoni V., Solito F., Magnati G., Emiliani
F., Bonetti A.
83
27
AREA FISIOLOGICA
Effetti dell’allenamento pliometrico sulle fasi
del salto in giovani schermidori
Influenza del posizionamento del rachide cervicale nell’ossimetria e nella capacità di svolgere
un esercizio di resistenza
Sannicandro I., Piccinno A., Cofano G., Eirale C.,
Bisciotti G. N.
Coelho Pereira B., Da Trindade A. K. F., Pereira C.,
Coutinho De Oliveira C. V., Silva A. S.
47
93
Caratteristiche di fitness cardiovascolare e
potenza esplosiva di giocatori di badminton
nigeriani
Abdullahi Y., Toriola A. L., Igbokwe N. U.
AREA MEDICA
Analisi dell’incidenza delle malattie nello stadio da ping pong durante le Universiadi estive
2011
Kong H., Kong Z., Zhou Q., Zhou B., Yan D., Lai Z.
61
Effetto della modalità e dell’intensità di esercizio di attività fisiche sub-massimali sull’ormone della crescita e sul fattore della crescita
1 insulino-simile (IGF-1) in giovani attivi
Peeri M., Ramezani S., Azarbayjani M. A., Jafarabadi
M. A., Akbarpour M.
Vol. 67 - N. 1
99
La distorsione dell’immagine corporea negli
sport estetici: studio controllato
Di Cagno A., Pistone E. M., Battaglia C., Borrione P.,
Giombini A., Pigozzi F.
IX
INDICE
109
Frequenza cardiaca a brevissimo termine
dopo sforzo: nuovo strumento per monitorare
il recupero negli atleti?
Ostojic S. M., Stojanovic M., Calleja-Gonzalez J.,
Jourkesh M., Idrizovic K.
Effetto acuto di statica stretching e facilitazione neuromuscolare propriocettiva sulle prestazioni sprint in nuotatori maschi
Costa G., Silva E., Silveira A., Novaes J., Di Masi F.,
Conceição M., Dantas E.
Durigon V., Massari G., Pizzi A.
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT NEI FASCICOLI
159
FORUM
Giada F.
Diatermia con trasferimento transcutaneo di
farmaci anti-infiammatori non steroidei nel
trattamento delle patologie muscolo-tendinee
da sport
X
L’hockey su pista
Valutazione degli atleti con disturbi del ritmo:
indicazioni attuali ed emergenti dei monitor
cardiaci impiantabili
129
Ganzit G. P., Albano M., Astegiano P.
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT
153
119
AREA ORTOPEDICA
141
173
IN MEMORIA
In memoria di Leonardo Coiana
Marzo 2014
Vol. 67
March 2014
No. 1
CONTENTS
1
75
EDITORIAL
Anterior groin pain in athletes as a consequence of bone diseases: etiopathogenesis,
diagnosis and principles of treatment
Pogliacomi F., Costantino C., Pedrini M. F., Pourjafar
S., De Filippo M., Ceccarelli F.
Dei Cas A., Spigoni V., Solito F., Magnati G., Emiliani
F., Bonetti A.
83
27
PHYISIOLOGICAL AREA
Effects of plyometric training on phases of
jumping in young fencers
Sannicandro I., Piccinno A., Cofano G., Eirale C.,
Bisciotti G. N.
Influence of the cervical spine positioning in
the oximetry and capacity for resistance exercise
Coelho Pereira B., Da Trindade A. K. F., Pereira C.,
Coutinho De Oliveira C. V., Silva A. S.
93
47
Cardiovascular fitness and explosive power
characteristics of Nigerian badminton players
Abdullahi Y., Toriola A. L., Igbokwe N. U.
MEDICAL AREA
Analysis of diseases incidence in table tennis
stadium during the 2011 Summer Universiade
Kong H., Kong Z., Zhou Q., Zhou B., Yan D., Lai Z.
61
Effect of exercise mode and intensity of submaximal physical activities on growth hormone and insulin-like growth factor-1 in active
young men
Peeri M., Ramezani S., Azarbayjani M. A., Jafarabadi
M. A., Akbarpour M.
Vol. 67 - N. 1
Effects of the GABAergic agonist baclofen on
endurance performance in recreational athletes: a pilot study
99
Relationship between participation in lean
sports and body image distortion: a controlled
study
Di Cagno A., Pistone E. M., Battaglia C., Borrione P.,
Giombini A., Pigozzi F.
XI
CONTENTS
109
Ultra short-term heart rate after exercise: new
tool to monitor recovery in athletes?
Ostojic S. M., Stojanovic M., Calleja-Gonzalez J.,
Jourkesh M., Idrizovic K.
141
SPORT … MEDICINE FOR SPORT
Roller hockey
Durigon V., Massari G., Pizzi A.
153
119
Acute effects of static and proprioceptive neuromuscular facilitation stretching on sprint
performance in male swimmers
Costa G., Silva E., Silveira A., Novaes J., Di Masi F.,
Conceição M., Dantas E.
SPORT … MEDICINE FOR SPORT
IN PAST ISSUES
159
FORUM
Assessment of athletes with rhythm disorders: current and emerging indications for
implantable cardiac monitors
129
Giada F.
Diathermy with transdermal delivery of non
steroidal anti inflammatory drugs in the
management of muscle and tendon injuries
173
ORTHOPEDIC AREA
Ganzit G. P., Albano M., Astegiano P.
XII
OBITUARY
In memory of Leonardo Coiana
Marzo 2014
Editorial
Editoriale
MED SPORT 2014;67:1-26
Anterior groin pain in athletes as
a consequence of bone diseases:
etiopathogenesis, diagnosis and
principles of treatment
Dolore pelvico anteriore nell’atleta da causa ossea:
eziopatogenesi, diagnosi e principi di trattamento
F. POGLIACOMI 1, C. COSTANTINO 2, M. F. PEDRINI 2, S. POURJAFAR 1, M. DE FILIPPO 3, F.
CECCARELLI 1
2Graduate
1Orthopedic
Clinic, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital, Parma, Italy
School of Physical and Rehabilitation Medicine, Department of Biomedical, Biotechnological
and Translational Sciences, University of Parma, Parma, Italy
3Radiology Unit, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital, Parma, Italy
SUMMARY
Although athletic injuries at the hip occur less commonly than injuries in the extremities, groin pain is an insidious
condition in athletes with significant morbidity, which leads to time away from training and competition, and may result
in a career ending event. The anatomy and biomechanics of hip and pelvis are among the most complex and controversial in the musculoskeletal system. Groin pain may result from an acute or chronic repetitive trauma and also from
systemic diseases. The differential diagnosis of hip pain is broad and includes bone injuries, intra- and extra-articular
pathologies, neuropathies and also visceral diseases. All these make an accurate diagnosis and well-organized treatment plan critical. The different available imaging modalities are effective useful when selected on the basis of a through
history and physical examination, thus facilitating the treatment. This article briefly summarizes the different hip and
groin conditions affecting athletic patients and highlights specifically bone injuries that determines anterior pelvic pain.
Key words: Groin - Pain - Wounds and injuries - Athletes.
RIASSUNTO
Le lesioni dell’anca nello sportivo sono meno frequenti rispetto ad altre dell’arto inferiore. Il dolore pelvico anteriore
che ne deriva è una sintomatologia insidiosa e invalidante, che nell’atleta può portare a periodi anche prolungati di riposo con astensione da allenamenti e competizioni e, in alcuni casi, alla prematura conclusione della carriera sportiva.
L’anatomia e la biomeccanica della pelvi e dell’anca sono tra le più complesse e controverse del sistema osteo-articolare e il dolore ivi localizzato o riferito può derivare da traumi acuti o cronici ripetuti sub-massimali muscolo-scheletrici
o dipendere da malattie sistemiche. Le patologie che possono causarlo sono numerose e includono lesioni di natura
ossea, patologie intra- ed extraarticolari, neuropatie e lesioni viscerali. Per tutti questi motivi un’accurata diagnosi e la
formulazione di un preciso ed efficace trattamento non sono semplici da fare. Le differenti indagini radiologiche disponibili facilitano sicuramente questo iter diagnostico-terapeutico soprattutto se scelte dopo una completa anamnesi ed
esame obiettivo. Questo articolo inquadra brevemente tutte le cause che possono generare un dolore pelvico anteriore
nell’atleta e si focalizza principalmente sulle patologie di origine ossea che sono alla base di tale sintomatologia.
Parole chiave: Inguine - Dolore - Patologia - Atleti.
A
thletic injuries at the hip and groin occur
at a low frequency in comparison to injuries sustained at the lower limb.1 Epidemiologic
studies have shown that injuries to the hip re-
Vol. 67 - No. 1
L
e lesioni che interessano l’anca e il bacino
nell’atleta hanno un’incidenza minore rispetto
ad altre dell’arto inferiore 1 rappresentando, come
dimostrato in alcuni studi epidemiologici, dal 5%
1
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes
gion compose approximately 5% to 9% of the
injuries in high school athletes.2, 3 These events
should not be underestimated because they can
be the cause of significant morbidity, which can
lead to play time loss, and may result in a career-ending event. Furthermore, if athletes are
unable to return to their sport, this may result in
a significant economic impact on professional
sporting clubs and organizations.4
A discussion of groin pain in athletic population does not receive much attention in scientific literature.5 This is compounded by the fact
that any discussion related to the groin region
may be rather unclear in terms of well defined
location or aetiology, and that anatomy and
biomechanics of hip and pelvis are among the
most complex and controversial in the musculoskeletal system.1, 5
Moreover, athletes are not prepared to clearly define this region and its injuries, and have
to be considered particular patients which are
more difficult to manage in comparison to the
general population, because of their higher individual needs, concerns, expectations and demands.5
For all these reasons a correct diagnosis and
an effective management of anterior pelvic or
groin pain in athletes, which can be defined
as a pain localized or referred in the anterior
region of the hip, has challenged many primary
physicians and specialists for years. The differential diagnosis is broad and includes a wide
range of musculoskeletal injuries and visceral
diseases.1-11 As suggested by a recent review of
8490 patients, the percentage of women athletes with pelvic injuries increased from 1% to
15.1% in the past two decades,6 and it is expected that this athletic population will become
a larger challenge for diagnosticians because of
recognizable hip and pelvic problems related to
female gender.1, 6-11
Some of these pathological conditions are
typically related to sport activities, while others
may affect the athlete as a normal person who
is part of the general population.
Hip and groin pain may result from an acute
or chronic repetitive trauma and also from systemic pathologies and can originate from different anatomical structures (bone, joint, periarticular soft tissues, nerves and viscera) (Table I).
Acute groin pain, which is fairly common in
sports-related activities, is usually consequent
to a musculoskeletal aetiology. This is particularly frequent in sports that are characterized
by sharp cutting movements, as in kicking and
2
al 9% di tutti gli infortuni della pelvi 2, 3. Nonostante la loro bassa frequenza non devono essere sottovalutati e sottostimati, anche perché spesso
sono caratterizzati da un’alta morbidità che può
comportare un’assenza prolungata dall’attività
sportiva, con significativo impatto economico negativo sulle squadre d’appartenenza e, in alcuni
casi, possono costringere l’atleta a interrompere
definitivamente la propria attività agonistica 4.
L’argomento è poco trattato dalla letteratura
scientifica, anche per la complessità anatomica e
biomeccanica di questa zona che è sicuramente
tra le più difficili del sistema muscolo-scheletrico,
rendendo ancor meno semplice la diagnosi di
questi infortuni 1, 5.
Inoltre gli atleti, che devono essere considerati
pazienti più problematici da gestire rispetto alla
popolazione generale proprio per le loro maggiori
necessità, molto spesso sono in difficoltà nel riferire con chiarezza il dolore localizzato in questa
regione 5.
Per questo negli sportivi la diagnosi e il trattamento del dolore pelvico anteriore, che può essere
definito come un dolore localizzato o riferito alla
regione anteriore dell’anca, è stato per anni ed è
tuttora di difficile gestione per la maggior parte dei
medici anche esperti.
L’ampia diagnosi differenziale include sia lesioni muscolo-scheletriche sia patologie viscerali 1-11.
Inoltre, come riportato da una recente “review”
della letteratura di 8490 casi, la percentuale di
atlete con questa sintomatologia è aumentata
dall’1% al 15,1% negli ultimi 20 anni 6; tale aumento comporterà in futuro ancor maggiori problematiche di diagnosi differenziale con altre patologie pubiche correlate al sesso femminile 1, 6-11.
Le diverse cause di dolore pelvico anteriore in
alcuni casi sono tipicamente associate all’attività
sportiva, mentre in altri non lo sono e riguardano
l’atleta come persona “comune” che fa parte della
popolazione generale.
Il dolore pelvico può essere la conseguenza di
traumi acuti o cronico-ripetitivi, derivare da patologie sistemiche e può trovare la sua origine in
diverse strutture anatomiche (ossa, articolazioni,
tessuti molli periarticolari e visceri) (Tabella I).
Il dolore acuto, che è generalmente connesso
all’attività sportiva, ha solitamente un’eziologia
muscolo-scheletrica. Questo è tipico di sport caratterizzati da bruschi movimenti, come avviene nel
calciare e durante la corsa con improvvisi cambi
di direzione, che sono associati a un eccessivo stiramento dei muscoli che trovano inserzione sulla
pelvi 5. Inoltre, l’immaturità scheletrica può ulteriormente favorire negli adolescenti tali infortuni
da eccessiva trazione muscolare 5.
Marzo 2014
POGLIACOMI
Table I.—Common pathologies that cause anterior pelvic/groin pain.
Tabella I. — Differenti patologie che causano dolore pelvico anteriore.
Anterior pelvic pain – Groin pain
– Bone injuries
–– Stress fractures
–– Traumatic fractures and dislocations
–– Osteonecrosis
–– Anterior iliac spines avulsions
–– Complex regional pain syndrome (CRPS)
–– Osteitis pubis
–– Osteoid osteoma
–– Paget disease of bone (PDB)
–– Legg-Calvè-Perthes disease (LCPD)
–– Slipped capital femoral epiphysis (SCFE)
–– Intra-articular causes
–– Osteoarthritis
–– Femoroacetabular impingement (FAI)
–– Ligamentum teres rupture
–– Labral tears
–– Loose bodies
–– Capsular laxity
–– Condral damage
–– (Intra-articular hip snapping syndrome)
–– Extra-articular causes
–– Rectus-adductor syndrome
–– Bursitis (trochanteric, ischyatic, pettineous and ileopsoas)
–– Tendonitis (ileopsoas, iliotibial band, adductors, rectus, gluteus medius or minus, abdominal)
–– Internal snapping hip syndrome
–– External snapping hip syndrome
–– Sacroiliac joint and lumbar spine patologies
– Nerve injuries
–– Nerve entrapment injuries: sciatyc, otturatory, pudendus, ischyatic,
–– Ilio-inguinal femoral, lateral femorocutaneous (meralgia parestetica)
–– Visceral causes
–– Sports hernia
–– Inguinal and femoral hernias
–– Endometriosis
–– Oviarian cysts
–– Pelvic tumors
–– Pelvic linphoadenopathy
–– Prostatitis
–– Urinary tract infections
–– Inflammatory bowel disease
–– Diverticular disease
–– Addominal aortic aneurism
–– Epididimitis and hydrocele
–– Testicular neoplasia and torsion
–– Varicocele
running, which are associated with overstretching of a muscle and in sudden changes of directions while running.5 Moreover, the immature
skeleton may favor typical accidents in adolescent that are usually consequent to a forceful
muscle contraction.5
Chronic groin pain instead is not only related to a musculoskeletal cause. This entity, that
Vol. 67 - No. 1
Il dolore pelvico cronico non è solo correlato a
cause muscolo-scheletriche. Tale sintomatologia,
che rappresenta una sfida diagnostica ancor maggiore, può essere presente già da mesi o anni e un
suo corretto inquadramento deriva dall’esclusione di un ampio spettro di patologie che includono anche problematiche extra-scheletriche 1-11. In
questi casi è quindi spesso necessario un approc-
3
POGLIACOMI
represents a difficult diagnostic challenge, is
characterized by a symptomatology which may
have been present for months to years. The correct diagnosis rises from the exclusion of a wide
range of differential pathological causes that includes also extraskeletal diseases.1-11 In these
complex cases a preplanned multidisciplinary
approach is often necessary for their optimal
management requiring the involvement of several different medical and surgical specialists.1
In all cases the final diagnosis derives from
the sum of clinic and instrumental features. The
different available imaging modalities are effective and useful when selected on the basis of a
through history and physical examination. Patient history, clinical signs, symptoms and time
of onset may raise suspicion in the physicians,
which will lead in the correct diagnosis of these
atypical pathologies in athletes. X-ray and more
specific instrumental exams such as magnetic
resonance imaging (MRI), computer tomography (CT) and bone scintigraphy are necessary
in order to confirm the diagnosis but also to
plan and unfold the proper treatment.1-11
In this article the pathological conditions
which can cause groin pain in athletes are categorized according to their anatomical origin,
as shown in Table I. The authors review the
more common causes of anterior pelvic pain in
athletes as consequence of bone injuries, focusing on their aetiopathogenesis, evaluation and
management.
Stress fractures
Stress fractures occur as a result of repetitive submaximal loading of bone and can be
defined as a partial or complete fracture caused
by repetitive application of forces smaller than
those required to cause the failure in a single
loading. The rate and incidence of these lesions
is determined by the strength of native bone
and the degree of repetitive forces applied.12, 13
These injuries are either fatigue fractures,
which occur in normal bone that is subjected
to repeated stresses which usually do not cause
acute fracture, or insufficiency fractures, which
occurs when normal stress is applied to abnormal bone.4, 14 Although stress or fatigue fractures result after repetitive and chronic loads,
they not rarely appear as an acute fracture to
a site previously weakened over time. Insufficiency fractures commonly happen in older individuals and in young female athletes with os-
4
cio di tipo multidisciplinare e la gestione richiede
un’equipe di medici e chirurghi specializzati in
diversi ambiti 1.
In ogni caso la diagnosi definitiva si raggiunge grazie alla valutazione complessiva delle caratteristiche cliniche e strumentali di ogni singolo
caso, sottolineando come le differenti modalità di
imaging disponibili sono realmente utili se eseguite sulla base di una corretta storia clinica e
un accurato esame obiettivo. L’anamnesi, i segni
clinici, i sintomi e il momento d’esordio della patologia devono insospettire il medico e condurlo
alla corretta diagnosi di queste patologie atipiche
degli atleti. La radiologia convenzionale associata
a altri strumenti diagnostici specifici quali la risonanza magnetica (RMN), la tomografia assiale
computerizzata (computed tomography, CT) e la
scintigrafia ossea sono necessari per confermarla
ma anche per pianificare al meglio il trattamento
più appropriato 1-11.
In questo lavoro le condizioni patologiche che
possono causare dolore pelvico anteriore negli atleti sono suddivise in categorie in base alla sede
anatomica interessata, come mostrato nella Tabella I. Gli autori hanno voluto analizzare le più comuni cause di dolore pelvico anteriore negli atleti
di origine ossea, focalizzandosi sulla loro eziopatogenesi, evoluzione e trattamento.
Fratture da stress
Le fratture da stress sono la conseguenza di sovraccarichi sub-massimali multipli che agiscono
sul tessuto osseo e possono essere definite come interruzioni parziali o complete della sua circonferenza in seguito all’applicazione di forze, che se
agissero singolarmente, non causerebbero su di
esso alcun danno. L’incidenza di queste lesioni dipende dalla resistenza ossea e dall’intensità delle
forze che su di esso agiscono 12, 13.
Queste fratture si possono suddividere in fratture
da “fatica” che interessano un osso strutturalmente
normale sottoposto a carichi ripetuti che solitamente sono di entità tale da non causare fratture in
acuto, e in fratture da “insufficienza” che si osservano in ossa patologiche strutturalmente anomale
in seguito a carichi di normale intensità 4, 14.
Anche se le prime sono il risultato di stimoli ripetuti e cronicizzati nel tempo, non raramente si
manifestano improvvisamente in una zona precedentemente indebolita. Le fratture da “insufficienza” riguardano prevalentemente soggetti più
anziani e giovani atlete con osteoporosi o osteomalacia secondaria a carenze nutrizionali e/o
ormonali 4, 14.
Marzo 2014
POGLIACOMI
teoporotic or osteomalacic bone secondary to
nutritional or hormonal deficiency or both.4, 14
Stress fractures were originally reported in
1855 by Breithaupt, a Prussian military surgeon,
who observed these injuries in military recruits
with foot pain following long marches.15, 16
Nowadays, they are well recognized as affecting the active and athletic population. They account for 2% of total sport injuries in athletes
and are localized in up to 95% of cases in the
lower extremities;15, 17-20 furthermore, it has to
be remembered that bilateral injuries occur in
up to 10% of cases.12, 21, 22
These injuries usually occur in serious endurance athletes or military recruits and are more
common in female athletes, especially dancers
and runners.1, 15 Annual incidence rates of 20%
in young female athletes have been reported and
in women it may be part of the classic ‘‘female
athlete triad’’ which consists of amenorrhoea,
osteoporosis and eating disorders.15, 17, 23-25
There is significant variability in the reported
percentage of stress fractures that occur in the
hip region (1.25% to 18%) and in the femur
(4.2% to 48%).1, 15, 17-20 Despite these anomalous percentages, an index of suspicion must
be maintained because of the potential consequences of missed or delayed diagnosis.
The most common locations of these lesions
causing groin pain are the pubic rami and the
femoral neck.5, 15-29 Patients affected by fractures
of the pubic rami present with pain localized to
the inguinal, perineal or medial thigh region,
which is exacerbated by activity and relieved
with rest. Pubic rami fractures may manifest as
undisplaced fracture lines on radiographs, but
marrow edema is usually evident on MRI before
radiographs are positive. They have a high healing rate following 6-10 weeks of rest in which
sport activity is eliminated.15 Physical therapy
and physiotherapy for flexibility and non impact strengthening is initiated 2 weeks after diagnosis. Impact activities are gradually started
after 6 weeks.
Femoral neck stress fractures mainly occur
in patients affected by coxa vara, acetabular
retroversion or femoro-acetabular impingement
are at higher risk of these injuries.26, 27 In these
fractures there is often a history of initiation of
new activity and are evident errors in training
such as excessive increase of its intensity and
duration.
These athletes usually present with groin
pain that is activity related and sometimes radiate to the thigh and knee. Its onset is gradual
Vol. 67 - No. 1
Le fratture da stress sono state descritte per la
prima volta nel 1855 da Breithaupt, un chirurgo
e militare prussiano che le osservò in reclute militari che lamentavano podalgia dopo lunghe marce 15, 16. Ad oggi sono entità cliniche ben conosciute e colpiscono soprattutto la popolazione attiva e
sportiva, rappresentando il 2% di tutti gli infortuni
negli atleti e localizzandosi in più del 95% dei casi
agli arti inferiori; inoltre si deve ricordare che più
del 10% dei casi è bilaterale 15, 17.
Le fratture da stress in regione pelvica sono tipiche in chi pratica sport di “endurance”, nelle reclute militari e sono più comuni nelle danzatrici
e nelle atlete maratonete 1, 15. In quest’ultima categoria di pazienti è stata riportata un’incidenza
annuale del 20% e non di rado è stata associata
alla classica “female athletic triad” caratterizzata
da amenorrea, osteoporosi e disordini alimentari 15, 17-29. A livello del bacino le sedi più frequentemente coinvolte sono i rami pubici e il collo femorale.
Esiste una notevole variabilità nella frequenza
riportata delle fratture da stress nella regione pelvica (dall’1,25% al 18%) e nel femore (dal 4,2%
al 48%) 1, 15, 17-20. In ogni caso anche in questa regione anatomica devono sempre essere sospettate
per evitare le potenziali conseguenze di una loro
mancata o errata diagnosi.
I pazienti con fratture dei rami pubici presentano dolore localizzato all’inguine, al perineo e alla
regione mediale della coscia, che viene esacerbato
dall’attività e regredisce con il riposo. Tali lesioni possono manifestarsi all’indagine radiografica
come una linea di frattura composta; questo reperto è di solito preceduto da un edema osseo che
appare evidente con la RMN prima che le radiografie si positivizzino. In queste localizzazioni ad
alto tasso di guarigione spontanea l’attività sportiva è sospesa per 6-10 settimane 15. La fisioterapia e le terapie fisiche che favoriscono il recupero
dell’articolarità e il rinforzo muscolare possono
essere iniziate due settimane dopo la diagnosi e
l’attività fisica in carico è gradualmente ripresa
dopo 6 settimane.
Le fratture da stress del collo femorale sono più
spesso osservate in pazienti affetti da coxa vara,
retroversione acetabolare e impingement femoro-acetabolare 26, 27 e sono a volte associate ad
un’anamnesi positiva per un inizio di una nuova
attività sportiva o a errori di allenamento, come
un improvviso ed eccessivo aumento della sua
intensità o durata. Gli atleti solitamente manifestano dolore inguinale correlato all’attività, spesso
irradiato alla coscia o al ginocchio che ha uno sviluppo graduale e che può essere presente da settimane o mesi prima che venga fatta una diagnosi
5
POGLIACOMI
and may continue for weeks or months before
diagnosis. It can be accompanied to tenderness
at the extremes of motion, particularly in internal rotation.
Referred pain of the hip region may also be
less frequently consequent to sacral, femoral
head and pelvic spines stress fractures.5, 15, 17-29
Several classification systems for stress fractures of the femoral neck have been proposed.
The Fullerton system of classification is the
more simple and complete and is useful not
only in order to localize the fracture but also to
plan a correct treatment.28, 29 He divided these
lesions in three groups. Type I fractures occur on the tension superior side of the femoral
neck. These fractures are potentially unstable
and may become displaced if a weight bearing
axial force causes distraction at the fracture site.
Type II fractures are localized on the compression inferior side of the neck and typically have
a more benign natural history as they are more
stable biomechanically. Type III is a complete
displaced fracture.28, 29
A high index of suspicion is required in an
athlete presenting with insidious-onset exertional groin or thigh pain, as early diagnosis
and management can prevent progression of
the stress injury into a displaced fracture.15 Imaging is essential in confirming the diagnosis of
these lesions. Initial plain radiographs are often
normal (in up to 50% of cases), thus contributing to the delay in diagnosis.15 Fracture line
or reactive sclerosis may not manifest until 3-4
weeks after the onset of symptoms and may not
be observed at all if patients alter their activity
level in response to the pain. In this regard MRI
is certainly useful and has replaced bone scintigraphy as the modality of choice in the evaluation of stress injuries, depicting earlier well
localized bone marrow edema and a hypointense fracture line 15 (Figure 1). This imaging
technique is also helpful on follow-up evaluation, particularly after conservative treatment
in which metallic devices are not present; MRI
usually demonstrates a bone marrow signal intensity that returns to normal on fluid-sensitive
sequences at 3 months.4
The treatment of femoral neck stress fractures varies and depends on the type and location of the fracture. It may consist, for stable,
undisplaced and compression side injuries, of
rest without weight bearing for the first month
followed by protected weight bearing for 2 to 5
months.15 Pharmacological therapy with clodronate and non-pharmacological treatment based
6
definitiva; inoltre può essere accompagnato da rigidità articolare dell’anca in particolare ai gradi
estremi di intra-rotazione.
Un dolore pelvico riferito è invece meno frequente e di solito correlato a fratture da stress che
interessano il sacro, la testa femorale e le spine pelviche 5, 15, 17-29.
Tra i diversi sistemi di classificazione delle fratture da stress del collo femorale quello di Fullerton,
che le divide in 3 gruppi, è il più semplice e completo, risultando utile non solo per localizzare le fratture ma anche per pianificarne un corretto trattamento 28, 29. Le fratture di tipo I, che interessano
la parte superiore in tensione del collo femorale,
sono potenzialmente instabili e possono scomporsi
nel momento in cui una forza in distrazione viene
applicata su di esse. Quelle di tipo II sono invece
localizzate lungo il margine inferiore in compressione del collo e solitamente hanno un’evoluzione
migliore proprio perché sono più stabili dal punto
di vista biomeccanico. Infine le fratture di tipo III
sono complete e scomposte per definizione.
Negli atleti che lamentano dolore pelvico o alla
coscia da tempo e che tende a peggiorare, una
frattura da stress della regione pelvica deve sempre
essere considerata in diagnosi differenziale perché un suo riconoscimento e una terapia precoce
possono prevenirne la scomposizione 15. L’imaging
conferma il sospetto clinico. Le radiografie inizialmente sono normali in più del 50% dei casi 15 e
con questa metodica la frattura o una sclerosi reattiva ad essa non sono quasi mai manifeste fino
a 3-4 settimane dopo la comparsa dei sintomi, soprattutto se il paziente modifica il livello di attività
in risposta al dolore. Per questo la RMN nella valutazione delle fratture da stress ha sostituito oltre
alla radiologia tradizionale anche la scintigrafia
ossea ed è considerata l’indagine strumentale diagnostica di scelta, permettendo di localizzare più
precocemente e con maggior precisione l’edema
osseo e la linea di frattura che appare ipointensa 15 (Figura 1). Lo studio RMN è anche utile per il
follow-up della malattia e per valutare l’efficacia
della terapia intrapresa, soprattutto dopo un trattamento conservativo che non prevede l’utilizzo
di mezzi di sintesi metallici. Per questo scopo alla
RMN di norma l’edema osseo tende progressivamente a regredire dopo circa 3 mesi 4.
Il trattamento delle fratture da stress del collo
femorale è diverso in base al tipo e alla sede di frattura. Nelle lesioni stabili e composte di tipo I la terapia si basa essenzialmente sul riposo senza carico
per il primo mese seguita da un ritorno progressivo
all’attività in carico nei successivi 2-5 mesi ed è
più o meno associabile alla terapia farmacologica
con clodronato e fisica con campi elettromagnetici
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POGLIACOMI
Figure 1.—Thirty-three year-old female runner who referred right groin pain exacerbated by sport activity. A) Pelvis
X-ray without evidence of fracture; B, C) T1 and STIR MRI in coronal view which demonstrate localised edema of the
femoral neck with a thin line of fracture (white arrows); D) pelvis X-ray after fixation of the fracture with 2 percutaneous cannulated screws.
Figura 1. — “Runner” femmina di 33 anni con dolore pelvico anteriore destro esacerbato dalla corsa. A) Radiografia
del bacino senza evidenza di frattura; B, C) immagini RMN T1 e STIR pesate in proiezione coronale con edema localizzato al collo femorale e sottile linea di frattura (frecce bianche); D) radiografia del bacino dopo osteosintesi della
frattura con due viti percutanee cannulate.
on pulsed magnetic electric fields (CEMP) may
be associated. Sequential radiographs should
be performed in order to evaluate the maintenance of the alignment of the fracture.
Surgery, which necessitates of anatomical reduction and stable fixation, is indicated in displaced, transverse and tension side lesions, and
in cases of refractory compression side injuries.
Displacement of femoral neck fractures is
the main determinant of outcome, potentially
leading to a reduction in the patient’s activity
level and complications such as osteonecrosis,
refractures and non-unions.15, 20-29
Most stress fractures heal within 8-12 weeks
and athletic activities can be gradually recommenced when the patient has been pain-free
for 2 weeks even if athletes can often prove
challenging to treat because of reluctance to
comply with therapeutic recommendations
that temporarily prohibit training and competition.12, 13, 20, 30
Vol. 67 - No. 1
pulsati (CEMP). Il mantenimento della riduzione
della frattura deve essere valutato con radiografie sequenziali nel tempo. Nelle fratture scomposte,
trasverse e di tipo II il trattamento chirurgico è indicato e deve garantire una riduzione anatomica
e un’osteosintesi stabile della rima di frattura. La
prognosi di queste lesioni al collo femorale dipende essenzialmente dal grado di scomposizione, fattore che può influire negativamente sul recupero
funzionale del paziente proprio perche può favorire lo sviluppo di complicanze quali osteonecrosi,
rifratture o pseudoartrosi 15, 20-29.
La maggior parte delle fratture da stress ivi localizzate guarisce in 8-10 settimane anche se negli
atleti, che sono spesso poco collaboranti nel seguire
programmi terapeutici che limitano o proibiscono
temporaneamente l’allenamento e la competizione, un trattamento adeguato è ancor più difficile da far rispettare. Dopo tale periodo è possibile
ricominciare gradualmente l’attività sportiva se il
paziente è asintomatico da almeno 2 settimane.
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POGLIACOMI
Traumatic fractures and
dislocations and osteonecrosis
Fratture e lussazioni
traumatiche e osteonecrosi
Traumatic osseous injuries that result in athletic acute hip and groin pain varies and include
traumatic fractures and dislocations. These
lesions related to sport activities, that can be
devastating, are not frequent and occurs prevalently in high energy or impact sports such as
skiing, rugby, hockey, cycling and motorsports.4
Fractures may be localized to the pelvis, acetabulum, femoral head and neck or trochanters
and conventional X-ray are normally sufficient
in order to detect these lesions. CT should be
performed in order to better analyze the type of
lesion guiding the clinicians in determining the
appropriate treatment, which usually consists of
surgical fixation with different techniques.
Complete dislocation of the hip usually occurs in a posterior direction except in alpine
skiing, in which anterior luxations are more
common, accounting for only 8% to 15% of all
hip dislocations in athletes.1 Patients are unable
to weight bear and have typically the leg flexed,
adducted and internally or externally rotated,
depending on the direction of the dislocation.
Radiographs should include a standard trauma
series as well as antero-posterior and lateral
views of the affected hip. CT is indicated after the reduction in order to evaluate the presence of intra-articular osteo-chondral fragments
or associated acetabular and/or femoral head
fractures. This injury is an emergency requiring
immediate neurovascular examination followed
by reduction under sedation or, if necessary,
general anesthesia. In dislocation without associated fractures the treatment consists only of
rest without weight bearing for 8 weeks with
gradual range of motion and strengthening afterward. In dislocations with associated fractures, open surgical stabilization of the bone
fragments usually follows its acute reduction.
Athletes may take up to six months to one
year to recover from fractures and dislocation
of this region of the body.
During sport activities lower energy traumas,
which can lead to hip subluxation, are more
common. This is a more recently recognized injury in athletes that may be surprisingly subtle
in its presentation and, for this reason, is frequently underdiagnosed or misdiagnosed.4, 31
The typical pathogenetic mechanism is a simple
fall with the knee in flexion and a posteriorly
directed subluxation.32 An athlete can produce
this movement while quickly stopping and piv-
Tra le varie lesioni ossee che causano dolore
all’anca e alla pelvi negli atleti sono da annoverare
le fratture e le lussazioni traumatiche. Questi infortuni correlati all’attività sportiva, che possono essere
devastanti per l’atleta, non sono frequenti e si osservano prevalentemente in sport ad alto impatto come
sci, rugby, hockey, ciclismo e sport motoristici 4.
Le fratture della pelvi, dell’acetabolo, della testa
e del collo del femore o della regione trocanterica, vengono facilmente diagnosticate radiograficamente. In alcuni casi l’esecuzione di una CT è
di aiuto per analizzare meglio il tipo di frattura e
indirizzare il medico nella scelta del trattamento
migliore, che solitamente è chirurgico e si effettua
con differenti tecniche di osteosintesi.
Le lussazioni dell’anca nei traumi sportivi avvengono solitamente in direzione posteriore tranne
che nello sci, sport in cui sono più frequentemente
osservate in direzione anteriore (8-15% di tutte le
lussazioni d’anca dell’atleta) 1. Clinicamente i pazienti non possono camminare e l’arto interessato,
a seconda del tipo di lussazione, ha tipicamente
un atteggiamento in flessione, adduzione e intrao extra-rotazione. Le immagini radiografiche dovrebbero comprendere oltre a proiezioni standard
del bacino anche proiezioni mirate e specifiche per
l’anca. Dopo la riduzione della lussazione è necessario eseguire una CT per mettere in evidenza associate fratture acetabolari e/o della testa del femore e
frammenti osteo-cartilaginei intra-articolari. Queste lussazioni sono emergenze che richiedono un
immediato esame neuro-vascolare e una riduzione
in sedazione o, se necessario, in anestesia generale.
Nelle lussazioni senza fratture associate il trattamento consiste in riposo senza carico per 8 settimane, a cui segue un graduale recupero dell’articolarità e della forza muscolare. Nelle lussazioni non
isolate invece, la loro riduzione in urgenza precede
di solito la stabilizzazione chirurgica dei frammenti di frattura.
In ogni caso comunque, gli atleti impiegano di
norma un tempo variabile da 6 mesi all’anno per
recuperare da questi infortuni.
Durante l’attività sportiva sono molto più frequenti invece traumi a minore energia, che possono determinare una sub-lussazione dell’anca.
Questa entità clinica, che è di recente descrizione
negli atleti e che nei suoi stadi iniziali può avere
una sintomatologia sfumata, viene spesso misconosciuta e sottostimata 4, 31. Il tipico meccanismo
eziopatogenetico è una semplice caduta sul ginocchio atteggiato in flessione che causa una sublussazione posteriore dell’anca 32. Un atleta può in-
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POGLIACOMI
oting over the weight bearing extremity.1 Radiographs are normal in the majority of the cases
while CT and MRI can demonstrate acute undisplaced fracture or contusion of the femoral
head or of the posterior acetabulum, which is
often associated to a lesion of the iliofemoral
ligaments. Pathognomonic is the triad of signs
composed by posterior acetabular lip fracture,
iliofemoral ligament disruption and hemarthrosis.1, 4, 31, 32
The most common complication following
these traumas, and particularly after femoral
neck and head fractures and hip dislocation, is
osteonecrosis or avascular necrosis of the femoral head (ONFH), which can occur in 10-20%
of cases 33 (Figure 2). This disease, characterized by death of osteocytes and bone marrow,
is the consequence of inadequate blood supply
to the subchondral bone of the femoral head. In
athletes this pathologic condition has typically
a post-traumatic origin even if the sport clinicians should always suspect a non traumatic or
idiopathic ONFH.33 Bilateral involvement in two
years may reach up to 72% (previously affected
limb) of non-traumatic ONFH.33 Post-traumatic
avascular necrosis of the femoral head can occur at any age, while non traumatic cases most
commonly affect male adults in the fourth and
corrervi quando, durante la sua attività, si ferma
bruscamente e ruota il corpo usando come perno
l’arto d’appoggio 1. Nella maggioranza dei casi le
radiografie non mostrano modificazioni mentre le
immagini CT o RMN possono rivelare una frattura
composta o una contusione della testa femorale o
della parete posteriore dell’acetabolo, quadro spesso associato a lesione dei legamenti ileo-femorali.
In questi pazienti è perciò patognomonica la triade sintomatologica che include fratture del labbro
acetabolare posteriore, disinserzione del legamento
ileo-femorale ed emartro 1, 4, 31, 32.
La complicanza più frequente di questi traumi, in
particolare dopo una frattura della testa o del collo
femorale o una lussazione dell’anca, è l’osteonecrosi
o necrosi avascolare della testa del femore (ONFH),
che si può manifestare fino al 10-20% dei casi 33
(Figura 2). Questa complicanza, caratterizzata da
distruzione osteocitaria e midollare, è la conseguenza di un inadeguato supporto ematico all’osso
sub-condrale. Negli atleti la ONFH ha tipicamente
un’eziologia post-traumatica, anche se i medici che
curano gli sportivi, dovrebbero sempre sospettare
anche la forma non traumatica o idiopatica 33. Nelle
forme di ONFH non traumatiche la localizzazione
bilaterale della malattia si può osservare fino al 72%
dei casi entro 2 anni dal suo esordio 33. La necrosi avascolare della testa del femore post-traumatica
può insorgere ad ogni età, a differenza di quella ad
Figure 2.—Thirty-four year-old female pole vaulter who fell from a height of 4 meters during competition. A) 3D TC
with postero-superior hip dislocation; B) X-ray after reduction of the dislocation; C) X-ray performed 3 years after
trauma with post-traumatic osteonecrosis (stage IV according to Ficat) (white arrow); D) femoral head after its resection with deformity and cartilage disruption; E) femoral head after its section with subchondral collapse of the bone
(white arrows); F) postoperative X-ray after positioning of uncemented total hip prosthesis.
Figura 2. — Saltatrice con l’asta di 34 anni caduta durante la sua attività sportiva da un’altezza di 4 metri. A) 3D
CT con lussazione postero-superiore dell’anca; B) radiografia dopo riduzione della lussazione; C) radiografia eseguita 3 anni dopo il trauma con osteonecrosi secondaria (stadio 4 di Ficat) (freccia bianca); D) testa femorale dopo
la sua asportazione chirurgica con grave deformità e danno cartilagineo; E) testa femorale dopo la sua sezione con
collasso osseo subcondrale (frecce bianche); F) radiografia postoperatoria dopo impianto di artroprotesi d’anca non
cementata.
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POGLIACOMI
fifth decade of their life.34 The disease is characterized by insidious onset; a purely localized
and vague pain around the hip joint with possible irradiation to the buttock or knee is the
most common chief complaint. This ache is exacerbated with activity and hip motion. One of
the most critical components of successful treatment in ONFH is identification of the disease at
its earliest stages. This requires that the treating physician, who usually in sport activities is
not an orthopaedist, strongly suspects that the
disease might be present, and is aware of the
correct imaging to perform. Imaging should begin with plain radiographs and has to continue
with MRI, which is now considered the most
accurate method in order to diagnose OFNH
especially in early aspecific stages.35 Bone scintigraphy has also demonstrated high sensitivity for early detection.36, 37 This method, which
has been widely overtaken by MRI, provides
positive findings in 2-3 days after the onset of
symptoms demonstrating hyperactivity around
a zone of hypocaptation (“cold within hot”).
A precise classification of the lesion is important in order to plan its correct treatment
and its prognosis and, still today, the Arlet-Ficat
staging system is considered the most popular,
complete and simple.38
Treatment of ONFH depends on the age of
the patient and on the stage of the disease. Its
aim is the preservation of the femoral head
preventing the collapse of the compromised
necrotic bone. Non–surgical management with
rest and without weight bearing can only be
selected for early stages and very small lesions
and, even if it is associated to other adjuvant
treatments (hyperbaric oxygen, CEMP, biphosphonates, salicilates), it is ineffective in the majority of cases (up to 80%).39, 40 Surgical treatment for early stages includes isolated or core
decompression associated with vascularised
bone grafting and the implant in the femoral
head and neck of trabecular metal rods.39-42 Its
success rate which is high in Ficat stage 1 (up
to 90%) decreases in Ficat stage 2 (50%) and is
minimal in stage 3 and 4. Total hip arthroplasty
remains the treatment of choice for advanced
stage 3 and 4.4, 32, 34, 40-42
origine non traumatica che colpisce più frequentemente maschi adulti nella quarta o quinta decade
di vita 34. Questa patologia è caratterizzata da un
esordio insidioso e il sintomo più comune è un dolore mal localizzato all’anca con una sua possibile
irradiazione al gluteo o al ginocchio e che è esacerbato dai movimenti articolari.
La prognosi dipende dalla capacità di identificare la patologia nei suoi stadi iniziali e ciò è possibile solo se il medico la sospetta ed è consapevole di
quale sia l’iter diagnostico strumentale appropriato
da eseguire.
L’imaging inizia con l’esecuzione di radiografie
e deve essere completato con una RMN, metodica
considerata molto accurata per identificare gli
stadi aspecifici iniziali della malattia 35. Anche la
scintigrafia ossea, però ormai ampiamente sostituita dalla RMN, ha dimostrato un’alta sensibilità
per la diagnosi precoce della ONFH 36, 37; con questo esame una iperattività attorno ad una zona di
ipocaptazione (cold within hot) viene registrata già
2-3 giorni dopo l’inizio dei sintomi.
Una precisa classificazione della malattia è essenziale per pianificare il suo corretto trattamento e
definirne la prognosi e tuttora il sistema classificativo di Arlet-Ficat è unanimemente considerato il più
completo e semplice 38.
Il trattamento della ONFH varia in base all’età
del paziente e allo stadio della malattia, e ha l’obiettivo di evitare che la testa femorale collassi in corrispondenza della zona di necrosi. La terapia conservativa, che si basa sul riposo senza carico, può
trovare indicazione solo negli stadi iniziali di lesioni molto limitate in estensione. Questo trattamento
non chirurgico, anche se associato ad altre terapie
adiuvanti (ossigeno-terapia iperbarica, CEMP, bifosfonati e salicilati), nella maggior parte dei casi dà
risultati negativi (fino all’80% dei casi) 39, 40.
Il trattamento chirurgico invece nelle forme iniziali si basa sulla “core decompression” più o meno
associata ad innesti ossei vascolarizzati e sull’impianto nel collo e nella testa femorale di chiodi
metallici trabecolari 39-42. Il suo successo è direttamente proporzionale alla gravità della malattia e
raggiunge il 90% nello stadio 1, il 50% nel 2 ed
è minimo negli stadi 3 e 4. In questi ultimi due
stadi l’artroprotesi rimane il trattamento di scelta 4, 32, 34, 40-42.
Avulsioni delle spine iliache anteriori
Anterior iliac spines avulsions
Pelvic spines are apophysis, secondary centers of ossification which are visible on radiographs during adolescence and fuse to the
10
Le spine a livello della pelvi sono apofisi, centri
di ossificazione secondari che sono visibili alla radiografia convenzionale durante l’adolescenza e si
fondono tra i 10 e i 25 anni di età 43, 44. Ciò spiega
la bassa resistenza offerta dalle spine iliache alle
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pelvis body between the ages of 10 and 25
years.43, 44 This explains why iliac spines offer
poor resistance to traction forces especially during adolescence, a period in which their ossification’s processes are not yet completed.
Incidence of spine lesions is about 4% of all
pelvic ring fractures 45-50 and 1.4% of all fractures of the athletes.51 This latter datum is expected to increase as adolescents begin playing sports more aggressively and at an earlier
age than previously. They are more common
in men than women (13:1) as the growth plates
fuse later in the former and they also develop
greater muscle masses.49, 52
Iliac spines fractures are the result of violent
muscle contraction, which is usually eccentric.
In particular, iliac spine fractures are the consequence of the pull of muscles that take their
origin on the anterior-superior iliac spine (ASIS)
(sartorius and tensor fascia latae) and the anterior-inferior iliac spine (AIIS) (main bundle of
the rectus femoris) with the hip in hyperextension and the knee in flexion.47, 48 This etiology
is typically observed in soccer and rugby players after kicking a ball or missing the ball while
kicking, and in athletics and gymnastics during
jumping and sprint bursts.
The symptoms are often not significant and
they are underestimated and considered as
simple muscular or tendinous tears or tendinitis.44, 45 Usually patients refer groin pain related
to a specific movement of their sport activity.
Localized tenderness, swelling and eventual ecchymosis are common findings as well as limited hip range of motion.48
Plain radiographs of the pelvis, including
comparison views, usually confirm the diagnosis.45-51 A CT scan can be necessary to quantify
the fragment size and the entity of its displacement. In very young athletes ultrasonography
or MRI are useful in order to better quantify the
cartilagineous component of the fragment.53
The treatment of anterior iliac spines fractures is commonly conservative (Figure 3) and is
based on rest with the hip semi-flexed and non
weight bearing. Surgical repair is to be considered when a large bony fragment is big enough
to hold fixation hardware and if displacement is
greater than 2 centimeters (cm).45-47, 50, 54
forze di trazione specialmente durante l’adolescenza, periodo in cui il processo di ossificazione non è
ancora completato.
Le avulsioni delle spine rappresentano circa il 4%
di tutte le fratture dell’anello pelvico 45-50 e l’1.4% di
tutte le fratture degli atleti 51. Quest’ultimo dato tenderà verosimilmente ad aumentare proprio perché
gli adolescenti iniziano sempre più precocemente a
svolgere l’attività sportiva agonistica ad alto livello.
Queste fratture sono più comuni negli uomini che
nelle donne (13:1) sia poiché le cartilagini d’accrescimento si fondono più tardivamente nei maschi
sia per lo sviluppo di una maggiore massa muscolare di questi ultimi rispetto alle femmine 49, 52.
Le fratture delle spine iliache sono il risultato di
una violenta contrazione muscolare, solitamente di
tipo eccentrico con l’anca in iperestensione e il ginocchio in flessione. In particolare, l’avulsione dalla
spina iliaca antero-superiore (SIAS) deriva da una
trazione esercitata dai muscoli sartorio e tensore
della fascia lata e quella della spina iliaca anteroinferiore (SIAI) da una trazione del capo diretto del
retto femorale 47, 48. Questo meccanismo eziopatogenetico si osserva tipicamente nei giocatori di calcio
e rugby soprattutto nell’atto di calciare il pallone,
anche mancandolo, e in coloro che praticano atletica leggera e ginnastica durante i salti e gli scatti.
La sintomatologia è spesso poco significativa e
sottostimata e porta a considerare queste fratture/
avulsioni come semplici lesioni muscolo-tendinee
o tendinopatie 44, 45. Solitamente i pazienti riferiscono dolore inguinale correlato a uno specifico
movimento nella loro attività sportiva associato a
tensione e tumefazione localizzata, ecchimosi e limitazione dell’articolarità dell’anca.
Una radiografia del bacino che includa anche
proiezioni comparative è generalmente sufficiente per confermare la diagnosi anche se, a volte, la
CT può essere indicata al fine di quantificare le
dimensioni del frammento avulso e l’entità della
sua scomposizione. Infine, in atleti molto giovani,
possono essere eseguite l’ecografia o ancor meglio la
RMN per valutare con precisione le dimensioni della
componente cartilaginea della spina fratturata 53.
Il trattamento di queste fratture/avulsioni è generalmente conservativo (Figura 3) e si basa sul riposo in scarico con l’anca in posizione semi-flessa. Il
trattamento chirurgico trova invece indicazione in
quei casi in cui il frammento osseo è sufficientemente grande per poter essere sintetizzato e nel caso in
cui la scomposizione sia maggiore ai 2 cm 45-47, 50, 54.
Complex regional pain syndrome
Algoneurodistrofia
The terms complex regional pain syndrome
(CRPS), reflex sympathetic dystrophy (RSD), al-
Il termine Complex Regional Pain Syndrome
(CRPS), distrofia simpatica riflessa (RSD), algoneu-
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11
POGLIACOMI
Figure 3.—Avulsion fracture of the left AIIS in a 13-year-old goalkeeper. A, B) X-ray and CT of the fracture (white
arrows) with a fragment displacement less than 2 cm and of diameter smaller than 2 cm; C) X-ray showing fracture
consolidation one year after trauma (white arrow).
Figura 3. — Frattura-avulsione della SIAS sinistra in un portiere di 13 anni. A, B) radiografia e CT della frattura (frecce bianche) con frammento osseo scomposto meno di 2 cm e di diametro minore a 2 cm; C) radiografia che dimostra
la consolidazione della frattura un anno dopo il trauma (freccia bianca).
godistrophy and Sudeck syndrome have been
used in literature in order to describe the same
clinical entity.55
CRPS is a type of arthropathy combining a
painful syndrome with locoregional trophic
disturbances.56 This poorly understood and
underdiagnosed disorder was first reported in
1959 by Curtiss and Kincaid.57 They described
three cases of transient demineralisation of the
hip in the third trimester of pregnancy. Since
then various different clinical entities characterized by bone marrow edema have been
described. These include bone marrow edema
syndrome (BMES), transient osteoporosis of the
hip (TOH) and regional migratory osteoporosis
(RMO).55, 56, 58 Their similarities brought some
authors to include such clinical conditions under a unique entity, but it is now widely accepted their distinction from CRPS with specific
clinical and imaging features, even if they are
not related to sport and there are no reports
in the literature of these diseases in the ath-
12
rodistrofia e sindrome di Sudeck sono termini utilizzati in letteratura per descrivere la stessa entità
clinica 55.
La CRPS è una patologia articolare e peri-articolare muscolo-scheletrica in cui la sintomatologia
dolorosa è associata a disturbi trofici loco-regionali 56. Questa malattia, che tuttora per molti è sconosciuta e non chiara e spesso è mal interpretata, è
stata per la prima volta descritta da Curtiss e Kincaid nel 1959 in tre casi di demineralizzazione
transitoria dell’anca in donne al terzo trimestre di
gravidanza 57. Prima di allora, diverse malattie apparentemente simili e caratterizzate dalla presenza
di edema osseo, chiamate con nomi diversi quali
“bone marrow edema syndrome” (BMES), osteoporosi transitoria dell’anca (TOH) e osteoporosi
regionale migratoria (RMO), erano state osservate 55, 56, 58. Le loro similitudini hanno indotto molti
autori a considerarle un’unica forma morbosa, anche se attualmente è riconosciuta la loro differenza
rispetto alla CRPS. Ognuna di queste patologie, che
non sono correlate all’attività sportiva e mai sono
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letes.55, 59 CRPS, which sometimes has been
associated to sport participation,6 is characterized by sensory, autonomic, motor, skin and
bone changes associated to pain and impaired
functioning.60 CRPS may develop as a consequence of trauma affecting the limbs, with or
without an identifiable nerve lesion. To differentiate the presence or absence of nerve lesion, two categories of CRPS, type 1, with no
identifiable nerve injury, and CRPS type 2, with
identifiable nerve injury, have been proposed.61
The incidence of CRPS type 1 varies from 5 to
25/100,000 per year and is higher with increasing age (peak at 40-60 years) and in females
(F:M 4:1).62, 63 This difference is more evident in
female athletes, who are more prone to develop
CRPS type 1 then boys (6:1 ratio).64, 65 Some authors reported a higher incidence of CRPS type
1 during pregnancy, period in which pelvic or
lower extremity pain are more difficult to diagnose.55, 66 Our experience and review of the
literature pose disagreement with this assumption. It is likely that these particular cases have
to be considered TOH or BMES instead of RSD,
because they have a different aetiopathogenesis
and are self–limiting with a relatively short clinical course 55, 56, 67 (Figures 4, 5).
Although in the general population, upper
limb and hands are more often involved, in athletes there is a more common localization in the
lower limbs and hips.6, 64 The etiology of CRPS
type 1 is likely to be multifactorial; probably
there is an abnormal increase in the activity of
sympathetic nervous system after a stimulus
with an electrical discharge, resulting in a direct activation of nerves and their abnormal response. Moreover, there may be an exaggerated
local inflammatory response to injury hesitating in disruption of the autoregulation of blood
flow, giving rise the classic phases of CRPS. In
athletic population the precipitating incident
may be a single acute minor trauma related to
sport on the involved segment and, as demonstrated in paediatric cases, psychological factors
may also have great influence. These considerations are confirmed by the higher incidence
of this disease in women runners affected by
the “female athletic triad”, in which mainly it is
localized to the hip.62, 63, 68 In these cases the
presenting symptom is a dull, burning groin
pain of rapid or gradual onset. The presence of
secondary changes such as skin distrophy, sensorymotor alterations and contractures, which
are typical of CRPS and may be helpful to distinguish this condition from the other types of
Vol. 67 - No. 1
state osservate in letteratura negli atleti, possiede
specifiche caratteristiche cliniche e di imaging 55, 59.
La CRPS invece, che alcune volte trova una concausa nell’attività sportiva 6, presenta tipicamente
oltre al dolore e all’impotenza funzionale, alterazioni della sensibilità e motorie, del sistema nervoso
autonomo, della cute e del tessuto osseo 60.
La sviluppo della CRPS può essere preceduto da
un trauma agli arti con associato o meno un concomitante interessamento nervoso periferico. La
CRPS può essere di tipo 1 (senza lesione nervosa) e
2 (con lesione nervosa) 61. L’incidenza di quella di
tipo 1 varia dal 5 a 25/100.000 per anno e tende
ad aumentare con il passare dell’età (picco tra 40
e 60 anni) ed è più frequente nelle femmine (F:M
4:1) 62, 63. In particolare nella popolazione sportiva tale differenza è ancora più evidente; infatti le
atlete di sesso femminile sviluppano questa forma
di CRPS più facilmente rispetto ai maschi (rapporto 6:1) 64, 65. Inoltre in letteratura è stata anche
riportata una maggior incidenza di CRPS tipo 1
durante la gravidanza, periodo in cui risulta ancor più complesso identificare l’origine del dolore
pelvico 55, 66. In realtà, secondo la nostra esperienza
e dalla revisione della letteratura, questi casi di pazienti in gravidanza devono essere considerati TOH
o BMES invece che CRPS poiché hanno una diversa
eziopatogenesi e sono autolimitanti con un decorso
clinico relativamente breve 55, 56, 67 (Figure 4, 5).
Nonostante nella popolazione generale gli arti
superiori e in particolare le mani risultino essere
più frequentemente coinvolti, negli atleti la localizzazione è più spesso agli arti inferiori incluse le
anche 6, 64. L’eziologia della CRPS tipo 1 è multifattoriale; alla base vi è probabilmente un’aumenta attività del sistema nevoso simpatico in risposta a uno
stimolo estrinseco che lo attiva in modo anomalo a
cui si associa un’esagerata reazione infiammatoria
locale, con un’alterazione della vascolarizzazione
tissutale che dà inizio al suo classico decorso “a
fasi”. Negli atleti l’evento scatenante può essere un
unico trauma d’entità minore che avviene durante l’attività sportiva e nelle forme pediatriche fattori
psicologici possono avere un ruolo importante nella patogenesi della malattia. Queste teorie vengono
supportate dall’osservazione di un’elevata incidenza di CRPS di queste forme all’anca nelle “runner”
affette dalla “female athletic triad” 62, 63, 68. In questi
casi la sintomatologia è caratterizzata da un dolore inguinale mal definito e urente ad insorgenza
acuta o graduale. Nelle localizzazioni al bacino la
presenza di alterazioni secondarie quali distrofia
cutanea e di turbe sensitivo-motorie, anche se poco
evidenti, può essere d’aiuto per differenziarle da altre forme di BME.
Una diagnosi precoce è difficile da fare a causa
13
POGLIACOMI
Figure 4.—Right groin pain in a female pregnant runner. A) X-ray with initial signs of osteoporosis; B, C) T1
and STIR MR images with diffused bone edema (white
arrows).
Figura 4. — Dolore pelvico anteriore destro in una “runner” in gravidanza. A) Radiografia con segni iniziali di
osteoporosi; B, C) immagini RMN T1 e STIR pesate con
edema osseo diffuso (frecce bianche).
Figure 5.—A, B) T1 and STIR MRI in coronal view in
the same patient 1.5 months after the beginning of rest
without weight bearing with decreasing of bone edema
(white arrows); C, D) MRI 6 months after the delivery
with complete reabsorption of bone edema.
Figura 5. — A, B) Immagini RMN T1 e STIR pesate in
proiezione coronale nello stesso paziente 1 mese e mezzo
dopo l’inizio del periodo di riposo senza carico con evidente decremento dell’edema osseo (frecce bianche); C,
D) RMN 6 mesi dopo il parto con completo riassorbimento
dell’edema osseo.
BME diseases, is less evident when the pathology is localized to the hip and pelvis.
Early diagnosis is difficult because clinical
and radiographic alterations are not specific.
Clinical evaluation may render suspicious the
sports physicians thus suggesting the diagnosis. Radiographically, severe diffuse osteopenia
is observed early.55 Bone scintigraphy provides
diagnosis in early stage of disease revealing
homogeneous diffuse rather than regional increased uptake.55, 59 The appearance of the diffuse periarticular tracer uptake may be useful
to differentiate CRPS from other BME diseases.
Also MRI findings are useful for this differential diagnosis.55, 59 MRI may reveal edematous
periarticular soft tissues, diffuse bone marrow
edema of the affected joint and joint effusion.
A wide range of health professionals including anesthetists, rheumatologist, neurologists,
della aspecificità del quadro clinico e strumentale. Le radiografie tradizionali possono evidenziare
precocemente diffusi segni di osteopenia 55. La scintigrafia ossea, che è positiva già negli stadi precoci
della malattia, mostra una diffusa captazione del
mezzo di contrasto piuttosto che un suo “uptake”
localizzato 55, 59, ciò facilitando una sua differenziazione dalle altre forme di BME. Anche la RMN
può essere utilizzata per fare diagnosi differenziale, evidenziando un tipico edema periarticolare dei
tessuti molli associato ad un diffuso edema osseo e
versamento dell’articolazione interessata 55, 59.
Vista l’atipicità e le peculiarità di questa malattia, spesso per la gestione dei pazienti affetti da
CRPS sono necessarie figure professionali multispecialistiche che comprendano anestesisti, reumatologi, neurologi, fisiatri e ortopedici 60. Il trattamento della CRPS ha l’obiettivo di risolvere il dolore
e ripristinare la funzionalità articolare. A tal fine
14
Marzo 2014
POGLIACOMI
physical and rehabilitation medicine specialists, orthopaedists and some others may be
involved in the management of patients with
CRPS.60 There are two aims of the treatment of
CRPS: relieving pain and restoration of function. For these objectives pain management
strategies, physical and occupational therapy
for sustaining and restoring limb function,
and psychological intervention have an equal
role.61, 69
The importance of differentiating CRPS from
other types of BME diseases depends on the
different evolution of the two conditions. CRPS
is not self–limiting and, if it is not treated, it may
determine severe disability.55 Many treatments
have been proposed but few are supported by
randomized controlled trials, thus rendering
CRPS management challenging. Administration
of ascorbic acid is currently advocated as a prevention treatment. Pain management consists
of corticosteroids (prednisone and prednisolone), morphine, amitriptyline, carbamazepine,
gabapentin, ketamine, biphosphonates, vasodilators (nifedipine), and spasmolytics (benzodiazepines, oral baclofen). However, only some
of them are used with proven efficacy.69-71 Evidence-based guidelines for the management of
CRPS include occupational therapy and physiotherapy (sensory motor treatment, exercise
including stretching, active range of motion,
quarter–based exercises, stresses loses as well
as mirror box therapy).72 Failure to respond to
non-invasive methods should be followed by
the use of stellate ganglion blockade, lumbar
sympathetic blockade, and spinal cord stimulation, brachialis plexus blockade, epidural infusion analgesia, peripheral nerve stimulation
and Transcutaneous Electrical Nerve Stimulator
(TENS).70, 73
Osteitis pubis
Osteitis pubis is a general description of pathology involving the pubic symphysis which
is the result of repetitive twisting and cutting
movements that initiate a lytic response in the
bone.
It is common in athletes, particularly soccer
players (Figure 6), long distance runners and
hockey players which are typically involved in
sports requiring significant twisting, turning or
kicking.74
Its incidence in athletes is between 2-5%, and
can reach up to 18% in male football player 1, 75
Vol. 67 - No. 1
sono parimente importanti le terapie antalgiche, le
terapie fisiche e occupazionali nonché un adeguato
supporto psicologico 61, 69.
La differenziazione della CRPS dagli altri tipi
di BME è importante perché queste due condizioni
hanno diverse evoluzioni. La CRPS non è autolimitante e, se non trattata, può esitare in una grave
disabilità 55. Tra i diversi trattamenti proposti solo
alcuni sono supportati da studi clinici controllati, il
che rende la gestione della CRPS ancor più problematica. L’utilizzo dell’acido ascorbico come trattamento preventivo è attualmente indicato. Il dolore
può essere controllato con la somministrazione di
corticosteroidi (prednisone e prednisolone), morfina, amitriptilina, carbamazepina, gabapentin,
ketamina, bifosfonati, vasodilatatori (nifedipina)
e spasmolitici (benzodiazepine e baclofen per via
orale), anche se non per tutti la loro reale efficacia
è provata 69-71. Le linee guida includono inoltre la
terapia occupazionale e la fisioterapia (rieducazione sensitivo motoria, esercizi di “stretching”, kinesiterapia attiva, esercizi globali degli arti, esercizi in
carico assiale e la “mirror box therapy”) 72. Qualora
non si abbia una risposta sufficiente al trattamento
non invasivo, si può ricorrere a tecniche alternative
che si basano su blocchi gangliari del simpatico e
del plesso brachiale, sulla stimolazione midollare o
nervosa periferica, sull’analgesia con infusione epidurale e sulla TENS 70, 73.
Osteite pubica
L’osteite pubica è una patologia che coinvolge la
sinfisi pubica, risultante da movimenti ripetitivi di
torsione e taglio che comportano a lungo andare
osteolisi ossea localizzata.
È particolarmente comune nei calciatori (Figura
6), maratoneti e giocatori di hockey, e comunque
in atleti che sono tipicamente coinvolti in sport di
torsione, calcio o caratterizzati da frequenti cambi
di direzione 74.
La sua incidenza negli atleti è variabile dal 2%
al 5% e può arrivare al 18% nei calciatori maschi 1, 75 con un picco tra i 30 e 40 anni 76.
Dal punto di vista eziopatogenetico sono state
prese in considerazione svariate ipotesi e concause. Ad oggi la maggior parte degli autori crede che
questa patologia derivi da un’instabilità della sinfisi
pubica, causata da stress cronici di taglio e compressione conseguenti a sbilanciamenti ed alterazioni della tensione delle inserzioni tendinee. La
risultante alterazione biomeccanica può favorire lo
sviluppo di un processo infiammatorio cronico con
osteite e periostite reattiva 4, 77-79.
I pazienti solitamente lamentano dolore che si
15
POGLIACOMI
and is most frequent between the ages of 30
and 40 years.76
Several etiologies have been previously
��
pro��
posed including adductor or rectus femoris
��
in��
jury, overuse or anterior instability. Today, the
majority of authors believe that this pathology
origins from instability of the pubic symphysis,
because of chronic repetitive shear and distraction injuries and unbalanced tensile stress from
its muscle attachments. The resultant alteration
in biomechanics may produce an inflammatory
response, with osteitis and periostitis.4, 77-79
Patients commonly complain of pain in kicking, running, jumping or twisting that is localised over the symphysis and may radiate suprapubically or into the groin.1 This symptom
may be intensified with resisted adduction of
the tight. In this later aspect, symptoms should
not be confused with post surgical osteitis pubis following laparoscopic inguinal hernia repair, which resolves with time.5
Differential diagnosis of infection, inguinal
hernia and adductor muscular tears is difficult
to make because of the presence of several
structures in the region and the complexity of
the pelvic anatomy.
Radiographs of the pubic simphysis may
show subchondral sclerosis, symphyseal irregularity and bone reabsorption (Figure 6). A
“flamingo view” may be useful to highlight an
associated symphysis instability which presents
with a 2 millimeters variance between the pubic rami.75 Furthermore, an MRI can also show
associated intraosseous edema 80, 81 (Figure 6).
Bone scan may show increased uptake at the
symphysis, although��
it��
can take months to become positive in some athletes.80-83
Osteitis pubis may be treated conservatively
with relative rest, non steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), physiotherapy focusing
on core stability, muscle balance and activity
modification. Local corticosteroid injection may
be diagnostic for localising pain and provide
some transitional therapeutic benefits and, for
this reason, this therapy remains controversial.
Surgical treatment is indicated in patients who
have an incomplete response to less invasive
therapy and is based on adductor tenotomy. In
spite of treatment, osteitis pubis tends to have a
protracted course and may take up to 6 months
or more to return ��
to ��
a preinjury level of functioning.5, 84 Once the patient is pain free, stretching and hip range of motion may be started and
protracted in the following months in order to
avoid recurrences.4, 5, 75, 82, 84
16
localizza a livello della sinfisi pubica e che può irradiarsi superiormente a questa o all’inguine ed è
esacerbato dal gesto del calciare, correre, saltare,
dopo movimenti rotatori della pelvi 1 e in adduzione
contro resistenza dell’arto inferiore. Tale quadro clinico non deve essere confuso con quello di un’osteite
pubica post-chirurgica che solitamente può insorgere dopo riparazione laparoscopica di un’ernia inguinale e può risolversi spontaneamente nel tempo 5.
La diagnosi differenziale che include infezioni,
ernie inguinali e lesioni agli adduttori è difficile
da fare.
Le radiografie della sinfisi pubica possono evidenziare sclerosi sub-condrale, irregolarità della
corticale e segni di riassorbimento osseo (Figura 6).
La proiezione radiografica denominata “flamigo view” è spesso utile per evidenziare un’associata
instabilità sinfisaria, in cui è visibile un dislivello
maggiore di 2 millimetri tra i rami pubici 75. Una
RMN può inoltre dimostrare la presenza di edema
intraosseo concomitante 80, 81 (Figura 6).
Figure 6.—Osteitis pubis in a 19-year-old soccer player.
A) Pelvis X-ray with subchondral sclerosis and symphyseal irregularity; B) MRI with the same details and bone
marrow edema (white arrows).
Figura 6. — Osteite pubica in un calciatore di 19 anni.
A) Radiografia del bacino con sclerosi subcondrale e irregolarità sinfisaria; B) RMN con gli stessi reperti e edema osseo associato (frecce bianche).
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POGLIACOMI
Other pathologies
Although some conditions are not typical
in athletes or related to a specific sport, they
have to be always considered in the differential diagnosis of anterior pelvic and groin
pain, especially if conventional treatments
provide no benefit.
Patient history, clinical signs, symptoms and
time of onset may raise suspicion in the physicians, which will lead in the correct diagnosis of these atypical pathologies in athletes.
X-ray and more specific instrumental exams such as MRI, CT and scintigraphy may
help for the diagnosis but also to plan the
proper therapy, thus improving the management of these particular clinical entities.
Osteoid osteoma
Osteoid osteoma (OO) was first described
by Jaffe in 1935 85 and it may be defined as
a benign bone-forming lesion composed of
a nidus of vascular osteoid tissue and woven
bone lined by osteoblasts. It encounters approximately 12% of all benign bone tumours
and it is the third most common benign bone
neoplasm after osteochondroma and nonossifyng fibroma.86 This lesion is typically observed in children, adolescent and young
adults with more than 80% of cases between
the age of 5 and 30 years.87 There is male predominance, with a reported male to female
ratio of 4:1.86, 87 Even though there may be
considerable inflammation around the nidus,
the tumor itself rarely exceeds 1.5 cm.85-87
The pathogenesis of OO is controversial.
Some authors believe that is a benign neoplasm while others believe that may represent an unusual healing process or arise on
an inflammatory basis.88 In the majority of
cases it is centered inside the cortex of the
bones and a preferential involvement of the
proximal diaphysis and metaphysis of the femur (Figure 7) and tibia and of the femoral
neck have been described.89-91 Location of
OO in cancellous bone is rare and even rarer
is inside the joint, subperiostally and endosteally.92
The typical symptom is pain, which worsens at night with resultant sleep deprivation 111
and usually dramatically reduces itself after
the assumption of salicilate or others NSAIDs.
Pain, that in athletes may be exacerbated by
activity, is initially described as a dull ache
Vol. 67 - No. 1
Infine la scintigrafia ossea mostra un aumento
della captazione a livello sinfisario, anche se questo
reperto in alcuni atleti può diventare positivo tardivamente dopo mesi 80-83.
L’osteite pubica viene inizialmente trattata con
metodi conservativi quali riposo, farmaci antiinfiammatori non steroidei (FANS), fisioterapia
specifica che si basa sulla “core stability” e il bilanciamento delle forze muscolari ed eventualmente modificando l’esecuzione del gesto atletico. L’infiltrazione di corticosteroidi può essere
utile per localizzare il dolore e può condurre ad
alcuni benefici temporanei, anche se proprio per
questo il suo utilizzo rimane controverso. Il trattamento chirurgico è indicato in quei pazienti che
non hanno beneficiato di quello non invasivo e si
basa essenzialmente sulla tenotomia dei muscoli
adduttori della coscia. L’osteite pubica ha generalmente un decorso molto lento e possono essere
necessari anche 6 mesi o più per tornare ai livelli
antecedenti all’infortunio 5, 84. A sintomatologia
algica regredita il paziente dovrà riacquisire il
normale range articolare dell’anca anche con
esercizi di stretching specifici che andranno protratti nel tempo per evitare l’insorgenza di recidive 4, 5, 75, 82, 84.
Altre patologie
Alcune patologie che causano dolore pelvico anteriore non sono tipiche degli atleti o ricollegabili
ad una specifica attività sportiva, ma nonostante
ciò devono sempre essere considerate nella diagnosi differenziale in questa categoria di pazienti, soprattutto quando i trattamenti convenzionali non
sono stati risolutivi.
L’anamnesi, i segni clinici, i sintomi e il momento della loro insorgenza devono fare insospettire il
medico che potrà così arrivare ad una diagnosi
corretta di queste condizioni atipiche dell’atleta.
La radiologia convenzionale ed esami più specifici quali RMN, CT e scintigrafia ossea aiutano non
solo a fare diagnosi ma anche per pianificare e intraprendere una corretta terapia, così da migliorare il loro management.
Osteoma osteoide
L’osteoma osteoide (OO), inizialmente descritto da Jaffe nel 1935 85, può essere definito come
una lesione ossea benigna costituita da un “nidus” di tessuto osteoide vascolarizzato circondato da un orletto sclerotico. Rappresenta circa il
12% di tutti i tumori ossei benigni ed è il terzo
per frequenza dopo l’osteocondroma e il fibroma
17
POGLIACOMI
Figure 7.—Osteoid osteoma of left proximal metaphysis
of the femur in a 22-year-old runner. A, B) preoperative
CT and MRI which show the nidus surrounded by a line
of sclerosing bone (arrows); C) RFA under CT-guidance;
D) MRI 4 months after RFA in which bone remodelling is
progressing (circle).
Figura 7. — “Runner” di 22 anni con osteoma osteoide
della metafisi prossimale del femore sinistro. A, B) CT e
RMN preoperatoria che dimostrano il “nidus” circondato
da un orletto sclerotico (frecce); C) ablazione con radiofrequenze sotto guida CT; D) RMN 4 mesi dopo l’ablazione in cui il rimodellamento osseo è in evoluzione (cerchio).
but may progress to severe localized pain
over the site of the lesion. This symptom is
thought to be mediated by release of prostaglandins, which helps to explain the relief
experienced after the ingestion of prostaglandin inhibitors.89-97 Depending on the location,
other less common clinical manifestations include growth disturbance and bone deformity.96 If the lesion is located within a joint capsule, it may cause joint swelling, synovitis and
restricted mobility.96 This is what happens in
trochanteric and femoral neck locations in
which the pain is referred at the groin region
and is frequently associated to rigidity and
reduced range of motion (ROM) of the hip
joint.96, 97
Imaging is necessary to have a definitive
18
nonossificante 86. Questa patologia è tipica dei
bambini, adolescenti e giovani adulti con oltre
l’80% dei casi in età compresa tra 5 e 30 anni 87
con prevalenza nel sesso maschile rispetto al femminile (rapporto 4:1) 86, 87. Nonostante possa essere presente una notevole reazione infiammatoria
intorno al “nidus”, il tumore raramente supera
la dimensione di 1 centimetro e mezzo 85-87.
La patogenesi dell’OO è controversa. Alcuni
autori lo considerano una neoplasia benigna
mentre altri ritengono che possa svilupparsi in
seguito ad un processo di guarigione/riparazione tissutale anormale o su base infiammatoria 88.
Nella maggior parte dei casi è localizzato all’interno della corticale ossea con sede preferenziale nella diafisi e metafisi prossimale del femore
(Figura 7) e della tibia e nel collo femorale 89-91.
Una localizzazione all’interno dell’osso spugnoso è rara come lo sono ancor di più le forme iuxta e intra-articolari, subperiostali ed endostali 92.
Il sintomo tipico d’insorgenza è il dolore, che
peggiora di notte portando a una deprivazione
del sonno e che solitamente regredisce con l’assunzione di salicilati o altri FANS. Il dolore, che
spesso negli atleti peggiora con l’attività sportiva,
viene inizialmente descritto come sordo e aspecifico e che successivamente tende a localizzarsi
in corrispondenza della lesione. Tale sintomatologia sembra essere mediata dal rilascio di prostaglandine dal tumore stesso e ciò spiegherebbe
l’effetto antidolorifico dei farmaci inibitori delle
prostaglandine 89-97. A seconda della localizzazione scheletrica, altre manifestazioni cliniche
meno comuni includono disturbi della crescita
e deformità ossee 96. Qualora la lesione sia intraarticolare, può causare tumefazione, sinovite
reattiva e limitazione dell’articolarità 96, come
avviene per quelle che interessano il collo femorale in cui il dolore è irradiato in regione inguinale ed è spesso associato a rigidità e riduzione
dell’articolarità dell’anca 96, 97.
L’utilizzo delle varie metodiche d’imaging è
necessario per arrivare alla diagnosi definitiva,
anche se nelle fasi iniziali della malattia, i reperti potrebbero essere aspecifici. La radiologia convenzionale, che spesso non riesce ad identificare
e localizzare la lesione, qualora positiva, mostra
una zona di radiolucenza circolare o ovoidale
(“nidus”) circondato da una zona di sclerosi reattiva 86, 87, 93. La scintigrafia ossea, che evidenzia una marcata ipercaptazione nel “nidus”, è
di particolare aiuto nell’identificare la neoplasia
in quei casi in cui le radiografie sono normali
o poco significative 92. La CT, che per molti rimane l’indagine di scelta per diagnosticare un
OO, permette la visualizzazione del “nidus” in
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diagnosis, however in early stages, findings
might be uncharacteristic. Radiographically,
OO’s show a circular or ovoid lucency representing the nidus surrounded by a variable
zone of reactive sclerosis but detection and
localization of the lesion with this technique
is difficult.86, 87, 93 Bone scintigraphy demonstrates a markedly increased uptake at the site
of the nidus and may be useful for lesion detection, particularly in cases with normal or
nearly normal radiographic findings.92 Computed tomography (CT) remains the modality of choice for diagnosing osteoid osteomas,
thus allowing to visualize the nidus in more
than 85% of cases 95, 96, 98 and aiding in planning of surgical approach. MRI in diagnosing
OO’s remains controversial, even if some authors advocate it as the preferred diagnostic
method.99 The imaging findings may be nonspecific and may mimic those of a stress fracture or osteomyelitis especially if extensive
surrounding edema obscures the nidus.99 MRI
associated with contrast medium improves
overall diagnostic accuracy.87, 95, 98, 99
OO may be self-limiting.100 Salicilate or
other NSAIDs medications frequently provide
effective pain control, but long-term therapy
may be unacceptable because of its possible
complications.95 Open surgical resection has
historically been the treatment of choice for
OO, with success rates of 88-97%.101, 102 The
main problem of this technique is the intraoperative identification and the fact that the
resection leaves a bone defect that may be
vulnerable to fracture. Less invasive or percutaneous ablation techniques are less aggressive and are preferable in locations difficult
to reach with open surgery, such as hip, and
in athletes, in which faster return to sport
activity is a primary aim. Different less invasive techniques may be performed. Percutaneous radiofrequency ablation (RFA), which
involves the use of thermal coagulation to
induce necrosis inside the lesion, should be
considered the current and preferred method
of these less invasive treatments with reported
success rates approaching 90%.103-106 The procedure is performed under CT-guide in order
to better localize the tumor 95, 101-106 (Figure 7).
Paget disease of bone
Paget disease of bone (PDB), also known as
“osteitis deformans”, was first described in 1876
by the English surgeon Sir James Paget.107 It is
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oltre l’85% dei casi 95, 96, 98 ed è di grande aiuto
nella pianificazione del trattamento e dell’accesso chirurgico. L’utilizzo della RMN nell’iter
diagnostico dell’OO rimane controverso. Alcuni
autori sostengono che sia la metodica di imaging
migliore per fare diagnosi 99; altri invece sottolineano come i risultati della RMN per questa
patologia possano essere aspecifici soprattutto se
l’edema osseo nasconde il “nidus” e difficilmente distinguibili da quelli osservati in fratture da
stress e nelle osteomieliti 99. La RMN con mezzo
di contrasto, se eseguibile, è sicuramente caratterizzata da un’accuratezza diagnostica maggiore 7, 95, 98, 99.
L’OO può essere auto-limitante 100. I salicilati o
gli altri FANS sono utili per il controllo del dolore,
ma il loro utilizzo a lungo termine è sconsigliato
a causa delle possibili complicanze 95. L’asportazione chirurgica a cielo aperto è stata storicamente il trattamento di scelta per questa patologia, con una percentuale di successo variabile
dall’88% al 97% dei casi 101, 102, nonostante sia
difficile localizzare intraoperatoriamente la lesione. Inoltre, l’asportazione del tumore può indebolire la struttura ossea rendendola più vulnerabile a fratture secondarie. Le tecniche di
ablazione percutanea risultano essere meno invasive e aggressive e sono da preferire soprattutto
per OO situati in sedi difficili da raggiungere con
la chirurgia a cielo aperto e negli atleti, in cui
l’obiettivo primario del trattamento è il ritorno
all’attività sportiva il più precocemente possibile.
Tra le differenti tecniche a “minor aggressività”
disponibili, l’ablazione percutanea con radiofrequenze (RFA), che produce necrosi mediata
dal calore all’interno del tumore, è attualmente
considerata il metodo “a minor invasività” migliore e più utilizzato, con un tasso di successo
di circa il 90% 103-106. La procedura è solitamente
CT guidata al fine di localizzare meglio la neoplasia 95, 101-106 (Figura 7).
Malattia ossea di Paget
La Malattia ossea di Paget (PDB), nota anche
come “osteite deformante”, è stata inizialmente
descritta nel 1876 dal chirurgo inglese Sir James
Paget 107. Si tratta di una malattia scheletrica focale in cui il rimodellamento osseo risulta accelerato, con un iniziale aumento del riassorbimento
seguito da un’aumentata attività osteoblastica.
Questa malattia ha un’incidenza variabile tra
l’1% e il 2% e interessa prevalentemente soggetti di sesso maschile di età superiore ai 55 anni.
Solitamente viene coinvolto lo scheletro assiale
19
POGLIACOMI
a focal skeletal disorder in which bone remodeling is accelerated, with an initial increase in
bone resorption followed by excessive osteoblastic activity.
PDB is a common disease affecting 1-2% of
people older than 55 years which predominates in males. The axial skeleton is preferentially affected, and common sites of involvement include the pelvis (70% of cases), femur
(55%), lumbar spine (53%), skull (42%), and
tibia (32%). The aetiology of PDB remains unknown, but evidence support both genetics and
viral possible causes. Pagetic bone lesions show
evidence of increased osteoclastic bone resorption, which is accompanied by other abnormalities such as marrow fibrosis, increased vascularity of bone, and increased but disorganized
bone formation.108-110
Most patients are asymptomatic and for this
reason the diagnosis is the consequence of an
incidental finding of a raised serum alkaline
phosphatase or an abnormal radiograph.111
However, pain at rest and at night is the most
common presenting symptom and results from
increased vascularity, expanding lytic lesions,
bowing or other deformities of the extremities.112 The evolution of PDB may be associated
with complications such as secondary osteoarthritis in joints near to deformities, fractures, cardiovascular insufficiency and malignancy transformation of the primitive bone alteration.111, 112
Typical radiological features of osteosclerosis
alternating with areas of osteolysis and bone
expansion confirm the diagnosis. Radionuclide
bone scan is less specific but more sensitive
than X–ray for identifying sites of active skeletal
lesions. CT and MRI, with or without contrast
medium, are more useful in order to detect malignant transformation even if definitive diagnosis of malignancy requires bone biopsy.111-113
The treatment, which is indicated in symptomatic patients and also asymptomatic who are
at risk for complications, is mainly conservative
and based on biphosphonate therapy, which
inhibit osteoclastyc activity thus normalizing
bone turn-over.114 Some non-pharmacological
approaches such as acupuncture, physiotherapy, hydrotherapy, and TENS can also be used
for pain control.115 Surgical intervention is frequently required for the management of complications.116 The most common indication for
surgical treatment is joint replacement for osteoarthritis, but others include fracture fixation,
osteotomy to correct bone deformity and surgery to correct spinal stenosis.111, 117-120
20
e le sedi più comunemente colpite sono il bacino (70% dei casi), il femore (55%), la colonna
lombare (53%), il cranio (42%) e la tibia (32%).
L’eziologia di questa patologia rimane sconosciuta ma evidenze scientifiche supportano sia una
teoria genetica sia infettiva da causa virale. Le
lesioni ossee di natura pagetica sono caratterizzate da un incremento del riassorbimento osseo
mediato dagli osteoclasti accompagnato da altre
anomalie quali una fibrosi midollare, un’aumentata vascolarizzazione ossea e un incremento della neoformazione di osso strutturalmente
disorganizzato 108-110.
La maggior parte dei pazienti è asintomatica e per questo motivo la diagnosi è solitamente successiva a un riscontro occasionale di un
rialzo della fosfatasi alcalina sierica o di una
radiografia con anomalie morfologiche 111. Tuttavia, qualora diventi sintomatica, l’esordio più
comune è il dolore a riposo e notturno dovuto
a un incremento della vascolarizzazione, a un
ampliamento delle lesioni litiche o all’instaurarsi di deformità ossee 112. L’evoluzione della PDB
può essere caratterizzato dallo sviluppo di complicanze quali l’osteoartrite secondaria nei punti
vicini alle deformità, fratture, insufficienza cardiovascolare e degenerazione maligna della primitiva lesione ossea 111, 112.
La diagnosi viene confermata dal riscontro di
tipiche alterazioni radiologiche con zone d’osteosclerosi alternate a zone di osteolisi e di iperplasia ossea. La scintigrafia ossea con radionuclide
risulta essere più sensibile ma meno specifica rispetto alla radiologia convenzionale nell’identificare i siti attivi di lesioni scheletriche. La CT e
la RMN, con o senza mezzo di contrasto, sono
più utili per rilevare eventuali degenerazioni
maligne, anche se la diagnosi definitiva di malignità necessita sempre della conferma tramite
biopsia 111-113.
Il trattamento, che è indicato sia nei pazienti
sintomatici che asintomatici a rischio di complicanze, è prevalentemente di tipo conservativo e si
basa sulla terapia con bifosfonati che inibiscono
il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti
così da normalizzare il turn-over osseo 114. Alcuni approcci non farmacologici come l’agopuntura, la fisioterapia, idrokinesiterapia e la TENS
possono essere utilizzati per il controllo del dolore 115. L’intervento chirurgico è spesso necessario
per la gestione delle complicanze 116 e quello più
frequente è la sostituzione articolare per degenerazione artrosica secondaria; altre procedure
includono l’osteosintesi delle fratture, le osteotomie correttive delle deformità ossee e la decompressione per stenosi midollare 111, 117-120.
Marzo 2014
POGLIACOMI
Legg–Calvè–Perthes disease
Morbo di Legg-Calvè-Perthes
Legg-Calvè-Perthes disease (LCPD) is an acquired pathology that is characterized by an
altered osteogenesis and chondrogenesis of
proximal femoral epyphysis as consequence
of a necrotic process of this ossific nucleus. It
is also known as idiopatic, avascular or aseptic
osteonecrosis and it was first described in early
1900 by three authors, Legg, Calvè and Perthes,
who discovered it independently in Germany,
France and United States.121, 122
It is a typical childhood disease, affecting 1
every 1500 children between 3 and 12 years old
(average 7 years of age). There is a great prevalence in male, with a male-to-ratio of 4:1. The
disease is bilateral in 10-15% of cases.122-124
The exact etiopathogenesis is unknown. It is
certain that there is an involvement of avascular
necrosis of the femoral head, secondary to occlusion of its blood supply, followed by resorption,
collapse and subsequent repair of the capital
femoral epiphysis, which sometimes results in a
disturbance of cartilage growth and anomalous
development of the femoral head. The ultimate
deformity of the hip joint may be extensive, can
exceed the remodelling healing capacity of the
developing epiphysis thus resulting in lower leg
impairment.122, 123, 125
Typically LCPD has an insidious onset in
which groin pain is transitory and exacerbated
by exercises with possible irradiation to the knee.
Limping and articular hip reduction of ROM are
secondary signs of this pathology. The diagnosis
of LCPD is not simple and often this disease is
misdiagnosed not only in the general population
but also in adolescent athletes who refer vague
and transitory groin pain during sports activities.24
Imaging, which normally includes plain radiographs with the standard projection of the hip,
may help to reach a definitive diagnosis. Radiographic exam has characteristic features in the
different phases and can be predictive of outcome of the disease. In its initial stages, radiographic findings may be normal and only MRI
can show localized necrotic modifications.126, 127
Subsequent alterations are detected with standard X-ray which shows a higher density of the
ossific nucleus which progressively flattens and
widens.127, 128
Treatment is based on containment of the
avascular femoral head within the acetabulum in
order to allow healing and remodelling of the affected cartilage. It consists in rest without weight
Il morbo di Legg-Calvè-Perthes (LCPD) è una
patologia acquisita dell’epifisi prossimale del
femore, che è stata descritta per la prima volta
nei primi anni del 1900 da tre distinti autori,
Legg, Calvè e Perthes, in Germania, Francia e
Stati Uniti, ed è caratterizzata da alterazioni
dell’osteogenesi e condrogenesi conseguenti ad
un processo necrotico dei suoi centri di ossificazione 121, 122.
Il LCDP è tipico dell’infanzia, con un’incidenza di 1 su 1500 bambini di età compresa tra i 3 e
12 anni (età media di 7 anni). Sono soprattutto
colpiti i maschi con un rapporto maschi/femmine di 4:1. Questa condizione si presenta bilateralmente nel 10-15% dei casi 122-124.
L’esatta eziopatogenesi è tuttora incerta. Di
sicuro si ritiene che la testa del femore sia colpita da un processo di necrosi secondario ad un
danno ischemico vascolare a cui segue una fase
di riassorbimento, collasso e successivo rimodellamento dell’epifisi femorale, che può esitare
alle volte in anomalie dei processi di crescita encondrali. La deformità finale dell’articolazione
dell’anca può essere più o meno estesa e può addirittura condurre nei casi più gravi a dismetrie
degli arti inferiori 121, 123, 125.
Questa patologia ha tipicamente un esordio
insidioso e si manifesta con dolore all’inguine
transitorio esacerbato dall’esercizio fisico, con
possibile irradiazione al ginocchio. Segni secondari di questa condizione possono essere la zoppia e una riduzione dell’articolarità dell’anca.
La diagnosi di LCPD non è semplice e tale patologia spesso è misconosciuta sia nella popolazione
generale sia negli atleti adolescenti, che di solito
lamentano dolore pelvico anteriore mal localizzato che compare durante l’attività sportiva 24.
Le radiografie del bacino nelle proiezioni
standard sono utili per una diagnosi definitiva,
mostrando i segni caratteristici delle varie fasi
della malattia che sono predittivi dell’outcome
della stessa. Nelle fasi iniziali le radiografie possono essere normali e soltanto tramite RMN è
possibile visualizzare segni di necrosi localizzata 126, 127. Le successive modificazioni sono invece
ben evidenti anche con le radiografie convenzionali, che mostrano un aumento della densità del
nucleo di ossificazione che progressivamente si
appiattisce e si allarga 127, 128.
Il trattamento ha l’obiettivo di mantenere la
testa del femore centrata all’interno dell’acetabolo in modo da favorirne i processi riparativi e di
rimodellamento, di prevenire ulteriori deformazioni e di controllare la sintomatologia dolorosa;
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bearing, which is usually obtained with a Thomas
pelvic orthosis, with the aim to control the symptomatology and to prevent further deformations.
This treatment is continued until x–Ray shows ossification of the nucleus and the patient is symptom free. In evolving lesions the containment of
the femoral head inside the acetabulum may be
achieved surgically through different osteotomies. In any cases, long term risks in athletes and
in the general population with LCPD include the
risk for early secondary osteoarthritis.122-124, 128, 129
esso consiste essenzialmente in riposo con arto
in scarico che è ottenuto mediante ortesi pelvica
tipo Thomas. La terapia deve essere continuata
finché le immagini radiografiche non mostrano
l’ossificazione del nucleo cartilagineo e il paziente è asintomatico. Nelle forme che evolvono
negativamente può essere indicato, con lo stesso
obiettivo, il trattamento chirurgico osteotomico.
In tutti i casi il rischio a lungo termine sia per
gli atleti sia per la popolazione generale è quello di sviluppare un’artrosi secondaria precoce
dell’anca 122-124, 128, 129.
Slipped femoral capital epiphysis
Slipped femoral capital epiphysis (SFCE) is a
pathology provoked by the slipping of the proximal femoral epiphysis on its neck in line with its
growth plate, which is mainly directed posteroinferiorly.130-132
It is the most frequent hip pathology in children and adolescents, especially between 8 and
15 years of age. Prevalence rate is 10.8/100,000
favouring males over females with a sex ratio of
2:1.130, 133, 134
Onset of bone misalignment between the
epiphysis and neck of the femur usually occurs
following a minor trauma and is facilitated by a
structural weakening of the growth plate cartilage. In 30% of the cases it is bilateral. It is now
widely accepted that the pathology is multifactorial;130, 133, 135, 136 predisposing factors include
metabolic or hormonal disturbance such as adipose–genital dystrophy, obesity and a somatic development which is faster than normal. Slipping
can be acute but it is usually subacute or chronic,
progressive and insidious, causing symptoms after a minor trauma.
Although this pathology may appear to have
little to do with sport and athletes, it has to be
considered that the number of children and adolescent athletes performing high impact sports in
lower extremities is progressively rising, and that
its “primum movens” can be a minor trauma related to sport activities.24
Furthermore, a misdiagnosis or erroneous
treatment can lead to osteoarthritis or deformity
of the proximal femur favouring the development
of femoro-acetabular impingement, which represents one of the main causes of anterior pelvic
pain in athletes (17-28%).137, 138
Most common clinical symptoms include
limping and diffuse pain in the groin area, sometimes irradiating towards the thigh and knee. The
involved extremity is shortened and constantly
22
Epifisiolisi
L’epifisiolisi (SFCE) è una patologia causata dallo scivolamento dell’epifisi prossimale del
femore sul collo lungo la sua cartilagine di accrescimento, solitamente in direzione posteroinferiore 130-132.
È la causa più frequente di dolore all’anca nei
bambini e colpisce, principalmente tra gli 8 e 15
anni. La prevalenza è di 10,8/100.000 preferendo il sesso maschile con un rapporto maschi/femmine di 2:1 130, 133, 134.
La perdita dei normali rapporti tra epifisi e
collo del femore è facilitato da una debolezza
strutturale della cartilagine di accrescimento.
Nel 30% dei casi è bilaterale. È attualmente riconosciuto che l’eziopatogenesi sia multifattoriale 130, 133, 135, 136; possono predisporre l’insorgenza della patologia disordini metabolici come
la sindrome adiposo-genitale, l’obesità e un accrescimento somatico più veloce del normale. Lo
scivolamento può avvenire in modo improvviso
ed acuto anche se nella maggior parte dei casi
si instaura in forma cronica, progressiva e insidiosa e molto spesso l’anamnesi è positiva per un
trauma antecedente di lieve entità.
Questa patologia non sembra essere associata
ad una attività sportiva specifica; tuttavia, considerando che sempre un maggior numero di
bambini e adolescenti pratica sport da impatto
che possono causare traumi minori agli arti inferiori che possono rappresentarne l’evento “scatenante”, anche negli atleti si deve considerare
la SFCE nella diagnosi differenziale del dolore
pelvico anteriore 24.
Una diagnosi o un trattamento inadeguato
possono favorire lo sviluppo di coxartrosi o deformità che esitano in conflitto femoro-acetabolare,
che è riconosciuto come una delle più frequenti
cause di dolore pelvico anteriore negli atleti (1728%) 137, 138.
I sintomi più comuni includono zoppia e do-
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POGLIACOMI
extra-rotated, and pathognomonic is the limitation of the intra-rotation of the hip.130, 133, 139, 140
Diagnosis, which is difficult in the early stages, is confirmed by conventional radiographs
which allow to differentiate the pathology in
pre-epiphysiolysis, acute, subacute and chronic
SFCE.133, 138
Treatment is always surgical and depends on
the severity of the displacement and whether the
lesion is acute or chronic. The goal is always to reestablish the normal alignment between the neck
and head of the femur in order to avoid its osteonecrosis and secondary coxarthrosis.133, 141, 142
Conclusions
Groin injuries in sports are not uncommon.
They often represent a diagnostic and therapeutic challenge even in the most skilled physicians.
The differential diagnosis of pain around the hip
is wide and includes bone injuries, intra-articular
and extra-articular soft tissues and tendon pathologies, nervous entrapments and visceral diseases.
An accurate assessment of the problem must be
preceded by a precise history and physical examination. Appropriate use of imaging, along
with clinical findings, lead to an accurate diagnosis and subsequent appropriate management
of these patients to ultimately allow them to return to their sport activities. In particular, in more
complex cases a preplanned multidisciplinary
approach, which involves several different medical and surgical specialists, should be warranted
in order to improve their management.
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irradiazione alla coscia o al ginocchio. L’arto colpito risulta accorciato e costantemente in
atteggiamento di extrarotazione; patognomonica è la limitazione dell’intrarotazione dell’anca 130, 133, 139, 140. La diagnosi, più difficile negli
stadi iniziali, è confermata dalle radiografie che
permettono di suddividere la SCFE in pre-epifisiolisi, epifisiolisi acuta, subacuta e cronica 133, 138.
Il trattamento, che è sempre chirurgico e dipende dalla entità dello scivolamento e se la lesione è acuta o cronica, ha l’obiettivo di ristabilire i normali rapporti tra epifisi e collo del femore
al fine di evitare l’osteonecrosi e la coxartrosi
secondaria 133, 141, 142.
Conclusioni
Le lesioni della regione dell’anca e della pelvi
nell’atleta non sono infrequenti e rappresentano
spesso una sfida di diagnosi e trattamento anche
per i medici più esperti. La diagnosi differenziale
è ampia e include lesioni ossee, intra-articolari,
dei tessuti molli e tendinei extra-articolari, sindromi da intrappolamento nervoso e patologie
viscerali. Un loro preciso inquadramento non
può prescindere da un’accurata anamnesi ed
esame obiettivo che, associati alle diverse metodiche strumentali, ne faciliteranno l’iter diagnostico-terapeutico con l’obiettivo finale di consentire
all’atleta di riprendere la sua attività sportiva.
Nei casi più complessi un approccio multidisciplinare, che coinvolga medici e chirurghi di diverse specializzazioni, può ulteriormente facilitare il management di queste patologie.
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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.
Acknowledgments.—The authors would like to thank Silvio Tocco for the linguistic review of the paper.
Received on December 11, 2013. - Accepted for publication on February 5, 2014.
Corresponding author: F. Pogliacomi, MD, Orthopedic Clinic, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital,
via Gramsci 14, 43126 Parma, Italy. E-mail: [email protected]
26
Marzo 2014
Physiological area
Area fisiologica
MED SPORT 2014;67:27-45
Effects of plyometric training on
phases of jumping in young fencers
Effetti dell’allenamento pliometrico sulle
fasi del salto in giovani schermidori
I. SANNICANDRO 1, A. PICCINNO 1, G. COFANO 1, C. EIRALE 2, G. N. BISCIOTTI
3
1Corso
di laurea in Scienze delle Attività Motorie e Sportive Scienze Biomediche
Università di Foggia, Foggia, Italy
2Aspetar Hospital, Sport City, Doha, Qatar
3Qatar Orthopedic and Sport Medicine Hospital, FIFA Center Kinemove Rehabilitation Centers
Pontremoli, Parma, La Spezia, Doha, Qatar
SUMMARY
Aim. Plyometric power training is a methodology that is used widely in sport for the young, but in literature there is a
lack of studies applied to young fencers. This study aims to describe the effects of plyometric power training combined
with technical-tactical training, on the phases of counter-movement jumps in young fencers.
Methods. The study was performed on a sample of 31 young fencers (13.6±1.4 years, 165.2±1.3 cm, 50.7±5.2 kg),
of whom 14 were female (13.5±1.4 years) and 17 were male (13.9±1.2 years), divided randomly into EG (plyometric
and technical-specific training) and CG (only technical-specific training). For each participant in the study the rear
or supporting limb and the front or lunging limb were analyzed and the values obtained from the tests were broken
down according to this classification. Separate force platforms were used, capable of giving a signal for the two lower
limbs performing a counter-movement jump (CMJ). The training protocol lasted 8 weeks with a frequency of 3 sessions a week.
Results. The study identified a decrease in the overstretching time in the EG and a decrease in the ground reaction
force upon impact for both limbs and both genders, that were statistically significant: the EG female group showed a
statistically significant increase in strength in the coupling phase for the front limb (P<0.05). Statistically significant
differences between the groups in T1 emerged in the over-stretching time, in the peak force in the coupling time phase
and in the ground reaction force upon impact.
Conclusion. Plyometric training combined with technical-tactical training is able to modify the variables in the phases
of counter-movement jumps in young fencers, making it possible to reduce the eccentric over-stretching stage, to
increase strength in the coupling time stage and to reduce the ground reaction force upon impact; the latter constitute
a potentially harmful element for young athletes.
Key words: Plyometric exercise - Athletes - Young adult.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’allenamento di forza pliometrica costituisce una metodologia ampiamente utilizzata nello sport giovanile, tuttavia in letteratura mancano studi applicativi su giovani schermidori. Lo studio si prefigge di descrivere gli effetti di un
training di forza pliometrica integrato con l’allenamento tecnico-tattico, sulle fasi del salto con contromovimento in giovani
schermidori.
Metodi. Lo studio è stato condotto su un campione di 31 (13,6±1,4 anni, 165,2±1,3 cm, 50,7±5,2 kg) giovani schermidori,
di cui 14 di genere femminile (13,5±1,4 anni) e 17 (13,9±1,2 anni) di genere maschile, suddiviso in modo random in GS
(training pliometrico e tecnico-specifico) e in GC (solo training tecnico-specifico). Per ciascun partecipante allo studio è
stato rilevato l’arto di spinta e quello di affondo e si è provveduto a suddividere i valori ottenuti dai test in ragione di tale
classificazione. Sono state utilizzate pedane di forza disgiunte in grado di restituire il segnale relativo ai due arti inferiori che
eseguivano un salto con contromovimento (CMJ). Il protocollo di allenamento ha avuto una durata di 8 settimane con una
frequenza di 3 sedute a settimana.
Vol. 67 - No. 1
27
SANNICANDRO
EFFECTS OF PLYOMETRIC TRAINING ON PHASES OF JUMPING IN YOUNG FENCERS
Risultati. Lo studio ha evidenziato nel GS un decremento del tempo di over-stretching ed una diminuzione della forza di
impatto al suolo per entrambi gli arti ed entrambi i generi, statisticamente significativi; il GS gruppo femminile ha evidenziato un aumento di forza nella fase di coupling time statisticamente significativo nell’arto di affondo (P<0.05). Differenze
statisticamente significative tra i gruppi nel T1 sono emerse nel tempo di over-stretching, nel picco di forza nella fase di
coupling time e nella forza di impatto al suolo.
Conclusioni. L’allenamento pliometrico integrato con quello tecnico-tattico è in grado di modificare le variabili della fase
del salto con contromovimento di giovani schermidori, permettendo di ridurre la fase di over stretching eccentrico, di incrementare la forza nella fase di coupling time e di ridurre le forze di impatto al suolo; queste ultime costituiscono un elemento
potenzialmente lesivo per il giovane atleta.
Parole chiave: Esercizi pilometrici - Atleti - Giovani.
I
n fencing, force plays an important role in the
lunge which is one of the sport-specific abilities used to solve a technical-tactical situation in
a competition, because this movement is linked
to all attacking techniques.
Execution of the lunge requires explosive
power in order to reach the target. It is a fundamental element that can be described as a
movement requiring substantial biomechanical differences in the two lower limbs: the rear
or supporting limb employs the muscles in a
concentric and explosive contraction, while the
front or lunging limb primarily relies on an eccentric contraction or, in the case of a return
to en garde, on a stretch shortening cycle 1-5
and therefore on a pattern of very specific neuromuscular activation that is used repeatedly.5, 6
Relations between power performance and
sport-specific performance in fencing acquires
significance in terms of performance and prevention: systematic fencing training determines
asymmetries in the behaviour of the two limbs,
even when the fencer has to perform a twofooted counter-movement jump.5 Muscular elasticity seems to be a decisive factor in the performance of the lunge and this factor seems to
determine substantial differences between elite
and non-elite fencers.7
The study of the force capacity indicators is
dealt with in detail in literature, identifying the
CMJ, or counter-movement jump, as valid proof
of indirect assessment of the explosive force capacity with elastic re-use of the lower limb, for
numerous sports and all age brackets.8-13
During a CMJ it is possible to reproduce
the neuromuscular activation patterns that are
found in all movements, such as sprints, changes of direction and the various types of hops,
typical of various sporting activities.6
On the other hand, in literature there is a lack
of studies describing the performance model
related to fencing for the young, and of studies
that describe what expression of force is deci-
28
N
ella scherma la forza gioca un ruolo importante nell’affondo che costituisce una delle
abilità sport-specifiche finalizzate alla risoluzione
di una situazione tecnico-tattica di gara, in quanto rappresenta il gesto correlato a tutte le azioni di
attacco.
L’esecuzione dell’affondo richiede un impegno di
forza esplosiva per poter raggiungere il bersaglio. E’
un fondamentale che può essere descritto come un
gesto che richiede sostanziali differenze biomeccaniche ai due arti inferiori: l’arto di spinta recluta la
muscolatura mediante una contrazione concentrica ed esplosiva, mentre l’arto di affondo si affida
prevalentemente ad una contrazione eccentrica o,
nel caso di un ritorno in guardia, ad un reclutamento in stretch shortening cycle 1-5 e quindi ad un
pattern di attivazione neuromuscolare molto specifico a cui ricorre reiteratamente 5, 6.
I rapporti tra prestazione di forza e prestazione
sport specifica nella scherma assume rilevanza a
fini prestativi e preventivi: l’allenamento sistematico di scherma, determina asimmetrie nel comportamento dei due differenti arti, anche quando
lo schermidore è chiamato ad eseguire un salto
bipodalico con contro movimento 5. L’elasticità
muscolare sembra essere un fattore decisivo nella performance dell’affondo e tale fattore sembra
determinare differenze sostanziali tra schermidori
elite e non elite 7.
Lo studio degli indicatori della capacità di forza è ampiamente affrontato in letteratura, individuando nel salto con contromovimento, o CMJ,
una valida prova di valutazione indiretta della capacità di forza esplosiva con riuso elastico
dell’arto inferiore, per molteplici sport e per tutte
le fasce di età 8-13.
In effetti durante un CMJ è possibile riprodurre
i pattern d’attivazione neuromuscolare che si ritrovano in tutti quei movimenti, come gli sprint,
i cambi di direzione ed i diversi tipi di balzi, che
caratterizzano le diverse attività sportive 6.
In letteratura vi è, invece, una carenza di studi
riguardanti la descrizione del modello di presta-
Marzo 2014
sive to improve fencing performance at a young
age and which methodologies to use.
An interesting review recently considered
the role of power training at a young age: it
was demonstrated that power training for individuals at the development stage had a positive effect on the prevention of injuries and the
improvement of body composition; it was also
demonstrated that health risks are basically irrelevant, in fewer than 1% of the studies examined by the review traumas were noted, all
of little importance, and in none of the studies
considered was there damage to the growing
cartilage.14
Analysis of the use of power exercises underlines that in all age brackets muscular power
training has been established as a stable component of condition training, even for young
athletes.15-20
The performance advantages of elastic-explosive force capacity training on vertical jumping movements are highlighted in various training studies that monitor training in numerous
sports disciplines, from football,13, 21-23 to volleyball 24, 25 and basketball,9, 12, 26, 27 with reference
to the training programme,28-32 fitness during
the development stage 13, 33-36 and injury prevention.37
In the young in particular, plyometrics is the
methodology adopted most frequently to increase elevation in vertical jumps or to increase
distance in long jumps.12, 16, 35, 38-40
In biomechanical and performance terms,
plyometric training uses the stretch shortening cycle,1-5 emphasising the prestretching of
myotendinous junction structures involved in
the movement, in the subsequent concentric
stage.6, 41, 42
Most early studies of plyometrics have
restricted analysis of the jump programmes
based on contraction in the stretch shortening
cycle (SSC) to increases in vertical jumping
height starting from an erect position or from
a squat position, with the lower limbs semibent.27, 39, 43-47
More recently, on the other hand, the effects
of plyometric training have also been analyzed
in the stiffness of the muscle-tendon unit following even more limited programmes, lasting
from 6 to 15 weeks 10, 48-51 or just 8 weeks,52 assessing the advantages even in jump tests other
than CMJ, such as drop jumps.
Some studies have shown that a short-term
plyometric training programme can increase
vertical jump height in both children and young
Vol. 67 - No. 1
SANNICANDRO
zione relativo alla scherma giovanile, o di studi
che descrivano quale espressione di forza sia determinante per migliorare la performance schermistica in età giovanile ed attraverso quali metodologie.
Recentemente in una interessante review, è stato
riconsiderato il ruolo dell’allenamento di forza in
età giovanile: è stato constatato che l’allenamento
della forza destinata a soggetti in età evolutiva ha
evidenziato effetti positivi sulla prevenzione degli
infortuni e sul miglioramento della composizione
corporea; è stato altresì provato che i rischi per la
salute si dimostrano sostanzialmente irrilevanti,
in meno dell’1% degli studi presi in esame dalla
review vengono citati traumi di scarsa entità e in
nessuno degli studi considerati si osservano danni
alle cartilagini d’accrescimento 14.
Le analisi relative all’utilizzo delle esercitazioni di forza sottolineano che in tutte le fasce d’età
l’allenamento della forza muscolare si è affermato
come componente stabile dell’allenamento condizionale, anche nei giovani atleti 15-20.
I vantaggi prestativi dell’allenamento della capacità di forza elastico-esplosiva sulla gestualità di salto verticale sono evidenziati in diversi training study
che monitorano l’allenamento in molteplici discipline sportive, dal calcio 13, 21-23, alla pallavolo 24, 25, al
basket 9, 12, 26, 27, con riferimento alla programmazione dell’allenamento 28-32, alla fitness in età evolutiva 15, 33-36 o alla prevenzione degli infortuni 37.
In modo particolare in età giovanile, la metodologia più frequentemente utilizzata è quella
pliometrica per incrementare l’elevazione del salto
verticale o l’incremento della distanza di salto in
lungo 12, 16, 35, 38-40.
L’allenamento pliometrico, infatti, utilizza in
termini biomeccanici e prestativi il ciclo stretch
shortening cycle 1-5, enfatizzando il prestiramento
delle strutture miotendinee coinvolte dalla gestualità, nella successiva fase concentrica 6, 41, 42.
Gran parte dei primi studi sulla pliometria hanno circoscritto l’analisi dei programmi di salto basati sulla contrazione in stretch shortening cycle
(SSC) sugli incrementi dell’altezza di salto verticale con partenza in stazione eretta o dalla posizione di arti inferiori semipiegati 27, 39, 43-47.
Più recentemente , invece, sono stati monitorati
gli effetti dell’allenamento pliometrico anche sulla
stiffness del complesso muscolotendineo a seguito di
programmi anche più limitati, compresi tra 6 e 15
settimane 10, 48-51 o di sole 8 settimane 52, valutando
gli effetti vantaggiosi anche in test di salto diversi dal
quello con contromovimento, quali il drop jump.
Alcuni studi hanno dimostrato che un programma di allenamento pliometrico a breve termine è
in grado di aumentare l’altezza del salto verticale
29
SANNICANDRO
adults, regardless of their sports experience,
gender or level of training.30, 50, 53
Plyometric training determined a significant
increase of up to 12-13% in the force and power
of extensor leg muscles, and these changes in
performance were accompanied by significant
increases in the diameter of individual muscle
fibres, the peak force, the shortening speed and
power.54 Literature suggests that some of these
changes may be due to the muscle architecture,
the stiffness of both the extensor muscles of
the knee and the plantar flexors and that they
are adaptations specific to plyometric training,
which appear to be different from those induced by other power training methods.10
Plyometric training seems to increase power
levels in rapidly executed SSC contractions.30,
49, 50, 55-57
Many studies have concentrated on the effects of plyometric training on the performance of horizontal jumps, by focusing on the
long jump,46 standing long jump and five
bounding jumps.46, 58-62 The improvements obtained in the performance of horizontal jumps
averaged +4.1% (range +1.4-7.0%), and they
were observed both in non-athletes 30 and
in sporty individuals.13, 25 Literature generally
recognises that the effects of plyometric training on athletic performance probably depend
on the specific nature of the plyometric exercises performed; athletes who need power
to perform movements on a horizontal plane
(sprinters, long jumpers, triple jumpers. etc.)
must focus above all on plyometric exercises
based on advancement and horizontal plyometrics, whereas volleyball or basketball players who need to lift their centre of gravity at
high speed will be able to improve their performance with vertical jumps and plyometric
exercises.10, 30, 56, 57, 62
Among the young, a number of studies have
investigated the induced effects of plyometric
training combined with traditional power training on horizontal jumping performance: the improvements obtained in the standing long jump
by young people aged between 12 and 15 averaged +6.0%.14, 16, 17, 35, 36
Very similar results were obtained on studies
that monitored the effects of plyometric training
and detraining on adolescent basketball players.12
Advantages in terms of performance following plyometric training were also described in
swimmers in puberty:11 after 6 weeks of training, CMJ and CJ performance was increased
30
sia nei bambini che nei giovani adulti, a prescindere dalle loro esperienze sportive, dal genere e dal
livello di allenamento 30, 50, 53.
L’allenamento pliometrico ha determinato l’aumento, in modo rilevante, della forza e della potenza dei muscoli estensori delle gambe fino al 12-13%,
e questi cambiamenti nella prestazione sono stati
accompagnati da aumenti significativi del diametro delle singole fibre muscolari, del picco di forza,
di velocità di accorciamento e di potenza 54. La letteratura ipotizza che alcuni di questi cambiamenti
siano a carico dell’architettura muscolare, della stiffness sia dei muscoli estensori del ginocchio, sia dei
flessori plantari e che siano adattamenti specifici del
training pliometrico; adattamenti che risulterebbero
differenti da quelli indotti da altre modalità di allenamento della forza 10.
L’allenamento pliometrico sembra incrementare
le prestazioni di forza realizzate in regime di contrazione SSC eseguite in modalità rapida 30, 49, 50, 55-57.
Molti sudi si sono concentrati sugli effetti dell’allenamento pliometrico sulla performance di salto
orizzontale, valutata attraverso il long jump 46, lo
standing long jump e il five bounding jumps 46, 5862. I miglioramenti ottenuti nella prestazione di salto
orizzontale sono stati in media del +4.1% (range
+1.4-7.0%), e sono stati osservati sia in non atleti
30 che in soggetti sportivi 13, 25. La letteratura è concorde nel riconoscere che gli effetti dell’allenamento
pliometrico sulle prestazioni atletiche, probabilmente dipendono dalla specificità degli esercizi pliometrici eseguiti; atleti che necessitano di potenza per
movimenti sul piano orizzontale (sprinter, saltatori
in lungo, triplo, ecc) dovranno soprattutto impegnarsi con esercizi pliometrici basati sulle andature
e sulla pliometria di tipo orizzontale, mentre al contrario atleti di pallavolo o basket che necessitano di
elevare il proprio baricentro alla massima velocità,
potranno migliorare la propria performance svolgendo principalmente esercitazioni di salto verticale
e di pliometria 10, 30, 56, 57, 62.
In ambito giovanile, alcuni studi hanno investigato sugli effetti indotti da un allenamento pliometrico combinato con un allenamento tradizionale
di forza sulla prestazione del salto orizzontale: i
miglioramenti ottenuti nel salto in lungo da fermo
in ragazzi in età compresa tra 12 e 15 anni sono
stati mediamente del +6.0% 14, 16, 17, 35, 36.
Risultati molto simili sono stati ottenuti in studi
che hanno monitorato gli effetti del training pliometrico di training e detraining in giocatori di basket adolescenti 12.
Vantaggi prestativi a seguito di training pliometrico sono stati descritti anche in nuotatori in
età puberale 11: in 6 settimane di training è stato
possibile aumentare le prestazioni nel CMJ e nello
Marzo 2014
SANNICANDRO
and associated improvements were obtained in
sport-specific swimming performance over 50
and 400 m.11
This study aims to verify the effectiveness of plyometric power training combined
with sport-specific training sessions for fencing techniques, compared to fencing technical training alone, to increase the strength of
the lower limbs and jumping ability in young
fencers.
SJ e miglioramenti concomitanti sono stati ottenuti
nelle prestazioni sport-specifiche di nuoto sui 50 e
400 m 11.
Lo studio si prefigge di verificare l’efficacia di
un training di forza in regime pliometrico combinato con sessioni di allenamento sport-specifiche
per le gestualità tecniche della scherma, rispetto al
solo allenamento tecnico schermistico, sull’incremento della forza degli arti inferiori e nelle fasi del
salto in giovani schermidori.
Materiali e metodi
Sample
Campione
The study considered a sample of 31 young
fencers (13.6±1.4 years, 165.2±1.3 cm, 50.7±5.2
kg), of whom 14 were female (13.5±1.4 years)
and 17 (13.9±1.2 years) were male. The 31
individuals were divided randomly into two
groups: the control group (CG) comprising 7 female fencers (13±1.3 years) and 9 male fencers
(14.4±0.5 years), and the experimental group
(EG) comprising 7 female fencers (14.1±0.2
years) and 8 male fencers (13±1.1 years).
For each person participating in the study the
“supporting” rear leg and the “lunging” front leg
were identified and the values obtained in the
tests were subdivided on the basis of this classification.
The “supporting” leg remains in the rear during the lunge, in order to project the fencer forward; the “lunging” leg remains at the front to
brake the fencer’s body and to make contact
with the ground, allowing the lunge to be performed correctly.
All participants were informed of the goals of
the study and it was conducted in respect of the
principles set out in the Helsinki Declaration.
Lo studio è stato condotto su un campione di
31 (13,6±1,4 anni, 165,2±1,3 cm, 50,7±5,2 kg)
giovani schermidori, di cui 14 di genere femminile (13,5±1,4 anni) e 17 (13,9±1,2 anni) di genere maschile. I 31 soggetti sono stati suddivisi in
modo random in due gruppi: il gruppo di controllo
(GC) costituito da 7 schermitrici (13±1,3 anni) e
9 schermitori (14,4±0,5 anni), ed il gruppo sperimentale (GS) costituito da 7 schermitrici (14,1±0,2
anni) e 8 schermitori (13±1,1 anni).
Per ciascun partecipante allo studio è stato rilevato l’arto di spinta e quello di affondo e si è provveduto a suddividere i valori ottenuti dai test in
ragione di tale classificazione.
L’arto di spinta è quello che nell’affondo rimane posteriormente con il compito di proiettare in
avanti lo schermidore; l’arto di affondo è quello
che rimane anteriormente ed ha il compito di frenare il corpo dello schermidore e di prendere contatto al suolo per consentire la corretta esecuzione
dell’affondo stesso.
Tutti i partecipanti sono stati informati delle finalità dello studio e quest’ultimo è stato condotto
recependo i principi presentati nella Dichiarazione di Helsinki.
Material
Materiale
To assess the explosive power with elastic
re-use, the CMJ test was performed using a
double dynamometric plate (Twin Plates System, Globus Italia, Codogné, Treviso) linked to
software that registered and separately compared the dynamometric signal from the two
legs performing the two-footed jump. After
having simultaneously recorded the dynamometric signal from the two legs, this software
supplied the following variables which can
be attributed to the counter-movement jump:
Load distribution, overstretching time, eccentric phase time, concentric phase time, flight
Per la valutazione della forza esplosiva con riuso elastico, è stato condotto il CMJ test mediante
doppia pedana dinamometrica (Twin Plates System, Globus Italia, Codogné, Treviso) collegata ad
un software, attraverso cui è stato possibile registrare e confrontare distintamente il segnale dinamometrico dei due arti impegnati nel movimento
di salto bipodalico. Il software, dopo aver registrato simultaneamente il segnale dinamometrico dei
due arti, fornisce le seguenti variabili, riconducibili alla gestualità di salto con contromovimento:
Ripartizione del carico, tempo di overstretching,
tempo della fase eccentrica, tempo della fase con-
Vol. 67 - No. 1
31
SANNICANDRO
Table I.—First and second week (80 contacts).
Tabella I. — Prima e seconda settimana (80 contatti).
Exercise
Set and repetition
Hops on toes with legs together and extended (Bunny hop, Figure 1)
Slalom hops on a straight line
Speed ladder (1 out 2 in, Figure 2)
High skip max. frequency in a straight line
2×10
2×10
2×10
2×10
Table II.—Third and fourth week (90 contacts).
Tabella II. — Terza e quarta settimana (90 contatti).
Exercise
Set and repetition
Drop from step (15 cm) + 5 hops with legs together and extended
Lateral hops on toes with legs together and extended (Lateral Bunny hop, Figure 3)
Alternate hops with legs extended together/apart (Hop scotch, Figure 4)
Hops on toes with legs together and extended on sagittal plane (Ali Shuffle)
Side skip on speed ladder (2 touches per square)
3×5
3×5
2×10
2×10
2×10
Table III.—Fifth and sixth week (110 contacts).
Tabella III. — Quinta e sesta settimana (110 contatti).
Exercises
Set and repetition
Drop from step (20 cm) + 5 hops legs straight low obstacles (15 cm)
Lateral hops on toes with legs together and extended (Lateral Bunny hop obstacles h. 30 cm)
Alternate hops with legs extended together/apart (Hop Scotch)
Lateral run forward-backward on speed ladder (2 in, 2 out, Figure 5)
Side reach run (Figure 6)
Hops legs extended in-out on square of side 30 cm (line step, Figure 7)
3×5
3×5
2×10
2×10
2×10
2×10
Table IV.—Seventh and eighth week (120 contacts).
Tabella IV. — Settima ed ottava settimana (120 contatti).
Exercise
Set and repetition
One-footed hops with legs extended advancing (right-left)
One-footed lateral hops with legs extended advancing (right-left)
Hops with legs extended in-out on square of side 30 cm right-left (line step)
Hops on toes with legs together and extended on sagittal plane (Ali shuffle)
Hops with legs extended in-out on square of side 30 cm
Bunny twist (Figure 8)
time, eccentric stabilisation time, isometric
stabilisation time, negative acceleration peace
force, peak force in coupling time phase, concentric peak force, impact force on contact, average value of eccentric stabilisation force and
average value of isometric stabilisation force.
For the purposes of the study, only the overstretching time, negative acceleration peak
force, coupling time peak force, concentric
32
2×5 left+5 right
2×5left+5 right
2×4 left+4 right
2×10
2×12
2×10
centrica, tempo di volo, tempo di stabilizzazione
eccentrica, tempo di stabilizzazione isometrica,
picco di forza in accelerazione negativa, picco di
forza nella fase di coupling time, picco di forza
concentrica, forza di impatto nella presa di contatto, valore medio della forza di stabilizzazione
eccentrica e valore medio della forza di stabilizzazione isometrica. Ai fini dello studio sono stati presi in considerazione solo il tempo di overstretching,
il picco di forza accelerazione negativa, il picco di
Marzo 2014
SANNICANDRO
Figure 1.—Bunny Hop.
Figura 1. — Bunny Hop.
Figure 2.—1 out, 2 in.
Figura 2. — 1 fuori, 2 dentro.
Figure 3.—Lateral Bunny Hop.
Figura 3. — Lateral Bunny Hop.
Figure 4.—Hop Scotch.
Figura 4. — Hop Scotch.
peak force and the impact force on contact
following the flight phase were all taken into
consideration.
forza nella fase di coupling time, il picco di forza concentrica e la forza d’impatto nella presa di
contatto a seguito della fase di volo.
Protocol
Protocollo
The experimental group (EG) and the control
group (CG) were observed for a period of 8
weeks. Each week there were 3 training sessions lasting 2 hours. In this period of time the
CG performed the normal programme of sportspecific or technical training, while the EG, during 2 of the 3 weekly sessions, performed both
the power programme with the stretch shortening cycle, and the sport-specific or technical
programme. Members of the EG undertook plyometric training for about 30 minutes, followed
by sport-specific training.
The initial warm-up lasting 15 minutes was
the same for the two groups and comprised a
period of slow running, a period of dynamic
stretching and a period of sport-specific movements.
The plyometric training programme envisaged a gradual load increase of the coordinated
difficulties of the exercises and the number of
ground contacts, from a minimum of 80 up to a
maximum of 120 contacts, as we can see from
the protocol summed up in Tables I-IV and Figures 1-8:
Il gruppo sperimentale (GS) ed il gruppo di controllo (GC) sono stati osservati per un periodo di 8
settimane. In ogni settimana sono stati previsti 3
allenamenti della durata di 2 ore. In questo periodo di tempo il GC ha svolto il normale programma
di allenamento sport-specifico o tecnico, mentre il
GS, in 2 dei 3 allenamenti settimanali ha eseguito sia il programma di forza in regime di stretch
shortening cycle, sia quello sport-specifico o tecnico. I componenti del GS hanno svolto l’allenamento pliometrico per circa 30 minuti, seguito poi da
quello sport-specifico.
Il warm up iniziale della durata di 15 minuti
circa è stato il medesimo per i due gruppo e standardizzato in una fase di corsa lenta, una fase
di stretching dinamico ed una fase di movimenti
sport-specifici.
Il programma di training pliometrico ha avuto
una progressione di carico relativamente alle difficoltà coordinative degli esercizi e al numero di
contatti al suolo, da un minimo di 80 fino ad un
massimo di 120 contatti, come si evince dal protocollo riassunto nelle Tabelle I-IV e Figure 1-8:
I tempi di recupero sono stati di 45” tra le ripeti-
Vol. 67 - No. 1
33
SANNICANDRO
Figure 5.—2 in, 2 out.
Figura 5. — 2 dentro, 2 fuori.
Figure 6.—Side reach run.
Figura 6. — Side reach run.
Recovery times were 45” for repetitions and
1’30” for the sets. Athletes were asked to perform
the following exercises at high intensity. All the
individuals were subjected to the CMJ test before
and after the start of the 8 weeks of experimentation. The same request was put to each individual during the performance of the test. Before assessment, all the individuals performed a
period of standard initial conditioning lasting 15
minutes. The CMJ test was performed according
to the protocol described in literature.8, 41
zioni e 1’30” tra le serie. E’ stato chiesto di svolgere
i seguenti esercizi ad alta intensità. Tutti i soggetti
sono stati sottoposti al test CMJ prima e dopo l’inizio delle 8 settimane di sperimentazione. Ad ogni
soggetto è stata formulata la medesima richiesta
durante lo svolgimento del test. Tutti i soggetti, prima della valutazione, hanno eseguito un periodo
di condizionamento iniziale standardizzato e
della durata di 15 minuti. Il test CMJ è stato fatto
eseguire secondo il protocollo descritto in letteratura 8, 41.
Statistical analysis
Analisi statistica
The descriptive statistic (average and standard deviance) was determined for all the parameters considered. The difference between
averages was calculated using the T-Test for
data not paired off between the groups in T1
Per tutti i parametri presi in considerazione è
stata determinata la statistica descrittiva (media
e deviazione standard). La differenza tra medie
è stata calcolata utilizzando il T-Test per i dati
non appaiati tra i gruppi nel T1 e per dati appa-
34
Marzo 2014
SANNICANDRO
Figure 7.—Square.
Figura 7. — Quadrato
and for data paired off for the same group for
the differences between T0 and T1; the statistical significance was set at P<0.05.
Results
At the end of the study period the data for the
CG were compared with those for the EG. Averages and standard deviances (SD) were calculated for each of the two groups with reference
to the following parameters: Overstretching
time, Negative Acceleration peak force, Coupling Time Peak Force, Concentric Peak Force
and Impact Force. The parameters collected in
the pre and post-test periods were taken into
account. The data obtained are summed up in
Tables V-VIII.
Discussion
The study aimed to describe the effects of
plyometric power training on the phases of CMJ
for young fencers.
The study of the jump phases becomes significant both during the process of athletic rehabilitation and during an athlete’s training.42
CMJ performed on separate force plates
makes it possible to observe all the patterns of
neuromuscular activation typical of this movement (Figure 9): isometric, concentric and eccentric contraction and in the SSC, distinct for
each leg.6, 41, 42
If knowledge of muscular activation patterns
have been studied for some time for older athletes, literature has only recently tried to identify the most appropriate means of assessment
for younger athletes and to describe the efficiency of the contraction in the SSC.63
This investigation becomes necessary not
only to understand the efficiency of this con-
Vol. 67 - No. 1
Figure 8.—Bunny Twist.
Figura 8. — Bunny Twist.
iati per il medesimo gruppo per le differenze tra
T0 e T1; la significatività statistica è stata fissata
per P<0.05.
Risultati
Al termine del periodo di studio sono stati confrontati i dati del GC con quelli del GS. Per ognuno
dei due gruppi sono state calcolate media e deviazione standard (DS) facenti riferimento ai seguenti parametri: tempo di Overstretching, Picco Forza Accelerazione Negativa, Picco Forza Coupling
Time, Picco Forza Concentrica e Forza d’impatto.
Si è tenuto conto dei parametri raccolti nel pre e
nel post test. I dati ottenuti sono sintetizzati nelle
seguenti Tabelle V-VIII.
35
SANNICANDRO
Table V.—Male group in the CG and EG – Front leg.
Tabella V. — Gruppo maschile del GC e GS – Arto di affondo.
Front or lunging limb
Overstretching time (s)
Neg acc peak force (N.)
Coupling time peak force (N.)
Concentric peak force (N.)
Impact force (N.)
T0 CG
(average±SD)
T1 CG
(average±SD)
T0 EG
(average±SD)
T1 EG
(average±SD)
0.16±0.04
-68.97±16.4
627.8±204.1
720.6±111.46
1379.5±362.2
0.19±0.08
-63.54±18.3
662.2±208.3
722.4±161.05
1516.3±405.1
0.16±0.035
-43.51±2.08
584.9±121.1
705.591±133.56
1138.1±360.04
0.10±0.06** ##
-66.31±17.04
644.3±109.3#
726.764±74.5
936.1±202.3* ##
*Differences between T0 and T1; #Intergroup differences; *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001; #P<0.05; ##P<0.01.
Table VI.—Male group in the CG and EG – Rear leg.
Tabella VI. — Gruppo maschile del GC e GS – Arto di spinta.
Rear or supporting limb
Impact force (N.)
T0 CG
(average±SD)
T1 CG
(average±SD)
T0 EG
(average±SD)
T1 EG
(average±SD)
0.17±0.089
-68.11±18.1
775.4±152.9
796.9±108.1
1690.2±398.6
0.21±0.084
-61.66±21.3
702.3±205.6
764.5±143.6
1619±497.7
0.19±0.03
-45.62±24.2
625.4±132.1
724.1±154.9
1291.2±355.9
0.13±0.03***
-57.06±12.6
684.7±77.05
754.7±104.5
1055.5±204.5* ##
*Differences between T0 and T1; #Intergroup differences; *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001; #P<0.05 ##P<0.01.
Table VII.—Female group in the CG and EG – Front leg.
Table VII. — Gruppo femminile del GC e GS – Arto di affondo.
Front or lunging limb
Impact force (N.)
T0 CG
(average±SD)
0.13±0.04
-52.3±13.9
555.4±100.8
609.5±90.3
970.4±162.7
T1 CG
(average±SD)
0.16±0.03 *
-67.05±12.5
553.6±77.9
610.2±106.6
1069.9±306.2
T0 EG
(average±SD)
T1 EG
(average±SD)
0.13±0.03
-54.8±22.8
531.9±104.8
610.4±68.5
1193.8±248.4
0.11±0.02* #
-65.03±15.6
561.4±106.04
618.8±90.4
931.2±191.2*** ##
*Differences between T0 e T1; #Intergroup differences;; *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001; #P<0,05; ##P<0.01.
Table VIII. — Female group in the CG and EG – Rear leg.
Tabella VIII.—Gruppo femminile del GC e GS – Arto di spinta.
Rear or supporting leg
Impact force (N.)
T0 CG
(average±SD)
0.14±0.04
-57.5±13.7
633.9±138.2
685.5±120.7
1025.1±190.6
T1 CG
(average±SD)
0.17±0.04 *
-67.01±15.2
630.9±131.2
655.5±110.6
1025.1±190.6
T0 EG
(average±SD)
T1 EG
(average±SD)
0.16±0.03
-55.8±11.5
542.7±139.8
692.8±123.4
1352.9±273.1
0.14±0.01** #
-61.1±16.8
551.3±135.1
721.8±117.003 #
1147.8±327.1 *
*Differences between T0 and T1; #Intergroup differences; *P<0.05; **P<0.01; *** P<0.001; #P<0.05; ##P<0.01.
traction process but also to understand the
loads imposed by plyometric jumps on developing individuals.64 These observations become
necessary during development because of the
36
Discussione
Lo studio si prefiggeva di descrivere gli effetti del
training di forza pliometrica sulle fasi del CMJ in
giovani schermidori.
Marzo 2014
Force
B.W.
Time
Figure 9.—CMJ. Phases of counter-movement jump and
links with force curve. Summary of jump phases. 1. breakdown of load; 2: overstretching phase and maximum
production of eccentric force; 3. maximum concentric
force phase; 4: flight phase; 5: ground impact and isometric stabilization phase.
Figura 9. — Fasi del salto con contromovimento e relazioni con il tracciato della curva di forza. Sintesi della
fase di salto. 1) ripartizione del carico; 2) fase di overstretching e di massima produzione di forza eccentrica;
3) mase di massima forza concentrica; 4) fase di volo;
5) fase di impatto al suolo e di stabilizzazione isometrica.
changes taking place in the muscle-tendon
structures during maturation, which determines
a different biomechanical and performance response during the execution of a jump.65
Vertical jump tests are used in literature to assess the neuromuscular function of developing
individuals; these include drops from a box (socalled Drop Jump, or DJ), vertical jumps starting with semi-bent lower limbs (so-called Squat
Jump, or SJ), and vertical counter-movement
jumps or CMJ.8-13, 66, 67
However, while investigating the efficiency of
the SSC process in the young, literature has recently highlighted the fact that SJ and CMJ do
not always seem to be valid indicators of the efficiency of this type of contraction, at least if limited to the elevation values of a vertical jump.63
The potential for investigation provided by
separate force plates may, on the other hand,
help to describe the effects of the training in
greater detail and the changes in the principal
phases of a counter-movement jump, particularly because they do not limit analysis to measurement of the elevation of the individual’s centre of gravity, but to the expressions of power
that are in fact inherent in the jump.
Over-stretching time
Where the EG – male group is concerned,
a statistically significant (P<0.01) reduction in
the over-stretching time of 17%, was measured
Vol. 67 - No. 1
SANNICANDRO
Lo studio delle fasi del salto assume rilevanza
tanto nel percorso di riatletizzazione che nell’allenamento dello sportivo 42.
Attraverso il CMJ eseguito su pedane di forza
disgiunte è possibile osservare tutti i pattern d’attivazione neuromuscolare che caratterizzano il
movimento (Figura 9): la contrazione isometrica,
concentrica, eccentrica e in SSC, distinte per singolo arto 6, 41, 42.
Se per gli atleti evoluti la conoscenza circa i
patterns di attivazione muscolare sono indagati
da tempo, in età giovanile solo recentemente la letteratura ha tentato di individuare le modalità di
valutazione più appropriate e di descrivere l’efficienza del regime di contrazione in SSC 63.
Tali indagini si rendono necessarie non solo per
conoscere l’efficienza di tale regime di contrazione ma anche per comprendere i carichi imposti dai
salti pliometrici su soggetti in età evolutiva 64. Tali
osservazioni si rendono necessarie in età evolutiva
proprio in virtù delle modificazioni a carico delle
strutture muscolo-tendinee nel corso della maturazione che determina differenti risposte biomeccaniche e prestative durante l’esecuzione dei salti 65.
Per valutare la funzione neuromuscolare di
soggetti in età evolutiva, in letteratura si sono utilizzati test di salto verticale, sia con caduta da un
box (così detto Drop Jump, o DJ), sia salti verticali
con partenza da arti inferiori semi piegati (così
detto Squat Jump, o SJ), sia salti verticali con contro movimento o CMJ 8-13, 66, 67.
Tuttavia, recentemente la letteratura pur indagando l’efficienza del regime di SSC nei giovani,
ha evidenziato come SJ e CMJ non sembrano rappresentare sempre validi indicatori dell’efficienza
di tale regime di contrazione, almeno limitatamente ai valori di elevazione di salto verticale 63.
Le potenzialità di indagine fornite dalle pedane di forza disgiunte, possono invece, contribuire
a descrivere ulteriormente gli effetti del training e
le modificazioni nelle principali fasi del salto con
contromovimento, soprattutto perché non circoscrivono l’analisi alla misurazione dell’elevazione
del centro di gravità del soggetto, ma alle espressioni di forza che caratterizzano effettivamente il
gesto del salto.
Tempo di over-stretching
Per quanto riguarda il GS – gruppo maschile è
stata riscontrata una riduzione del tempo di over
stretching statisticamente significativa (P<0,01)
nell’arto di affondo del 17% e una riduzione statisticamente significativa (P<0,001) dello stesso
parametro nell’arto di spinta del 38,9% in T1. Per
quanto riguarda il GC – gruppo maschile non è
37
SANNICANDRO
for the front leg and a statistically significant
(P<0.001) reduction of the same parameter in
the rear leg of 38.9% in T1. Where the CG –
male group was concerned, no statistically significant difference was recorded in the overstretching time for the front leg, while a 19.1%
increase of this parameter was noted in the rear
leg, albeit not statistically significant in T1. The
EG – female group revealed a statistically significant (P<0.05) 16.4% reduction in the overstretching time for the front leg and a statistically significant (P<0.01) reduction of 14.8%
of the same parameter for the rear leg. The
CG –female group revealed a statistically significant (P<0.05) increase of 17.3% of the overstretching time for the front leg. A statistically
significant (P<0.05) 16.3% increase in the same
parameter was also measured in the rear leg.
The differences in T1 between the two groups
are statistically significant for both genders and
both limbs.
It is possible to imagine that the execution
of a plyometric training programme combined
with sport-specific training for fencing, has determined a decrease in the over-stretching time
for the front and rear leg, in the EG – male
group and female group. This element must be
considered positively because an SSC contraction must take place very quickly if it is to be
really effective and advantageous for performance.19, 20
In fact this ensures that the elastic energy accumulated during muscle extension is not lost
in heat and to be functionally advantageous in
metabolic and biomechanical terms for the subsequent concentric phase.8, 66-68
Negative acceleration peak force
The EG – male group revealed a statistically significant (P<0.01) increase of 34%
in this parameter for the front leg and one
of 20% that was not statistically significant
for the rear leg in T1. Where the CG – male
group was concerned, no statistically significant difference was recorded for this parameter recorded for either the front leg or the
rear leg. The EG – female group showed a
non-statistically significant increase for this
parameter of 15.7% for the front leg and no
statistically significant difference for the rear
leg in T1. In the CG –female group a statistically significant (P<0.01) increase of 21.9%
in the negative acceleration peak force was
recorded for the supporting leg, while no sta-
38
stata riscontrata alcuna differenza statisticamente
significativa nel tempo di over-stretching per quanto riguarda l’arto di affondo, mentre si è notato un
aumento di tale parametro nell’arto di spinta del
19,1%, seppur non statisticamente significativo in
T1. Il GS – gruppo femminile ha mostrato una riduzione statisticamente significativa (P<0,05) del
tempo di over stretching nell’arto di affondo pari
al 16,4% e una riduzione statisticamente significativa (P<0,01) dello stesso parametro nell’arto di
spinta, pari al 14,8%. Il GC – gruppo femminile ha
mostrato un aumento statisticamente significativo
(p<0,05) del tempo di over-stretching nell’arto di
affondo del 17,3%. Si è riscontrato anche un aumento statisticamente significativo (P<0,05) dello
stesso parametro, nell’arto di spinta pari al 16,3%.
Le differenze in T1 tra i due gruppi sono statisticamente significative per entrambi i generi e per
entrambi gli arti.
È possibile ipotizzare che la somministrazione
di un programma di training pliometrico associato a quello sport-specifico della scherma abbia
determinato una diminuzione del tempo di overstretching nell’arto di affondo e di spinta, nel GS –
gruppo maschile e gruppo femminile. Questo dato
è da considerare in termini positivi perché affinché
una contrazione in regime di SSC sia realmente
efficace e vantaggiosa ai fini prestativi, deve avvenire in tempi molto brevi 19, 20.
Ciò infatti permette all’energia elastica accumulata durante l’allungamento del muscolo, di non
disperdersi in calore e di essere funzionalmente
vantaggiosa in termini metabolici e biomeccanici
per la successiva fase concentrica 8, 66-68.
Picco forza accelerazione negativa
Il GS – gruppo maschile ha mostrato un incremento statisticamente significativo (P<0,01) di
tale parametro nell’arto di affondo pari al 34%
e uno non statisticamente significativo nell’arto
di spinta pari al 20% in T1. Per quanto riguarda
il GC – gruppo maschile non è stata riscontrata
nessuna differenza statisticamente significativa
di tale parametro sia per quanto riguarda l’arto
di affondo, che quello di spinta. Il GS – gruppo
femminile ha mostrato un aumento non statisticamente significativo di tale parametro pari al
15,7% nell’arto di affondo e nessuna differenza
statisticamente significativa nell’arto di spinta in
T1. Nel GC – gruppo femminile è stato riscontrato
un aumento statisticamente significativo (P<0,01)
del picco di forza accelerazione negativa nell’arto
di appoggio pari al 21,9%, mentre nessuna differenza statisticamente significativa è stata riscontrata nell’arto di spinta in T1.
Marzo 2014
SANNICANDRO
tistically significant difference was noted in
the rear leg in T1.
No statistically significant difference emerged
from a comparison between the groups.
Observation of the EG – male group revealed
a statistically significant increase in the negative
acceleration peak force for the front leg and a
non-statistically significant increase for the rear
leg, all associated with a statistically significant
reduction in the over-stretching time for both
limbs: this might suggest that individuals who
have followed plyometric training have succeeded in developing more power during eccentric contraction in a shorter space of time.
It is possible to assume that the results obtained by the young people in the EG are determined by the combination of a plyometric
training programme with a sport-specific programme. What is more, the results recorded in
the EG – male group and female group seem to
agree with those of another study which demonstrated that plyometric training has considerably
increased the force and power of the extensor
muscles of the lower limbs by as much as 1213%, and these changes in performance are accompanied by significant increases in the diameter of individual muscle fibres, the peak forces,
shortening speed and power.19 In the CG – female group a statistically significant increase was
noted in the negative acceleration peak force in
the front leg and no statistically significant difference in the rear leg. This difference between
the two lower limbs agrees with the results of
another study which demonstrated that systematic fencing training determines anatomical and
functional asymmetries.5, 7, 69 The increased negative acceleration peak force recorded only in the
front limb can be justified by the fact that in this
technical movement, the limb basically relies on
eccentric contractions. The high number of lunges performed during a complete sport-specific
training programme could justify this adaptation,
consistent with the results found in literature.5
The statistically significant increase in the
over-stretching time for both limbs recorded by
the CG – female group does show an increase
in force capacity, but one that is expressed over
a longer period of time which is, therefore, less
advantageous in terms of performance.
Nel confronto tra gruppi non è stata riscontrata
alcuna differenza statisticamente significativa.
L’osservazione del GS – gruppo maschile ha evidenziato un aumento statisticamente significativo del picco di forza accelerazione negativa per
quanto riguarda l’arto di affondo e uno non statisticamente significativo nell’arto di spinta, il tutto
associato ad una riduzione statisticamente significativa del tempo di over-stretching in entrambi gli
arti: ciò potrebbe indurre a ipotizzare che coloro
i quali hanno seguito il training pliometrico siano riusciti a sviluppare maggiore forza durante la
contrazione eccentrica in un tempo più ridotto.
È possibile ipotizzare che i risultati ottenuti dai
ragazzi e dalle ragazze del GS, siano determinati dall’associazione di un programma di training
pliometrico con uno sport-specifico. Inoltre i risultati osservati nel GS – gruppo maschile e gruppo femminile, sembrano essere concordanti con
quelli di un altro studio in cui è stato mostrato
come l’allenamento pliometrico abbia aumentato
in modo rilevante la forza e la potenza dei muscoli estensori degli arti inferiori fino al 12-13%,
e questi cambiamenti nella prestazione siano
stati accompagnati da aumenti significativi del
diametro delle singole fibre muscolari, dei picchi
di forza, velocità di accorciamento e potenza 19.
Nel GC – gruppo femminile è stato riscontrato un
aumento statisticamente significativo del picco di
forza accelerazione negativa nell’arto di affondo
e nessuna differenza statisticamente significativa
nella gamba di spinta. Tale differenza tra i due
arti inferiori concorda con i risultati di un altro
studio in cui è stato dimostrato che l’allenamento sistematico di scherma, determina asimmetrie
anatomiche e funzionali 5, 7, 69. L’aumento del picco di forza accelerativa negativa riscontrato solo
nell’arto di affondo, può essere giustificato dal fatto che in tale gesto tecnico, l’arto si affida sostanzialmente a contrazioni di tipo eccentrico. L’elevato numero di affondi eseguiti nell’arco di un
intero programma di allenamento sport-specifico,
potrebbe giustificare tale adattamento , coerentemente con quanto già individuato in letteratura 5.
Il GC – gruppo femminile mostrando un aumento statisticamente significativo del tempo di
over stretching in entrambi gli arti, rivelerebbe sì
un incremento della capacità di forza, ma esprimibile in un lasso di tempo superiore e, pertanto,
svantaggioso in termini prestativi.
Coupling time Peak Force
Picco Forza Coupling time
The coupling time in the SSC is identified
with the transition from the eccentric phase
to the concentric phase.6, 20 An increase was
Il coupling time nello SSC si identifica con la
fase di transizione dalla fase eccentrica a quella
concentrica 6, 20. Nel GS – gruppo maschile è stato
Vol. 67 - No. 1
39
SANNICANDRO
recorded for this parameter in the EG – male
group, albeit not statistically significant, both for
the front leg (9.2%) and for the rear leg (8.6%)
in T1. Similarly, no statistically significant differences were recorded for this parameter in the
CG – male group and female group, or in the
EG – female group for both limbs in T1.
A comparison between the groups reveals
statistically significant differences in the male
group for the front leg (P<0.05).
These results could be interpreted in the light
of our knowledge of the variability of stiffness
during development. According to literature,
stiffness increases with age, and it increases as
force capacity increases thanks in part to the
tendon structure that seems to become stiffer
as it matures.65 According to other authors, a
modest expression of stiffness in pre-puberty
can be attributed primarily to intermuscular
coordination, still in the development stage,
which could negatively condition the activation
and agonist-antagonist coordination; this limit
in intermuscular coordination could accentuate
the phenomenon of the ill-timed co-activation
of the antagonists, at the expense of the force
expressed by the agonists.65, 70
While many of the studies present in literature agree that plyometric training can modify
the elasticity of the muscle-tendon unit, not all
authors agree with the means of achieving the
coupling time phase. In fact, for some authors, a
muscle-tendon unit that can extend more could
have a positive influence on SSC performance.30
A more compliant muscle-tendon unit could
increase the efficiency of the SSC contraction,
allowing the muscle fibres to contract starting
from a greater and therefore more functional
length, particularly during the first stage of the
contraction.10 For other authors, increased stiffness, consequently making this phase shorter,
would have some positive effects: during the
extension-straining phase less energy would
be dispersed, and in the subsequent concentric phase a greater quantity of work would be
generated, because the rigidity of the muscletendon system translates into a mechanical advantage.20
For some authors similar performance advantages can be attributed to a decrease in the
nervous inhibitions deriving from the eccentric
contractions that are typical of plyometric training, which would favour greater nerve activation.19, 20, 71
This latter interpretation of the SSC contraction seems more consistent with fencing move-
40
riscontrato un aumento di questo parametro, sia
pur in modo statisticamente non significativo, sia
per quanto riguarda l’arto di affondo (9,2%) che
quello di spinta (8,6%) in T1. Allo stesso modo, non
sono state riscontrate differenze statisticamente
significative di tale parametro nel GC – gruppo
maschile e gruppo femminile, e nel GS – gruppo
femminile per entrambi gli arti in T1.
Nel confronto tra i gruppi sono emerse differenze statisticamente significative nel gruppo maschile relativamente all’arto di affondo (P<0.05).
Questi risultati potrebbero essere interpretati
alla luce di quanto si conosce in termini di variabilità della stiffness durante l’età evolutiva. Secondo la letteratura, la stiffness aumenta con l’età,
aumenta con l’incremento della capacità di forza
grazie anche alla struttura tendinea che diventerebbe più stiff con la maturazione 65. Secondo altri
Autori, la modesta espressione di stiffness in età
prepuberale può essere attribuita prevalentemente alla coordinazione intermuscolare, ancora in
fase di maturazione, che condizionerebbe negativamente l’attivazione e la coordinazione agonisti-antagonisti; tale limite nella coordinazione
intermuscolare accentuerebbe fenomeni di coattivazione degli antagonisti intempestiva, a scapito
della forza esprimibile dagli agonisti 65, 70.
Se gran parte degli studi presenti in letteratura
è concorde nel riconoscere che l’allenamento pliometrico può modificare l’elasticità dell’unità muscolotendinea, non tutti gli Autori concordano con
le modalità con cui realizzare la fase di coupling
time. Per alcuni Autori, infatti, un complesso muscolo tendineo maggiormente allungabile potrebbe influenzare positivamente le performance in
SSC 30. Un’unità muscolo tendinea più deformabile (compliante) potrebbe consentire una maggiore
efficacia della contrazione in SSC, consentendo
alle fibre muscolari di contarsi partendo da una
lunghezza maggiore, e quindi più funzionale, soprattutto durante la prima fase della contrazione
10. Per altri Autori, invece, un aumento di stiffness
e, conseguentemente, una riduzione temporale
di tale fase, avrebbe alcuni risvolti positivi: nello
fase di allungamento-stiramento si disperderebbe
meno energia, e nella successiva fase concentrica
si genererebbe una maggiore quantità di lavoro,
perché la rigidità del sistema muscolo-tendineo si
traduce in un vantaggio di tipo meccanico 20.
I vantaggi prestativi in tal senso sono, per alcuni
Autori, imputabili alla diminuzione delle inibizioni nervose derivanti dalle contrazioni eccentriche
caratteristiche del training pliometrico, che favorirebbero una maggiore attivazione nervosa 19, 20, 71.
Quest’ultima lettura della contrazione in SSC
sembra tuttavia più rispondente rispetto alle ge-
Marzo 2014
ments which result in the execution of very
limited timeframes that are more consistent
with the timing of energy use patterns typical
of fencing.
In this regard we must remember that muscular elasticity plays an important role in a lunge
and that this expression of the muscle-tendon
unit determines the difference in performance
between elite and non-elite fencers.69
We can therefore imagine that in fencing,
more rapid exploitation of the muscles of the
lower limbs in an SSC would also speed up a
technical movement like a lunge, resulting in a
more effective performance.
stualità schermistiche che dispongono per la relativa esecuzione di finestre temporali molto limitate e
più coerente con i pattern di reclutamento temporali caratteristici della scherma.
A tal proposito si deve ricordare che l’elasticità
muscolare riveste un ruolo decisivo nella performance dell’affondo e che tale espressione dell’unità muscolotendinea determina la differenze prestative tra schermidori élite e non élite 69.
Si può ipotizzare pertanto che nella scherma,
un reclutamento in SSC dei muscoli degli arti inferiori più veloce, renderebbe più rapido un gesto
tecnico come quello dell’affondo, con una conseguente performance più efficace.
Picco Forza Concentrica
Concentric peak force
At the end of the period of observation, the
CG – male and female groups and the EG –
male and female groups, showed no statistically
significant differences for that parameter for the
front leg or for the rear leg.
The results for the EG – male and female
groups do show a marginal improvement in
performance for both limbs, but these were not
statistically significant.
Comparison between the groups revealed
statistically significant (P<0.05) differences in
the female group for the rear leg.
These results prompt us to imagine that in
both plyometric training and technical-tactical
training, it is the deceleration and braking phase
that has been under the greatest stress, during
the eccentric phase rather than the subsequent
concentric phase.
Studies present in literature have relied on
indirect force measurement indicators, such as
the elevation of the individual’s centre of gravity,
with the result that, although recording performance increases at the end of the different plyometric training programmes, they do not record
concentric force values comparable with those
that emerge from this study.10, 12, 18, 30, 48-50, 55-58
Il GC – gruppo maschile e femminile e il GS –
gruppo maschile e femminile, al termine del periodo di osservazione non hanno mostrato differenze
statisticamente significative di tale parametro sia
per quanto riguarda l’arto di appoggio, sia per
quanto riguarda quello di spinta.
I risultati del GS – gruppo maschile e femminile,
pur evidenziando un lieve incremento prestativo
per entrambi gli arti, non hanno soddisfatto la significatività statistica.
Nel confronto tra i gruppi sono emerse differenze statisticamente significative nel gruppo femminile relativamente all’arto di spinta (P<0,05).
Tali risultati indurrebbero ad ipotizzare che
tanto nel training pliometrico che in quello tecnico
tattico, sostanzialmente è stata sollecitata soprattutto la fase di decelerazione e frenata in regime
eccentrico piuttosto che la successiva fase concentrica.
Gli studi presenti in letteratura, hanno utilizzato indicatori di misurazione della forza indiretti, quali l’elevazione del centro di gravità del
soggetto, per cui, pur riportando gli incrementi
di perfomance al termine dei diversi training
pliometrici, non riportano valori di forza concentrica confrontabili con quelli emersi dal presente studio 10, 12, 18, 30, 48-50, 55, 56, 57, 58.
Forza impatto
Impact force
The EG ‑ male group revealed a statistically
significant (P<0.05) decrease of 21.5% for this
parameter for the front leg, and a statistically
significant (P<0.05) decrease of 22% for the
rear leg. The CG – male group revealed an
increase of 9% that was not statistically significant for the front limb, while no statistically significant differences were recorded for
the rear leg. The EG – female group showed a
Vol. 67 - No. 1
SANNICANDRO
Il GS – gruppo maschile ha mostrato una diminuzione statisticamente significativa (P<0,05)
di tale parametro del 21,5% per quanto riguarda l’arto di affondo, mentre per quanto riguarda
l’arto di spinta hanno mostrato una diminuzione
statisticamente significativa (P<0,05) del 22%. Il
GC – gruppo maschile ha mostrato un aumento
non statisticamente significativo di tale parametro del 9% per quanto riguarda l’arto di affondo,
mentre per l’arto di spinta non sono state rileva-
41
SANNICANDRO
statistically significant (P<0.001) decrease for
the front leg of 28.2% and a statistically significant (P<0.05) decrease of 17.8% in the rear
leg for this parameter.
The CG – female group recorded non-statistically significant increases of 9.3% for this parameter for the front leg and of 9.2% for the
rear leg.
Comparison between the groups revealed
statistically significant differences between the
male groups for the front and rear legs (P<0.01),
and between the female groups for the front leg
(P<0.01) and the rear leg (P<0.05).
The reduction in the value of this parameter is an extremely positive factor, because the
decrease in impact force after the flight phase
is an indicator of an appropriate landing or
ground contact technique.64, 72
During the jump phase, and particularly during the flight phase, the individual puts in place
a series of strategies to prepare to make contact with the ground, activating the agonist and
antagonist muscles in a way typical of the prelanding phase, which is one of the elements
that can be improved by training.72
In terms of prevention and performance, this
phase of the jump denotes progressive muscle activity that occurs before contact with the
ground and proves to be functional for a) increasing the initial stiffness of the contracting
components which allow elastic energy to be
stored and 2) supplying greater joint control,
which translates into a mechanism that protects
the ligaments and joint structures.72, 73 Consistent with the data from this study, it was demonstrated that these strategies could be improved
through training in making contact with the
ground or through plyometric training programmes.37, 72
What is more, literature reveals that the potential risk of injury increases with unsuitable
pre-activation before ground contact and a
poor execution technique, with noticeable differences, particularly during puberty.73 In this
regard, we know that the intensity of the impact
depends on the height of the drop, and that
landing strategies depend on the athlete’s specific ability and age.20, 65, 72
The intensity of the ground impact can represent the potentially most traumatic plyometric
aspect of the jumping or hopping exercise.
If we examine the technical movement of
the lunge, we can see that making one-footed
contact with the ground is potentially one of
the most dangerous movements in terms of
42
te differenze statisticamente significative. Il GS –
gruppo femminile ha mostrato una diminuzione
statisticamente significativa (P<0,001) nell’arto di
affondo pari al 28,2% e una diminuzione statisticamente significativa (P<0,05) nell’arto di spinta
del 17,8% di tale parametro.
Il GC – gruppo femminile ha mostrato un aumento non statisticamente significativo di tale parametro nell’arto di affondo pari al 9,3% e nell’arto di spinta pari al 9,2%.
Nel confronto tra i gruppi sono emerse differenze statisticamente significative tra i gruppi maschili relativamente all’arto di affondo e di spinta
(P<0,01); tra i gruppi femminili per l’arto di affondo (P<0,01) e per quello di spinta (P<0,05).
La riduzione del valore di tale parametro è un
fattore estremamente positivo, in quanto il decremento della forza di impatto dopo una fase di volo
è indicatore di un’adeguata tecnica di atterraggio
o di presa di contatto al suolo 64, 72.
Durante la fase di salto, ed in modo particolare durante la fase di volo, il soggetto mette in
atto una serie di strategie per prepararsi a prendere contatto al suolo, con una specifica attivazione
muscolare tra agonisti ed antagonisti che caratterizza la fase di pre-atterraggio e che costituisce
uno degli elementi migliorabili proprio attraverso
l’allenamento 72.
In termini preventivi e prestativi, questa fase del
salto denota un’attività muscolare progressiva che
si verifica prima della presa di contatto al suolo
che risulta funzionale per a) incrementare la stiffness iniziale delle componenti contrattili che consentono di stoccare l’energia elastica; e b) fornire
un maggiore controllo articolare, che si traduce in
un meccanismo protettivo per legamenti e strutture articolari 72, 73. Coerentemente con i dati di
questo studio, è stato mostrato come queste strategie potrebbero essere migliorate proprio attraverso
l’allenamento a prendere contatto al suolo o attraverso programmi di allenamento pliometrico 37, 72.
Inoltre dalla letteratura si evince come il potenziale rischio di infortunio aumenti con un’inadeguata pre-attivazione prima del contatto al suolo
e da una modesta tecnica esecutiva con differenze
osservabili soprattutto nel periodo puberale 73. A
tal proposito si conosce che l’intensità dell’impatto
dipende dall’altezza di caduta, e che le strategie
di atterraggio dipendono dall’abilità specifica e
dall’età dell’atleta 20, 65, 72.
L’intensità dell’impatto al suolo, infatti, può
rappresentare l’aspetto potenzialmente più traumatico dell’esercizio di salto o di balzo.
Esaminando il gesto tecnico dell’affondo si evince
come la presa di contatto al suolo in appoggio monopodalico, costituisce una delle gestualità potenzial-
Marzo 2014
trauma from non-contact to the knee.5 This
movement, particularly for women, is a risk
factor because of damage to the front cruciate ligament from non-contact, due to both
heightened activation of the quadriceps tendon compared to the flexor muscles which
determines an anterior translation of the tibia, and to the valgus alignment of the knee
and, finally, the internal rotation and valgus
alignment of the tibia and the foot.5, 74-77 The
data obtained from the EG – male and female group for both the front and the rear
leg suggest that after a plyometric training
programme combined with a sport-specific
training programme, these individuals can improve their landing skills by reducing the load
on each limb at every ground contact, thus
decreasing the risk of injury typical of every
sport discipline.
To conclude, the study has shown that plyometric training, combined with technical-tactical training can be an effective power training
method even for young fencers of both sexes.
Plyometric training seems effective in meeting
the biomechanical and preventive requirements
of fencing for the young.
This study was limited to describing the effects of plyometrics, particularly so-called horizontal plyometrics,26 while further analysis must
be undertaken to understand the effects and
advantages of vertical plyometrics,21, 78 possibly
including higher load volumes than those proposed here.
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Vol. 67 - No. 1
SANNICANDRO
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al ginocchio 5. Infatti questo gesto, soprattutto per le
donne, risulta essere un fattore di rischio per le lesioni del legamento crociato anteriore da non contatto,
sia a causa di una maggiore attivazione del quadricipite rispetto ai muscoli flessori che determina una
traslazione anteriore della tibia, sia a causa dell’atteggiamento in valgo al ginocchio sia, infine, a causa del movimento in rotazione interna della tibia e
del piede in valgo 5, 74-77. I dati ottenuti dal GS – gruppo maschile e femminile, sia per quanto riguarda la
gamba di affondo che quella di spinta, suggeriscono che a seguito di un programma di allenamento
pliometrico associato con un programma di allenamento sport-specifico, tali soggetti possano migliorare
l’abilità di landing (atterraggio) riducendo il carico
imposto ai singoli arti ad ogni contatto con il suolo,
diminuendo conseguentemente il rischio di infortunio che caratterizza ogni disciplina sportiva.
In conclusione, lo studio ha mostrato che l’allenamento pliometrico, integrato con quello tecnico-tattico può costituire un’efficace metodologia di allenamento della forza anche per giovani
schermidori di entrambi i generi. L’allenamento
pliometrico sembra prestarsi in misura efficace per
soddisfare le esigenze biomeccaniche e preventive
presentate dalla scherma a livello giovanile.
Lo studio si è limitato a descrivere gli effetti della
pliometria soprattutto per quella tipologia cosiddetta orizzontale 26, mentre ulteriori analisi devono
essere condotte per comprendere gli effetti ed i vantaggi derivanti dall’allenamento pliometrico di tipo
verticale 21, 78, che preveda magari anche volumi di
carico superiori a quelli proposti nello studio.
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Received on October 6, 2012. - Accepted for publication on February 20, 2014.
Corresponding author: I. Sannicandro, Corso di Laurea in Scienze dell’Attività Motorie e Sportive, Università di Foggia, Viale
Virgilio sn, 7110000 Foggia, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
45
MED SPORT 2014;67:47-59
Cardiovascular fitness and
explosive power characteristics of
Nigerian badminton players
Caratteristiche di fitness cardiovascolare e potenza
esplosiva di giocatori di badminton nigeriani
Y. ABDULLAHI 1, A. L. TORIOLA 2, N. U. IGBOKWE 3
1Department
of Physical and Health Education, Kaduna State College of Education, Gidan Waya,
Kafanchan, Kaduna State, Nigeria
2Department of Sport, Rehabilitation and Dental Sciences, Tshwane University of Technology
Pretoria, South Africa
3Department of Physical and Health Education, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria
SUMMARY
Aim. This study was designed to assess the cardiovascular fitness and explosive power characteristics of 20 male and
9 female Nigerian badminton players who participated in the selection trials for the 2010 Commonwealth Games.
Methods. The following standardized measurements were taken: 20 m multi-stage shuttle run test, vertical jump (VJ)
and standing long jump (LJ). Descriptive statistics and Pearson’s correlation coefficient (r) were computed. A series of
paired t-tests was also computed to examine gender differences in the cardiovascular and motor fitness among the
players. Findings yielded significant correlations between the players’ cardiovascular fitness and explosive power (VJ:
r=0.81; LJ: r=0.40; P<0.05).
Results. The male players had superior mean VO2max (58.8±6.4 mLO2.kg-1.min-1) and explosive power (VJ) (56.4±6.6
cm) than the female players (VO2max: 45.6±3 mLO2.kg-1.min-1; VJ: 38.8±4.3) (P<0.05).
Conclusion. In general, the national players were significantly fitter than the state players (P<0.05). Implications of the
findings for designing badminton training program targetted at optimising the players’ fitness levels and competitive
performance are discussed.
Key words: Exercise - Racquet sports - Cardiovascular fitness.
RIASSUNTO
Obiettivo. Il presente studio è stato concepito per valutare le caratteristiche di fitness cardiovascolare e la potenza
esplosiva di 29 giocatori di badminton nigeriani (20 maschi e 9 femmine), i quali hanno preso parte alle gare di selezione per i Giochi del Commonwealth del 2010.
Metodi. Sono state effettuate le seguenti misurazioni standardizzate: test di Luc Legèr sui 20 m, salto in alto (vertical
jump, VJ) e salto in lungo (long jump, LJ) da fermi. Sono stati calcolati la statistica descrittiva e il coefficiente di correlazione di Pearson (r). È stata inoltre effettuata una serie di test t per dati appaiati al fine di esaminare le differenze di
genere nel fitness motorio e cardiovascolare tra i giocatori.
Risultati. I risultati hanno mostrato correlazioni significative tra il fitness cardiovascolare e la potenza esplosiva dei giocatori (VJ: r=0,81; LJ: r=0,40; P<0,05). I giocatori di sesso maschile presentavano un VO2max medio (58,8±6,4 mlO2.
kg-1, min-1) e una potenza esplosiva (56,4±6,6 cm) superiori rispetto ai giocatori di sesso femminile (VO2max: 45,6±3
mlO2.kg-1.min-1; VJ: 38,8±4,3) (P<0,05).
Conclusioni. In generale, i giocatori della nazionale erano significativamente più in forma rispetto ai giocatori del
campionato nigeriano (P<0,05). Vengono discusse le implicazioni dei risultati al fine di progettare un programma di
allenamento di badminton mirato a ottimizzare i livelli di fitness e le performance competitive dei giocatori.
Parole chiave: Esercizio fisico - Sport da racchetta - Fitness cardiovascolare.
Vol. 67 - No. 1
47
ABDULLAHI
C
Cardiovascular fitness and explosive power characteristics
ardiovascular fitness is described by American College of Sports Medicine 1 as the ability to perform dynamic exercise involving large
muscle groups at moderate to high intensity for
prolonged periods of time. Simply stated, it is
the ability of the body to take up, transport and
utilise oxygen efficiently.2
The terms cardiovascular fitness, cardiorespiratory fitness and aerobic power are synonymous with maximal oxygen consumption
(VO2max), which is an indicator of cardiorespiratory endurance. It refers to the maximum
amount of oxygen that can be transported and
utilised by the body to sustain prolonged physical activity of high intensity. VO2max reflects the
capacity of the heart, lungs and blood to efficiently transport oxygen to the working muscles which is utilised during physical exercise,3
and is a good indicator of aerobic fitness.
An athlete’s VO2max is important as it theoretically sets the upper limit on endurance
performance.4-7 As the absolute power of the
aerobic system, VO2max is expressed as volume
(litres) per unit time (minutes). However, when
making comparisons between athletes, one
need to take into account the amount of tissue
that should be supplied, i.e. body weight. This
gives a reliable indication of an athlete’s relative
VO2max value, which is expressed as mLO2.kg-1.
min-1.
Badminton demands a combination of high
fitness levels, explosive power, speed, agility and endurance.8 Badminton comprises a
number of skill-related movements, such as
footwork in the playing centre (using a split
jump/pretension jump, footwork, lunge, scissors jump, two-feet landing, and two legged
jumps), strides to and from the playing centre,
which are executed with a variety of movement patterns. The cardiovascular fitness and
explosive power of badminton players are fundamental attributes for optimising performance.
The physical fitness of a player can be a
prime determinant of success during a tournament.9 Similarly, a racket sport player would
need to develop higher levels of the basic
physical qualities such as strength, flexibility,
endurance, speed and agility among others, to
be able to compete effectively against stronger
opponents.10 Chin et al.11 recommended that if
a player wants to achieve reasonable success at
international badminton competition, improvements in physical fitness needs to be emphasised in addition to skill training. It is, therefore,
pertinent to assess both physiological and mo-
48
I
l fitness cardiovascolare viene descritto dall’American College of Sports Medicine 1 come la capacità di effettuare un esercizio fisico dinamico coinvolgendo gruppi di grandi muscoli a intensità da
moderata a elevata per periodi di tempo prolungati.
In altre parole, esso è la capacità del corpo di prendere, trasportare e utilizzare ossigeno in maniera
efficiente 2.
I termini fitness cardiovascolare, fitness cardiorespiratorio e potenza aerobica sono sinonimi di consumo massimo di ossigeno (VO2max), il quale è un
indicatore della resistenza cardiorespiratoria. Esso
fa riferimento alla quantità massima di ossigeno
che può essere trasportata e utilizzata dal corpo per
sostenere un’attività fisica ad elevata intensità in
maniera prolungata nel tempo. Il VO2max riflette la
capacità di cuore, polmoni e sangue di trasportare
ossigeno in maniera efficiente ai muscoli attivi, il
quale viene poi utilizzato durante l’esercizio fisico 3
ed è un buon indicatore del fitness aerobico.
Il VO2max di un atleta è importante poiché teoricamente stabilisce il limite massimo della performance di resistenza 4-7. In quanto potenza assoluta
del sistema aerobico, il VO2max è espresso come volume (litri) per unità di tempo (minuti). Tuttavia,
quando si effettuano confronti tra atleti, è necessario prendere in considerazione la quantità di tessuto che deve essere rifornito, cioè il peso corporeo.
Ciò fornisce un’indicazione affidabile del valore di
VO2max relativo di un atleta, espresso come mlO2.
kg-1.min-1.
Il badminton richiede una combinazione di
elevati livelli di fitness, potenza esplosiva, velocità,
agilità e resistenza 8. Il badminton prevede diversi
movimenti di abilità, come il gioco di gambe nel
centro del campo (tramite divaricata sagittale con
salto/salto in pre-tensione, gioco di gambe, affondo, salto a forbice, atterraggio a due gambe e salti
a due gambe) e le falcate da e verso il centro del
campo, effettuate con diversi schemi di movimento.
Il fitness cardiovascolare e la potenza esplosiva dei
giocatori di badminton sono qualità essenziali per
ottimizzare la performance.
La forma fisica di un giocatore può essere un fattore di primaria importanza per il successo in un
torneo 9. In maniera analoga, un giocatore di uno
sport con racchette avrà bisogno tra le altre cose di
sviluppare livelli superiori delle qualità fisiche basilari come forza, flessibilità, resistenza, velocità e
agilità, al fine di essere in grado di competere in
maniera più efficace contro avversari più forti 10.
Chin et al.11 hanno suggerito che se un giocatore
desidera ottenere un ragionevole successo in una
competizione internazionale di badminton, è necessario porre l’accento sui miglioramenti nella forma fisica, oltre che sull’allenamento delle capacità.
È pertanto pertinente valutare le componenti di performance fisiologica e motoria, considerate importanti in un particolare sport a vari livelli 12, affinché
Marzo 2014
tor performance components thought to be important in a particular sport at various levels,12
so that necessary modifications can be made in
the athletes’ training program.
Badminton players require a combination of
aerobic and anaerobic energy systems, and the
involvement of these systems depends on the
intensity of the rally and duration of the match
(Dewney and Brodie, 1980 as cited by Van Lieshout 13).
Reilly et al.14 revealed that badminton players
are engaged in rallies for approximately half of
the playing time. A three-game match lasts an
average of 36-45 minutes, depending on pauses
and interruptions, the level of equality between
the players, and the number of sets played.15
The average length of a rally is 4.2-5.1 seconds,
depending on the skill level of the player. In
a three-game match of international status,
a match can last from fourty minutes to one
hour.11 Rest periods average 9.3 seconds for
singles, doubles and mixed play. Film analysis
studies performed by Faccini and DalMonte 16
showed that the average duration of a set was
10.4 minutes, and that the average length of a
rally was 7.4 seconds. Docherty (1982) as cited
in Van Lieshout 13) reported durations of 4.9, 4.2
and 4.9 seconds per rally for badminton players
of low, medium and high skill levels, respectively. Ninety percent of the energy demands
associated with the repeated bursts of intense,
brief activity are met by the anaerobic processes, but it is the aerobic metabolism that supplies
the energy to enable the player to last for the
duration of the match. It has been estimated
that 60-70% of the energy during badminton is
derived aerobically and 30% anaerobically.11
The greatest VO2max values are typically found
in endurance sports such as long distance running and cross-country skiing and are due to a
combination of genetic endowment and training.17 Athletes, whose performance depends
on the ability of the cardiovascular system to
sustain dynamic exercise consistently, tend to
have higher aerobic power than athletes whose
performance is based mostly on motor skills.
VO2max values obtained from research on
top international badminton players are relatively high and vary from 55.7-73 mLO2.kg-1.
min-1,11, 15, 16, 18, 19 whereas the average range for
elite badminton players is from 50-65 mLO2.kg-1.
min-1.20 This is comparable to those reported for
squash racket players, which ranged from 51.065.7 mLO2.kg-1.min-1.6, 7, 13, 21
In studies performed by Larsson 22 on elite
Vol. 67 - No. 1
ABDULLAHI
possano essere apportate le modifiche necessarie al
programma di allenamento degli atleti.
I giocatori di badminton hanno bisogno di una
combinazione dei sistemi energetici aerobico e
anaerobico, e il coinvolgimento di tali sistemi dipende dall’intensità dello scambio e dalla durata
dell’incontro (Dewney e Brodie, 1980, come riportato in Van Lieshout 13).
Reilly et al.14 hanno evidenziato che i giocatori di
badminton sono coinvolti in scambi per circa metà
del tempo di gioco. Un incontro da tre gare dura in
media dai 36 ai 45 minuti, a seconda delle pause
e delle interruzioni, del livello di eguaglianza tra i
giocatori e del numero di set giocati15. La lunghezza media di uno scambio è di 4,2-5,1 secondi, a seconda del livello di abilità dei giocatori. Un incontro di tre gare di livello internazionale può durare
dai quaranta minuti a un’ora 11. I periodi di riposo
durano in media 9,3 secondi per le gare di singolo,
doppio e miste. Analisi dei filmati effettuate da Faccini e DalMonte 16 hanno mostrato che la durata
media di un set è di 10,4 minuti e che la lunghezza
media di uno scambio è pari a 7,4 secondi. Docherty (1982), come riferito in Van Lieshout 13, ha riportato durate pari rispettivamente a 4,9, 4,2 e 4,9
secondi per i giocatori di badminton con un livello
di abilità basso, medio ed elevato. Il novanta percento dei fabbisogni energetici associati agli sforzi
ripetuti con attività breve e intensa è soddisfatto dai
processi anaerobici, ma è il metabolismo aerobico a
fornire l’energia che permette ai giocatori di resistere per l’intera durata dell’incontro. È stato stimato
che il 60-70% dell’energia durante un incontro di
badminton sia fornita dal sistema aerobico e il 30%
dal sistema anaerobico 11.
Valori di VO2 maggiori sono tipicamente osservati negli sport di resistenza come la corsa su lunghe
distanze e lo sci di fondo e sono dovuti a una combinazione di doti genetiche e allenamento 17. Gli
atleti le cui performance dipendono dalla capacità
del sistema cardiovascolare di sostenere in maniera
costante l’esercizio dinamico tendono ad avere una
maggiore potenza aerobica rispetto agli atleti le cui
performance sono basate soprattutto sulle abilità
motorie.
I valori di VO2max ottenuti da ricerche su giocatori di badminton di élite internazionali sono relativamente elevati e oscillano da 55,7 a 73 mlO2.kg-1.
min-1 11, 15, 16, 18, 19, mentre l’intervallo medio per i
giocatori di badminton di élite va da 50 a 65 mlO2.
kg-1.min-1 20. Tali valori sono simili a quelli riportati
per i giocatori di squash racket, che oscillano da 51
a 65,7 mlO2.kg-1.min-1 6, 7, 13, 21.
In studi condotti da Larsson 22 su giocatori di
badminton di élite di sesso maschile, la captazione di ossigeno misurata in una gara di singolo è
aumentata nel corso dell’incontro, raggiungendo
un valore pari all’86% del VO2max predeterminato
in laboratorio. È stato osservato che i giocatori di
49
ABDULLAHI
male badminton players, oxygen uptake measured in a singles game increased during the
match, reaching a value of 86% of the predetermined VO2max in the laboratory. Badminton
players studied by Daniels (1974) as reported in
Van Lieshout 13 were found to be competing at
100% of their VO2max. These values correspond
with those of Omosegaard 15 which indicated
that players’ workload during a singles match
is 80-100% of VO2max. Younger players however, do not necessarily operate at a high relative loading. It was found that the proportionate loading of the oxygen transport system was
52% of the VO2max, which is enough to place a
moderate strain on the aerobic mechanisms.4 In
studies conducted on national male badminton
players, the mean aerobic power during a game
was found to be at 57% of the VO2max.19 Mean
and maximum values of oxygen consumption
during a game recorded by Faccini and DalMonte 16 were 60.4% and 85%, respectively.
Compared with the aerobic energy system,
there is a low contribution from the anaerobic
system in providing the necessary energy supplies for badminton.23 According to Chin et al.,11
only approximately 30% of the energy expenditure in a badminton match is derived anaerobically. Explosive power is important for sports
requiring rapid and precise changes of direction, and is largely influenced by the strength,
endurance, speed, balance, visual processing,
timing, reaction time, perception, anticipation
and skill of the athlete.24
Explosive power is crucial to good court
movement and correct positioning on the
court.10 Correct positioning on the court is essential in order to strike the shuttle effectively,
and requires effective use of the legs and feet.
While power derived from the upper extremity
is used to hit the shuttle, the lower extremity
is responsible for getting the player in position
to use the racket efficiently. Explosive power is
important to the badminton player due to the
variation in the speed, height and angle of approach to the shuttle.7 In badminton, the ability to keep one’s balance in stroke execution
depends on proper footwork, with interplay of
all the muscles of the body under the guidance
of the labyrinth of the inner ear and vision.13
To be fast on a badminton court is not only a
question of being in good physical condition or
following the right tactics, but also taking into
account technique and mental frame of mind.15
Correct footwork technique is needed in order
to be able to benefit reasonably from physical
50
badminton studiati da Daniels (1974), come riportato in Van Lieshout 13, competevano al 100% del
loro VO2max. Tali valori corrispondono a quelli di
Omosegaard 15, che ha indicato come il carico di
lavoro dei giocatori durante una gara di singolo
sia all’80-100% del VO2max. Gli atleti più giovani,
tuttavia, non giocano necessariamente a un carico
relativamente elevato. È stato osservato che il carico
proporzionale del sistema di trasporto dell’ossigeno
era al 52% del VO2max, il che è sufficiente per sforzare moderatamente i meccanismi aerobici 4. In
studi condotti su giocatori di badminton di sesso
maschile facenti parte di una nazionale, la potenza aerobica media durante una partita è risultata
essere al 57% del VO2max 19. I valori medi e massimi
di consumo di ossigeno durante una gara registrati
da Faccini e DalMonte 16 erano rispettivamente del
60,4% e dell’85%.
Rispetto al sistema energetico aerobico, vi è un
basso contributo del sistema anaerobico nel fornire
gli apporti energetici necessari per il badminton 23.
Secondo Chin et al. 11, solo circa il 30% del dispendio energetico in un incontro di badminton deriva dal sistema anaerobico. La potenza esplosiva è
importante per le discipline sportive che richiedono
un rapido e preciso cambio di direzione, ed è largamente influenzata da forza, resistenza, velocità,
equilibrio, elaborazione visiva, tempistica, tempo
di reazione, percezione, anticipazione e abilità
dell’atleta 24.
La potenza esplosiva è essenziale per un buon
movimento e per un corretto posizionamento sul
terreno di gioco 10. Il corretto posizionamento sul
terreno di gioco è essenziale per colpire il volàno in
maniera efficace, e richiede un efficace utilizzo di
gambe e piedi. Mentre la potenza derivante dagli
arti superiori è utilizzata per colpire il volàno, gli
arti inferiori sono deputati a mettere il giocatore in
posizione affinché utilizzi la racchetta in maniera
efficiente. La potenza esplosiva è importante per il
giocatore di badminton nella variazione di velocità, altezza e angolo di approccio al volàno 7. Nel
badminton, la capacità di mantenere il proprio
equilibrio nell’esecuzione del colpo dipende da un
adeguato gioco di gambe, con l’interazione di tutti i
muscoli del corpo guidati dal labirinto dell’orecchio
interno e dalla visione 13. Essere veloci sul terreno
di badminton non dipende solo da una buona forma fisica o dall’esecuzione delle giuste tattiche, ma
dipende anche dal prendere in considerazione la
tecnica e lo stato d’animo mentale 15. Una corretta
tecnica di gioco di gambe è necessaria per essere in
grado di beneficiare ragionevolmente delle abilità
fisiche raggiunte e per essere in grado di muoversi
in maniera rapida e precisa verso il volàno, nella
maniera più efficiente possibile.
Anche l’anticipazione è una componente importante che deve essere sviluppata, poiché il giocatore di
badminton in genere dispone solo di 1-2 secondi per
Marzo 2014
abilities gained, and to be able to move quickly
and precisely to where the shuttle is, as efficiently as possible.
Anticipation is also an important component
that needs to be developed, as a badminton
player usually has only 1-2 seconds to react.
This is most apparent in doubles, which is a
quicker game. Quick movement on a badminton court will also depend on the acceleration
and braking ability of the athlete, which in turn
is determined by a player’s leg strength. Cardiovascular fitness affects explosive power because low oxygen uptake results in an earlier
onset of fatigue, which in turn results in a player’s premature sluggishness. As a result, aerobic
and muscular fitness should help maintain explosive power for extended periods. Therefore,
this study was carried out primarily to assess
cardiovascular fitness and explosive power in a
group of Nigerian national badminton players.
A secondary purpose of the study was to compare sex differences in the players’ fitness characteristics and examine whether any disparity
exists in the dependent measures analysed according to the players’ ranking.
Study design and sample
A survey design was used for data collection.
The study sample comprised 29 (20 men and nine
9 women) badminton players drawn from the
Northern states of Nigeria. They included 4 male
and 2 female national team players as well as 23
non-national team players. All the players participated at the 2010 Commonwealth Games selection trials. All participants were informed of the
aim of the study and gave their informed consent.
Procedures
Measuring
instruments
The following standard instruments were
used for data collection. A 20 m flat surface: at
Nigeria National Stadium, package “B”, Gymnasium, Abuja, Nigeria was used for administering the 20 m multi-stage shuttle run test. Audio
player and tape (SHARP QT-CO77 stereo radio
cassette recorder with compact disc player with
the pre-recorded beeps), was used to administer the 20m multi-stage shuttle run test. Chalk
for marking the wall during vertical jump. Marker beacons were used to set-up the shuttle-run
Vol. 67 - No. 1
ABDULLAHI
reagire. Ciò è evidente in misura maggiore nelle gare
di doppio, dove il gioco è più rapido. Un rapido movimento sul terreno del badminton dipenderà anche
dalle capacità di accelerazione e frenata dell’atleta,
determinate a loro volta dalla forza delle gambe. Il fitness cardiovascolare influenza la potenza esplosiva,
poiché una bassa captazione di ossigeno genera una
precoce insorgenza dell’affaticamento, che a sua volta si traduce in una prematura lentezza del giocatore. Come risultato, il fitness aerobico e muscolare deve
contribuire a mantenere la potenza esplosiva per periodi di tempo prolungati. Pertanto, il presente studio
è stato condotto principalmente per valutare il fitness
cardiovascolare e la potenza esplosiva in un gruppo
di giocatori di badminton della nazionale nigeriana.
Uno degli obiettivi secondari dello studio è stato quello
di confrontare le differenze di genere nelle caratteristiche di fitness dei giocatori e di valutare se esistano
o meno disparità nelle misure dipendenti analizzate
secondo il ranking dei giocatori.
Materiali e metodi
Disegno dello studio e campione
Per la raccolta dei dati è stato utilizzato un disegno d’indagine. Il campione dello studio comprendeva 29 giocatori di badminton (20 maschi e 9
femmine) provenienti dagli stati settentrionali della
Nigeria. Essi includevano 4 maschi e 2 femmine
facenti parte della nazionale nigeriana e 23 giocatori del campionato nigeriano. Tutti i giocatori
hanno preso parte alle gare di selezione dei Giochi
del Commonwealth del 2010. Tutti i partecipanti
sono stati informati sullo scopo del presente studio e
hanno dato il loro consenso informato.
Procedure
Strumenti di misurazione
I seguenti strumenti standard sono stati utilizzati per la raccolta dei dati. Una superficie piana
di 20 metri, presso il “Nigeria National Stadium”
(impianto “B”, palestra) di Abuja, Nigeria, è stata
utilizzata per effettuare il test di Luc Legèr sui 20
metri. Uno stereo e una registrazione sonora (stereo SHARP QT-CO77 con registratore a cassette e
compact disc con bip preregistrati) sono stati utilizzati per effettuare il test di Luc Legèr sui 20 metri. Per marcare la parete durante il salto in alto è
stato usato del gesso, mentre per allestire l’area del
test di Luc Lèger sono stati impiegati dei radiofari
di segnalazione. Per le misurazioni sono stati utilizzati anche un metro a nastro d’acciaio (nastro
in acciaio flessibile Crown HB-78, fabbricato da
Rosscraft, Canada) e un metro a nastro flessibile
d’acciaio con un’area bianca di 3-4 cm prima dello zero. Tale metro è contenuto in una custodia a
riavvolgimento automatico ed è stato utilizzato per
51
ABDULLAHI
area. Measuring steel tape (Crown HB-78 flexible steel tape manufactured by Rosscraft, Canada) and a flexible steel tape with a stub (blank
area) of 3-4 cm before zero-end were also used
for the measurements. It is enclosed in a case
with automatic retraction and was used for the
measurement of the distance for the shuttle run
test. Stop watches were used to time players’
performances in the multi-stage shuttle run test.
Anthropometry
The players’ height (cm) and weight (kg)
were measured using the protocol of the International Society for the Advancement of Kinanthropometry (ISAK).25
20-meter
shuttle run test
(Aerobic Fitness)
Test protocol.—Two lines were marked out
on a floor of the gymnasium (Nigeria National
Stadium, package “B”, Gymnasium), 20 m apart.
The players ran back and forth on this 20 m
straight course, touching the 20 m line with one
foot at the precise moment that a sound signal
was emitted from the audiotape. The participants were not allowed to run in wide circles,
but had to place a foot just over the restraining line and then turn immediately to face and
run in the opposite direction. The frequency of
the sound signal increased in such a way that
running speed was increased by 0.5 km/h each
minute, from an initial speed of 8.5 km/h.26
When the subject could no longer maintain the
prescribed pace, the score was taken as the last
shuttle where his/her foot crossed the line prior
to or at the same time as the signal. This score
was recorded and used to predict the individual’s aerobic capacity. As the players ran, the
tape recording indicates their specific exercise
level and shuttle. The participants received two
warnings for not reaching the line at the time
of the auditory signal and excluded at the third
instance. Each player’s score was recorded as
the level and number of shuttles reached before
he/she was unable to keep up with the pace of
the audio signal. The scores were converted to
VO2max as suggested by Leger, Mercier, Gadoury
and Lambert.26
Explosive power.—A common impression
of an explosive player is one who has quick,
smooth footwork, with long and/or high jumps
as a natural part of the movement.15 Two explosive power tests were used, namely the vertical
52
la misurazione della distanza nel test di Luc Legèr.
Per misurare le performance dei giocatori nel test di
Luc Legèr sono stati utilizzati dei cronometri.
Antropometria
L’altezza (cm) e il peso corporeo (kg) dei giocatori sono stati misurati utilizzando il protocollo della Società internazionale per l’avanzamento della
chinantropometria (International Society for the
Advancement of Kinanthropometry, ISAK) 25.
Test di Luc Legèr sui 20 metri (fitness aerobico)
Protocollo del test.—Sono state marcate due linee sul pavimento della palestra (Nigeria National
Stadium, impianto “B”, palestra) a distanza di
20 metri l’una dall’altra. I giocatori hanno corso
avanti e indietro su tale percorso rettilineo di 20
metri, toccando la linea dei 20 metri con un piede
nel momento preciso in cui è stato emesso il segnale sonoro dallo stereo. I partecipanti non potevano
correre in grandi circoli, ma dovevano collocare
un piede appena fuori la linea di demarcazione
e quindi voltarsi immediatamente e correre nella
direzione opposta. La frequenza del segnale sonoro
è aumentata in maniera tale che la velocità della
corsa aumentasse di 0,5 km/h ciascun minuto, da
una velocità iniziale di 8,5 km/h 26. Quando i soggetti non potevano più mantenere il ritmo prescritto, il punteggio registrato è stato quello dell’ultima
spòla dove il piede del soggetto ha attraversato la
linea prima, o nello stesso momento, del segnale
sonoro. Tale punteggio è stato registrato e utilizzato per predire la capacità aerobica del soggetto.
Mentre i giocatori correvano, la registrazione del
nastro indicava il loro specifico livello di esercizio
fisico e la spòla. I partecipanti hanno ricevuto due
ammonimenti per non aver raggiunto la linea nel
momento del segnale sonoro e sono stati esclusi alla
terza volta. Il punteggio di ogni giocatore è stato registrato come il livello e il numero di spòle effettuate prima che il giocatore non fosse più in grado di
mantenere il ritmo del segnale sonoro. I punteggi
sono stati convertiti in VO2max come suggerito da
Leger, Mercier, Gadoury e Lambert 26.
Potenza esplosiva.—Una comune rappresentazione della potenza esplosiva di un giocatore è
quella che vede un gioco di gambe veloce e fluido
con salti lunghi e/o elevati come parte naturale del
movimento 15. Sono stati utilizzati due test della potenza esplosiva: il salto in alto e il salto il lungo.
Tali test hanno misurato rispettivamente la potenza esplosiva istantanea verticale e orizzontale degli
estensori delle gambe.
Test del salto in alto (vertical jump, VJ).—In tale
test, ciascun giocatore è rimasto inizialmente in
Marzo 2014
jump test and the long jump test. These tests
respectively measured the instantaneous vertical and horizontal explosive power of the leg
extensors.
Vertical jump test (VJ).—In this test, each
player initially stood sideways to a wall and
reached up with the hand closest to the wall.
Keeping the feet flat on the ground, the point
of the fingertips was marked and noted as the
standing reach. The player then stood away
from the wall, and jumped vertically as high as
possible using both arms and legs to assist in
propelling the body upwards. He/she attempted to touch the wall at the highest point of the
jump. The largest of three distances between
the standing reach height and the jump height
measured in centimeters was recorded.24
Long jump (LJ) test.—It measures explosive
power of leg extensors.15, 24 An initial measurement of a full static lunge (with the back knee
touching the ground, and the front knee flexed
to 90 degrees), i.e., the distance from the toe of
the back foot to the heel of the front foot, was
undertaken. The subject jumped forward with
his/her leg (same side as racket playing arm),
and backwards to a point behind the starting
line. During the lunge jump, the back leg was
not allowed to touch the ground. The subject
jumped forward and backwards again, each
time trying to jump farther. The average of three
best jumps, marking the difference between the
length of the standing lunge and the maximum
LJ length, was recorded in cm.
Data obtained were analysed��
��
using SPSS Version 17. Descriptive statistics including means
and standard deviations (x±SD) were used to
describe the players’ cardiovascular fitness and
explosive power scores. Multiple correlation coefficient (r) was computed, independent t-test
was also computed to examine the significant
differences in the cardiovascular fitness and
explosive power between the sexes (Male and
Female) and their status (National and Non-national). An alpha level of 0.05 was used for all
statistical tests.
Results and discussion
The male and female players mean height
and weight were 177.9±4.9 cm, 60.4±6.5 kg
Vol. 67 - No. 1
ABDULLAHI
piedi di fianco a una parete e si è allungato verso
l’alto con la mano prossima alla parete. Mantenendo i piedi ben piantati per terra, il punto più alto
raggiunto dai polpastrelli è stato marcato e annotato come “standing reach”. Il giocatore è quindi
rimasto in piedi lontano dalla parete ed è saltato
verticalmente il più in alto possibile utilizzando entrambe le braccia e le gambe per aiutarsi a spingere
il corpo verso l’alto. Il giocatore ha tentato di toccare
la parete nel punto più in alto possibile. È stata registrata la maggiore delle tre distanze tra standing
reach e altezza del salto misurata in centimetri 24.
Test del salto in lungo (long jump, LJ).—Tale
test misura la potenza esplosiva degli estensori delle gambe 15, 24. È stata effettuata una misurazione
iniziale dell’affondo statico completo (con la parte
posteriore del ginocchio toccante il terreno e il ginocchio anteriore flesso di 90°), cioè la distanza
intercorrente tra il pollice del piede posteriore e il
tallone del piede anteriore. Il soggetto è saltato in
avanti con la gamba (stesso lato del braccio utilizzante la racchetta), e quindi all’indietro in un
punto precedente alla linea di partenza. Durante il
salto con affondo (lunge jump), la gamba posteriore non doveva toccare il terreno. Il soggetto è saltato nuovamente in avanti e indietro, tentando ogni
volta di raggiungere un punto più lontano. La media dei tre migliori salti, denotante la differenza tra
lunghezza dell’affondo in piedi (standing lunge) e
lunghezza massima del LJ, è stata registrata in cm.
Analisi statistica
I dati ottenuti sono stati analizzati utilizzando il
software statistico per le scienze sociali, versione 17.
La statistica descrittiva, incluse medie e deviazioni
standard (x±DS) è stata utilizzata per descrivere
il fitness cardiovascolare dei giocatori e i punteggi
di potenza esplosiva. Il coefficiente di correlazione
multipla (r) è stato calcolato assieme al test t per
gruppi indipendenti al fine esaminare le differenze
significative nel fitness cardiovascolare e nella potenza esplosiva tra i sessi (maschi e femmine) e il
loro status (giocatori della nazionale o meno). Un
livello alfa pari a 0,05 è stato utilizzato per tutti i
test statistici.
Risultati e discussione
Altezza e peso corporeo dei giocatori di sesso
maschile e femminile erano pari rispettivamente a
177,9±4,9 cm, 60,4±6,5 kg (N.=20) e 162,5±4,8 cm,
61,2±4,5 kg (N.=9). I relativi valori per i giocatori
della nazionale e del campionato nigeriano erano
pari rispettivamente a 173,3±13 cm, 60,3±5,1 kg
(N.=6), e 173,1±7,6 cm, 60,7±6,1 kg (N.=23).
I giocatori di badminton del presente studio pre-
53
ABDULLAHI
(N.=20) and 162.5±4.8 cm, 61.2±4.5 kg (N.=9),
respectively. Corresponding values for the national and state players were 173.3±13 cm,
60.3±5.1 kg (N.=6), and 173.1±7.6 cm, 60.7±6.1
kg (N.=23), respectively.
The badminton players in this study had
a mean VO2max of 54.7±8.3 mLO2.kg-1.min-1
(N.=29) (Table I). Significant correlations between cardiovascular fitness and explosive
power were found for VJ (0.81) and LJ (0.40)
(P<0.05) (Table II).
The mean VO2max of the male (N.=20) and female (N.=9) players in this study which were respectively, 58.8±6.4 mLO2.kg-1.min-1 and 45.6±3
mLO2.kg-1.min-1 indicated that the men had
substantially higher values (t=5.87; P<0.05) (Table III). When a similar comparison was made
between the national and non-national players, results indicated that the national players
(N.=6) had significantly higher aerobic power
(60.5±8.3 mLO2.kg-1.min-1) than the non-national players (N.=23) (53.2±7.8 mLO2.kg-1.min-1
(t=2.03; P<0.05) (Table IV).
The male players (N.=20) in this study had a
mean VJ height of 56.4±6.6 cm. Their mean LJ
was 53.8±10.1cm (N.=19). Corresponding data
for the females (N.=9) in VJ height (38.8±4.3
cm) and LJ distance (52.2±8.1 cm) are provided in Table I. The male players had significantly higher VJ scores than the female players
(t=7.3; P<0.05) (Table III). However, their LJ
performances were not substantially different
(P>0.05).
The national players (N.=6) in this study had
a mean VJ height of 58.3±12.8 cm, and LJ distance of 66.3±7.7 cm. The non-national players had VJ height was 49±8.7 cm (N.=23) and
LJ distance of 49.8±6.2 cm (N.=22) (Table IV).
sentavano un VO2 massimo medio pari a 54,7±8,3
mlO2.kg-1.min-1 (N.=29) (Tabella I). Sono state osservate correlazioni significative tra il fitness cardiovascolare e la potenza esplosiva per il VJ (0,81) e
il LJ (0,40) (P<0,05) (Tabella II).
Il VO2max medio dei giocatori di sesso maschile
(N.=20) e di sesso femminile (N.=9) nel presente studio era pari rispettivamente a 58,8±6,4 mlO2.kg-1.
min-1 e 45,6±3 mlO2.kg-1.min-1, indicando che i
maschi presentavano valori notevolmente maggiori (t=5,87; P<0,05) (Tabella III). Quando un simile confronto è stato effettuato tra i giocatori della
nazionale e del campionato nigeriano, i risultati hanno indicato che i giocatori della nazionale
(N.=6) presentavano una potenza aerobica significativamente più elevata (60,5±8,3 mlO2.kg-1.min-1)
rispetto ai giocatori del campionato nigeriano
(N.=23) (53,2±7,8 mlO2.kg-1.min-1, t=2,03; P<0,05)
(Tabella IV).
I giocatori di sesso maschile (N.=20) del presente
studio hanno raggiunto un’altezza media del salto
in alto (VJ) pari a 56,4±6,6 cm. La distanza media del salto in lungo (long jump, LJ) era pari a
53,8±10,1cm (N.=19). I relativi dati per le femmine
(N.=9) nell’altezza del VJ (38,8±4,3 cm) e nella distanza del LJ (52,2±8,1 cm) sono forniti nella Tabella I. I giocatori di sesso maschile presentavano
punteggi di VJ significativamente più elevati rispetto
ai giocatori di sesso femminile (t=7,3; P<0,05) (Tabella III). Tuttavia, le loro performance nel LJ non
mostravano differenze sostanziali (P>0,05).
I giocatori della nazionale (N.=6) nel presente
studio presentavano un’altezza media del salto in
alto (VJ) pari a 58,3±12,8 cm e una distanza del
salto in lungo (LJ) pari a 66,3±7,7 cm. I giocatori
del campionato nigeriano presentavano un’altezza
del VJ pari a 49,0±8,7 cm (N.=23) e una distanza
del LJ pari a 49,8±6,2 cm (N.=22) (Tabella IV). Tali
valori hanno mostrato differenze significative in favore dei giocatori della nazionale (P<0,05).
I valori di VO2max ottenuti dai giocatori di bad-
Table I.—Combined descriptive for Nigerian badminton players.
Tabella I. — Statistica descrittiva combinata per i giocatori di badminton nigeriani.
Variables
N.
x
SD
Cardiovascular fitness (mL O2.kg-1.min-1)
Explosive power (vertical jump)
Explosive power (long jump)
29
29
28
54.7
50.9
53.3
8.3
10.2
9.4
Table II.—Correlation values between cardiovascular fitness and explosive power.
Tabella II. — Valori di correlazione tra fitness cardiovascolare e potenza esplosiva.
Variables
Cardiovascular fitness vs. vertical jump
Cardiovascular fitness vs. long jump
r
Prob.
0.81
0.40
0.00*
0.03*
*Significant at 0.05 level.
54
Marzo 2014
ABDULLAHI
Table III.—t-test values between the male and female Nigerian badminton players.
Tabella III. — Valori del test t tra giocatori di badminton nigeriani di sesso maschile e femminile.
Variables
.kg-1.min-1)
Cardiovascular fitness (mLO2
Explosive power (vertical jump)
Explosive power (long jump)
Sex
N.
x
SD
t
Df
Prob
Female
Male
Female
Male
Female
Male
9
20
9
20
9
19
45.6
58.8
38.8
56.4
52.2
53.8
3.0
6.4
4.3
6.6
8.1
10.1
5.87
27
0.00*
7.3
27
0.00*
0.4
26
0.67
Table IV.—t-test values between the national and non-national badminton players.
Tabella IV. — Valori del test t tra i giocatori di badminton della nazionale e del campionato nigeriano.
Variables
Status
Cardiovascular fitness (mLO2.kg-1.min-1)
Non-national
National
Non-national
National
Non-national
National
Explosive power (Vertical jump)
Explosive power (Long jump)
N.
23
6
23
6
22
6
x
SD
t
Df
Prob.
53.2
60.5
49.0
58.3
49.8
66.3
7.8
8.3
8.7
12.8
6.2
7.7
2.03
27
0.05*
2.12
27
0.04*
5.53
26
0.00*
These values yielded significant differences in
favour of the national players (P<0.05).
The VO2max values obtained for the Nigerian
badminton players in this study are very low
compared with those obtained for elite badminton players in previous research 11, 15, 22, 23
which ranged from 50-63 mLO2.kg-1.min-1. Aerobic capacity for female badminton players has
been reported as ranging from 53-56 mLO2.kg-1.
min-1.14, 21 The values obtained from studies on
tennis players by Powers and Walker 27 as well
as Reilly and Palmer 4 reported lower mean values (39-51.5 mLO2.kg-1.min-1).
Other studies 16, 18, 19 have also reported substantially higher aerobic capacity for badminton
players, i.e., from 55.7-73 mLO2.kg-1.min-1. Data
reported for male badminton players ranged
from 51.9-65.7 mLO2.kg-1.min-1.7, 14, 21 While,
Haruna 28 in a research on badminton specific
incremental test arrived at 34.3±7.8 mLO2.kg-1.
min-1 before the test and 38.1±6.8 mLO2.kg-1.
min-1 after the test. In Haruna’s study 28 the
VO2max reported is a far cry in comparison to
studies conducted on international players that
also elicited substantially superior VO2max values. The mean value of the male players in this
study is comparable to the mean value of 52.6
mLO2.kg-1.min-1reported for the national male
junior squash racket players in a study by Mahoney and Sharp.29
Vol. 67 - No. 1
minton nigeriani nel presente studio sono estremamente bassi rispetto a quelli ottenuti per i giocatori di
badminton di élite in precedenti ricerche 11, 23, 15, 22,
i quali oscillavano da 50 a 63 mlO2.kg-1.min-1. La
capacità aerobica riportata per i giocatori di sesso
femminile di badminton oscillava tra 53 e 56 mlO2.
kg-1.min-1 14, 21. I dati ottenuti da studi su giocatori
di tennis da Powers e Walker 27 e che da Reilly e Palmer 4 hanno riportato valori medi più bassi (39,051,5 mlO2.kg-1.min-1).
Anche altri studi 16, 18, 19 hanno riportato una capacità aerobica sostanzialmente più elevata per i
giocatori di badminton, cioè da 55,7 a 73 mlO2.
kg-1.min-1. I dati riportati per i giocatori di badminton di sesso maschile andavano da 51,9 a 65,7
mlO2.kg-1.min-1 7, 14, 21. Haruna 28, invece, in una
ricerca sul test incrementale specifico nel badminton è giunto a 34,3±7,8 mlO2.kg-1.min-1 prima del
test e a 38,1±6,8 mlO2.kg-1.min-1 dopo il test. Nello
studio di Haruna 28, il VO2max riportato era molto
lontano rispetto a quello degli studi condotti in giocatori internazionali che hanno generato valori di
VO2max sostanzialmente maggiori. Il valore medio
per i giocatori di sesso maschile nel presente studio
è paragonabile al valore medio di 52,6 mlO2.kg-1.
min-1 riportato per i giocatori junior di squash racket in uno studio condotto da Mahoney e Sharp 29.
Gli atleti di sesso femminile tendono ad avere
valori di consumo massimo di ossigeno inferiori
rispetto agli atleti di sesso maschile 15, 30. Plowman
e Smith 31 hanno osservato che le ragazze di 8-16
anni presentano un consumo massimo di ossigeno
55
ABDULLAHI
Female athletes tend to have lower maximal oxygen consumption values compared to
males.15,30 Plowman and Smith 31 observed that
8-16 year-old girls have lower maximal oxygen
consumption than their male peers in both absolute and relative terms. Relative values for
males tend to be 20-30% higher than females.31
The lower values in girls are due to body composition differences (larger muscle mass in boys
and higher fat content in girls), a smaller stroke
volume and lower hemoglobin concentrations
in females.
Data on maximal oxygen consumption for
badminton players on average tend to be higher than those of tennis, squash, and racketball
players,15 which confirms that badminton is an
intermittent sport demanding excellent aerobic
qualities that would enable the player to endure
both the intensity and length of matches,16 as
well as have a faster recovery rate. The players
are therefore at an advantage as they are able
to keep up to the more intensive force of play
by an opponent. However, the relatively low
aerobic power scores found in this study suggests that adjustments are necessary to improve
the players’ aerobic fitness and their overall performance.
A vital aspect of badminton is a player’s ability to exert muscular force at high speed. Many
sports require generation of high forces and
power outputs,4 and badminton at the highest
level places a great demand on explosive power.15 Explosive power is an important component in badminton in that it results in the player
being able to move quickly and explosively to
the shuttle in various directions and to jump
high to play overhead strokes. Greater leg power results in a greater acceleration and faster
speed when lifting off the floor while moving,
or jumping towards the shuttle. According to
Omosegaard,15 an explosive player will typically be able to jump high, change direction
quickly and will generally appear to be swift
and mobile on the badminton court. Explosive
power, therefore, requires a combination of coordination and muscular properties.
Male Australian tennis players in Buckeridge
et al. 32 had VJ heights of 53.2±4.8 cm and 54±3
cm which are higher than those obtained for the
male players in this study. This value, however,
corresponds with the values obtained from local league, national league and elite level badminton players by Omosegaard,15 which ranged
from 55-75 cm.
According to Omosegaard,15 60-70 cm is the
56
inferiore rispetto ai loro coetanei maschi, sia in termini assoluti che relativi. I valori relativi per i maschi tendono a essere del 20-30% superiori rispetto a
quelli delle femmine 31. I valori più bassi nelle femmine sono dovuti a differenze nella composizione
corporea (maggiore massa muscolare nei ragazzi
e maggiore percentuale lipidica nelle ragazze), a
una minore gittata sistolica e a minori concentrazioni di emoglobina nelle ragazze.
In media, i dati sul consumo massimo di ossigeno per i giocatori di badminton tendono a essere
più elevati rispetto a quelli dei giocatori di tennis,
squash e racquetball 15, a conferma del fatto che il
badminton è uno sport a carattere intermittente che
richiede qualità aerobiche eccellenti che consentono ai giocatori di sopportare sia l’intensità che la
durata degli incontri 16, oltre ad avere una migliore velocità di recupero. I giocatori sono pertanto in
vantaggio se sono in grado di mantenere il ritmo
di gioco più intenso di un avversario. Tuttavia, i
punteggi relativamente bassi di potenza aerobica
osservati nel presente studio suggeriscono che sono
necessari aggiustamenti per migliorare il fitness aerobico dei giocatori e le loro performance complessive.
Un aspetto essenziale del badminton è la capacità del giocatore di esercitare forza muscolare a velocità elevata. Numerosi sport richiedono
la produzione di elevati rendimenti di potenza
e forza 4 e il badminton ad alti livelli richiede
un grande fabbisogno di potenza esplosiva 15. La
potenza esplosiva è una componente importante
nel badminton poiché rende possibile che il giocatore sia in grado di muoversi rapidamente e
in maniera esplosiva in avanti e indietro in diverse direzioni e di saltare in alto per colpire il
volàno sopra la testa. Una maggiore potenza di
gambe garantisce una maggiore accelerazione e
una più rapida velocità quando ci si solleva dal
suolo in movimento o si salta verso il volàno. Secondo Omosegaard 15, un giocatore esplosivo sarà
tipicamente in grado di saltare in alto, cambiare
direzione rapidamente e apparirà generalmente
rapido e mobile sul terreno di gioco del badminton. La potenza esplosiva richiede pertanto una
combinazione di coordinazione e proprietà muscolari.
Nello studio di Buckeridge et al. 32, i giocatori
australiani di sesso maschile presentavano altezze del VJ pari a 53,2±4,8 cm e 54±3 cm, le quali
sono più elevate di quelle ottenute dai giocatori
di sesso maschile nel presente studio. Tuttavia,
tali valori corrispondono a quelli ottenuti dai
giocatori del campionato locale, del campionato
nazionale e dai giocatori di élite di badminton
studiati da Omosegaard 15 i quali andavano da
55 a 75 cm.
Secondo Omosegaard 15, 60-70 cm è l’intervallo minimo per il salto con affondo (lunge jump)
Marzo 2014
minimum range for the lunge jump for male
badminton players. Female Australian tennis
players reported in Buckeridge et al.32 had mean
VJ heights of 40±3 cm and 40.3±5.2 cm, which
are slightly higher than the results obtained by
the female players in this study. The VJ values
of the females in this study, however, are lower
than those obtained for local league, national
league and elite level badminton players by
Omosegaard 15 whose values ranged from 4562 cm. Omosegaard 15 also suggested that 35-45
cm is the minimum range for the lunge jump for
female badminton players, which are consistent
with the data observed for the female participants in this study.
Therefore, the vertical explosive values of
the male and female players are satisfactory
when compared with those of badminton players reported in previous studies. This is advantageous to the players as vertical power is of
critical importance for jumping high to intercept
the shuttle and in executing the smash stroke.
Jumping high to intercept the shuttle results in
faster and more attacking game as the player is
able to intercept the shuttle before it descends.
Some players who have mastered the technique
of jumping to smash the shuttlecock are at an
advantage as they create a steeper flight angle
for the shuttle and they also intercept it sooner,
making it more difficult for the opponent to retrieve.
The female players would not be at a great
disadvantage with regards to their LJ performance as their value only falls within the normal
range for female badminton players. It would
be advantageous for the male players, however,
as horizontal explosiveness is important in taking lunge jumps to execute net shots. A greater
horizontal explosiveness will result in the player
being able to reach the shuttlecock faster, and
thus force a speedier pace of play. Explosive
power also helps in reaching un-anticipated
shots, where a quick, explosive movement to a
relatively far distance has to be made.
Limitations of the study
A limitation of this study is the relatively
small number of subjects, which makes it difficult to make more meaningful comparisons
and draw definitive conclusions. However, it
should be noted that elite badminton players
are hardly available in large numbers. Furthermore, the fact that the current findings provide
useful baseline data that can be used by sport
Vol. 67 - No. 1
ABDULLAHI
per i giocatori di badminton di sesso maschile. I
giocatori di sesso femminile di tennis australiani
riportati nello studio di Buckeridge et al. 32 presentavano altezze del VJ medie di 40±3 cm e 40,3±5,2
cm, le quali sono leggermente superiori rispetto ai
risultati ottenuti dalle giocatrici di sesso femminile
del presente studio. I valori del VJ delle femmine nel
presente studio, tuttavia, sono più bassi di quelli
ottenuti dai giocatori di badminton del campionato locale, del campionato nazionale e dei giocatori
di élite studiati da Omosegaard15 i cui valori andavano da 45 a 62 cm. Omosegaard 15 ha anche
suggerito che 35-45 cm sia l’intervallo minimo per
il salto con affondo per i giocatori di badminton di
sesso femminile, il che è in linea con i dati riportati
per le partecipanti di sesso femminile nel presente
studio.
Pertanto, i valori esplosivi verticali dei giocatori di sesso maschile e femminile sono soddisfacenti
quando confrontati con quelli dei giocatori di badminton riportati in precedenti studi. Ciò è vantaggioso per i giocatori in quanto la potenza verticale
è di importanza critica per saltare in alto al fine di
intercettare il volàno ed eseguire il colpo in schiacciata. Saltare in alto per intercettare il volàno si traduce in un gioco più rapido e di attacco, poiché il
giocatore è in grado di intercettare il volàno prima
che scenda. Alcuni giocatori che hanno padronanza della tecnica di saltare per schiacciare il volàno
sono in vantaggio poiché creano un angolo di volo
più profondo per il volàno e lo intercettano anche
prima, rendendo più difficile per l’avversario recuperarlo.
I giocatori di sesso femminile non sarebbero in
grande svantaggio rispetto alla loro performance
del LJ, poiché il loro valore rientra nell’intervallo
normale per i giocatori di badminton di sesso femminile. Sarebbe, tuttavia, vantaggioso per i giocatori di sesso maschile, poiché l’esplosività orizzontale
è importante nell’effettuare salti in allungo per eseguire i colpi da rete (net shots). Una maggiore esplosività orizzontale si tradurrà anche nel fatto che il
giocatore sarà in grado di raggiungere in maniera
più rapida il volàno, dando pertanto un ritmo più
rapido alla partita. La potenza esplosiva aiuta anche a raggiungere i tiri non anticipati, dove deve
essere effettuato un movimento rapido ed esplosivo
a una distanza relativamente lontana.
Limitazioni dello studio
Una limitazione del presente studio è il numero
relativamente scarso di soggetti, il che rende difficile effettuare comparazioni più significative e trarre
conclusioni definitive. Tuttavia, è necessario notare
che i giocatori di badminton di élite sono difficilmente disponibili in grandi numeri. Inoltre, poiché
gli attuali risultati forniscono dati basali utili, questi possono essere utilizzati dai ricercatori sportivi e
57
ABDULLAHI
scientists and coaches to improve badminton
performance makes the study worthwhile.
dai preparatori atletici per migliorare le performance nel badminton.
Conclusions
Conclusioni
Based on the results of this study it is concluded that a significant correlation exists between cardiovascular fitness and explosive power characteristics of Nigeria badminton players.
The male players had superior cardiovascular
fitness and explosive power characteristics than
the female players. A similar beneficial trend
was noted in for the national in contrast to the
non-national badminton players.
Sulla base dei risultati del presente studio si conclude che esiste una correlazione significativa tra le
caratteristiche di fitness cardiovascolare e la potenza esplosiva dei giocatori di badminton nigeriani. I
giocatori di sesso maschile presentavano caratteristiche di fitness cardiovascolare e potenza esplosiva
maggiori rispetto ai giocatori di sesso femminile.
Una simile tendenza benefica è stata osservata per
i giocatori di badminton della nazionale rispetto ai
giocatori del campionato nigeriano.
Recommendations
Raccomandazioni
The following recommendations are proffered in the light of the findings of this study:
1. in order to raise the standard of the badminton players’ performances, their cardiovascular and motor fitness should be improved to
meet-up with international benchmarks;
2. the badminton players’ trainers, coaches,
sport scientists and all personnel concerned
with designing the training program should
take the players’ aerobic and motor fitness into
account for optimum performance enhancement. A good training program should incorporate conditioning games and drills, as well
as exercises to improve strength, endurance,
strength-endurance, speed and agility and flexibility. Core stability and circuit training are also
necessary;
Alla luce dei risultati del presente studio, vengono fatte le seguenti raccomandazioni:
1. al fine di elevare lo standard di performance
dei giocatori di badminton, il loro fitness cardiovascolare e motorio deve essere migliorato per essere
all’altezza dei livelli di riferimento internazionali;
2. allenatori e preparatori atletici dei giocatori
di badminton, oltre ai ricercatori sportivi e a tutto
il personale coinvolto nella progettazione del programma di allenamento, devono prendere in considerazione il fitness aerobico e motorio per un potenziamento ottimale delle performance. Un buon
programma di allenamento deve includere allenamenti e partite di condizionamento, oltre che esercizi fisici per migliorare la forza, la resistenza, la
forza resistente, la velocità, l’agilità e la flessibilità.
Sono inoltre necessari una stabilità essenziale e un
allenamento a circuito.
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383-403.
Received on February 18, 2013. - Accepted for publication on July 30, 2013.
Corresponding author: Y. Abdullahi, Dept. of Physical and Health Education, Kaduna State College of Education, Gidan
Waya, PMB 1024 Kafanchan, Kaduna State, Nigeria. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
59
MED SPORT 2014;67:61-73
Effect of exercise mode and intensity
of sub-maximal physical activities
on growth hormone and insulin-like
growth factor-1 in active young men
Effetto della modalità e dell’intensità di esercizio
di attività fisiche sub-massimali sull’ormone
della crescita e sul fattore della crescita 1
insulino-simile (IGF-1) in giovani attivi
M. PEERI 1, S. RAMEZANI 1, M. A. AZARBAYJANI 1, M. A. JAFARABADI 2, M. AKBARPOUR 3
1Department
of Exercise Physiology, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2Medical Education Research Center, Department of Statistics and Epidemiology,
Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
3Departments of physical Education, University of Qom, Qom, Iran
SUMMARY
Aim. The purpose of this study was to determine and compare the effects of intensity and exercise mode on the 5
acute-response of growth hormone (GH), insulin-like growth factor 1 (IGF 1), and IGF-binding protein 3 (IGF-BP3)
in active young men.
Methods. Ten healthy active young men with average age of 24±3.69 years participated voluntarily in this study. They
underwent a total of six activity sessions on three different devices: elliptical, cycle ergometer, and treadmill, at two
different intensities. On three sessions, intensity of activity reached 70% of their maximum heart rate (MHR) and on
the other three sessions, reached to 85% of their MHR. Blood samples (5 cc) were taken from the antecubital vein before and right after physical activity. The concentrations of growthhormone and IGF-binding protein 3 were measured
using the ELISA method; IGF-1 concentrations were measured using a chemiluminescence assay.
Results. ANOVA with repeated measurements revealed a significant increase in the concentration of growth hormone
when subjects exercised at intensity of 70% of MHR on treadmill (P=0.037) and cycle ergometer (P=0.015), and at
intensity of 85% of MHR on cycle ergometer (P<0.001) and elliptical (P=0.043). The ratio of GH to IGF-1 increased
significantly in response to activity at 70% intensity on cycle ergometer (P=0.013) and treadmill (P=0.030), and in
response to activity at 85% on the cycle ergometer (P=0.010).
Conclusion. The acute response of GH and its ratio to IGF-1 are dependent on both intensity of exercise and exercise
mode, while changes in IGF-1 and IGFBP-3 are independent of these two factors.
Key words: Growth hormone - Insulin-like growth factor binding protein 3 - Exercise - Young adult.
RIASSUNTO
Obiettivo. Lo scopo di questo studio è stato quello di determinare e confrontare gli effetti della modalità e dell’intensità dell’esercizio fisico sulla risposta acuta di ormone della crescita (GH), fattore della crescita 1 insulino-simile (IGF-1)
e proteina-3 che lega l’IGF (IGF-BP3) su giovani attivi.
Metodi. Dieci giovani attivi sani di età media di 24±3,69 anni hanno partecipato volontariamente a questo studio.
Sono stati sottoposti a un totale di sei sessioni di attività su tre diversi dispositivi: ellittica, cicloergometro e tapis roulant, a due intensità differenti. In tre sessioni, l’intensità dell’attività ha raggiunto il 70% della loro frequenza cardiaca
massima (MHR) e nelle altre tre sessioni l’85%. I campioni di sangue (5 cc) sono stati prelevati dalla vena antecubitale prima e dopo l’attività fisica. Le concentrazioni dell’ormone della crescita e dell’IGF-BP3 sono state misurate con
il metodo ELISA, le concentrazioni di IGF-1 sono state misurate tramite un saggio di chemiluminescenza.
Vol. 67 - No. 1
61
PEERI
EFFECT OF EXERCISE MODE ON GH AND IGF-1 IN ACTIVE YOUNG MEN
Risultati. L’ANOVA con misure ripetute ha rivelato un significativo aumento della concentrazione dell’ormone della
crescita quando i soggetti si sono esercitati a un’intensità del 70% di MHR sul tapis roulant (P=0,037) e sul cicloergometro (P=0,015), e a un’intensità del 85% di MHR su cicloergometro (P<0,001) ed ellittica (P=0,043). Il rapporto di
GH e IGF-1 è aumentato significativamente in risposta all’attività ad intensità del 70% su cicloergometro (P=0,013)
e tapis roulant (P=0,030), e in risposta all’attività all’85% sul cicloergometro (P=0,010).
Conclusione. La risposta acuta di GH e il suo rapporto con IGF-1 dipendono entrambi dall’intensità di esercizio e
dalla modalità di allenamento, mentre le variazioni di IGF-1 e IGFBP-3 sono indipendenti da questi due fattori.
Parole chiave: Ormone della crescita - fattore di crescita insulino-simile, proteine di legame - Esercizio - Giovane.
H
ormones are one of the main factors involved in the maintenance of homeostasis
after physical activity, and thus their concentrations change in response to physical exertion.
Moreover, hormonal functions are related to
many sports activities.1 The hormonal system
is very important in maintaining and preserving homeostasis in the body and is responsible for different metabolic actions, including
synthesis and activation of cellular enzymes,
changes in the permeability of cell membranes,
protein synthesis, changes in cellular metabolism, stimulation of cell secretion, and growth
process.1
Human growth hormone (GH) is produced
throughout life, but the highest amounts have
been measured during puberty.1, 2 GH is released in response to different stimuli, the
strongest of which are sleep and physical
activity.3 Indeed, intensive exercise has been
shown to be the strongest stimuli of the GH
response.4-6 The results of some studies suggest that somatotropic hormone, secreted from
the anterior pituitary, is a strong metabolic
agent that increases the growth and hypertrophy of muscles by facilitating the transfer of
aminoacids into the cell.1 This hormone has
been hypothesised to affect the body, possibly through production of an intermediary
protein, insulin-like growth factor 1 (IGF-1) in
the liver.7
During exercise the body is faced with
many demands that induce many physiological
changes. Surveys indicate that physical activity
and exercise affect hormonal blood levels and
cause hormone levels to increase or decrease
compared to levels during rest.3-8 In recent
years, the function of hormones, especially
in the realm of sports activities, has become
the focus of many sports and medical science
researchers, and research in this area has advanced significantly.
On the other hand an effective exercise program requires a combination of proper inten-
62
G
li ormoni sono uno dei principali fattori
coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi
dopo l’attività fisica, e quindi le loro concentrazioni variano in risposta allo sforzo fisico.
Inoltre, le funzioni ormonali sono correlate a
molte attività sportive 1. Il sistema ormonale è
molto importante nel mantenere e preservare
l’omeostasi dell’organismo ed è responsabile di
diverse azioni metaboliche, compresi sintesi e
attivazione degli enzimi cellulari, cambiamenti della permeabilità delle membrane cellulari,
sintesi proteica, cambiamenti del metabolismo
cellulare, stimolazione della secrezione cellulare
e processo di crescita 1.
L’ormone della crescita umano è prodotto tutta la vita, ma le quantità massime sono state
misurate durante la pubertà 1, 2. L’ormone della crescita viene rilasciato in risposta a stimoli
diversi, i più forti dei quali sono il sonno e l’attività fisica 3. Infatti, l’esercizio intenso ha dimostrato di essere lo stimolo più forte della risposta
dell’ormone della crescita 4-6. I risultati di alcuni
studi suggeriscono che l’ormone somatotropo,
secreto dalla ghiandola pituitaria anteriore, è
un forte agente metabolico che aumenta la crescita e l’ipertrofia dei muscoli facilitando il trasferimento degli amino acidi nella cellula 1. Si
è ipotizzato che questo ormone influisca sull’organismo, forse mediante la produzione di una
proteina intermediaria, il fattore della crescita 1
insulino-simile (IGF-1) nel fegato 7.
Durante l’esercizio fisico il corpo deve affrontare numerose richieste che inducono molti cambiamenti fisiologici. Le indagini indicano che
l’attività fisica e l’esercizio influenzano i livelli
ematici ormonali e provocano l’aumento o la diminuzione dei livelli ormonali rispetto ai livelli
a riposo 3-8. Negli ultimi anni, la funzione degli
ormoni, in particolare nel campo delle attività
sportive, è al centro dell’attenzione di molti ricercatori in campo sportivo e della scienza medica e la ricerca in questo settore è avanzata in
modo significativo.
D’altra parte, un programma di esercizio effi-
Marzo 2014
sity, duration, number of sessions, and modes
of exercise to exert overload on different body
organs and to encourage physical adaption.9
A combination of several factors, including
mechanical stress, neural control, metabolic
needs, and endocrine activity, has a strong influence on hypertrophy and muscle strength.10
However, functional mechanisms and the link
between hormonal factors are not well-understood. Thus, this study conducted to investigate
the effect of three different modes of exercise
at two intensities on GH, Insulin-like growth
factor 1 and IGF-BP3 in active young men.
PEERI
cace richiede una combinazione corretta di intensità, durata, numero di sessioni e modalità di
esercizio, in modo da esercitare sovraccarico su
diversi organi del corpo e favorire l’adattamento
fisico 9. Una combinazione di diversi fattori, tra
cui stress meccanico, controllo neurale, esigenze
metaboliche e attività endocrina, influisce pesantemente sull’ipertrofia e sulla forza muscolare 10. Tuttavia, i meccanismi funzionali e il legame tra i fattori ormonali non sono ben compresi.
Pertanto, questo studio è stato condotto per studiare l’effetto di tre diverse modalità di esercizio
a due intensità su ormone della crescita, fattore
della crescita 1 e IGF-BP3 in giovani attivi.
Materiali e metodi
Subjects
Soggetti
Ten active young men volunteered to take
part in this study. The participants engaged in
sports activities three days a week on a regular
basis, and at the time of this study they were
all physically healthy and were not receiving
any medical treatments. All participants were
informed about the aim of the study and gave
their informed consent.
Dieci giovani attivi volontari hanno preso parte
a questo studio. I partecipanti si sono impegnati
in attività sportive tre giorni a settimana su base
regolare e al momento di questo studio erano tutti
fisicamente in buona salute e non ricevevano alcun trattamento medico. Tutti i partecipanti sono
stati informati sullo scopo del presente studio ed
hanno dato il loro consenso scritto.
Physical activities program
Programma di attività fisica
Three different devices were used: the elliptical, cycle ergometer, and treadmill, at
intensities of 70 and 85% of max heart rate
(MHR). MHR was determined using the following equation: 208 – (0.7 ages).9 There was a
48 hour break between sessions during which
participants were asked to avoid any kind of
sports activity. The aerobic power of the participants was measured with the Bruce Treadmill
Protocol Test in a session attended by a physician. Before the Bruce protocol test, a 5-minute
warm-up program – including 4 minutes of
walking at 6 km/h on a treadmill with 3% incline, followed by one minute of activity at 8
km/h with the same incline – was completed.
In order to avoid misleading results, caused by
the effects of exercise sessions on each other,
the order of exercise sessions was chosen on
a random basis. Each participant attended 25
minutes of physical activity on the Elliptical
(TechnoGym Wellness in Motion, Italy), bicycle (TechnoGym BikeRace HC 600, Italy) and
the treadmill (TechnoGym RunRace HC 1200,
Italy), with the intensities of 70% and 85%
MHR. All trainings lasted 25 minutes, and all
sessions were held between 14:00 and 16:00.
Sono stati utilizzati tre diversi dispositivi: ellittica, cicloergometro e tapis roulant, ad intensità di 70 e 85% di frequenza cardiaca massima
(MHR). L’MHR è stata determinata utilizzando
la seguente equazione: 208 – (0,7 età) 9. C’è stata una pausa di 48 ore tra una sessione e l’altra,
durante la quale i partecipanti sono stati invitati
a evitare qualsiasi tipo di attività sportiva. La potenza aerobica dei partecipanti è stata misurata
con il test protocollo di Bruce in una sessione a
cui assisteva un medico. Prima del test protocollo
di Bruce, è stato completato un programma di
riscaldamento da 5 minuti ‑ di cui quattro minuti di camminata a 6 km/h su un tapis roulant
con il 3% di pendenza, seguiti da un minuto di
attività a 8 km/h con la stessa inclinazione. Al
fine di evitare risultati fuorvianti, causate dagli effetti reciproci delle sessioni di allenamento,
l’ordine delle sessioni di allenamento è stato scelto casualmente. Ogni partecipante ha effettuato
25 minuti di attività fisica su ellittica (TechnoGym Wellness in Motion, Italia), bicicletta (TechnoGym BikeRace HC 600, Italia) e tapis roulant
(TechnoGym RunRace HC 1200, Italia), con intensità di 70% e 85% MHR. Tutti gli allenamenti
sono durati 25 minuti e tutte le sessioni si sono
svolte tra le 14:00 e le 16:00. Tutti i protocolli
Vol. 67 - No. 1
63
PEERI
Table I.—The details of the sessions.
Tabella I. — Dettagli delle sessioni.
Session
Exercise details
1
2
3
4
5
6
Exercise
Exercise
Exercise
Exercise
Exercise
Exercise
on
on
on
on
on
on
the
the
the
the
the
the
elliptical at 70% of MHR for 25 minutes
cycle ergometer at 70% of MHR for 25 minutes
treadmill at 70% of MHR for 25 minutes
elliptical at 85% of MHR for 25 minutes
cycle ergometer at 85% of MHR for 25 minutes
treadmill at 85% of MHR for 25 minutes
All protocols were approved by the Graduate
Council of faculty of Physical Education and
Sports Science, Islamic Azad University Central
Tehran. The details of each session are stated
in Table I.
sono stati approvati dal Consiglio di facoltà di
Educazione Fisica e Scienza dello Sport, Università Centrale Islamica Azad di Teheran. I dettagli
di ogni sessione sono indicati nella Tabella I.
Metodologie di laboratorio
Laboratory methods
Preparazione
Preparation
The participants were asked to avoid eating
foods high in protein, fat, and caffeine, on the
nights proceeding the testing days. They were
also asked to avoid any kind of exercise for 72
hours prior to each test. Before and immediately after each exercise, 5 cc blood was taken
from the participants’ antecubital vein while
they were seated. No samples were taken prior
to or following the aerobic power assessment
session. Therefore, 9 samples from each person
were collected. Each blood sample was placed
in a clot tube (BD) containing clot activator for
20 minutes. The tubes were then centrifuged at
3500 rpm for 15 minutes. The serum was extracted from the blood, and frozen at -20 °C.
Biochemical
Misurazioni
measurements
The ELISA method, with the ELISA reader
device (ELISA Reader State FOX model 2010)
and diagnostics kit with a sensitivity of 0.2 (ng/
mL) (Diagnostics Biochem Canada Inc. London,
Ontario, Canada, N6E1P5) was used to measure
the concentration of GW in serum, the same
method, reader device, and diagnostics kit with
0.1 (ng/mL) sensitivity (Diagnostics biochem
Canada Inc. London, Ontario, Canada, N6E1P5)
was used to measure the concentration of IGFbinding protein 3 (IGFBP-3). The CLIA method
(chemiluminescence), with an auto analyser device and diagnostic kit with 3 ng/mL sensitivity
[DiaSorin S.p.A Saluggia (VC), Italy] was used
to measure the concentration of Insulin-like
growth factor 1 (IGF-1).
64
I partecipanti sono stati invitati a evitare di
mangiare alimenti ricchi di proteine, grassi e
caffeina, nelle notti precedenti le giornate di test.
Sono stati inoltre invitati a evitare qualsiasi tipo
di esercizio fisico per 72 ore prima di ogni prova.
Prima e subito dopo ogni esercizio, sono stati prelevati 5 cc di sangue dalla vena antecubitale dei
partecipanti seduti. Non sono stati prelevati campioni prima o dopo la sessione di valutazione della
potenza aerobica. Pertanto, sono stati raccolti 9
campioni per ciascun soggetto. Ogni campione di
sangue è stato posto in una provetta di coagulo
(BD) contenente un attivatore coagulante per 20
minuti. Le provette sono state centrifugate a 3500
rpm per 15 minuti. Il siero è stato estratto dal sangue e congelato a -20 °C.
biochimiche
Il metodo ELISA, con il dispositivo di lettura ELISA (ELISA Reader State FOX modello 2010) e un
kit diagnostico con una sensibilità di 0,2 (ng/ml)
(Diagnostics Biochem Canada Inc. London, Ontario, Canada, N6E1P5) è stato usato per misurare la concentrazione di ormone della crescita
nel siero; lo stesso metodo, dispositivo di lettura e
kit diagnostico con sensibilità 0,1 (ng/ml) (Diagnostics biochem Canada Inc. London, Ontario,
Canada, N6E1P5), è stato usato per misurare la
concentrazione di proteina legante IGF-3 (IGFBP-3). Il metodo CLIA (chemiluminescenza), con
un analizzatore automatico e un kit diagnostico
con sensibilità 3 ng/ml [DiaSorin S.p.A Saluggia
(VC), Italia], è stato usato per misurare la concentrazione di fattore della crescita 1 insulino-simile
(IGF-1).
Marzo 2014
PEERI
Analisi statistica
Data were summarized using mean (SD). The
normality of data in each level of mode of exercise and intensity was evaluated and confirmed
by Kolmogorov-Smirnov test. To investigate
the interaction effect of mode of exercise and
intensity and the main effects of these factors
a mixed model analysis of variance was used.
The repeated measurements in each level of
mode of exercise, intensity and pre and post
intervention took into account to construct the
covariance structure of the model. By assessing
various covariance structure the best fitted one
chosen as diagonal structure based on Akaike
Information Criteria (AIC). Several analysis
were performed for each study variable; in the
first step, a model including interaction effect of
mode of exercise and intensity, main effects of
these factors and main effect of pre and post intervention, in the second step splitting for intensity the main effect of pre and post intervention
and the main effect of mode of exercise were
evaluated and finally splitting for mode of exercise the main effect of pre and post intervention
and the main effect of intensity were evaluated.
In addition for mode of exercises Sidak post
hoc test was performed. ��
All analyses were performed using SPSS 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL).
P-values <0.05 considered to be as significant.
I dati sono stati sintetizzati utilizzando la media (SD). La normalità dei dati in ciascun livello
di modalità di esercizio e intensità è stata valutata e confermata da test di Kolmogorov-Smirnov.
Per studiare l’effetto di interazione di modalità di
esercizio e intensità e i principali effetti di questi
fattori, è stata usata un’analisi a modello misto di
varianza. Le misurazioni ripetute in ogni livello
di modalità di esercizio, intensità e pre- e postintervento sono state considerate per costruire la
struttura di covarianza del modello. Valutando
la diversa struttura di covarianza, la migliore è
stata scelta come struttura trasversale basata su
test di verifica delle informazioni di Akaike (AIC).
Diverse analisi sono state eseguite per ogni variabile di studio; nel primo passo, è stato valutato un
modello che comprendeva l’effetto di interazione
di modalità di esercizio e intensità, i principali effetti di questi fattori e l’effetto principale di pre e
post-intervento; nel secondo passo, la divisione per
intensità dell’effetto principale di pre e post-intervento e l’effetto principale della modalità di esercizio; infine, suddividendo per modalità di esercizio
sono stati valutati l’effetto principale di pre e postintervento e l’effetto principale di intensità. Inoltre, per mezzo di esercizi è stato effettuato il test
post hoc di Sidak. Tutte le analisi sono state eseguite utilizzando SPSS 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL).
Valori P<0,05 sono stati considerati significativi.
Results
Risultati
The general characteristics of the participants
are shown in Table II.
Le caratteristiche fisiche dei partecipanti sono
illustrate in Tabella II.
GH concentration
Results showed significant differences between pre and post intervention in GH concentration (F (1, 32)=26.05, P<0.001). In addition,
for 70% MHR significant difference has been
observed between pre and post intervention in
GH concentration (F (1, 26)=15.46, P=0.001),
and also for 85% MHR significant difference
has been observed between pre and post inter-
Concentrazione GH
I risultati hanno mostrato differenze significative
tra pre e post intervento della concentrazione di GH
(F (1, 32)=26.05, P<0,001). Inoltre, per MHR al 70%
una differenza significativa è stata osservata tra pre
e post intervento nella concentrazione di GH (F (1,
26)=15.46, P=0.001) e anche per MHR all’85% una
differenza significativa è stata osservata tra pre e
Table II.—The general characteristics of the participants (mean ± standard deviation).
Tabella II. — Caratteristiche generali dei partecipanti (media ± deviazione standard).
Age (yrs)
Height (cm)
Weight (kg)
Body mass index (kg/ m2)
VO2 (mL/kg/min)
Vol. 67 - No. 1
24±3.69
178±6.12
72.5±9.59
22.62±1.88
47±4.86
65
PEERI
Figure 1.—The results of different exercise modes and intensity on concentrations of GH.
Figura 1. — I risultati delle diverse modalità e intensità di esercizio fisico sulle concentrazioni di GH.
vention in GH concentration (F (1, 20)=20.32,
P<0.001).
Meanwhile, for elliptical (F (1, 15)=8.12,
P=0.012) and cycle (F (1, 18)=22.28, P<0.001)
mode of exercise, there was significant difference between pre and post intervention in GH
concentration, However, for treadmill mode of
exercise, there was no significant difference between pre and post intervention in GH concentration and the main effect of intensity was not
significant.
The results of this study showed that the serum GW concentrations was higher than in the
pretest period for all three modes of exercise at
intensities of 70 and 85% of MHR. However, of
the three modes of exercise, the cycle ergometer was the most effective in increasing serum
GW concentrations.
Figure 1, showed t��
��
he results of different exercise modes (elliptical, cycle ergometer, and
treadmill) and intensity on the concentrations
of serum GH, in active young men
post intervento nella concentrazione di GH (F (1,
20)=20.32, P<0,001).
Al contempo, per la modalità di esercizio su ellittica (F (1, 15)=8.12, P=0.012) e ciclo (F (1, 18)=22.28,
P<0,001), non vi era differenza significativa tra pre
e post intervento nella concentrazione di GH. Tuttavia, per la modalità di esercizio su tapis roulant,
non vi era alcuna differenza significativa tra pre- e
postintervento nella concentrazione di GH e l’effetto
principale dell’intensità non è stato significativo.
I risultati di questo studio hanno dimostrato che
le concentrazioni di ormone della crescita nel siero
erano maggiori rispetto al periodo pre-test per tutte e
tre le modalità di esercizio a intensità di 70% e 85%
di MHR. Tuttavia, delle tre modalità di esercizio, il
cicloergometro è stato il più efficace nell’aumentare
le concentrazioni di ormone della crescita nel siero.
La Figura 1 mostra i risultati di diverse modalità
di esercizio (ellittica, cicloergometro e tapis roulant)
e l’intensità sulle concentrazioni di GH nel siero dei
giovani attivi
IGF-1 concentration
I risultati hanno evidenziato che l’effetto di interazione di modalità di esercizio fisico e intensità (F (2,
63)=6.98, P=0,002), l’effetto principale della modalità di esercizio (F (2, 63)=4.11, P=0,021) e l’effetto
principale di intensità (F (1, 97)=4.78, P=0.031) erano tutti significativi.
Inoltre, per l’MHR al 70% l’effetto principale della modalità di esercizio è stato significativo (F (2,
33)=6.41, P=0.005), come pure l’effetto principale
Results showed the interaction effect of
mode of exercise and Intensity (F (2, 63)=6.98,
P=0.002), the main effect of mode of exercise
(F (2, 63)=4.11, P=0.021), and the main effect
of Intensity (F (1, 97)=4.78, P=0.031) were all
significant.
In addition, for 70% MHR the main effect of
66
Concentrazione IGF-1
Marzo 2014
PEERI
Figure 2.—The results of different exercise modes and intensity on concentrations of IGF-1.
Figura 2. — I risultati delle diverse modalità e intensità di esercizio fisico sulle concentrazioni di IGF-1.
mode of exercise was significant (F (2, 33)=6.41,
P=0.005) and also the main effect of Mode of exercise was significant (F (2, 32)=4.86, P=0.015).
Meanwhile, for elliptical mode of exercise,
the main effect of intensity was significant (F
(1, 33)=17.48, P<0.001), however for cycle and
treadmill mode of exercise, there was no significant difference between pre and post intervention in IGF concentration and the main effect of
intensity was not significant. Figure 2, showed
t��
he results of��
different
��
exercise modes (elliptical, cycle ergometer, and treadmill) and intensity on the concentrations of serum IGF-1, in
active young men.
In addition the results of Sidak post hoc test
showed that for %70 MHR, the treadmill mode
of exercise had significantly lower level of IGF1 concentration compared to other modes of
exercises (All P<0.05). While for %85 MHR, ��
cycle mode of exercise, had significantly higher
level of IGF-1 concentration compared to other
modes of exercises (All P<0.05) (Figure 2).
della modalità di esercizio è stato significativo (F (2,
32)=4.86, P=0.015).
Contemporaneamente, per la modalità di esercizio
sull’ellittica, l’effetto principale di intensità era significativo (F (1, 33)=17.48, P<0,001), tuttavia per la
modalità di esercizio su cicloergometro e tapis roulant non vi era alcuna differenza significativa tra
pre e post intervento nella concentrazione di IGF e
l’effetto principale di intensità non era rilevante. La
Figura 2 mostra i risultati delle diverse modalità di
esercizio (ellittica, cicloergometro e tapis roulant) e di
intensità sulle concentrazioni di IGF-1 nel siero dei
giovani attivi.
Inoltre, i risultati del test post hoc di Sidak hanno evidenziato che per MHR al 70%, la modalità di
esercizio fisico su tapis roulant ha prodotto un livello significativamente più basso di concentrazione
di IGF-1 rispetto ad altre modalità di esercizio (tutti
P<0,05). Mentre per l’MHR all’85%, la modalità di
esercizio fisico su ciclo ergometro ha evidenziato un
livello significativamente più elevato di concentrazione di IGF-1 rispetto ad altre modalità di esercizio
(tutti P<0,05) (Figura 2).
IGFBP-3 concentration
Concentrazione di IGFBP-3
Results showed that the main effect of mode
of exercise (F (2, 65)=3.86, P=0.026), and
the main effect of Intensity (F (1, 81)=68.19,
P<0.001) were significant.
Meanwhile, for elliptical, cycle and treadmill
mode of exercise the main effect of intensity
I risultati hanno mostrato che l’effetto principale della modalità di esercizio (F (2, 65)=3.86,
P=0.026) e l’effetto principale di intensità (F (1,
81)=68.19, P<0,001) erano significative.
Intanto, per la modalità di esercizio su ellittica,
cicloergometro e tapis roulant l’effetto principale
Vol. 67 - No. 1
67
PEERI
Figure 3.—The results of different exercise modes and intensity on concentrations of IGFBP-3.
Figura 3. — I risultati delle diverse modalità e intensità di esercizio fisico sulle concentrazioni di IGFBP-3.
was significant (F (1, 28)=10.10, P=0.004) (F (1,
27)=26.16, P<0.001) (F (1, 30)=45.08, P<0.001),
respectively. ��
Figure 3, showed t��
��
he results of��
dif��
ferent exercise modes (elliptical, cycle ergometer, and treadmill) and intensity on the concentrations of serum IGF-BP3, in active young
men
In addition based on the results of Sidak post
hoc test, for %70 MHR, the treadmill mode of
exercise in the post test and elliptical mode of
exercise in the pre test had significantly lower
level of IGFBP-3concentration compared to
other modes of exercises (All P<0.05). While for
%85 MHR, treadmill
��
mode of exercise��
, had significantly higher level of IGFBP-3 concentration
compared to other modes of exercises in both
pre and post test (All P<0.05) (Figure 2).
di intensità era significativo, rispettivamente (F (1,
28)=10.10, P=0,004) (F (1, 27)=26.16, P<0,001)
(F (1, 30)=45.08, P<0,001). La Figura 3 mostra i risultati di diverse modalità di esercizio (ellittica, cicloergometro e tapis roulant) e l’intensità sulle concentrazioni di IGF-BP3 nel siero dei giovani attivi
Inoltre, sulla base dei risultati del test post hoc di
Sidak, per MHR al 70% la modalità di esercizio su
tapis roulant nel post test e la modalità di esercizio
su ellittica nel pre test aveva un livello di concentrazione di IGFBP-3 significativamente minore rispetto ad altre modalità di esercizio (P<0,05). Mentre
per MHR all’85%, la modalità di esercizio fisico su
tapis roulant ha evidenziato un livello di concentrazione di IGFBP-3 significativamente più alto rispetto ad altre modalità di esercizio sia pre test, sia
post test (P<0,05) (Figura 2).
Discussion
Discussione
During physical activity, many homeostatic
adjustments in the body are made as a result of
increased activity in the neural and endocrine
systems.10 Previous studies indicated the important effect of anabolic hormones (GH, IGF-1),
and the ratio of GH/IGF-1 on the growth and
hypertrophy of body tissues. The GH/IGF-1
axis includes hormones, growth factors, as well
as carrier and receptor proteins. Therefore, in
Durante l’attività fisica, molti adattamenti omeostatici dell’organismo sono il risultato di una
maggiore attività del sistema neurale ed endocrino 10. Studi precedenti hanno indicato l’importante
effetto degli ormoni anabolici (GH, IGF-1) e il rapporto tra GH/IGF-1 sulla crescita e l’ipertrofia dei
tessuti corporei. L’asse GH/IGF-1 comprende ormoni, fattori di crescita, così come proteine vettore e
recettoriali. Pertanto, al fine di comprendere l’asse,
68
Marzo 2014
order to understand the axis, each component
should be analysed, both individually and in
connection to other components, under normal
physiological and path biological conditions.
This axis, starts from the central nervous system that secrete a number of neurotransmitters
(catecholamine’s, and, serotonin, and cholinergic agents). These neurotransmitters stimulate
and secrete GW releasing hormone (GHRH)
and somatostatin (SMS) from the hypothalamus
gland that cause GH secretion from the pituitary. Secreted GH, stimulate the GH receptors
in the CNS via feedback and cause the secretion of somatostatin, which ultimately inhibits
hypothalamic GHRH. GH also is a major secretory product of somatotroph cells that transferred via bloodstream to the liver and other
peripheral tissues, leading to the production of
IGF-1. Circulating IGF-1 is able to inhibit GH
secretion through directly and indirectly. Such a
control mechanism is activated, stimulated GH
secretion by (GHRH) and feedback hormone
secretion by itself, and inhibits GW secretion
caused by IGF-1. And In principle, the effects
of training in one or more levels are among the
changes and adjustments.10, 11
Both GH and IGF-1 are hormones that are
being involved in growth and expansion of the
tissues especially during adult’s ages. However
clinical manifestation of hyper GH and IGF-1
is almost very clear and noticeable in every respect such as acromegaly. However in our study
since only very short protocol duration was to
taken in to consideration six separated exercise
session, no clear cut clinical manifestation may
be observed. Although Para clinically changes
are expected to be happen.
The results of this study showed that, exercise on all three devices (at intensity of 70
and 85% of MHR, for 25 minutes) caused a significant increase in serum GH concentrations
of the subjects. Many studies have shown that,
acute exercise can cause a variety of short-term
changes, including the rapid increase adrenocorticotropin, GH hormone, beta - endorphins
and cortisol in different pituitary-hypothalamus
axis. While results like these are not necessarily in long-term training.4-8 It has also been reported that the GW response depends on the
intensity and duration of the exercise session,
the level of preparation of the individuals participating in the exercise, the time of blood
sampling, and other factors.12 The results of
this study are in agreement with Kraemer et al.
(1995), who showed that the concentration of
Vol. 67 - No. 1
PEERI
ogni componente deve essere analizzato, sia singolarmente sia in connessione ad altri componenti,
in normali condizioni fisiologiche e di percorso
biologico. Questo asse parte dal sistema nervoso
centrale che secerne un certo numero di neurotrasmettitori (catecolamine e agenti serotoninici e
colinergici). Questi neurotrasmettitori stimolano e
secernono l’ormone di rilascio della somatotropina
(GHRH) e la somatostatina (SMS) dalla ghiandola dell’ipotalamo che provoca la secrezione di GH
da parte dell’ipofisi. Il GH secreto stimola i recettori
GH nel SNC tramite feedback e provoca la secrezione di somatostatina, che inibisce infine il GHRH
ipotalamico. Il GH è anche un importante prodotto
di secrezione delle cellule somatotrofe che sono trasferite tramite flusso sanguigno al fegato e in altri
tessuti periferici, comportando la produzione di
IGF-1. L’IGF-1 circolante è in grado di inibire la secrezione di GH direttamente e indirettamente. Tale
meccanismo di controllo è attivato, stimola la secrezione di GH (GHRH) e la secrezione dell’ormone
di risposta inibisce la secrezione dell’ormone della
crescita causata da IGF-1. In linea di principio, gli
effetti dell’allenamento in uno o più livelli sono tra
le modifiche e gli adeguamenti 10, 11.
Sia GH che IGF-1 sono ormoni che vengono
coinvolti nella crescita e nell’espansione dei tessuti,
specialmente nell’età adulta. Tuttavia la manifestazione clinica di iper GH e IGF-1 è quasi evidente in
ogni aspetto come acromegalia. Tuttavia nel nostro
studio, dato il brevissimo protocollo che ha preso in
considerazione sei sessioni di allenamento separate, non si può osservare alcuna manifestazione clinica definita, sebbene siano previsti cambiamenti
clinici.
I risultati di questo studio hanno dimostrato che
l’esercizio su tutti e tre i dispositivi (ad intensità
di 70-85% MHR per 25 minuti) ha comportato un
aumento significativo delle concentrazioni sieriche
di GH dei soggetti. Molti studi hanno dimostrato
che l’esercizio acuto può causare una varietà di
cambiamenti a breve termine, compreso il rapido
aumento di adrenocorticotropina, ormone GH, beta-endorfine e cortisolo in diversi assi ipofisi-ipotalamo. Mentre tali risultati non sono necessariamente osservati nell’allenamento a lungo termine 4-8.
Inoltre, è stato riferito che la risposta dell’ormone
della crescita dipende dall’intensità e dalla durata
della sessione di esercizio, dal livello di preparazione degli individui che partecipano all’esercizio,
dall’ora del campionamento del sangue e da altri
fattori 12. I risultati di questo studio sono in accordo
con Kraemer et al. (1995), che hanno dimostrato
come la concentrazione dell’ormone della crescita
aumenti in modo significativo rispetto a una sessione di allenamento di resistenza a un’intensità
69
PEERI
GW increases significantly relative to a session
of endurance training at an intensity of 80% of
MHR.13 Mejri et al. (2004) obtained a similar
result, showing that during less-than-maximal
training, the GW response was lower in sedentary individuals compared to young, trained
individuals, and the increase in GW levels in
athletes indicates that the endocrines system
are affected by training.14 Weltman et al. (1997)
showed that the GW response decreased after
3 to 6 weeks of acute exercise.15 According to
the results of their study, there is also a correlation between lactate production and concentration of GH. This correlation is probably due to
increased acidity caused by muscular activity,
which stimulates the metabolic receptors and
sends sensory feedback to the central nervous
system and hypothalamus, and resulting in an
increase in GW secretion.16-18 The comparison
of modes of exercise in this study showed that
using the cycle ergometer and the treadmill at
an intensity of 70 and 85% of MHR for 25 minutes caused a significant increase in the concentrations of serum GH in active young men.
Furthermore, the results also indicated that the
amount of GH secretion was only influenced by
the cycle ergometer and the treadmill.
Recent evidence suggests that the GH response to running on a treadmill with intensity
under maximum is linearly related the exercise intensity. Additionally, the exercise mode
and the muscles involved also affect the GH
response.18 For example, the GW response is
greater following running on a treadmill (in
which both arms and legs are involved) compared to that following fast cycling (in which
the movement is localised to the lower body).
However, some studies have shown that the
adaptive response of skeletal muscle to an exercise stimulus is specific to certain types of
muscle.18 Because this study showed that using
a cycle ergometer or treadmill at an intensity
of 70% or 85% of MHR for 25 minutes caused
a significant increase in the concentrations of
serum GH among active young men, perhaps
we can hypothesise that fewer muscles are involved and greater pressure is applied is these
exercises, causing secretion of more GW.19, 20
According to the findings of this research, the
acute response of GH and the ratio of GH to
IGF-1 is dependent on the intensity and mode
of exercise, and the numerous secretory activities of GH in response to stress are probably an
effect of the response of GH to different intensities and modes of exercises, because of the
70
dell’80% di MHR 13. Mejri et al. (2004) hanno ottenuto un risultato analogo, dimostrando che durante l’allenamento meno che massimale, la risposta
dell’ormone della crescita era inferiore nei soggetti
sedentari rispetto a individui giovani allenati e che
l’aumento dei livelli di ormone della crescita negli
atleti indica che il sistema endocrino è influenzato
dall’allenamento 14. Weltman et al. (1997) hanno
dimostrato che la risposta dell’ormone della crescita diminuiva dopo 3-6 settimane di esercizio fisico
acuto 15. Secondo i risultati del loro studio, esiste
anche una correlazione tra la produzione di lattato e la concentrazione di GH. Questa correlazione
è probabilmente dovuta alla maggiore acidità causata dall’attività muscolare, che stimola i recettori
metabolici e invia un feedback sensoriale al sistema nervoso centrale e all’ipotalamo e comporta il
conseguente aumento della secrezione dell’ormone
della crescita 16-18. Il confronto delle modalità di
esercizio di questo studio ha dimostrato che utilizzando il cicloergometro e il tapis roulant a un’intensità di 70-85% di MHR per 25 minuti si provoca un significativo aumento delle concentrazioni
di GH sierico nei giovani attivi. Inoltre, i risultati
hanno indicato che la quantità di secrezione di GH
era influenzata solo dal cicloergometro e dal tapis
roulant.
Le recenti evidenze suggeriscono che la risposta
di GH alla corsa su un tapis roulant ad intensità
massima è linearmente correlata all’intensità di
esercizio. Inoltre, la modalità di esercizio e i muscoli coinvolti influenzano anche la risposta del
GH 18. Ad esempio, la risposta dell’ormone della crescita è maggiore dopo la corsa su un tapis roulant
(in cui sia le braccia che le gambe sono coinvolte)
rispetto a quella dopo una sessione veloce su cicloergometro (in cui il movimento è localizzato nella
parte inferiore del corpo). Tuttavia, alcuni studi
hanno dimostrato che la risposta adattativa del sistema muscolo-scheletrico allo stimolo dell’ esercizio fisico è specifica di taluni tipi di muscolo 18. Poiché questo studio ha dimostrato che utilizzando un
cicloergometro o un tapis roulant a un’intensità di
70 o 85% di MHR per 25 minuti si provoca un aumento significativo delle concentrazioni di GH nel
siero fra i giovani attivi, forse possiamo ipotizzare
che sia coinvolto un numero inferiore di muscoli e
che sia applicata una pressione maggiore in questi
esercizi, provocando una maggiore secrezione di
ormone della crescita 19, 20.
Secondo i risultati di questa ricerca, la risposta
acuta del GH e il rapporto di GH e IGF-1 dipende dall’intensità e dalla modalità di esercizio e le
numerose attività secretorie di GH in risposta allo
stress sono probabilmente un effetto della risposta
di GH a diverse intensità e modalità di esercizio,
Marzo 2014
following: 1. the existence of many GW receptors (GHRs) 2. The presence of numerous active
centres in the GH molecule, and 3, the presence
of small areas of active GH.21 The reason for the
conflicting findings compared to other studies
may be include the intensity of physical activity,
duration of physical activity, temperature, muscle mass, the muscles involved, exercise mode,
circadian rhythm, and carbohydrate availability.2, 22-24 The results of the present study on the
impact of intensity and mode of exercise on IGF1 and IGFBP-3 response showed that the resting
and post-exercise levels of IGF-1 and IGFBP-3
were not significantly increased (P≥0.05). This
result may be due to the shortage in secretion
of GH from the liver to stimulate IGF-1 and its
binding protein. IGF-1 and IGFBP-3 responses
are dependent on the amount of released GW.
Furthermore, the lowest amounts of GH in response to sub-maximal training are not able to
increase IGF-1 and its binding protein levels.
IGFBP-3 is also less sensitive to GH stimulation than IGF-1.21 IGF-1 has a high affinity for
binding to its proteins, especially IGFBP-3, and
because no change in the amount of Insulinlike growth factor 1 in this study was observed,
it follows that no change was measured in the
amount of IGFBP-3. However, the intensity and
duration may not have been sufficient for the
GW to stimulate IGF-1 and IGFBP-3; this insufficiency may also explain the findings in other
studies.25 Factors that may increase serum IGF-1
in response to sports activities have not been
identified; indeed, the mechanisms of different
responses of IGF-1 to different modes of exercise have not been identified.26
The impact of exercise on IGF-1 has been
examined in several studies, with different outcomes. Wilson and Horowitz (1987) saw no significant increase in IGF-1 level after 15 minutes
of exercise on the cycle ergometer.27 However,
Hagberg et al. (1988) observed a significant increase in IGF-1 level after 60 minutes of training on a treadmill with an intensity of 70% of
maximum oxygen consumption.28 These findings indicate that duration may be important in
IGF-1 production in tissues, and the concentration might not increase significantly after exercise.27, 29 Also, in the present study, no significant increase in the concentration of IGF-1 was
observed immediately following the session.
The results of our study are in agreement with
studies that found no significant changes in
IGF-1 after a training session and no relationship between the concentrations of GH to IGF-
Vol. 67 - No. 1
PEERI
per i seguenti motivi: 1. l’esistenza di molti recettori dell’ormone della crescita (GHR) 2. La presenza di numerosi centri attivi nella molecola GH e
3. la presenza di piccole aree di GH attivo 21. La
ragione per i risultati contrastanti rispetto ad altri
studi può includere l’intensità dell’attività fisica, la
durata dell’attività fisica, la temperatura, la massa
muscolare, i muscoli coinvolti, la modalità di allenamento, il ritmo circadiano e la disponibilità
di carboidrati 2, 22-24. I risultati del presente studio
sull’impatto di intensità e modalità di esercizio sulla risposta di IGF-1 e IGFBP-3 hanno dimostrato che
i livelli a riposo e post-esercizio di IGF-1 e IGFBP-3
non erano aumentati significativamente (P≥0,05).
Questo risultato può essere dovuto alla carenza di
secrezione di GH del fegato per stimolare IGF-1 e la
sua proteina legante. Le risposte di IGF-1 e IGFBP-3
dipendono dalla quantità di ormone della crescita rilasciata. Inoltre, le quantità inferiori di GH in
risposta all’allenamento sub-massimale non sono
in grado di aumentare i livelli di IGF-1 e proteina legante. L’IGFBP-3 è anche meno sensibile alla
stimolazione GH di IGF-1 21. IGF-1 ha un’elevata
affinità per il legame con le sue proteine, specialmente IGFBP-3 e, poiché non si è osservato alcun
cambiamento nella quantità di fattore di crescita insulino-simile 1 in questo studio, ne consegue
che non è stata misurata alcuna modifica nella
quantità di IGFBP-3. Tuttavia, l’intensità e la durata non possono essere state sufficienti a far sì che
l’ormone della crescita stimolasse IGF-1 e IGFBP-3;
questa insufficienza può anche spiegare i risultati di altri studi 25. I fattori che possono aumentare
l’IGF-1 nel siero in risposta ad attività sportive non
sono stati identificati; infatti, non sono stati identificati i meccanismi delle diverse risposte di IGF-1 a
diverse modalità di esercizio 26.
L’impatto dell’esercizio fisico su IGF-1 è stato
esaminato in diversi studi, con esiti diversi. Wilson e Horowitz (1987) non hanno osservato alcun
significativo aumento del livello di IGF-1 dopo 15
minuti di esercizio sul cicloergometro 27. Tuttavia,
Hagberg et al. (1988) hanno osservato un significativo aumento del livello di IGF-1 dopo 60 minuti
di allenamento su un tapis roulant con un’intensità del 70% del consumo massimo di ossigeno 28.
Questi risultati indicano che la durata può essere
importante per la produzione di IGF-1 nei tessuti
e che la concentrazione non potrebbe aumentare
significativamente dopo l’esercizio 27, 29. Inoltre, nel
presente studio, non è stato osservato alcun significativo aumento della concentrazione di IGF-1 immediatamente dopo la sessione. I risultati del nostro
studio sono in accordo con studi che non hanno
rilevato cambiamenti significativi di IGF-1 dopo
un allenamento e nessuna relazione tra le concen-
71
PEERI
1.13 Poehlman et al. (1990) observed a positive
correlation between VO2 max and the concentrations of serum IGF-1 and its binding’s protein in active young men. An increase in IGF-1,
GHBP, and GH levels in active individuals might
be due to an increase in serum IGF-1 secretion
from liver cells induced by GH.30 We can relate
the opposite results of the present study to the
intensity of the exercises performed, as intensities of 70% and 85% MHR were used. These
intensities, which are equivalent to 50 and 70%
of aerobic training, are considered sub-maximal
and might not lead to an increase in lactate levels.10, 15, 16, 31 Recently, direct and indirect data
have supported the hypothesis that the lactate
threshold (LT) may be an important intensity
to obtain a response from training, but this response would be weak unless the intensity is
equal or more than LT.10, 15, 31
Considering that GW stimulates the production of IGF-1,32 we can expect that if more GH
is produced in training programs, more IGF-1
will also be produced. However, in the present
study, perhaps one of the reasons that IGF-1
levels may not have changed considerably right
after physical activity is the amount of time
needed for stimulation of the tissues to produce
IGF-1.32 Moreover, in order to analyse the full
response of the GH/IGF-1 axis to exercise, the
other components of the axis such as the transport proteins of growth factor, their isoforms
and receptors should be studied as well.
trazioni di GH e IGF-1 13. Poehlman et al. (1990)
hanno osservato una correlazione positiva tra
VO2 max e le concentrazioni di IGF-1 nel siero e la
sua proteina legante nei giovani attivi. Un aumento dei livelli di IGF-1, GHBP e GH nei soggetti attivi
potrebbe essere dovuto a un aumento della secrezione di IGF-1 sierico nelle cellule epatiche indotta
da GH 30. Possiamo correlare i risultati opposti del
presente studio all’intensità degli esercizi eseguiti, poiché sono state usate intensità di 70% e 85%
MHR. Tali intensità, che sono pari al 50% e 70% di
allenamento aerobico, sono considerate sub-massimali e potrebbe non comportare un aumento dei
livelli di lattato 10, 15, 16, 31. Recentemente, dati diretti
e indiretti hanno sostenuto l’ipotesi che la soglia del
lattato (LT) possa essere un’intensità importante per
ottenere una risposta all’allenamento, ma questa
risposta sarebbe debole a meno che l’intensità non
sia uguale o superiore a LT 10, 15, 31.
Considerando che l’ormone della crescita stimola la produzione di IGF-1 32, c’è da aspettarsi che
maggiore è il GH prodotto nei programmi di allenamento, maggiore sarà la produzione di IGF-1. Tuttavia, nel presente studio, forse uno dei motivi per
cui i livelli IGF-1 non sono cambiati considerevolmente subito dopo l’attività fisica, è la quantità di
tempo necessario affinché la stimolazione dei tessuti produca IGF-1 32. Inoltre, al fine di analizzare
la risposta piena dell’asse GH/IGF-1 all’esercizio,
è necessario studiare anche gli altri componenti
dell’asse, come le proteine di trasporto del fattore di
crescita, le isoforme e i recettori.
Conclusioni
Conclusions
The mode of exercise and sub-maximal intensity affected only GW and its proportion to
IGF-1, while insulin-like growth factor 1 and its
binding protein were not significantly affected.
Apparently, the response of the axis (GH/IGF1) is dependent on an increase in exercise intensity and duration. Thus, we can hypothesise
that if the intensity changes from less than maximum to maximum, or if the duration of exercise increases, there will be a significant impact
on IGF-1 and IGFBP-3.
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72
La modalità di esercizio e l’intensità sub-massimale hanno interessato solo l’ormone della crescita e la sua percentuale rispetto all’IGF-1, mentre
il fattore di crescita insulino simile 1 e la sua proteina legante non sono risultati significativamente
modificati. Apparentemente, la risposta dell’asse (GH/IGF-1) dipende dall’aumento di intensità e dalla durata di esercizio. Quindi, possiamo
ipotizzare che se l’intensità cambia da meno di
massima a massima, o se la durata del esercizio
aumenta, ci sia un impatto significativo su IGF-1
e IGFBP-3.
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Received on February 16, 2012. - Accepted for publication on March 5, 2014.
Corresponding author: M. Peeri, PhD, Department of Exercise Physiology, Central Tehran Branch, Islamic Azad University,
Tehran, Iran. E-mail: +982188074874, E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
73
MED SPORT 2014;67:75-81
Effects of the GABAergic agonist
baclofen on endurance performance
in recreational athletes: a pilot study
Effetti dell’agonista gabaergico baclofen
sulla performance di resistenza in atleti
amatoriali: uno studio pilota
A. DEI CAS 1, V. SPIGONI 2, F. SOLITO 2, G. MAGNATI 1, F. EMILIANI 2, A. BONETTI
1Department
2
of Internal Medicine and Biomedical Sciences, University of Parma, Parma, Italy
of Clinical Sciences, Graduate School of Sport and Exercise Sciences
University of Parma, Parma, Italy
2Department
SUMMARY
Aim. The neurocrine and neurovegetative systems have been shown to play a fundamental role in the overtraining
syndrome of endurance athletes The aim of this study was to explore the effects of the oral administration of the
GABAergic agonist baclofen on endurance performance in recreational athletes.
Methods. A randomized crossover intervention trial involving 14 healthy male subjects (mean age 20.1±1.7 yrs, range
18 to 24 yrs; BMI 22.0±1.3) was conducted. Subjects were assigned to baclofen 10 mg or to placebo 1 hour before
a maximal bicycle exercise test performed until exhaustion. Before and immediately after the exercise test, venous
blood samples were collected for the determination of main biochemical parameters.
Results. No significant differences between postexercise maximal values for VO2max, workloads and run-time to exhaustion after treatment with baclofen or placebo were detected. Plasma haemoglobin, hematocrit, lactic acid, and
ammonia concentrations significantly increased post-exercise both after treatment and after placebo. No statistical
significance was found in metabolic parameters before and after exercise in baclofen or placebo treatment groups.
Discussion. These results may be due to the low dosages used and further investigations with higher doses should be
performed to explore possible effects of baclofen.
Conclusion. Baclofen administration had no effect on endurance performance and on indicators of peripheral fatigue.
Key words: Baclofen - Athletic performance - Physical endurance.
RIASSUNTO
Obiettivo. È noto come il sistema neuroendocrino e neurovegetativo svolgano un ruolo fondamentale nella syndrome
da overtraining in atleti che praticano sport di resistenza. Lo scopo dello studio è stato quello di valutare gli effetti
della somministrazione orale del farmaco GABAergico baclofen sulla prestazione di endurance in atleti amatoriali.
Metodi. È stato condotto uno studio di intervento randomizzato cross-over in14 atleti di genere maschile (età media 20,1±1,7
anni, range 18-24 anni; BMI 22,0±1,3). Gli atleti sono stati randomizzati a baclofen 10 mg o placebo da assumersi 1 ora prima
di effettuare un test da sforzo massimale condotto fino ad esaurimento muscolare. Prima ed immediatamente dopo il test è
stato eseguito un prelievo di sangue venoso per la determinazione dei principali parametri ematochimici.
Risultati. Il trattamento con baclofen non modificava i valori postesercizio di VO2max, il carico lavorativo ed il tempo
di esaurimento muscolare rispetto al placebo. Le concentrazioni plasmatiche di emoglobina, ematocrito, acido lattico
ed ammonio postesercizio aumentavano significativamente dopo trattamento sia con baclofen sia con placebo. Le
modificazioni dei parametri metabolici considerati non differivano significativamente dopo trattamento con baclofen
o con placebo.
Discussione. I risultati potrebbero risentire del basso dosaggio di baclofen utilizzato e sono necessari ulteriori studi
con dosaggi più elevati per meglio esplorare i possibili effetti del trattamento con baclofen.
Conclusione. La somministrazione di Baclofen al dosaggio di 10 mg non è associata ad effetti sulla prestazione di
resistenza e sugli indicatori periferici di fatica.
Parole chiave: Baclofen - Performance atletica - Resistenza fisica.
Vol. 67 - No. 1
75
DEI CAS
T
Effects of baclofen on endurance in recreational athletes
he sense of fatigue during muscular effort
is a complex phenomenon. Investigations
have primarily focused on causes of peripheral
fatigue (availability of metabolic substrates and
accumulation of metabolites).1-3 Less evidence
is available on the mechanisms underlying central fatigue, often considered as a “psychological factor”.4, 5 Recently, it has been proposed
that central fatigue in overtrained athletes is
regulated by the brain based on the integration
of several peripheral afferent signals form various physiological systems, which may amplify
central alterations.6
The neurocrine and neurovegetative systems have been shown to play a fundamental
role in the overtraining syndrome of endurance athletes,7, 8 and research has focused on
possible exercise-induced unbalance in neuropeptide levels as an explanation of central
fatigue. Intensive overtraining was related to
a reduced serotonin hydroxytryptamine (5HT) re-uptake in the brain,9-12 suggesting a
role for 5-HT as a mediator of central fatigue
in prolonged training.12-14 Supporting these
data, increased concentrations in brain 5-HT
cause a decreased in endurance performance;
on the contrary 5-HT antagonist drugs delay
endurance fatigue.4, 15-18
Another neuropeptide involved in central fatigue is g-aminobutyric acid (GABA) as
it directly controls spinal neuron activity of
locomotor processes.19 GABAB receptors are
also involved in controlling motor neurons in
the brain.20 Therefore, the decrease in brain
GABA concentrations occurring during prolonged exercise, may directly influence the
onset of fatigue. Supporting these notions, the
administration of a GABAB agonist is able to
decrease 5-HT receptor activity, acting as an
antiserotoninergic drug. The onset of fatigue
during prolonged exercise might be therefore
influenced by the unbalance between a decrease in brain GABA and an increase in 5-HT
concentrations.21
Baclofen is a GABA B-receptor selective agonist at present approved to treat spasticity due
to multiple sclerosis and cerebral palsy.22
Preclinical experiments showed that endurance performance was reduced following
intraperitoneal administration of baclofen in
rats.21 Indexes of peripheral fatigue such as
plasma glucose, liver and muscular glycogen
were not affected, suggesting a central action
of this ergogenic drug in limiting performance.21
76
L
a sensazione di affaticamento sperimentata durante lo sforzo muscolare costituisce un fenomeno complesso. La ricerca si è concentrata soprattutto
sulle cause dell’affaticamento periferico (disponibilità di substrati metabolici e accumulo di metaboliti) 1-3. Una minore evidenza è disponibile riguardo
ai meccanismi sottostanti all’affaticamento centrale, spesso considerato un “fattore psicologico” 4, 5. Di
recente, è stato suggerito come l’affaticamento centrale in atleti sovrallenati sia regolato dal cervello in
base all’integrazione di numerosi segnali periferici
afferenti da diversi sistemi fisiologici, in grado di
amplificare le alterazioni centrali 6.
È stato altresì dimostrato come i sistemi neuroendocrino e vegetativo rivestano un ruolo importante
nella sindrome da sovrallenamento negli atleti di
resistenza 7, 8; la ricerca si è inoltre concentrata sul
possibile squilibrio indotto dall’esercizio fisico nei
livelli dei neuropeptidi come spiegazione dell’affaticamento centrale. Il sovrallenamento intensivo è
stato associato a una ridotta ri-captazione di idrossitriptamina (5-HT, serotonina) nel cervello 9-12,
suggerendo un ruolo di mediazione per la 5-HT
nell’affaticamento centrale durante l’allenamento
prolungato 12-14. A sostegno di tali dati, maggiori
concentrazioni di 5-HT nel cervello causano una
riduzione della performance di resistenza; al contrario, gli antagonisti della 5-HT ritardano l’affaticamento nella performance di resistenza 4, 15-18.
Un altro neuropeptide coinvolto nell’affaticamento centrale è l’acido γ-aminobutirrico (GABA)
il quale controlla in maniera diretta l’attività dei
neuroni spinali responsabili dei processi locomotori 19. I recettori GABA-B sono coinvolti inoltre nel
controllo dei neuroni motori nel cervello 20. Pertanto, la riduzione delle concentrazioni di GABA nel
cervello che si verifica durante un esercizio prolungato può avere una ripercussione diretta sull’insorgenza dell’affaticamento. A sostegno di tali nozioni, la somministrazione di un agonista GABA-B
è in grado di ridurre l’attività del recettore 5-HT,
agendo come antiserotoninergico. L’insorgenza
dell’affaticamento durante un esercizio prolungato
potrebbe essere quindi influenzata dallo squilibrio
tra una riduzione del GABA nel cervello e un aumento delle concentrazioni di 5-HT 21.
Baclofen è un agonista selettivo del recettore B
GABA attualmente approvato per il trattamento
della spasticità dovuta alla sclerosi multipla e alla
paralisi cerebrale 22.
Esperimenti preclinici hanno mostrato una riduzione della performance di resistenza in seguito
alla somministrazione intraperitoneale di baclofen
nei ratti21. Gli indici di affaticamento periferico
come il glucosio plasmatico e il glicogeno epatico e
muscolare non sono stati influenzati, suggerendo
un’azione centrale di questo farmaco ergogenico
nella riduzione della performance 21.
Marzo 2014
DEI CAS
To date, no studies are available investigating baclofen effects in humans.
In this study we evaluated the possible effects of the oral administration of low doses
of the GABAergic agonist baclofen on endurance performance in healthy men. Possible baclofen impact on some indicators of peripheral
fatigue was also explored.
Attualmente, non sono disponibili studi che abbiano esaminato gli effetti di baclofen negli esseri
umani.
Nel presente studio, abbiamo valutato i possibili effetti della somministrazione orale di basse dosi
dell’agonista gabaergico baclofen sulla performance di resistenza in uomini sani. Abbiamo inoltre
esaminato il possibile impatto di baclofen su alcuni
indicatori di affaticamento periferico.
Materiali e metodi
A randomized cross-over intervention trial
involving 14 healthy male volunteers (mean
age 20.1±1.7 years range 18 to 24 years; BMI
22.0±1.3) was conducted.
Subjects were assigned to baclofen 10 mg
or to placebo 1 hour before a cyclo ergometer
test. The test was repeated after a 15-day washout period. Subjects were recruited among recreational soccer players. All participants in the
study were well trained as they were playing
regularly at least three times a week. The experimental protocol was approved by the local Ethics Committee and subjects provided
written informed consent to participate in the
study. The study was conducted in compliance
with the Helsinki Declaration.
Before enrolment, a physical examination
was performed to exclude any possible diseases, and medical history was recorded in order
to exclude the consumption of drugs and/or
compounds possibly interfering with the aim
of the study. In order to test possible baclofen
effects, subjects with >90% of the maximum
heart rate at the cyclo ergomenter test were
excluded.
All subjects underwent a bicycle exercise
test with progressively increasing workloads
of 10watt/min until subjective muscular exhaustion after an overnight fasting and abstention from training and smoking for the last 12
hours. Room temperature and relative humidity
were kept constant during the study over the
test sessions. The respiratory exchanges were
breath to breath recorded, using a computer
based on line gas analysis system continuously
receiving also ECG signal (Pulmonary Exercise
System P.K. Morgan Instruments Inc., Andover,
MA, USA). Subjects breathed through a Hans
Rudolph mouthpiece/face mask connected to
a bidirectional low resistance valve. The expired gases were collected in the distal end
of the gas-mixing chamber. Mixed expired O2
concentration was measured by a fuel cell ana-
Si è trattato di uno studio di efficacia randomizzato, in crossover, su 14 volontari sani di sesso maschile (età media: 20,1±1,7 anni, intervallo da 18
a 24 anni; IMC: 22,0±1,3).
I soggetti sono stati assegnati a baclofen 10 mg o
placebo 1 ora prima del test con cicloergometro. Il
test è stato ripetuto dopo un periodo di washout di
15 giorni. I soggetti sono stati reclutati tra calciatori
amatoriali. Tutti i partecipanti allo studio presentavano un buon livello di allenamento e giocavano regolarmente almeno tre volte alla settimana.
Il protocollo sperimentale è stato approvato dal Comitato etico locale e i soggetti hanno fornito il loro
consenso informato per iscritto per prendere parte
allo studio. Lo studio è stato condotto in conformità
alla Dichiarazione di Helsinki.
Prima del reclutamento, i soggetti sono stati sottoposti a un esame obiettivo per escludere qualsiasi
possibile patologia e la storia clinica è stata registrata al fine di escludere l’utilizzo di farmaci e/o composti in grado di interferire con l’obiettivo dello studio. Al fine di valutare i possibili effetti di baclofen,
i soggetti con >90% della frequenza cardiaca massima al test con cicloergometro sono stati esclusi.
Tutti i soggetti sono stati sottoposti a una prova
da sforzo su bicicletta con carichi progressivi da 10
watt/min fino all’esaurimento muscolare soggettivo, dopo una notte di digiuno e l’astensione dall’allenamento e dal fumo nelle 12 ore precedenti. La
temperatura ambiente e l’umidità relativa sono
state mantenute costanti durante le sessioni di test
dello studio. Gli scambi respiratori sono stati registrati respiro per respiro utilizzando un sistema
computerizzato online di analisi degli scambi gassosi con ricezione costante del segnale ECG (Pulmonary Exercise System P.K. Morgan Instruments
Inc., Andover, MA, USA). I soggetti hanno respirato
attraverso una maschera Hans Rudolph/maschera facciale collegata a una valvola bidirezionale
a bassa resistenza. I gas espirati sono stati raccolti
nell’estremità distale della camera di miscelazione
dei gas. La concentrazione di O2 espirato miscelato
è stata misurata mediante un analizzatore (cella
elettrochimica di zirconio) in camera di combustione. Le concentrazioni di CO2 end-tidal e di CO2
Vol. 67 - No. 1
77
DEI CAS
lyzer (zirconium electrochemical cell). Mixed
expired and end-tidal CO2 concentrations were
measured using an infra-red gas analyzer. Oxygen consumption (VO2) and carbon dioxide
production (VCO2) were automatically calculated using standard formulae and expressed
as ml/min STPD (standard temperature and
pressure, dry).
Minute ventilation (VE) and oxygen ventilatory equivalent (VE/VCO2) were calculated
using a software system. Maximum oxygen
consumption (VO2max) was determined as the
highest oxygen uptake obtainable during the
cyclorgometer test despite further work rate
increases and effort by each subject.23 The
anaerobic threshold (expressed as absolute
VO2 and % VO2peak) was blindly assigned by
two independent investigators. using the Vslope method.23 Time to exhaustion during exercise was defined as the time elapsed between
starting and end of the test. Time to exhaustion
and VO2max were considered as parameters of
endurance performance.
Before and immediately after the exercise test,
venous blood samples were drawn for the determination of hemoglobin (Photometric method),
haematocrit (by ADVIA 120 Bayer) plasma glucose (polarographic method by LX 20 Bekman
instrument), serum insulin (immunochemiluminenescence method by Immulite 2000 Medical System), plasma lactic acid (Lactate-oxidase
method by LX 20 Bekman instrument) and ammonia (enzymatic method by LX 20 Bekman instrument). Glucose/insulin ratio was calculated
as an index of insulin sensitivity.24 Postexercise
changes in plasma volume were calculated using the formula of Dill and Costill.25
espirato miscelato sono state misurate utilizzando
un analizzatore di gas a infrarossi. Il consumo di
ossigeno (VO2) e la produzione di biossido di carbonio (VCO2) sono stati calcolati in automatico utilizzando formule standard e sono stati espressi in
ml/min STPD (temperatura e pressione standard, in
condizioni secche).
Il volume ventilatorio al minuto (VE) e l’equivalente ventilatorio dell’ossigeno (VE/VCO2) sono stati
calcolati utilizzando un sistema software. Il massimo consumo di ossigeno (VO2max) è stato determinato come la più elevata captazione di ossigeno
ottenibile durante il test con cicloergometro nonostante ulteriori aumenti nel tasso di lavoro e nello
sforzo di ogni singolo soggetto 23. La soglia anaerobica (espressa come VO2 assoluto e % del VO2 di
picco) è stata assegnata in cieco da due sperimentatori indipendenti utilizzando il metodo V-slope 23.
Il tempo di esaurimento durante l’esercizio è stato
definito come il tempo intercorso tra l’inizio e il termine del test. Il tempo di esaurimento e il VO2max
sono stati considerati come parametri della performance di resistenza.
Prima e immediatamente dopo la prova da sforzo, sono stati prelevati campioni di sangue venoso per la determinazione dell’emoglobina (metodo
fotometrico), dell’ematocrito (mediante ADVIA 120
[Bayer]) del glucosio plasmatico (metodo polarografico mediante LX 20 [Beckman]), dell’insulina sierica (metodo immunochemiluminescente mediante
Immulite 2000 Medical System), dell’acido lattico
nel plasma (metodo della lattato-ossidasi mediante
LX 20 [Beckman]) e dell’ammoniaca (metodo enzimatico mediante LX 20 [Beckman]). Il rapporto glucosio/insulina è stato calcolato come indice della
sensibilità insulinica 24. Le variazioni post-esercizio
nel volume plasmatico sono state calcolate utilizzando la formula di Dill e Costill 25.
Analisi statistica
Numerical values are expressed as mean +
SD. Data were analyzed by Student t-test for
paired data. Comparisons between treatments
were performed using ANOVA for crossover
designs considering sequence, period and
treatment as fixed effects. Statistical significance
was accepted at P<0.05. All analyses were carried out using a Windows-based SPSS statistical
package (Version 15.0, Chicago, IL, USA).
I valori numerici sono stati espressi come
media±DS. I dati sono stati analizzati mediante
il test t di Student per dati appaiati. Le comparazioni tra i trattamenti sono state effettuate utilizzando ANOVA per i disegni in crossover considerando la sequenza, il periodo e il trattamento
come effetti fissi. La significatività statistica è stata accettata a P<0,05. Tutte le analisi sono state
condotte utilizzando il software statistico per le
scienze sociali per Windows (versione 15.0, Chicago, IL, USA).
Results
Risultati
No significant differences between postexercise maximal values for VO2max, workloads and
Non sono state rilevate differenze significative tra
i valori massimali post-esercizio per VO2max, carichi
78
Marzo 2014
run-time to exhaustion after treatment with baclofen or placebo were detected (Table I).
Plasma volume values did not significantly
modify postexercise after treatment with baclofen or placebo (data not shown).
Plasma haemoglobin, hematocrit, lactic acid,
and ammonia concentrations significantly increased post-exercise both after treatment and
after placebo (Table II).
No statistical significance was found in metabolic parameters before and after exercise in
baclofen or placebo treatments (Table III).
DEI CAS
di lavoro e tempo di esaurimento dopo il trattamento con baclofen o placebo (Tabella I).
I volumi plasmatici post-esercizio non hanno
mostrato significative alterazioni con il trattamento
a base di baclofen o placebo (dati non mostrati).
Le concentrazioni post-esercizio di emoglobina
plasmatica, ematocrito, acido lattico e ammoniaca
sono aumentate in maniera significativa sia dopo
il trattamento con baclofen sia dopo il trattamento
con placebo (Tabella II).
Non è stata rilevata nessuna significatività statistica nei parametri metabolici precedenti e successivi all’esercizio nei trattamenti con baclofen o
placebo (Tabella III).
Discussion
In this pilot study we examined the possible
effects of the oral administration of the GABAergic agonist baclofen on endurance performance
in young recreational athletes.
Several neurotransmitters have been suggested as playing a possible role on central
fatigue. Among these, attention was directed
on the role of GABA. Data in literature focused
primarily on central effects of GABA agonist
administration in animal models. Prolonged
exercise was associated with a significant de-
Discussione
Nel presente studio pilota abbiamo esaminato i possibili effetti della somministrazione orale
dell’agonista gabaergico baclofen sulla performance di resistenza di atleti amatoriali sani.
È stato suggerito come numerosi neurotrasmettitori rivestano un possibile ruolo nell’affaticamento
centrale. Tra di essi, l’attenzione è stata diretta verso il ruolo del GABA. I dati della letteratura si sono
concentrati principalmente sugli effetti centrali della somministrazione di un agonista del GABA in
Table I.—Post-exercise physiological parameters and time to exhaustion after treatment with baclofen or
placebo in the study subjects (M±SD).
Tabella I.—Parametri fisiologici post-esercizio e tempo di esaurimento dopo il trattamento con baclofen o
placebo nei soggetti dello studio (M±DS).
VO2max (mL/kg/min)
VT (mL/kg/min)
VT %
HRmax
Ex-time (seconds)
Baclofen
Placebo
t
57.5±7.9
29.6±5.2
51.6±7.5
182.9±9.5
638.8±78.2
57.8±9.2
28.4±4.5
49.8±8.5
180.7±9.6
631.0±61.1
NS
NS
NS
NS
NS
VO2max: maximal oxygen uptake (mL/kg/min); VT: ventilatory anaerobic threshold (mL/kg/min); VT%: ventilatory anaerobic threshold expressed as % of VO2max; HRmax: maximal heart rate; Ex-time: run-time to exaustation (seconds).
Table II.—Hematological parameters at baseline and post-exercise after treatment with baclofen or placebo
in the study subjects (M±SD).
Tabella II.—Parametri ematologici basali e post-esercizio dopo il trattamento con baclofen o placebo nei soggetti dello studio (M±DS).
Placebo
Baseline
Hemoglobin (g/dL)
Hematocrit (%)
Lactic acid (mg/dL)
Ammonia mg/dL
15.09±0.85
44.77±2.13
0.94±0.53
50.14±5.52
Baclofen
Postexercise
15.87±0.89 *°°
47.76±2.44 *°°
9.88±2.39 *°°
90.71±21.27 *°°
Baseline
15.1±0.69
44.72±1.4
0.96±0.52
52.93±6.4
Postexercise
16.11±0.71 * °°º
47.81±1.79 *°°
11.4±2.49 *°°º
100.7±26.44 *°°
°°Placebo and treatment baseline vs. post-exercise
°°°treatment vs placebo after exercise
*P<0.05
Vol. 67 - No. 1
79
DEI CAS
Table III.—Metabolic parameters at baseline and post-exercise after treatment with baclofen or placebo in
the study subjects (M±SD).
Tabella III.—Parametri metabolici basali e post-esercizio dopo il trattamento con baclofen o placebo nei soggetti dello studio (M±DS).
Placebo
Glucose (mg/dL)
Insulin (mU/mL)
Glucose/insulin ratio
Baclofen
Baseline
Postexercise
Baseline
Postexercise
93.57±13.0
19.57±12.12
8.62±7.80
96.29±14.62
18.07±22.75
10.56±8.82
94.29±12.78
24.14±21.57
6.96±5.32
98±14.87
23.29±22.15
6.44±3.79
crease in GABA and glutamate brain concentration in rats, suggesting a direct role for these
mediators in the onset of fatigue.19
Baclofen administration in rats 1 hour before exercise on a treadmill increased run-time
to exhaustion, suggesting that fatigue during
prolonged exercise could be influenced by
pharmacological administration of a GABAergic agonist.21 In the same study, indicators of
fatigue such as glycaemia, liver and muscular
glycogen were not the limiting factors of performance and central mechanisms play a key
role at exhaustion.21
Less evidence is present investigating bacofen administration effects on physical performance in humans. Baclofen administration
reduced tachycardic response and limited increase of myocardial oxygen demand during
mental stress test in human healthy volunteers,
but this drug did not affect the cardiovascular
response to exercise.26
However, no studies are available to date
investigating baclofen effects on endurance
performance.
Our study did not confirm results from animal studies as baclofen administration did not
improve VO2max, anaerobic threshold and time
to exhaustion nor did it modify the principal
indicators of peripheral fatigue compared to
placebo.
The lack of an effect of baclofen administration on endurance performance and on indicators of peripheral fatigue could be due to the
low dosages used. In a recent study, higher
doses of baclofen (15 mg and 30 mg) were
used to test the effects of the drug on body
weight in obese subjects,27 without any apparent side effects.
However, given the lack of literature on baclofen effects on endurance performance, the
young age of our study subjects and the recreational nature of their sporting activities, we resolved to use low dosages so as to limit possi-
80
P
NS
NS
NS
modelli animali. L’esercizio fisico prolungato è stato
associato a una riduzione significativa delle concentrazioni di GABA e glutammato nel cervello dei
topi, suggerendo un ruolo diretto per tali mediatori
nell’insorgenza dell’affaticamento 19.
La somministrazione di baclofen nei ratti 1 ora
prima dell’esercizio fisico sul tapis roulant ha aumentato il tempo di esaurimento, suggerendo come
l’affaticamento durante l’esercizio fisico prolungato possa essere influenzato dalla somministrazione
farmacologica di un agonista gabaergico 21. Nello
stesso studio, indicatori di affaticamento come la
glicemia e il glicogeno epatico e muscolare non
hanno costituito fattori di limitazione della performance e i meccanismi centrali hanno rivestito un
ruolo chiave nell’esaurimento 21.
Una minore quantità di evidenza è disponibile riguardo agli effetti della somministrazione di baclofen
sulla performance fisica nell’uomo. La somministrazione di baclofen ha ridotto la risposta tachicardica e
ha limitato l’aumento del fabbisogno di ossigeno miocardico durante il test di stress mentale in volontari
umani sani, ma tale farmaco non ha influenzato la
risposta cardiovascolare durante l’esercizio fisico 26.
Tuttavia, non sono attualmente disponibili studi
che abbiano esaminato gli effetti di baclofen sulla
performance di resistenza.
Il nostro studio non ha confermato i risultati derivanti da studi su animali in quanto la somministrazione di baclofen non ha migliorato il VO2max,
la soglia anaerobica e il tempo di esaurimento, né
ha modificato i principali indicatori di affaticamento periferico rispetto al placebo.
L’assenza di un effetto della somministrazione di
baclofen sulla performance di resistenza e sugli indicatori di affaticamento periferico potrebbe essere
dovuta ai bassi dosaggi utilizzati. Uno studio recente ha utilizzato dosi di baclofen più elevate (15 mg
e 30 mg) al fine di valutare gli effetti del farmaco
sul peso corporeo di soggetti obesi 27, senza nessun
apparente effetto collaterale.
Tuttavia, data l’assenza di letteratura in merito
agli effetti di baclofen sulla performance di resistenza e a causa della giovane età dei soggetti del nostro
studio e della natura amatoriale della loro attività
Marzo 2014
ble side effect of this drug. Further investigations
should be performed using higher dosages to test
the hypothesis of a��
dose-dependent effect. Future studies may also explore possible baclofen
effects in other subject categories such as sedentary subjects, professional athletes and women.
DEI CAS
sportiva, abbiamo deciso di utilizzare bassi dosaggi al fine di limitare possibili effetti collaterali del
farmaco. Ulteriori ricerche dovrebbero essere svolte
utilizzando dosaggi più elevati al fine di verificare
l’ipotesi di un effetto dose-dipendente. Futuri studi
potrebbero inoltre esplorare i possibili effetti di baclofen in altre categorie di soggetti come le persone
sedentarie, gli atleti professionisti e le donne.
Conclusions
Results of our pilot study did not confirm
results of baclofen effects on endurance performance as previously obtained in animal
studies; future studies investigating the effects of higher doses of baclofen in a larger
number of subjects are warranted to test this
hypothesis.
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9) Caperuto EC, dos Santos RV, Mello
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training on hypothalamic serotonin con-
Conclusioni
I risultati del nostro studio pilota non hanno
confermato i risultati sulla performance di resistenza precedentemente ottenuti in studi su animali;
futuri studi che valutino gli effetti di dosi più elevate
di baclofen in un maggior numero di soggetti sono
necessari per verificare tale ipotesi.
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Received on January 12, 2012. - Accepted for publication on March 10, 2013.
Corresponding author: A. Dei Cas, Department of Internal Medicine and Biomedical Sciences, University of Parma. Parma,
Italy. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
81
MED SPORT 2014;67:83-92
Influence of the cervical spine
positioning in the oximetry and
capacity for resistance exercise
Influenza del posizionamento del rachide
cervicale nell’ossimetria e nella capacità di
svolgere un esercizio di resistenza
B. COELHO PEREIRA 1, A. K. F. DA TRINDADE C. PEREIRA 2
C. V. COUTINHO DE OLIVEIRA 3, A. S. SILVA 4
1Biomedical
Engineering, Universidade do Vale do Paraíba – UNIVAP, São José dos Campos, São Paulo, Brazil
2Department of Morphology, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brazil
3Department of Nutritional Sciences, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brazil
4Department of Physical Education, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brazil
SUMMARY
Aim. The aim of this paper was to evaluate the influence of the cervical spine positioning in plasma oxygen saturation
and capacity for resistance exercise in young and previously trained adults.
Methods. Fifteen subjects (20.9±2.3years) of both genders who are used to perform resistance exercises, participated
in the study. In a randomized and cross-over design, they perform lateral flexion of the shoulder (flying machine), until
concentric failure. Pulse oximetry was checked before, during and after each series. Blood samples were collected for
verification of lactate in the range of one to three minutes after the end of each series.
Results. The saturation measurements performed immediately post exercise showed no differences between the control and the experimental procedures, as well as the lactatemia. However, the exercise performed in the experimental
procedure resulted in lower drop in O2 saturation during exercise than in control procedure (96.6±1.2 to 94.1±1.5%
and 97.0±0.8% to 90.3±5.8% respectively, P<0.05). Despite the lower fall in O2 saturation during the exercise in the
experimental procedure, this phenomenon was not accompanied by better exercise tolerance. This can be explained
by some aspects, as: other factors (as vascularization and partial pressure of oxygen in the tissues) also are implicated
in artery-venous difference, which has influence in O2 availability to the muscles; the metabolic character of exercise
employed could be a limiting step on O2 delivery.
Conclusion. The rectification of the cervical part of the column in order to improve oxygenation while performing
resistance exercises until concentric failure is able to minimize the drop in oxygen saturation during a series of resistance exercise, but is not able to improve tolerance for this exercise.
Key words: Resistance training - Oximetry - Spine - Pharynx.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare l’influenza della posizione della spina cervicale in
saturazione di plasma di ossigeno nella capacità di resistenza agli esercizi in giovani adulti precedentemente allenati.
Metodi. Quindici soggetti (20,9±2,3 anni) di ambo i generi, usati per eseguire gli esercizi di resistenza, partecipano
allo studio. In un programma di scambio casuale, i soggetti eseguono delle flessioni laterali della spalla (fly machine)
fino al cedimento muscolare nella fase concentrica delle ripetizioni. Il pulsiossimetro viene consultato prima, durante
e dopo ogni serie di esercizi. Vengono raccolti campioni di sangue per analizzare il lattato ematico nell’intervallo di
uno a tre minuti dopo la fine di ogni serie di esercizi.
Risultati. Il misuramento della saturazione eseguito immediatamente dopo gli esercizi non mostra differenze tra il
controllo e le procedure sperimentali, così come la lattacidemia. Comunque, durante gli esercizi eseguiti dentro le
procedure sperimentali risulta una flessione nella saturazione di O2 in confronto agli esercizi eseguiti nelle proce-
Vol. 67 - No. 1
83
COELHO PEREIRAcervical spine positioning in the oximetry and capacity for resistance exercise
dure di controllo (96,6±1,2% a 94,1±1,5% e 97,0±0,8% fino a 90,3±5,8% rispettivamente, P<0,05). Nonostante
la flessione nella saturazione di O2 durante gli esercizi nella procedura sperimentale, questo fenomeno non è stato
accompagnato da una migliore tolleranza agli esercizi stessi. Questo può essere spiegato in alcuni modi: anche altri
fattori (come vascolarizzazione e parziale pressione dell’ossigeno nei tessuti) sono implicati nella differenza arteriosavenosa, la quale ha influenza nella disponibilità di O2 nei muscoli; il carattere metabolico degli esercizi impiegati
potrebbe essere un fattore limitante nel rilascio dell’O2.
Conclusioni. La rettifica della parte cervicale della colonna vertebrale, per migliorare l’ossigenazione durante l’esecuzione di esercizi di resistenza fino al cedimento muscolare concentrico, è capace di minimizzare la flessione della
saturazione di ossigeno durante una serie di esercizi di resistenza, ma non è capace di migliorare la tolleranza agli
esercizi stessi.
Parole chiave: Esercizi di resistenza - Ossimetria - Spina dorsale - Faringe.
F
atigue, state characterized by the inability
to maintain and/or generate power and energy to the expected performance of a given
task, has a multifactorial origin,1 but the reduction of systemic O2 transport demonstrates
important role in this process.2 Although the
heart’s ability to pump blood and the peripheral ability of capturing O2 by muscles are determining factors in fatigue, the binding capacity
of O2 to hemoglobin also corresponds to this
key process in this phenomenon.3
The saturation of hemoglobin (Hb) is influenced by temperature, pressure of carbon dioxide (PCO2), oxygen (PO2) and pH.4 The latter reflects the changes of energy metabolism
when the predominance of anaerobic lactic
system at the expense of aerobic, with consequent increase in acidity.5
The ventilatory response does not seem to
be the main limiting factor for exercise capacity in healthy subjects at sea level.4 The ratio
of the maximum ventilation is achieved in progressive effort usually is smaller than the largest ventilation that the individual can generate.
Furthermore, the maximum flow and volume
are not normally affected in the exercise. In
contrast, elite athletes may suffer exercise-induced arterial hypoxemia, which can be influenced in this way by the respiratory system.6
Also in altitude pulmonary activity becomes a
limiting factor for exercise, considering Fick’s
Law,7 which establishes the pressure difference
between each side of the membrane as one of
the key determinants of the alveolar-pulmonar
gas exchange and that this difference is affected in hypobaric environment.
In this context, dental professionals have
developed a technique that employs a mobile
device interocclusal, which allows opening
the diameter of the pharynx and larynx, thus
allowing greater airflow through air ducts, as
shown in tomographic image in Figure 1.8 Ac-
84
L
’affaticamento è uno stato caratterizzato dall’incapacità di mantenere e/o generare potenza ed
energia per la performance attesa in un dato compito; l’origine dell’affaticamento è multifattoriale 1,
ma la riduzione del trasporto sistemico di O2 riveste
un ruolo importante in tale processo 2. Sebbene la
capacità del cuore di pompare sangue e la capacità periferica di catturare O2 da parte dei muscoli
siano fattori determinanti nell’affaticamento, anche la capacità di legame dell’O2 all’emoglobina
rappresenta un processo chiave in tale fenomeno 3.
La saturazione dell’emoglobina (Hb) è influenzata da temperatura, pressione del biossido di carbonio
(PCO2), ossigeno (PO2) e pH 4. Quest’ultimo riflette le
modifiche del metabolismo energetico quando predomina il sistema lattico anaerobico a spese di quello aerobico, con conseguente aumento dell’acidità 5.
La risposta ventilatoria non sembra essere il principale fattore limitante per la capacità di svolgere
esercizi fisici in soggetti sani a livello del mare 4. Il
rapporto di ventilazione massima ottenuto in uno
sforzo progressivo è in genere minore della ventilazione massima che un individuo è in grado di
generare. Inoltre, il volume e il flusso massimi non
sono normalmente influenzati nell’esercizio fisico. Al contrario, gli atleti d’élite possono soffrire di
ipossiemia arteriosa indotta dall’esercizio fisico,
che può essere influenzata in tal modo dal sistema
respiratorio 6. Anche nell’altitudine l’attività polmonare diventa un fattore limitante per l’esercizio
fisico considerando la legge di Fick 7, che stabilisce
come la differenza di pressione tra ciascun lato della membrana sia uno dei fattori determinanti dello
scambio gassoso alveolare-polmonare e come tale
differenza sia influenzata nell’ambiente ipobarico.
In tale contesto, i professionisti odontoiatrici hanno sviluppato una tecnica che utilizza un dispositivo interocclusale mobile, il quale consente di ampliare il diametro di faringe e laringe, garantendo
in tal modo un maggior flusso d’aria attraverso le
vie aeree, come mostrato dall’immagine tomografica nella Figura 1 8. Secondo tali autori, la correzione posturale del rachide cervicale, rendendolo più
Marzo 2014
cervical spine positioning in the oximetry and capacity for resistance exercise
COELHO PEREIRA
Figure 1.—Tomographic image showing the interference of the position of the cervical spine in the air flow through
the pharynx and larynx. A) The subject’s cervical spine is in cervical lordosis, reducing the space of the air flow in
the posterior wall of the pharynx and larynx; B) the subject is presented with cervical spine up right comfortably,
and this position extends the space of the passage of air through the larynx and oral part of the pharynx and larynx.
Figura 1. — Immagine tomografica mostrante l’interferenza della posizione del rachide cervicale nel flusso d’aria attraverso faringe e laringe. A) Il rachide cervicale dei soggetti è in lordosi cervicale, riducendo lo spazio del flusso d’aria
nella parete posteriore di faringe e laringe; B) il soggetto presenta un rachide cervicale raddrizzato in maniera confortevole e tale posizione estende lo spazio di passaggio d’aria attraverso la laringe e la parte orale di faringe e laringe.
cording to these authors, posture correction of
the cervical spine, making it more upright, also
result in increased airflow and alveolar PO2.
Based on Fick’s law, the increased pressure
difference alveolar-capillary result in greater
diffusion and consequent increase in hemoglobin saturation by O2, increasing tissue oxygenation.
However, so far there is no scientific publication related to the use of such devices and
their effects on oxygenation and consequent
physical performance. Since the limitation on
the availability of O2 tissue is related to reduced exercise capacity, and that structural
change promoted by this technique has the
potential to promote greater saturation of hemoglobin, we hypothesized that this maneuver
correction of the cervical spine during exercise
could result in increased hemoglobin saturation and increased exercise capacity.
Thus, the present study aimed to verify if
a maneuver correction of cervical spine promotes increased air flow to the lungs, increases
O2 saturation at rest, minimizes the drop in O2
saturation during exercise, and if these phenomena would be accompanied by a smaller
increase in lactate production and increased
ability to perform a series of upper limb resistance exercise to concentric failure.
Vol. 67 - No. 1
diritto, garantisce anche un maggiore flusso d’aria
e PO2 alveolare. In base alla legge di Fick, l’aumentata differenza di pressione alveolare-capillare genera una maggiore diffusione e un conseguente aumento nella saturazione dell’emoglobina da parte
dell’O2, aumentando l’ossigenazione dei tessuti.
Tuttavia, al momento non sono disponibili pubblicazioni scientifiche associate all’utilizzo di tali
dispositivi e ai loro effetti sull’ossigenazione e conseguente performance fisica. Poiché la limitazione nella disponibilità di O2 nei tessuti è associata
a una ridotta capacità di svolgere esercizi fisici, e
poiché la modifica strutturale generata da tale tecnica ha il potenziale di promuovere una maggiore
saturazione dell’emoglobina, abbiamo ipotizzato
che tale manovra di correzione del rachide cervicale durante l’esercizio fisico potesse generare un
aumento nella saturazione dell’emoglobina e un
aumento nella capacità di svolgere l’esercizio fisico.
Pertanto, obiettivo del presente studio è stato
quello di verificare se una manovra di correzione del rachide cervicale fosse in grado di generare
un aumento del flusso d’aria verso i polmoni, se
aumentasse la saturazione dell’O2 a riposo, se riducesse al minimo il calo nella saturazione dell’O2
durante l’esercizio fisico, e se tali fenomeni fossero
accompagnati da un minore aumento nella produzione di lattato e da una maggiore capacità di
effettuare una serie di esercizi di resistenza degli
arti superiori fino al fallimento concentrico.
85
Material and methods
Materiali e metodi
Soggetti
Subjects
Fifteen healthy young adults (20.9±2.3 years),
being seven women, participated in this study
all previously practicing resistance exercise for
at least three months and who are used to, in
their training programme, to perform flying
exercise (lateral flexion of the shoulders). All
patients were informated about the aim of the
study and gave their informated consent
Al presente studio hanno preso parte quindici giovani adulti sani (20,9±2,3 anni), di cui sette donne
e otto uomini, i quali avevano precedentemente praticato esercizi di resistenza per almeno tre mesi ed
erano abituati, nel loro programma di allenamento,
a effettuare esercizi con il macchinario denominato
“pec deck machine” (flessione laterale della spalla).
Tutti i partecipanti sono stati informati dell’obiettivo
dello studio e hanno dato il loro consenso informato.
Study design
Disegno dello studio
The volunteers underwent two series of flying exercise until concentric failure, being one
series with the cervical spine with the mode
to which they were used to and another series
with the cervical spine rectified, so as to unblock the upper airway via a reduced lordosis.
The order of carrying out the series was determined randomly. Before both series, subjects
were instrumented with a device oximetry for
monitoring oxygen saturation in hemoglobin
plasma before, during and after each series.
Blood samples were taken from the fingertip
of the index finger with one to three minutes
after the end of each series, for subsequent
measurement of serum lactate.
I volontari sono stati sottoposti a due serie di esercizi di croci per il petto fino al fallimento concentrico; una serie con il rachide cervicale nella modalità alla quale erano abituati e un’altra serie con
il rachide cervicale in posizione corretta, al fine di
liberare le vie respiratorie superiori attraverso una
riduzione della lordosi. L’ordine di esecuzione delle
serie è stato determinato in maniera casuale. Prima
di effettuare entrambe le serie, i soggetti sono stati
provvisti di un ossimetro per monitorare la saturazione dell’ossigeno nell’emoglobina plasmatica prima, durante e dopo ciascuna serie. I campioni di
sangue sono stati prelevati dal polpastrello del dito
indice 1-3 minuti dopo il termine di ciascuna serie,
per la successiva misurazione del lattato sierico.
Protocol exercise
Protocollo dell’esercizio fisico
Exercise chosen was horizontal shoulder
flexion carried out on the machine called “Flying.” Each subject performed the exercise with
a load equivalent to what had been practicing
in their usual training with purpose of hypertrophy. Thus, the established load was 80% of
the maximum load and enough for them to
perform their training usually between 8 to 12
repetitions. They performed warming in the
same machine with 15 to 25 repetitions with
the same load that normally used in their training routine (around 20% load). Then the series
performed with and without correction of the
cervical spine. The order of these series was
determined randomly and in crossover model.
An interval of at least five minutes was provided between each series.
L’esercizio fisico scelto era la flessione orizzontale
della spalla effettuata sul macchinario denominato
“pec deck machine”. Ciascun soggetto ha effettuato
l’esercizio fisico con un carico equivalente a quello che era solito adoperare nel suo normale allenamento, con l’obiettivo di raggiungere l’ipertrofia.
Pertanto, il carico stabilito era all’80% del carico
massimale, sufficiente affinché i soggetti effettuassero il loro allenamento che prevedeva tipicamente tra
le 8 e le 12 ripetizioni. I soggetti hanno effettuato il
riscaldamento con lo stesso macchinario, eseguendo
15-25 ripetizioni allo stesso carico tipicamente utilizzato nel loro allenamento di routine (circa il 20%
del carico). Successivamente, sono state effettuate le
serie con e senza correzione del rachide cervicale.
L’ordine di tali serie è stato determinato in maniera
casuale e in un modello crossover. È stato fornito un
intervallo di almeno cinque minuti tra le serie.
Positioning of the cervical spine
The exercise equipment had a back later,
such that the volunteers’ head should always
be supported in the backrest so that the ex-
86
Posizionamento del rachide cervicale
Il macchinario per l’esercizio fisico era dotato
di uno schienale, affinché la testa dei volontari e
Marzo 2014
COELHO PEREIRA
ternal occipital protuberance stay supported
on this device. For the procedure in which
the subjects would perform the exercise with
the cervical spine in the usual position, it was
only required that they positioned their head
initially as described above and the distance
between the backrest and the point of greatest
curvature of the cervical lordosis was measured, being 9 cm. They were instructed to perform the entire series without moving the head
or neck. There was no difficulty in performing
the exercise as per the instructions. The procedure with rectification of the cervical spine
was performed so that the positioning of the
same unblock the larynx and pharynx, so as to
increase the area of the air flow from the pharynx to the other segments of the respiratory
tract, as can be seen in tomographic image
(Figure 1). This procedure was done instructing the subjects to reduce excessive curvature
of the cervical spine (lordosis), positioning the
vertebrae C-IV and CV- 5 cm from the back
of the device. Taking this initial position, the
subjects were instructed to perform maximum
repetitions without moving the neck or head
as in the control procedure.
la protuberanza occipitale esterna fossero sempre
supportati su tale dispositivo. Per la procedura che
prevedeva di effettuare l’esercizio fisico con il rachide cervicale in posizione normale, è stato chiesto ai
soggetti di posizionare la testa inizialmente come
descritto sopra ed è stata misurata la distanza tra
lo schienale e il punto di maggiore curvatura della
lordosi cervicale, pari a 9 cm. I soggetti sono stati
istruiti a effettuare le intere serie senza muovere testa o collo. Non è stata riscontrata nessuna difficoltà nell’effettuare l’esercizio fisico secondo le istruzioni. La procedura che prevedeva la correzione del
rachide cervicale è stata effettuata in maniera tale
che il posizionamento dello stesso liberasse la laringe e la faringe, al fine di aumentare l’area di flusso d’aria dalla faringe agli altri segmenti del tratto
respiratorio, come si può osservare nell’immagine
tomografica (figura 1). Tale procedura è stata effettuata istruendo i soggetti a ridurre l’eccessiva curvatura del rachide cervicale (lordosi), posizionando le vertebre C4 e C5 a 5 cm dallo schienale del
macchinario. Assumendo tale posizione iniziale,
i soggetti sono stati istruiti a effettuare ripetizioni
massimali senza muovere il collo o la testa come
nella procedura di controllo.
Oximetry
È stata effettuata una lettura della saturazione
dell’ossigeno plasmatico nell’emoglobina attraverso un pulsossimetro (OXP 10, modello con sensore
a dito, Transmai - San Paolo, Brasile), misurando l’intervallo di saturazione dell’O2: da 0 a 99%
(±2%) e le pulsazioni 30-254 BPM (±2%). Prima
di iniziare ciascuna serie, i soggetti si sono seduti
sul macchinario con il quale avrebbero effettuato
l’esercizio fisico e sono stati dotati di un sensore ossimetrico sul dito indice; le dita sono state pulite con
alcol a 70° mentre le unghie non dovevano essere
colorate con smalti o altri prodotti. Dopo avere fornito gli strumenti, si è atteso qualche momento ed
è stata effettuata la saturazione basale. Successivamente, i volontari hanno iniziato l’esercizio fisico
e un valutatore ha monitorato l’ossimetro durante
l’esercizio fisico. Una terza lettura è stata effettuata
30 secondi dopo il termine dell’esercizio fisico.
A reading of plasma oxygen saturation in
hemoglobin was done by machine pulse oximeter with finger sensor model OXP 10 (Transmai-São Paulo-Brazil), measuring range of O2
saturation: 0% to 99% (±2%) and pulse 30-254
BPM (±2%). Before starting each series, subjects sat on the machine that would perform
the exercise and were instrumented with an
oximetry sensor on the index finger, whereas
the fingers should be cleaned with alcohol -70º
and nails could not be painted with enamel
or any other product. After instrumentation,
waited a few moments and was performed the
basal saturation. Then the volunteers began
the exercise and an evaluator monitored the
oximeter during exercise. A third reading was
taken 30 seconds after the end of the exercise.
Dosaggio del lattato
Lactate dosage
Measurements of serum lactate were performed at baseline, immediately after each
series and in first and third minutes during
a recovery period. In this period the volunteers remained seated. Collections were made
with blood removal of fingertip (25 ��
μ��
L), be-
Vol. 67 - No. 1
Ossimetria
Le misurazioni del lattato sierico sono state effettuate al baseline, immediatamente dopo ciascuna
serie e nel primo e terzo minuto durante un periodo
di recupero. In tale periodo i volontari sono rimasti seduti. Le raccolte sono state effettuate con un
prelievo di sangue dal polpastrello (25 µl), collocato in capillari eparinizzati calibrati per tale vo-
87
ing placed in heparinized capillaries calibrated
for this volume. Subsequently, the blood was
placed in eppendorf tubes containing 400 μL
of 4% trichloro acetic acid and refrigerated
until analysis. For quantification of lactate,
samples were centrifuged at 3000 rpm for 10
minutes. Then 100 μL of the supernatant was
removed and added to 500μl of the reagent
prepared base stock of glycine/EDTA solution
(50 mL), adding hydrazine hydrate (1.24 mL),
NAD (Nicotinamide Dinicleotide Beta-SIGMA)
(100 mg) and LDH (150 ��
μ��
L) (L-Lactic Dehydrogenase bovine heart - 1000 units/mL SIGMA)
at pH 8.85. The samples were shaken and incubated for 60 minutes at room temperature.
The lactate concentration was measured at
340nm against a calibration curve according to
the protocol of Engel and Jones (1978).
lume. Successivamente, il sangue è stato collocato
in provette eppendorf contenenti 400 µl di acido
tricloroacetico al 4% e refrigerate fino al momento dell’analisi. Per la quantificazione del lattato,
i campioni sono stati centrifugati a 3000 rpm per
10 minuti. Successivamente il sopranatante è stato
rimosso e sono stati aggiunti 500 µl del reagente
preparato a partire da una soluzione stock di glicina/EDTA (50 ml), aggiungendo idrato di idrazina
(1,24 ml), NAD (nicotinamide dinucleotide BetaSIGMA) (100mg) e LDH (150μL) (L-lattato deidrogenasi da cuore di bovino - 1000 unità/ml SIGMA)
a un pH di 8,85. I campioni sono stati agitati e incubati per 60 minuti a temperatura ambiente. La
concentrazione del lattato è stata misurata a 340
nm rispetto a una curva di calibrazione secondo il
protocollo di Engel e Jones (1978).
I dati sono stati testati per la normalità e l’omogeneità utilizzando rispettivamente i test di Shapiro-Wilk e Leven. Le comparazioni tra numero di
ripetizioni, saturazione dell’ossigeno e livelli di lattato sono state effettuate utilizzando il test t indipendente o il test di Welch corretto per il relativo test
non parametrico di Mann-Whitney.
Data were first tested for normality and homogeneity using the Shapiro-Wilk and Levene
tests, respectively. Comparisons between the
number of repetitions, oxygen saturation and
lactate levels were made using the independent t test or Welch corrected by their respective nonparametric Mann-Whitney test.
Results
All subjects completed the study without
adverse complications. The characterization of
the subjects is shown in Table I.
The result of the posture correction of the
cervical spine on Hb saturation of the subjects
is shown in Figure 2. The extent of saturation
measured immediately before exercise showed
no differences between the experimental and
control procedures. Furthermore, exercise
performed in the experimental procedure resulted in a significantly lower decrease in oxygen saturation. While in the control procedure
the saturation has dropped from 97.0±0.8% to
90.3±5.8%, in the experimental procedure saturation dropped from 96.6±1.2% to 94.1±1.5%.
Analisi statistica
Risultati
Tutti i soggetti hanno completato lo studio senza
sperimentare complicanze avverse. La caratterizzazione dei soggetti è mostrata in Tabella I.
Il risultato della correzione della postura del rachide cervicale sulla saturazione dell’Hb dei soggetti è mostrato in Figura 2. La portata della saturazione misurata immediatamente prima dell’esercizio
fisico non ha mostrato differenze tra la procedura
sperimentale e quella di controllo. Inoltre, l’esercizio fisico effettuato nella procedura sperimentale
ha generato una riduzione significativamente inferiore nella saturazione dell’ossigeno. Mentre nella
procedura di controllo la saturazione è calata da
97,0±0,8% a 90,3±5,8%, nella procedura sperimentale la saturazione è calata da 96,6±1,2% a
94,1±1,5%. Tale valore era significativamente inferiore rispetto alla procedura di controllo (P<0,05).
Table I.—Characterization of age and anthropometry of the subjects involved in the study.
Tabella I. — Caratterizzazione di età e antropometria dei soggetti coinvolti nello studio.
Variables
Age (years)
Weight (Kg)
Height (m)
BMI (Kg/m²)
88
22.07±44
67.41±10.1
1.70±0.1
23.25±2.8
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COELHO PEREIRA
Figure 2.—Behavior of Hb saturation at different times on the experimental sessions.
*statistically significant difference between the experimental and control procedures (P<0.05).
Figura 2. — Comportamento della saturazione dell’Hb in diversi momenti durante le sessioni sperimentali.
*Differenza statisticamente significativa tra la procedura sperimentale e la procedura di controllo (P<0,05).
Figure 3.—Loads and reps achieved in workouts. There were no statistical differences between the control and the
experimental procedure.
Figura 3. — Carichi e ripetizioni raggiunti negli allenamenti. Non sono state osservate differenze statistiche tra la
procedura sperimentale e quella di controllo.
This value was significantly lower than in the
control procedure (P<0.05). Thirty seconds after exercise, there was a partial restoration of
oxygen saturation regardless of the procedure
performed.
The lower decline in oxygen saturation
promoted by experimental procedure was
not able to increase performance in exercise
performed. The total volume of exercise performed by the subjects in the two experimental
sessions did not differ. The load (determined
as the weight used for exercise) and number
of repetitions performed on the sessions are
shown in Figure 3.
As no change occurred in exercise capacity, the smaller decrease in oxygen saturation
obtained in the experimental procedure did
not affect the biochemical behavior of muscle
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Trenta secondi dopo l’esercizio fisico, si è verificato
un parziale ripristino della saturazione dell’ossigeno, a prescindere dalla procedura effettuata.
Il minore calo nella saturazione dell’ossigeno
indotto dalla procedura sperimentale non è stato
in grado di aumentare la performance nell’esercizio fisico svolto. Il volume totale dell’esercizio fisico
effettuato dai soggetti nelle due sessioni sperimentali non ha mostrato nessuna differenza. Il carico
(determinato come il peso utilizzato per l’esercizio
fisico) e il numero di ripetizioni effettuate nelle sessioni sono mostrati in Figura 3.
Poiché non si è verificato nessun cambiamento
nella capacità di svolgere l’esercizio fisico, la minore
riduzione nella saturazione dell’ossigeno ottenuta
con la procedura sperimentale non ha influenzato
il comportamento biochimico della produzione di
energia muscolare per l’esercizio fisico. La produ-
89
Figure 4.—Lactatemia at different times post-exercise. There were no statistical differences between the control and
the experimental procedure.
Figura 4. — Lattatemia in diversi momenti dopo l’esercizio fisico. Non sono state osservate differenze statistiche tra la
procedura sperimentale e quella di controllo.
energy production for the exercise. Anaerobic
energy production, measured by lactatemia,
showed no differences between the procedures, as can be seen in Figure 4.
zione di energia anaerobica, misurata dalla lattatemia, non ha mostrato differenze tra le procedure,
come può essere osservato in Figura 4.
Discussione
Discussion
This study demonstrated that performing a
series of resistance exercise with the positioning of the cervical spine corrected in order to
reduce lordosis results in a smaller reduction
in oxygen saturation during exercise, without
this phenomenon affecting the capacity for resistance exercise or muscle metabolism.
The dental technique of posture and oxygen therapy employed in this study aimed the
articular, postural and muscular balance, being the position of the mandible relative to the
skull very important. Technique assumptions
are: adjusting the cervical spine part, which
is anatomically associated with the posterior
pharyngeal wall and larynx, keeping it in position during the day and at night (the latter
with the aid of a pillow rectifier stretcher and
cervical spine) and a mobile device using interocclusal 24 hours, clearing the anterior wall.8
With this greater stomathognatic stability, anatomical distances are balanced, contributing to
upper airway desobstruction.
With the clearing of the anterior and posterior walls of the upper airways through this
posture correction, it was hypothesized that
increasing airflow and oxygen would result
in greater oxygenation of Hb and consequent
improvement in physical exercise. However,
data from this study do not corroborate this
90
Lo studio ha dimostrato che lo svolgimento di
una serie di esercizi di resistenza con la correzione
della postura del rachide cervicale al fine di ridurre
la lordosi ha favorito una minore riduzione nella
saturazione dell’ossigeno durante l’esercizio fisico,
senza che tale fenomeno influenzasse la capacità
di svolgere l’esercizio di resistenza o il metabolismo
muscolare.
La tecnica di correzione dentale della postura e
l’ossigenoterapia utilizzati in questo studio erano
mirati all’equilibrio articolare, posturale e muscolare, poiché la posizione della mandibola rispetto al
cranio riveste un’importanza di primo piano. I presupposti della tecnica sono: regolare la porzione del
rachide cervicale che è anatomicamente associata
alla parete faringea posteriore, mantenendola in
posizione durante il giorno e la notte (in quest’ultima con l’ausilio di un cuscino correttore-estensore
cervicale) e di un dispositivo interocclusale mobile
utilizzato per 24 ore, liberando la parete anteriore 8. Con tale maggiore stabilità stomatognatica, le
distanze anatomiche vengono equilibrate, favorendo la liberazione delle vie respiratorie superiori.
Liberando le pareti anteriore e posteriore delle
vie respiratorie superiori attraverso tale correzione
posturale, è stato ipotizzato che l’aumento del flusso d’aria e ossigeno favorisse una maggiore ossigenazione dell’Hb e un conseguente miglioramento
nell’esercizio fisico. Tuttavia, i dati ottenuti dal presente studio non confermano tale ipotesi, avendo
dimostrato una riduzione minima nel calo della
Marzo 2014
premise, but having minimized the fall in Hb
saturation during exercise. Interestingly, even
the correction of the spine being performed
acutely (during the experimental procedure)
yet we observed improvement in Hb saturation in the study population.
From the point of view of exercise performance, this is the first study that evaluated the
efficacy of this procedure in the state of saturation of Hb’s. Other researches were performed
using devices called strips (nasal dilators),
with mixed results.9-12 According O’kroy et
al.11, 12 these devices were unable to improve
performance (measured by VO2max) or vent
(EV). In contrast, Gehring 9 and Mcfarlane and
Fong 10 observed improvements in parameters
such as nasal resistance to airflow and respiratory effort perception, respectively. Thus, further studies are needed to elucidate whether
these practices are actually able to promote
improved performance.
Some potential factors help explain the
present results. The greater availability of O2
in the blood does not automatically imply
greater supply to muscles, since other factors
(such as vascularization and partial pressure
of oxygen in the tissues), are also implicated
in the oxygen artery-venous difference.6 As
subjects were trained and the study utilized a
procedure of acute character, these variables
have not demonstrated any improvement or
worsening, so that even with increased blood
oxygen content may not have occurred any
additional O2 uptake by active muscles. At sea
level, the result of this study seems to don’t
have important implications, but if we consider the exercise at altitude, opens up a possibility that this maneuver can be beneficial to the
practitioner exercises.
Just as for saturation, it was expected that the
increased availability of oxygen to the muscles
would result in improvements in blood lactate
concentration, as a result of lower activity of
glycolysis due to the increased oxygen delivery to muscles.13, 14 The fact that this phenomenon has not occurred can be explained by
the characteristic of resistance exercise with a
load of 80% 1RM, which is highly glycolytic, so
that even if increases oxygen availability muscle had occurred, would not be able to impact
on this exercise with high anaerobic request.
Thus, keeping the possibility that the benefits of this rectification technique of the cervical part of the spine can be evidenced in a
protocol with aerobic exercise. However, the
Vol. 67 - No. 1
COELHO PEREIRA
saturazione dell’Hb durante l’esercizio fisico. È interessante notare che, anche se la correzione del
rachide è stata eseguita in fase acuta (durante la
procedura sperimentale), abbiamo tuttavia osservato un miglioramento nella saturazione dell’Hb
nella popolazione dello studio.
Dal punto di vista delle performance dell’esercizio fisico, questo è il primo studio che abbia valutato l’efficacia di tale procedura nello stato di
saturazione dell’Hb. Altre ricerche condotte utilizzando dispositivi chiamati strisce (dilatatori
nasali) hanno fornito risultati misti 9. Secondo
O’Kroy et al.11, 12, tali dispositivi non sono stati
in grado di migliorare la performance (misurata
dal VO2max) o la ventilazione (EV). Al contrario,
Gehring 9 e Mcfarlane e Fong 10 hanno osservato
rispettivamente dei miglioramenti in parametri
come la resistenza nasale al flusso d’aria e la percezione dello sforzo respiratorio. Pertanto, sono
necessari ulteriori studi per chiarire se tali pratiche
siano effettivamente in grado di promuovere una
migliore performance.
Alcuni potenziali fattori aiutano a spiegare tali
risultati. La maggiore disponibilità di O2 nel sangue non implica automaticamente un maggiore
apporto ai muscoli, poiché anche altri fattori (come
la vascolarizzazione e la pressione parziale dell’ossigeno nei tessuti) sono implicati nella differenza
artero-venosa dell’ossigeno 6. Poiché i soggetti erano allenati e lo studio ha utilizzato una procedura di fase acuta, tali variabili non hanno mostrato
nessun miglioramento o peggioramento, cosicché
anche con un maggiore contenuto di ossigeno nel
sangue potrebbe non essersi verificata alcuna ulteriore captazione di O2 da parte dei muscoli attivi. A livello del mare, i risultati del presente studio
non sembrano avere implicazioni importanti, ma
se consideriamo l’esercizio fisico in altitudine, ciò
apre la possibilità che tale manovra possa essere utile per gli esercizi fisici degli atleti.
Come per la saturazione, si era previsto che la
maggiore disponibilità di ossigeno per i muscoli si
traducesse in miglioramenti nella concentrazione del lattato ematico, come risultato della minore attività della glicolisi dovuta all’aumento della
fornitura di ossigeno ai muscoli 13, 14. Il fatto che
tale fenomeno non si sia verificato può essere spiegato dalle caratteristiche dell’esercizio di resistenza
con carico all’80% di 1RM, il quale è estremamente glicolitico; pertanto, anche se si fossero verificati
aumenti nella disponibilità di ossigeno muscolare,
questi non sarebbero stati in grado di influire su
tale esercizio fisico ad elevato fabbisogno anaerobico.
Pertanto, i benefici di tale tecnica di correzione della porzione cervicale del rachide dovrebbe-
91
procedure adopted in this study (posture correction of the cervical spine and maintenance
this position throughout the exercise), it would
be impractical for long-term aerobic exercise
in relation to a series of resistance exercise.
To adopt the procedure as aerobic exercise,
would have to use your inter occlusal mobile
device previously mentioned, which has been
available for a few dentists.8
The main limitation of the study refers to the
fact that we only evaluate the Hb saturation as
an indicator of improved oxygenation, making it impossible to determine if indeed the
pressure of alveolar O2 would be influenced
as a result of the procedure. Only using animal
models is whether you can answer this question. Although oximetry depends al soon the
oxygen pressure in the alveoli, gas exchange.
ro essere valutati in un protocollo di esercizio fisico aerobico. Tuttavia, la procedura adottata nel
presente studio (correzione del rachide cervicale
e mantenimento di tale posizione per tutto l’esercizio fisico), non sarebbe pratica per un esercizio
fisico aerobico a lungo termine rispetto a una serie
di esercizi di resistenza. Per adottare la procedura
come esercizio fisico aerobico, bisognerebbe utilizzare il dispositivo interocclusale mobile precedentemente menzionato, il quale è disponibile solo per
pochi odontoiatri 8.
Il principale limite di tale studio risiede nel fatto
che abbiamo valutato solo la saturazione dell’Hb
come indicatore di una migliore ossigenazione;
ciò rende impossibile determinare se la pressione
dell’O2 alveolare sia stata effettivamente influenzata dalla procedura. Solo utilizzando modelli animali sarebbe possibile rispondere a tale domanda.
Conclusions
Conclusioni
Data from this study show that the correction of the cervical spine in order to improve
oxygenation while performing resistance exercises until concentric failure is able to minimize the drop in oxygen saturation during a
series of resistance exercise, but is not capable of improving the tolerance to this exercise.
However, beneficial effects of this smaller drop
in oxygen saturation has to be tested in the
environment of hypobaric altitude and with a
protocol of aerobic exercise.
I dati del presente studio mostrano che la correzione del rachide cervicale al fine di migliorare
l’ossigenazione mentre si effettuano esercizi di resistenza fino al fallimento concentrico è in grado di
ridurre al minimo il calo nella saturazione dell’ossigeno durante una serie di esercizi di resistenza,
ma non è in grado di migliorare la tolleranza a tale
esercizio fisico. Tuttavia, gli effetti benefici di tale
minore calo nella saturazione dell’ossigeno devono
essere testati in un ambiente ad altitudine ipobarica, con un protocollo di esercizio fisico aerobico.
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Acknowledgements.—Ana Karine and Bernardo Coelho were progenitors of the idea of this work and contributed to writing. Alexandre Sérgio contributed in the preparation, revision and correction of the final version. Caio Victor helped with
writing, reviewing and placement standards.
Received on May 21, 2013. - Accepted for publication on February 18, 2014.
Corresponding author: A. K. F. Trindade C. Pereira, Av
��
Desembargador Hilton Souto Maior, 6701 QD
��
751 LT 336. Con��
domínio Cabo Branco Privê, CEP: 58046-900, João Pessoa, PB Brazil. E-mail: [email protected]
92
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Medical area
Area medica
MED SPORT 2014;67:93-8
Analysis of diseases incidence
in table tennis stadium
during the 2011 Summer Universiade
Analisi dell’incidenza delle malattie nello stadio
da ping pong durante le Universiadi estive 2011
H. KONG 1, Z. KONG 2, Q. ZHOU 3, B. ZHOU 4, D. YAN 5, Z. LAI 6
1Department
of Breast and Thyroid Surgery, Nan Shan Affiliated Hospital of Guangdong Medical
College (Shenzhen Sixth People’s Hospital), Shenzhen, Guangdong Province, PR China
2JWC Architect, New York, NY, USA
3Shenzhen Medical Emergency Center, Shenzhen, PR China
4Central Laboratory,Shenzhen Sixth People’s Hospital, Shenzhen, PR China
526th Summer Universiade Office, Shenzhen Sixth People’s Hospital. Shenzhen, PR China
6Bio-Computing Research Center, Shenzhen Graduate School
Harbin Institute of Technology, Shenzhen, PR China
SUMMARY
This research was focused on statistics and analysis of diseases incidence in different groups in table tennis hall in
the 26th Summer Universiade. From August 13 to August 20 in 2011, all patients in Shenzhen Bay Stadium were recorded. According to the cases of diseased persons, we can calculate the disease incidence. During the Universiade,
the incidence of athlete, staff and audience was 26.91%, 2.04% and 0.10%, in turn. The total number of diseased
athletes was 60, including male 33 and female 27, in which physical case was 68.3%, respiratory was 23.3%, digestive was 1.6%, and other else was 6.8%. The total number of diseased staff was 135, including 79 male and 56 female,
in which physical case was 37%, respiratory was 31.9%, digestive was 13.3%, and other else was 17.8%. The total
number of diseased audience was 66, including 24 male and 42 female, in which physical case was 74.2%, respiratory was 13.6%, digestive was 4.5%, and other else was 7.7%. The data demonstrated the incidence of diseases in
table tennis stadium during the 26th Summer Universiade. The result in this survey could provide medical service
experience in major sporting events for other medical institutions in the future.
Key words: Athletes - Emergency medical services - Sports - Table tennis
RIASSUNTO
Questa ricerca si è focalizzata sulle statistiche e sull’analisi dell’incidenza delle malattie nei diversi gruppi presenti
nello stadio da ping pong in occasione della 26a edizione delle Universiadi estive. Dal 13 al 20 agosto 2011, sono stati
registrati tutti i pazienti allo stadio di Shenzhen Bay. In base ai casi di persone malate, possiamo calcolare l’incidenza
delle malattie. Durante le Universiadi, l’incidenza delle malattie tra atleti, personale e pubblico era rispettivamente del
26,91%, 2,04% e 0,10%. Il numero totale di atleti ammalati era pari a 60, di cui 33 di sesso maschile e 27 femminile,
di cui malattie corporee al 68,3%, 23,3% respiratorie, 1,6% digestive e 6,8% di altra natura. Il numero totale di personale ammalato era pari a 135, di cui 79 di sesso maschile e 56 femminile, di cui malattia corporea al 37,0%, 31,9%
respiratoria, 13,3% digestiva e 17,8% di altra natura. Il numero totale di pubblico ammalato era pari a 66, di cui 24
di sesso maschile e 42 femminile, di cui malattia corporea al 74,2%, 13,6% respiratoria, 4,5% digestiva e 7,7% di
altra natura. I dati hanno dimostrato l’incidenza delle malattie nello stadio da ping pong durante la 26a edizione delle
Universiadi estive. Il risultato di questa indagine potrebbe servire come esperienza di servizio medico in occasione di
grandi eventi sportivi per altre istituzioni mediche in futuro.
Parole chiave: Atleti - Servizio medico di emergenza - Sport - Ping pong.
Vol. 67 - No. 1
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KONG
Analysis of diseases incidence in table tennis stadium
T
he 26th Summer Universiade was held at
Shenzhen (Guangdong, China) in 2011. This
was the first time in Chinese history.
In the period between August 13 to August
20 in 2011, all of the seven table tennis in 26th
Summer Universiade events were hosted in
Shenzhen Bay Stadium. It was a honor for Nanshan Hospital of Shenzhen, being chosen to be
in charge of the unique medical service in this
memorable event. There were 223 ping-pang
players from 54 different countries. They had
98 team competitions and 449 single ones. The
26th Summer Universiade was the largest scale
sports meeting from the past 25 universiades.
Mediums praised that “129 athletes are competing unique gold medal of Man’s Single Event,
which is sensational, and the most competitive
competition of all the ping-pang events”.
Previous studies were focused on diseases
or human body system related to table tennis,
for example, eye injury,1 osteoarthritis (OA) of
the knee,11 psychological illnesss,4 neurophysiological change,3 etc. However, the medical
service in major sports events has been nearly
ignored. Nanshan Hospital of Shenzhen was
proud of having been chosen for the unique
medical service in this huge and multifunction
stadium. We accumulated a lot of experience.
Especially the number of athletes injured, gave
our hospital confidence enough to offer a medical service in similar big scale sports meetings
in the future.
L
a 26a Universiade estiva si è tenuta a Shenzhen
(Guangdong, Cina) nel 2011. Era la prima volta nella storia cinese.
Dal 13 al 20 agosto 2011, tutte le sette manifestazioni di ping pong della 26a Universiade estiva
sono state ospitate nello stadio di Shenzhen Bay.
È stato un onore per l’ospedale Nanshan di Shenzhen essere stato scelto come responsabile unico
del servizio medico per questo evento memorabile.
C’erano 223 giocatori di ping-pong provenienti da
54 paesi diversi. Avevano 98 competizioni a squadre e 449 individuali. La 26a Universiade estiva è
stata la più grande manifestazione sportiva delle
ultime venticinque Universiadi. I media hanno
dichiarato che “129 atleti competono per la medaglia d’oro del singolo maschile, un dato sensazionale e la gara più competitiva di tutti gli eventi di
ping-pong”.
Gli studi precedenti si sono concentrati sulle
malattie del corpo umano correlate al ping-pong,
per esempio, lesioni oculari 1, osteoartrite (OA)
del ginocchio 11, disordini psicologici 4, mutazioni neurofisiologiche 3 ecc. Tuttavia, il servizio
medico in occasione di un grande evento sportivo era poco segnalato. L’ospedale Nanshan di
Shenzhen è orgoglioso di essere stato scelto come
responsabile unico del servizio medico in questo
stadio enorme e multifunzionale. Abbiamo accumulato una notevole esperienza. In particolare, il numero degli atleti di cui ci siamo occupati ci ha rassicurati sul fatto di poter offrire un
servizio medico in incontri sportivi analoghi di
grande scala in futuro.
Materiali e metodi
Participated into 26th Summer Universiade
2011 223 athletes, 5230 state-run media, including table tennis officials, 1374 staff and volunteers, and 69,153 audiences (the data were collected from China Resources company which
hosted table tennis tournament of Summer Universiade.). All patients’ data were collected from
Shenzhen Bay Stadium Medical Center.
All patients were divided into three categories: athletes, staff members and audience, in
which staff members included officials, coaches, team leaders, doctors, volunteers, etc. In
sectional divisions, we counted our statistics on
staffs and audience separately because staffs
were stable, while the audience were changing greatly. Prevalence and etiology of each category had been compared and analyzed with
discussions. The incidences of diseases among
the top three were expressed as percentages,
94
Durante la 26a Universiade estiva 2011, erano
presenti 223 atleti, 5230 media statali, compresi
funzionari del settore del ping-pong, 1374 membri del personale e volontari e 69.153 spettatori (i
dati provengono dalla società China Resources che
ha ospitato il torneo di ping-pong delle Universiadi
estive). Tutti i dati dei pazienti sono stati raccolti
dal centro medico dello stadio di Shenzhen Bay.
Tutti i pazienti sono stati divisi in tre categorie: atleti, membri dello staff e pubblico, di cui i
membri del personale includevano funzionari, allenatori, team leader, medici, volontari, ecc. Nelle divisioni sezionali, abbiamo calcolato le nostre
statistiche su personale e pubblico separatamente,
perché il personale era stabile, mentre il pubblico
cambiava. Prevalenza ed eziologia di ogni categoria sono state confrontate e analizzate con discussioni. L’incidenza delle malattie tra le prime tre
categorie è stata espressa in percentuale, calcolata
Marzo 2014
KONG
Table I.—Proportion of incidence.
Tabella I. — Percentuale di incidenza.
Diseases
Motor system and injury
Respiratory
Digestive
Other
Athletes (N.=60)%
Staff (N.=135)%
Audience (N.=66)%
68.3
23.3
1.6
6.8
37.0
31.9
13.3
17.8
74.2
13.6
4.5
7.7
Courtesy of the file of the Universiade Medical Center, Nanshan Hospital.
which were calculated by using the following
equation:
percentage = n
umbers of cases/total numbers
of the group
The incidences of diseases below the top
three were added together for statistical treatment. The results of statistics and analysis can
be used as a guide for developing medical service systems for future sporting events.
Analysis was performed by SPSS software.
Chi-square analysis was performed for all categorical variables. Statistical significance was
considered for P<0.05.
Results
During the Universiade, 60 patients of the
223 table tennis players (26.91%) had their desired medication, including 33 male and 27 female; 135 patients (2.04%) of 6604 staff workers
(the total number was equal to the sum of the
officials, media, staff members, volunteers, except athletes and audiences), including 79 male
and 56 female; 66 patients (0.10%) of 69,153
audience, including 24 male and 42 female.
The morbidity of the three categories of people
through statistic check with SPSS 18.0 χ2 test
showed χ2 =5278.398, P=0.000. They were significantly different.
Disease distribution of the universiade participants was analyzed by the proportion of incidence. The statistics were about such common
diseases as injury, respiratory, digestive and
other else (eyes, ears, mouth, nose, dermatological disease, etc.) (Table I).
The sport disease or injury, respiratory and
digestive diseases were in the top three diseases
of each group. The proportion of other diseases
was relatively less, which mainly covered eye,
ENT, dermatology diseases, such as conjuncti-
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utilizzando la seguente equazione:
percentuale = numero di casi / numero totale di
persone nel gruppo
Analisi statistica
L’incidenza delle malattie sotto le prime tre categorie è stata sommata per l’elaborazione statistica. I risultati delle analisi statistiche possono essere
usati come guida per lo sviluppo di sistemi di servizio medico in occasione di futuri eventi sportivi.
L’analisi è stata eseguita mediante software
SPSS. Il test del χ2 è stato effettuato per tutte le variabili categoriali. La significatività statistica è stata considerata per P<0,05.
Risultati
Durante le Universiadi, 60 pazienti tra i 223
giocatori di ping-pong (26,91%) hanno ricevuto
il farmaco desiderato, compresi 33 maschi e 27
femmine; 135 pazienti (2,04%) dei 6604 membri
del personale (il numero totale equivale alla somma di funzionari, giornalisti, membri dello staff,
volontari, tranne atleti e pubblico), di cui 79 maschi e 56 femmine; 66 pazienti (0,10%) dei 69.153
spettatori, di cui 24 maschi e 42 femmine. La
morbilità delle tre categorie attraverso il controllo statistico con il test SPSS 18.0 χ2 ha dimostrato
χ2=5278,398, P=0,000. Erano significativamente
differenti.
La distribuzione delle malattie dei partecipanti alle Universiadi è stata analizzata mediante la
percentuale di incidenza. Le statistiche sono state
effettuate su malattie comuni come lesioni, malattie respiratorie, digestive e di altro tipo (occhi,
orecchie, bocca, naso, malattie dermatologiche,
ecc.) (Tabella I).
L’infortunio o la lesione sportiva, i disturbi
respiratori e digestivi sono stati tra le prime tre
malattie di ogni gruppo. La percentuale di altre
malattie era relativamente inferiore e riguardava
principalmente malattie oculistiche, otorinolaringoiatria e malattie dermatologiche, come congiuntivite, rinite allergica, sinusite, ulcere orali e aller-
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KONG
vitis, allergic rhinitis, sinusitis, oral ulcers, and
skin allergy. Before universiade started, medical team members held health education work
(for example, lecture and heat stroke precaution leaflets distributed) and provided preventive medicine. Since there was air-conditioning
system in the stadium and some measures were
taken to prevent heat stroke, only three cases of
mild precursor to heat stroke occurred.
gia cutanea. Prima dell’inizio delle Universiadi,
i membri del team medico hanno effettuato educazione sanitaria (per esempio, lezioni e distribuzione di opuscoli sulla prevenzione dei colpi da
calore) e fornito medicina preventiva. Poiché nello
stadio era presente un sistema di condizionamento e siccome sono state adottate alcune misure di
prevenzione, si sono verificati solo tre casi lievi di
colpo di calore in fase iniziale.
Discussione
Discussion
Our sound teamwork guaranteed the successful ping-pang events very well, during Universiade August 2011 in Shenzhen Bay stadium.
Analyses about incidence are as follows.
Among three groups of people, the morbidity of athletes (26.91%) was the highest because
of their high physical and mental intensity. The
highest percentage of sports injuries occurred in
the athletes (68.3%).Usually they suffered from
muscle strain, joint sprains and chronic pain
owing to their huge intensity, stress damages
and long-time movement. Table tennis requires
the players to master very talented technique
and quick response ability, and to make fast and
accurate decision to bat the ball massively and
instantaneously.7, 5, 13 This demands the athletes’
related body parts and joints strong with precise, quick and flexible actions.6, 8, 10 Therefore,
during long time training, tense competing and
force impacting, these positions were feasible to
be hurt and lead to permanent injury without
paying due attention. In our medical service, we
medicated their injury, offered them preventing
measures so as to keep their good competing
body state and festive emotion. To treat their
muscle strain, we prepared a lot of ice cubes,
ice bags, and adhesive bandage. The second
was respiratory cases. One of the main reasons
was the high temperature in summer and high
humidity of our tropic city (the average temperature was 28.9 °C, relative humidity 60%). A few
foreign athletes could not adapt themselves to
the weather in Shenzhen within a short time.
The third was digestive cases. The reasons for
digestive cases included unfamiliar environment
and fierce competition. However, the athletes
had the lowest proportion in digestive cases
among the three groups of people. The result
shows that we should timely supply the corresponding drug and related medical supplies.
There were 6604 staffs, the morbidity was
2.04%. Their cases mainly consisted of injury,
96
Il nostro lavoro di squadra ha garantito il
successo della manifestazione di ping-pong, durante le Universiadi di agosto 2011 allo stadio
di Shenzhen Bay. Segue un’analisi dell’incidenza delle malattie.
Tra i tre gruppi di persone, la morbilità degli
atleti (26,91%) era la più elevata a causa dell’intensa attività fisica e mentale. La percentuale più
alta di infortuni sportivi si è verificata negli atleti
(68,3%). Di solito manifestavano affaticamento
muscolare, distorsioni articolari e dolore cronico a causa dello sforzo molto intenso, dello stress
e del movimento prolungato. Il ping-pong richiede ai giocatori di padroneggiare una tecnica con
grande talento e capacità di reazione rapida, al
fine di decidere in modo veloce e preciso di colpire
la pallina in maniera massiccia e immediata 7, 5,
13. Ciò richiede parti del corpo e articolazioni forti con azioni precise, rapide e flessibili 6, 8, 10. Pertanto, a causa dell’allenamento prolungato, delle
gare intense e della forza impattante, le posizioni
erano suscettibili di infortuni e lesioni permanenti
in mancanza della dovuta attenzione. Nel nostro
servizio medico, abbiamo curato gli infortuni,
offerto misure preventive in modo da mantenere
una buona condizione fisica in gara e uno stato
mentale ottimale. Per trattare l’impegno muscolare, abbiamo preparato cubetti di ghiaccio, borse
da ghiaccio e bendaggi adesivi. Il secondo fattore
erano i casi respiratori. Uno dei principali motivi era l’elevata temperatura estiva e l’alta umidità
della nostra città tropicale (la temperatura media
era di 28,9 °C, con umidità relativa al 60%). Un
paio di atleti stranieri avevano difficoltà ad adattarsi al clima di Shenzhen in breve tempo. Il terzo
fattore erano i casi digestivi. La causa dei disturbi
digestivi va ricercata nell’ambiente non familiare e
nella feroce competitività. Tuttavia, gli atleti hanno
manifestato la percentuale più bassa di casi digestivi tra i tre gruppi di pazienti. Il risultato dimostra
che è necessario fornire tempestivamente farmaci
adeguati e strutture mediche idonee.
Tra i 6604 membri del personale, la morbosità era pari al 2,04%. I casi erano rappresentati
principalmente da infortuni, perché dovevano
camminare intorno all’edificio nuovo. Questi
Marzo 2014
because they need to walk around this new
building. These kinds of injuries were usually superficial, serious case like bone fracture
never happened. The second was respiratory
cases. One reason was a wide range of temperature in stadium. Another reason was ventilation was poor in air-conditioned stadium
and the staffs worked for a long time in the
indoor areas. The seasonality of respiratory
disease were mentioned in the work summary
of Olympic Games.2, 9, 12 The proportion of digestive diseases was 13.3% in staff, more than
1.6% in athletes, or 4.5% in audience. The main
reason of digestive diseases was food feculent
since the working meals were apt to deteriorate
in summer. The data prompted more strict enforcement of sanitation standard operation procedure during food production, processing and
preservation.
During eight competing days, the morbidity
was 0.095% among 69,153 people from the audience. Most of the cases were superficial injury
caused by squash and bump. These indicated
more eye-catching signs, evacuating and guiding measures needed to be added and strengthened. In additional to injury, second morbidity
was respiratory diseases caused by big temperature difference between in-door and out-door,
which was similar to the reasons mentioned
before. The third was digestive diseases, which
was not caused by the food in the stadium since
the restaurant in the stadium was not open to
the audiences. The unhygienic diet, what audiences themselves ate out of stadium, mostly
caused the digestive diseases.
In general, our medical service was very successful. We made all round preparation in advance for our medical service in the fields of
personnel training, emergency aid and plenty of
medicine and facilities. The accumulated experience would support other medical institutions
to offer better services in major sports event
in the future. For athletes, injure and respiratory diseases were common, where respiratory
measures should be taken in advance in the
tropic place like Shenzhen. For staff, injure, respiratory and digestive diseases were common.
Thus, reduced working time and enhanced
food safety should be considered. For audience,
eye-catching signs and personnel to guide or
evacuate audience were absolutely necessary to
prevent group events. Also timely medication
and service should be provided. The data was
potentially useful in developing medical service
systems for future sporting events.
Vol. 67 - No. 1
KONG
tipi di lesioni erano solitamente superficiali, non
si è verificato nessun caso grave, come fratture. Il
secondo fattore erano i disturbi respiratori. Uno
dei motivi va ricercato nelle diverse temperature presenti nello stadio. Un’altra ragione era la
scarsa ventilazione nello stadio provvisto di aria
condizionata, dove il personale lavorava per
lungo tempo nelle aree interne. La stagionalità
delle malattie respiratorie è citata nel riassunto
dei lavori in occasione dei Giochi Olimpici 2, 9,
12. La percentuale di malattie digestive era pari
al 13,3% nel personale, oltre l’1,6% negli atleti, o
il 4,5% nel pubblico. La ragione principale delle
malattie digestive era il cibo scadente, dato che i
pasti di lavoro tendevano a deteriorarsi d’estate.
I dati invitano ad una più rigorosa applicazione di procedure operative standard igienico-sanitarie durante la produzione, la lavorazione e
la conservazione degli alimenti.
Durante gli otto giorni di gara, la morbilità
tra i 69.153 spettatori era pari allo 0,095%. La
maggior parte dei casi erano lesioni superficiali causate da schiacciamento e urto. Questi dati
indicano chiaramente la necessità di implementare e rafforzare le misure di evacuazione e
orientamento. Oltre alle lesioni, la seconda morbilità erano le malattie respiratorie causate dalla
differenza di temperatura tra interno ed esterno,
analoga alle motivazioni di cui sopra. Il terzo
fattore erano le malattie digestive, che non erano
causate dal cibo presente nello stadio, dato che il
ristorante dello stadio non era aperto agli spettatori. Una dieta antigienica, ciò che il pubblico mangiava fuori dallo stadio, è stata la causa
principale delle malattie digestive.
In generale, il nostro servizio medico ha avuto molto successo. Abbiamo approntato in anticipo tutta la preparazione completa del nostro
servizio medico per quanto riguarda la formazione del personale, gli aiuti di emergenza e
medicinali e strutture. L’esperienza accumulata
potrebbe aiutare altre istituzioni sanitarie ad
offrire servizi migliori in occasione di grandi
eventi sportivi in futuro. Per gli atleti, gli infortuni e le malattie respiratorie erano frequenti,
per cui è opportuno adottare misure respiratorie preventive in una località tropicale come
Shenzhen. Per il personale, infortuni, malattie
respiratorie e digestive erano comuni. Pertanto, è necessario prendere in considerazione la
riduzione dell’orario di lavoro e una maggiore sicurezza alimentare. Per gli spettatori, sono
necessari cartelli evidenti e personale per guidare o evacuare il pubblico, al fine di prevenire eventi di gruppo. Inoltre, dovrebbero essere
forniti farmaci e servizio tempestivo. I dati sono
potenzialmente utili per lo sviluppo di sistemi di
servizio medico per futuri eventi sportivi.
97
KONG
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Received on January 4, 2014 - Accepted for publication on February 18, 2014.
Corresponding author: H. Kong, MD, Nanshan Affiliated Hospital of Guangdong Medical College (Shenzhen Sixth People’s
Hospital), No. 89 Taoyuan Road, Nan Shan District, Shenzhen, Guangdong Province, PR China. E-mail: [email protected]
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Marzo 2014
MED SPORT 2014;67:99-107
Relationship between participation
in lean sports and body image
distortion: a controlled study
La distorsione dell’immagine corporea negli sport estetici:
studio controllato
A. DI CAGNO, E. M. PISTONE, C. BATTAGLIA, P. BORRIONE, A. GIOMBINI, F. PIGOZZI
Dipartimento di Scienze Motorie, Umane e della Salute
Università di Roma “Foro Italico”, Roma, Italia
SUMMARY
Aim. The body esthetic appearance strongly influenced success in several sport disciplines. Participation in competitive sport has been frequently linked to distortions in body image. The aim of this study was to verify the correctness
of the one’s own body image perception and the level of satisfaction, to foresee eating disorders in male and female
gymnasts, as well as carry out potential preventive strategies.
Methods. The “Figure Rating Scale Questionnaire” were completed by 40 gymnasts, 20 males (age 12.2±0.5 years)
and 20 females (age 12.8±0.2 years), and 46 matched controls (age: 12.6±0.5 years; 13.1±0.3 years, males and
females respectively).
Results. Overall sample perception of their own body image corresponded to the real size (RS), estimated by BMI.
The two way ANOVA showed significant differences for RS between genders (F1.84=13.473; P<0.01) and between
athlete and non athlete groups (F1.84=77.522; P<0.01), for perceived size (PS) between athlete and non athlete groups
(F1.84=54.807; P<0.01), and for desire size (DS) between genders (F1.84=27.904; P<0.01) and between athlete and
non athlete groups (F1.84=11.093; P<0.01). The sample expressed a significant satisfaction (P<0.01) with their own
body image, except to female controls that desired them to be significantly more slim than the real size. The gymnasts
are more satisfied with their body image than controls. Athletes have a better physical shape that reflects a positive
idea of them, facilitating a positive evaluation of one’s own body. Male groups were substantially satisfied of their real
size, confirming that females are more exposed to eating disorder problems.
Conclusion. A correct evaluation of one’s own body image is essential in the prevention of pathological eating behaviours.
Key words: Body image - Personal satisfaction - Thinness - Eating disorders.
RIASSUNTO
Obiettivo. La partecipazione a sport competitivi è stata spesso associata a disturbi dell’immagine corporea. Lo scopo
di questo studio è stato verificare la correttezza della percezione dell’immagine corporea e il livello di soddisfazione
per essa, in ginnasti di genere maschile e femminile, per prevedere l’insorgere di disturbi alimentari e attuare possibili
strategie di prevenzione.
Metodi. Il questionario “Figure Rating Scale” è stato somministrato a 40 atleti, 20 di genere maschile (età 12,2±0,5
anni), 20 di genere femminile (età 12,8±0,2 anni), e 46 non sportivi di ambedue i generi, come gruppo di controllo
(età maschi 12,6±0,5 anni, età femmine 13,1±0,3 anni).
Risultati. Il campione, maschi e femmine, atleti e non atleti, ha dimostrato una percezione della propria immagine
corporea corrispondente alla reale silhouette, stimata attraverso il BMI. L’ANOVA two way ha evidenziato differenze
significative tra i gruppi divisi per genere (F1.84=13,473; P<0,01) e tra atleti e sedentari (F1.84=77,522; P<0,01) relative
alla taglia corrispondente al BMI (RS). Differenze tra atleti e sedentari (F1.84=54,807; P<0,01) sono state riscontrate
per la percezione della propria immagine corporea (PS), mentre per l’immagine corporea desiderata (DS) sono state
riscontrate nei gruppi divisi per genere (F1.84=27,904, P<0,01), e tra atleti e sedentari (F1.84=11,093 P<0.01). Il cam-
Vol. 67 - No. 1
99
DI CAGNO
Lean sports and body image distortion
pione maschile, atleti e non atleti e le atlete di genere femminile, hanno dimostrato una sostanziale soddisfazione per
la propria immagine corporea. Il gruppo delle non atlete, significativamente meno soddisfatto delle coetanee sportive,
desidera essere più magro. Gli atleti hanno dimostrato un livello di soddisfazione, per la propria immagine corporea,
superiore ai coetanei sedentari. Seguendo un regime di vita attiva e gestendo correttamente le proprie abitudini
alimentari gli atleti strutturano una positiva immagine di se stessi. I maschi sono sostanzialmente meno esposti ai
problemi legati ai disturbi dell’alimentazione.
Conclusioni. La valutazione dell’immagine corporea è un metodo semplice ed efficace per individuare, prevenire e
monitorare i disturbi dell’alimentazione.
Parole chiave: Immagine corporea - Soddisfazione personale - Magrezza - Disturbi alimentari.
P
articipation in competitive sports has
been quite frequently found to be linked
to distortions in the body image. These disturbances are more evident when considering sports like ballet,1 gymnastics,2 running,3
wrestling, diving and body-building.4, 5 Athletes involved in so called “lean sports”, that
require to be lightweight and slender, in resistance sports or in other activities that have
a subdivision of weight-related categories, if
compared to non-athletes tend to develop
problems strictly related to the caloric attribution.6-11 When athletes are aware that results can be improved with a reduction in
body weight or through an increase in muscle mass, an alteration in eating behaviors
may occur, with risks for disturbances in
body image. Several studies suggested that
special clothing, used during competitions,
can even whet the problem of weight control.12, 13 Furthermore, in gymnastics, where
athletes’ performance is judged, it is common to have a low food intake per day, than
in other sports.14, 15 The competitive pressure may induce, this kind of athletes, to use
weight-control oriented unhealthy behaviours, such as self-induced vomiting, laxatives, extreme exercise, low liquid intake and
slimming pills.16 It has been showed how the
pressure put on athletes by their coaches,
in order to maintain weight, is a risk factors
with this respect.6, 7 Nevertheless, on the one
hand, there is no evidence of unhealthy behaviors in sport population.15, 17-19 The participation in healthy competition, on the other
hand, may help the development of positive
self-esteem, self-concept, and positive selfperceptions, by providing the opportunity for
self-evaluation and peer comparison.20
As far as gender is concerned, recent reports have shown a tendency amongst female athletes to come up with food related
problems more than males.21 Furthermore
100
L
a partecipazione a sport agonistici è stata spesso
collegata a distorsioni dell’immagine corporea.
Tali disturbi sono più evidenti quando si considerano attività sportive come danza classica 1, ginnastica 2, corsa 3, lotta, immersioni e body-building 4, 5. Gli atleti che praticano i cosiddetti sport
leggeri (richiedenti un peso leggero e un corpo
magro), gli sport di resistenza o altre attività che
presentano una suddivisione in categorie di peso
corporeo, tendono a sviluppare problemi strettamente associati all’attribuzione calorica rispetto ai
non atleti 6-11. Quando gli atleti sono consapevoli
che i risultati possono essere migliorati attraverso
una riduzione del peso corporeo o attraverso un
aumento della massa muscolare, si può osservare
un’alterazione nei loro comportamenti alimentari, con rischi di disturbi dell’immagine corporea.
Numerosi studi hanno suggerito che l’abbigliamento speciale utilizzato durante le competizioni
può persino acuire il problema del controllo del
peso 12, 13. Inoltre, nella ginnastica, nella quale viene giudicata la performance degli atleti, è comune
avere un basso apporto giornaliero di cibo rispetto
ad altri sport 14, 15. La pressione della competizione
può indurre questo tipo di atleti ad adottare comportamenti non salubri orientati al controllo del
peso, come vomito autoindotto, lassativi, eccessivi
livelli di esercizio fisico, basso apporto di liquidi
e pillole dimagranti 16. Al contrario, in altri studi
non è stata osservata nessuna evidenza nella popolazione sportiva di comportamenti non salutari 15, 17-19. La partecipazione a una competizione
sana può in realtà aiutare a sviluppare un’autostima, un concetto di sé e un’autopercezione positivi,
permettendo di effettuare un’auto-valutazione e
un confronto reciproco 20.
Per quanto concerne il genere sessuale, recenti
studi hanno mostrato una tendenza tra gli atleti
di sesso femminile ad avere più problemi di natura
alimentare rispetto agli uomini 21. Inoltre, le donne
si sono dimostrate essere meno soddisfatte del proprio aspetto fisico rispetto agli uomini. Negli ultimi
decenni, la partecipazione femminile alle competizioni sportive è aumentata in maniera esponenziale. Tuttavia, sono stati identificati significativi
disturbi del comportamento alimentare negli atleti
Marzo 2014
DI CAGNO
women proved to be less satisfied with their
image compared to men. In the last few decades woman participation in sport is largely
increased, and several problems with eating
disorders were identified in female athletes.22
The level of competition can play a causal
role in the onset of such a symptomatology.
Thomas 23 has shown that subelite athletes
have a few cases of eating disorders. Other
studies reported cases of eating disorders
amongst subelite athletes, due to the lack of
strict control in athlete calories intake.24-27
It has been demonstrated that there is significant correlation between the distortion of
one’s own body image and eating disorders.28
The lack of satisfaction regarding one’s own
appearance is linked with other disturbances
such as anxiety, depression 29 and the lack of
self-esteem.30
The aim of this study was to verify the correctness of the perception of one’s own body
image and level of satisfaction amongst leansport athletes of both sexes. It is hypothesized
that there is a greater dissatisfaction amongst
women than amongst men, and amongst athletes than non athletes.31
di sesso femminile, e un gran numero di questi sono
stati reputati a rischio di anoressia nervosa e bulimia nervosa. Ricerche condotte su atleti di alto livello di ginnastica e atletica leggera hanno riportato
gli stessi risultati22. Il livello della competizione può
rivestire un ruolo causale nell’insorgenza di tale
sintomatologia. È stato mostrato come la pressione
esercitata sugli atleti dai loro preparatori, al fine di
mantenere un peso corporeo ideale, rappresenti un
fattore di rischio 6, 7. Thomas 23 ha mostrato come gli
atleti di sub-élite presentano pochi casi di disturbi
del comportamento alimentare. Al contrario, altri
studi hanno riportato casi di disturbi del comportamento alimentare tra atleti di sub-élite, per l’assenza di uno stretto controllo dell’apporto calorico
degli atleti 24-27. Inoltre, è stato dimostrato che esiste una significativa correlazione tra distorsione
dell’immagine corporea e disturbi del comportamento alimentare 28. L’insoddisfazione per il proprio aspetto fisico è collegata ad altri disturbi come
ansia, depressione 29 e assenza di autostima 30.
Obiettivo del presente studio è stato quello di verificare la corretta percezione della propria immagine corporea e il livello di soddisfazione tra atleti
di sport estetici di entrambi i sessi. È stato ipotizzato
che vi sia una maggiore insoddisfazione tra le donne piuttosto che tra gli uomini, e tra gli atleti piuttosto che tra i non atleti 31.
Materiali e metodi
Participants
Partecipanti
Eighty-six participants were enrolled in the
study. A group of male (N.=20) and female
(N.=20) elite athletes, practising in competitive gymnastics, were selected. The following
inclusion criteria were applied: participation
in agonistic activity, competition at National level, gymnastic training for at least four
years, five times per week, three hours per
session.
A paired control group of male (N.=22)
and female (N.=24) non-athletes were randomly selected in a middle school. The following inclusion criteria were applied: the
same age range of the high-level athletes and
no practise any other physical activity than
school physical education (2 hours-a-week).
Subject’s characteristics are reported in Table
I. The study was designed in agreement with
the Declaration of Helsinki and was approved
by the local Ethical Committee. All athletes
and controls volunteered to the study and
parents of underage participants gave their
written consent for the study.
Allo studio hanno preso parte ottantasei partecipanti. È stato selezionato un gruppo di atleti d’élite
di sesso maschile (N.=20) e femminile (N.=20) praticanti ginnastica a livello competitivo. Sono stati
applicati i seguenti criteri di inclusione: partecipazione a una competizione agonistica di livello
nazionale, allenamento di ginnastica per almeno
quattro anni (cinque volte alla settimana, tre ore
per sessione).
Un gruppo di controllo di non atleti di sesso maschile (N.=22) e femminile (N.=24) è stato selezionato in maniera casuale presso una scuola media.
Sono stati applicati i seguenti criteri di inclusione:
lo stesso intervallo d’età degli atleti di alto livello e
nessun’altra pratica di attività fisica oltre alla materia di educazione fisica scolastica (due ore alla
settimana). Le caratteristiche dei soggetti sono riportate nella Tabella I. Lo studio è stato condotto in
accordo alla Dichiarazione di Helsinki ed è stato
approvato dal Comitato etico locale. Tutti i soggetti
del gruppo sperimentale e di controllo si sono offerti
volontari per partecipare allo studio e i genitori dei
partecipanti minorenni hanno fornito il loro consenso scritto per lo studio.
Vol. 67 - No. 1
101
DI CAGNO
Table I.—Sample characteristics.
Tabella I. — Caratteristiche del campione.
FEMALE
MALE
Variables
Athletes
(N.=20)
mean ± SD
Non-athletes
(N.=24)
mean ± SD
Athletes
(N.=20)
mean ± SD
Non-athletes
(N.=22)
mean ± SD
Age (years)
BMI
Training (h·week-1)
12.8 ± 0.2
16.7 ± 2.1
19.8 ± 3.7
13.1 ± 0.3
21.7 ± 3.3
--
12.2 ± 0.5
18.0 ± 2.2
16.7 ± 1.5
12.6 ± 0.5
19.2 ± 3.0
--
Experimental procedures
Procedure sperimentali
Athletes and no athletes were interviewed
and were asked to fill in a rating scale about
their body image perception. The Figure Rating Scale 32 was introduced as a self-report
about the personal body size, in relation to
the eating behaviors. It consists of a series
of nine body mass index (BMI)-based silhouettes, sex-specific and ordered from extremely
thin to very obese in appearance. These pictorial images of body shapes are associated
with 9 specific BMI increments, which were
established in a population-based normative
data set. First, participants were required to
rate how they perceive the current figure of
their physiques (their body size) and then
their desired physique perceptions.
By these means, three values relative to
one’s body perception are derived: perceived
size (PS), desired size (DS) and mismatch
value (PS/DS), with the last to be interpreted
as a measure of body satisfaction/dissatisfaction. The magnitude of body image dissatisfaction is calculated as follows: Perceived
current figure/Desired physique perceptions.
Each subject was personally contacted and directly interviewed by a survey professional,
specifically trained for the study. Anthropometric data were undertaken from each participant using standard data collection procedures, with a standard laboratory scale to
assess anthropometric measures. Body mass
and height were measured using a calibrated
balance scale and stadiometer respectively, to
calculate their body mass index (BMI). The 9
figures of the Figure Rating Scale were also
grouped into 4 categories, each one corresponding to a determined accustomed size:
figure 1, 2 and 3 were equivalent to the underweight subjects (BMI<18.9), figure 4 and
5 represent normal weight subjects (BMI=1923.5), figure 6 and 7 represent overweight
subjects (BMI=23.6-29.9 kg/m2), and figures
8 and 9 represent obese subjects (BMI >30
Entrambi i gruppi di atleti e non atleti sono stati intervistati ed è stato chiesto loro di compilare
una scala di valutazione relativa alla percezione
della loro immagine corporea. La Figure Rating
Scale 32 è stata introdotta come autovalutazione
delle dimensioni corporee personali in relazione ai comportamenti alimentari. Essa consiste
di una serie di nove silhouette basate sull’indice
di massa corporea (IMC), specifiche per genere e
disposte da aspetto estremamente magro ad aspetto estremamente obeso. Tali immagini dei profili
corporei sono associate a nove specifici incrementi
nell’IMC, i quali sono stati stabiliti in un insieme
di dati normativi basati sulla popolazione. Per prima cosa, ai partecipanti è stato chiesto di valutare
in che modo percepissero il loro attuale aspetto fisico (le loro dimensioni corporee) e quindi le percezioni del loro fisico desiderato.
Attraverso tali strumenti, sono stati ottenuti tre
valori relativi alla percezione del proprio fisico: dimensioni percepite (perceived size, PS), dimensioni
desiderate (desired size, DS) e valore di discrepanza (PS/DS), con quest’ultimo valore da interpretare come misura della soddisfazione/insoddisfazione relativa al proprio aspetto corporeo. La portata
dell’insoddisfazione per il proprio aspetto corporeo
è calcolata come segue: immagine attuale percepita/percezioni del fisico desiderato. Ogni soggetto
è stato contattato personalmente ed è stato intervistato direttamente da un esperto specificamente
addestrato per lo studio. I dati antropometrici sono
stati ottenuti da ogni partecipante utilizzando procedure di raccolta dati standard, utilizzando una
scala di laboratorio standard per valutare le misure antropometriche. La massa corporea e l’altezza
sono state misurate utilizzando rispettivamente
una bilancia di precisione calibrata e uno statimetro, al fine di calcolare l’indice di massa corporea
(IMC). Inoltre, le 9 immagini della Figure Rating
Scale sono state raggruppate in 4 categorie, ciascuna corrispondente a una dimensione abituale determinata: le immagini 1, 2 e 3 corrispondevano
ai soggetti sottopeso (IMC<18,9), le immagini 4 e 5
ai soggetti normopeso (IMC=19-23,5), le immagini
6 e 7 ai soggetti sovrappeso (IMC=23,6-29,9 kg/m2)
e le immagini 8 e 9 ai soggetti obesi (IMC>30 kg/
102
Marzo 2014
DI CAGNO
kg/m2), using World Health Organization cut
point adapted to gender and age parameters.
Real body size (RS), derived from BMI, and
values of the real perception of body size
(PS), measured by the Figure Rating Scale,
were compared. On the basis of this comparison between RS and PS, it has been possible
to verify the under-estimated, the correctlyestimated, and the over-estimated correspondences, as far as one��
’��
s body image is concerned. Taking into account the ideal body
image, corresponding to the desired body image (DS), it was also evaluated when ideal
was more slender, corresponding to or greater than the PS as real.
m2), utilizzando i punti soglia dell’Organizzazione mondiale della Sanità adattati ai parametri di
genere ed età.
Le dimensioni corporee reali (real size, RS) derivate dall’IMC, e i valori di percezione effettiva delle
dimensioni corporee (PS) misurati dalla Figure Rating Scale sono stati confrontati. Sulla base di tale
confronto tra RS è PS è stato possibile verificare le
corrispondenze sottostimate, quelle correttamente
stimate, e quelle sovrastimate per quanto concerne
la propria immagine corporea. Prendendo in considerazione l’immagine corporea ideale, rispetto
all’immagine corporea desiderata (DS), è stato valutato anche quanto l’aspetto corporeo ideale fosse
più magro, uguale o superiore rispetto alle dimensioni corporee (PS) effettive.
Analisi statistica
Descriptive parameters are shown as mean
± SD for all subject groups. Data were analyzed by a two way ANOVA to compare gender’s category (females vs. males) and groups
(athletes vs. non-athletes). This was followed
by Bonferroni post hoc tests (P≤0.05). The
analyses were conducted using SPSS statistical package software (SPSS v. 20.0 Inc., Chicago, IL, USA).
I parametri descrittivi sono espressi come
medie±DS per tutti i gruppi di soggetti. I dati sono
stati analizzati mediante ANOVA a due vie per confrontare la categoria di genere (femmine versus
maschi) e gruppi (atleti versus non atleti). Successivamente, sono stati eseguiti i test post hoc di Bonferroni (P≤0,05). Le analisi sono state condotte utilizzando il software statistico per le scienze sociali
(SPSS,v.20.0 Inc, Chicago, IL, USA).
Risultati
Results
Taking the whole sample into account,
which was split into sexes, male (m) and
female (f), findings showed that the mean
value of BMI, for both sexes was similar
(male BMI=18.7±2.1; female BMI =19.2±3.3).
The male athletes showed a BMI value of
18±2.2, which corresponds to the range of
silhouettes by Stunkard, ranging from 4 to 5
(normal weight); whereas the non-practicing
male group had a BMI value of 19.2±3, which
corresponds to Stunkard��
’��
s silhouettes, ranging from 5 to 6 (on the border between normal weight and being slightly overweight).
Female athletes had a BMI value of 16.7±2,
which corresponds to the range of Stunkard’s
silhouettes ranging from 3 to 4 (almost normal weight), whereas the non-practicing females (control group) had a BMI of 21.7±3.3,
which corresponds to the Stunkard range of
silhouettes, ranging between 5 and 6 (bordering between normal weight and being slightly
overweight).
The ANOVA showed significant differences
for RS between genders (F1.84=13.473; P<0.01);
Vol. 67 - No. 1
Prendendo in considerazione l’intero campione, suddiviso nei generi maschile (M) e femminile
(F), i risultati hanno mostrato che il valore medio
dell’IMC per entrambi i sessi era simile (IMC maschile=18,7±2,1; IMC femminile=19,2±3,3). Gli atleti di sesso maschile hanno mostrato un valore di
IMC pari a 18±2,2, che corrisponde all’intervallo
di silhouette di Stunkard che va dalla quarta alla
quinta (normopeso); mentre il gruppo di controllo di sesso maschile non praticante alcuna attività
sportiva presentava un valore di IMC pari a 19,2±3,
il quale corrisponde all’intervallo di silhouette di
Stunkard che va dalla quinta alla sesta (al confine
tra normopeso e leggermente sovrappeso). Gli atleti
di sesso femminile presentavano un valore di IMC
pari a 16,7±2, il quale corrisponde all’intervallo di
silhouette di Stunkard che va dalla terza alla quarta (praticamente normopeso), mentre i soggetti di
sesso femminile non praticanti alcuna attività fisica (gruppo di controllo) presentavano un IMC pari
a 21,7±3,3, corrispondente all’intervallo di silhouette di Stunkard che va dalla quinta alla sesta (al
confine tra normopeso e leggermente sovrappeso).
L’ANOVA ha mostrato differenze significative
relative alle dimensioni corporee reali (RS) tra i
sessi (F1,84=13,473; P<0,01); tra i gruppi di atleti e
non atleti (F1,84=77,522; P<0,01); per l’interazio-
103
DI CAGNO
Table II.—Significant differences between groups.
Tabella II. — Differenze significative tra i gruppi.
FEMALE
Variables
Athletes
(N.=20)
mean ± SD
RS
PS
DS
PS/DS
3.6
3.6
3.2
1.2
±
±
±
±
0.9** ##
1.2** #
1.0* ##
1.2*
MALE
Non-athletes
(N.=24)
mean ± SD
5.1
4.7
3.5
1.4
±
±
±
±
1.1
1.8
1.1##
0.5
Athletes
(N.=20)
mean ± SD
4.5
4.1
4.0
1.1
±
±
±
±
0.8**
1.1**
0.9*
0.4
Non-athletes
(N.=22)
mean ± SD
5.0
4.9
4.1
1.3
±
±
±
±
1.1
1.1
1.1
0.7
RS: real body size; PS: perceived size; DS: desired size; PS/DS: mismatch value (satisfaction degree). *P<0.05; **P<0.01 vs. no athletes; #P<0.05; ##P<0.01 vs. male.
RS: dimensioni corporee reali; PS: dimensioni percepite; DS: dimensioni desiderate; PS/DS: valore di discrepanza (grado di soddisfazione).
between athlete and no-athlete groups
(F1.84=77.522; P<0.01); gender*athlete and
non-athlete group interaction (F1.84=20.897;
P<0.01); for PS between athlete and nonathlete groups (F1.84=54.807; P<0.01); for
DS between genders (F1.84=27.904; P<0.01);
between athlete and non-athlete groups
(F1.84=11.093; P<0.01). Bonferroni post hoc results are showed in Table II.
Discussion
The first result of this study was that no
significant differences were found in the BMI
of this age-sample. Both males and females
are normally distributed with respect to their
body weight, in accordance with Kostanski
results.30 Splitting the sample in four subgroups, female athletes showed a lower BMI
than female controls, confirming the relationship between gymnasts BMI and level of performance.13 The male controls showed higher
BMI than male athletes, but lower than female
controls, that underlines the prevalence of
eating problems in females.21 Both male and
female controls have an average size silhouette bordering between normal weight and
slightly overweight, as it is mainly observed in
industrialized countries, where eating behaviours and sedentary lifestyle lead adolescents
to being overweight.33, 34 Male athletes were
normal weight, due to the development of a
greater muscle mass, even though they followed a controlled eating regimen, whereas
the female athletes were underweight. The female selected gymnasts, during adolescence,
do not increase their strength as evidently as
males and leanness allows them to be suitable for their antigravity sport. Non-athletes
104
ne sesso*gruppi di atleti e non atleti (F1,84=20,897;
P<0,01); per le dimensioni percepite (PS) tra gruppi di atleti e non atleti (F1,84=54,807; P<0,01);
per le dimensioni desiderate (DS) tra i sessi
(F1,84=27,904; P<0,01); tra i gruppi di atleti e non
atleti (F1,84=11,093; P<0,01). I risultati del test posthoc di Bonferroni sono mostrati nella Tabella II.
Discussione
Il presente studio non ha evidenziato differenze
significative dell’immagine corporea percepita del
campione preso in considerazione. Sia i soggetti di
sesso maschile che quelli di sesso femminile sono distribuiti normalmente rispetto al loro peso corporeo,
in armonia con i risultati di Kostanski 30. Suddividendo il campione in quattro sottogruppi, gli atleti
di sesso femminile hanno mostrato un valore dell’
IMC più basso rispetto ai controlli dello stesso sesso,
confermando la relazione tra IMC delle ginnaste ed
il loro livello di performance 13. I controlli di sesso
maschile hanno mostrato un IMC più elevato rispetto agli atleti dello stesso sesso, ma inferiore rispetto ai controlli di sesso femminile; ciò evidenzia la
prevalenza dei problemi alimentari nei soggetti di
sesso femminile 21. Sia i controlli di sesso maschile
che quelli di sesso femminile presentavano silhouette con dimensioni nella media, al limite tra normopeso e leggermente sovrappeso; ciò è osservabile
soprattutto nei paesi industrializzati, dove i comportamenti alimentari e lo stile di vita sedentario
conducono gli adolescenti a essere sovrappeso 33, 34.
Gli atleti di sesso maschile erano normopeso, grazie
allo sviluppo di una maggiore massa muscolare,
anche se seguivano un regime alimentare controllato, mentre gli atleti di sesso femminile erano sottopeso. Per quanto concerne le ginnaste selezionate,
esse durante l’adolescenza non aumentano la loro
forza in maniera così evidente come i maschi e la
magrezza consente loro di essere adatte per uno
sport antigravitazionale. La silhouette dei non atleti è di dimensioni maggiori rispetto a quella degli
Marzo 2014
DI CAGNO
have a bigger silhouette size, when compared
with athletes engaged in regular physical activity,33 who followed a balanced diet.16, 35
Previous studies conducted on international
level gymnasts and sub elite Italian gymnasts
stated that dietary intake was relatively low
in calories but had a correct distribution of
daily energy intake among the macronutrients, vitamin A, and fibres.10, 36 Overall participants were asked to rate their body size
perception (PS). The distortion in body image perception could be associated with the
development of eating disorders.37 Previous
studies showed differences between the body
image perception and the real silhouette in
the female adolescent population (80% female and 40% male);38 however, in this study
both males and females have a realistic image
of their body. In the male athlete group, the
small number of athletes who did not perceive correctly their body image, tended to
under-estimate themselves, probably wishing
for a more muscular body to improve their
sporting performances.4 Despite having a correct perception of their body image, the females of the control group desired to be slimmer than their real size, while female athletes
showed correspondence between their RS
and DS. Despite the gymnasts were expected
to desire to be thinner to facilitate their performance,15 they are significantly more satisfied with their body image than controls.39
Generally sporting people have a better physical shape that reflects a positive idea of them,
leading to a positive evaluation of one’s own
body.40 Sedentary habits could bring on a low
level of self confidence and consequently increases the vulnerability for one’s own image.1 The correct body image is an important
aspect of psychological well being, especially
in terms of self-confidence.16 Male groups
were substantially satisfied of their real size,
confirming that females are more exposed to
the socio-cultural pressure and consequently
to eating disorders 41 than men. Even though
many authors have different and controversial opinions about using body image distortion to monitor eating disorders, an incorrect
body image perception could be considered
as a warning signs in order to identify pathological eating disorders.37 In conclusion the
non-athlete groups presented more problems
related to self-expectance than athletes.1 An
athlete generally learns very quickly how to
look after his/her body, which is a tool for
Vol. 67 - No. 1
atleti che svolgono una regolare attività fisica 33 e
che seguono una dieta equilibrata 16, 35. Precedenti
studi condotti su ginnasti di livello internazionale e ginnasti italiani hanno concluso che l’apporto
alimentare presentava un contenuto calorico relativamente basso ma mostrava una corretta distribuzione dell’apporto calorico giornaliero tra
macronutrienti, vitamina A e fibre 10, 36. A tutti i
partecipanti è stato chiesto di valutare la percezione
delle loro dimensioni corporee (PS). La distorsione
nella percezione dell’immagine corporea potrebbe
essere associata allo sviluppo di disturbi del comportamento alimentare 37. Precedenti studi hanno
mostrato differenze tra la percezione dell’immagine
corporea e la silhouette effettiva nella popolazione
di adolescenti di sesso femminile (80% femmine e
40% maschi) 38; tuttavia, nel presente studio, sia i
maschi che le femmine avevano un’immagine realistica del loro corpo. Gli atleti di sesso maschile
che non percepivano correttamente la propria immagine corporea tendevano a sottostimarla, desiderando probabilmente un fisico più muscoloso per
migliorare le loro performance sportive 4. Malgrado
avessero una corretta percezione della propria immagine corporea, le femmine del gruppo di controllo
desideravano essere più magre delle loro dimensioni effettive, mentre gli atleti di sesso femminile mostravano una corrispondenza tra dimensioni reali
(RS) e dimensioni desiderate (DS). Le ginnaste erano significativamente più soddisfatte della propria
immagine corporea rispetto ai controlli, nonostante
si fosse ipotizzato che avessero desiderato essere più
magre 39 per agevolare la loro performance 15. In
genere, le persone sportive hanno un migliore aspetto fisico che riflette un’idea positiva di se stessi, e
ciò conduce a una valutazione positiva del proprio
corpo 40. Le abitudini sedentarie possono favorire
un basso livello di autostima e di conseguenza aumentano la vulnerabilità della propria immagine
corporea 1. La corretta immagine corporea è un
importante aspetto del benessere psicologico, soprattutto in termini di autostima 16. I gruppi di soggetti
di sesso maschile erano sostanzialmente soddisfatti delle loro effettive dimensioni, a conferma del
fatto che le femmine sono particolarmente esposte
alla pressione socio-culturale e di conseguenza ai
disturbi del comportamento alimentare 41. Anche
se diversi autori hanno opinioni diverse e contrastanti sull’uso della distorsione dell’immagine corporea per monitorare i disturbi del comportamento
alimentare, un’errata percezione dell’immagine
corporea è stata spesso considerata un segnale di
avvertimento per identificare disturbi patologici
del comportamento alimentare 37. Per concludere,
il gruppo di non atleti presentava un maggior numero di problemi associati all’immagine corporea
desiderata rispetto agli atleti 1. Un atleta in genere
apprende molto rapidamente a prenderrsi cura del
proprio corpo, strumento di successo nella propria
105
DI CAGNO
success in his/her sport-discipline, and also
learns to observe hygiene and food rules, that
help him/her to deal with important changes
in the delicate stages of puberty.39 The dissatisfaction of control group about their own
body image could indicate a risk factor to be
given in consideration. The use of Figure Rating Scale could be a simple tool to supervise
the potential risk for the development of eating disorders, in adolescents and in particular
in adolescent athletes.
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disciplina; inoltre, gli atleti apprendono a osservare
le regole di igiene alimentare, che li aiutano a gestire importanti modifiche nelle delicate fasi della
pubertà 39. L’insoddisfazione del gruppo di controllo riguardo la propria immagine corporea potrebbe
essere un fattore di rischio da tenere in considerazione. L’utilizzo della Figure Rating Scale potrebbe
essere un semplice strumento per monitorare il potenziale rischio di sviluppare disturbi del comportamento alimentare, negli adolescenti in generale e
negli atleti adolescenti in particolare.
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Received on February 7, 2014. - Accepted for publication February 19, 2014.
Corresponding author: A. Di Cagno, Department of Health Sciences, “Foro Italico” University, piazza Lauro De Bosis 15,
00194 Rome, Italy. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
107
MED SPORT 2014;67:109-17
Ultra short-term heart rate after exercise:
new tool to monitor recovery in athletes?
Frequenza cardiaca a brevissimo termine dopo sforzo:
nuovo strumento per monitorare il recupero negli atleti?
S. M. OSTOJIC, M. STOJANOVIC, J. CALLEJA-GONZALEZ, M. JOURKESH, K. IDRIZOVIC
Biomedical Sciences Department, Center for Health, Exercise and Sport Sciences
Stari DIF, Belgrade, Serbia
SUMMARY
The measurement of heart rate recovery (HRR) to monitor the balance between training load and recovery has become particularly popular in previous decades. The present review describes the regulation of HRR responses after
exercise and particularly presents concept of ultra short-term HRR evaluation as a new tool for evaluation post-exercise phase in athletes. Studies showed that central mechanisms, particularly post-exercise vagal nerve reactivation
due to change in release of inhibitory commands from the cortex to the parasympathetic nerve centers, must play
a main role in HRR disturbances, rather than changes in sympathetic nerve activation, arterial baroreflex, exercise
reflexes originating from mechanoreceptors or chemoreceptors in active muscles or metabolic factors during exercise.
It is important to control the intensity of exercise that is performed directly before the assessment of HRR in order to
more accurately evaluate changes in HRR within or between subjects. The optimal method for obtaining duration of
post-exercise HRR monitoring is not clear. HRR after high intensity exercise has found to be faster in those individuals, irrespective of age, who had a higher aerobic capacity and HRR is known to change with endurance training.
Most investigators analyzed post-exercise HRR at 1-min intervals, with only few studies assessed HRR during the first
minute post-exercise, particularly in 10-second intervals. This could be of particular interest for programming training
in sport and exercise, since according to work rate analysis, average time to recover after high intensity running bouts
is less than 15 sec in intermittent exercise. It could be postulated that athletes with 2 lower ultra short-term HRR during first 20 seconds post-exercise are better adapted to high intensity exercise due to several possible mechanisms (i.e.
restoration of parasympathetic tone, changes in plasma volume, de-accumulation of metabolic factors, psychological
arousal). Measurement of ultra short-term HRR could be new simple, sensitive and specific tool to monitor recovery
phase in athletes, which requires further investigation in the future.
Key words: Physical endurance - Resistance training - Parasympathetic nervous system - Neurophysiological monitoring.
RIASSUNTO
La misurazione della frequenza cardiaca di recupero (HRR) per monitorare l’equilibrio tra carico di allenamento e recupero si è diffusa soprattutto negli ultimi decenni. Il presente riesame descrive la regolazione delle risposte HRR dopo
sforzo e presenta il concetto di valutazione dell’HRR a brevissimo termine come nuovo strumento per monitorare la
fase post-esercizio negli atleti. Gli studi hanno dimostrato che sono i meccanismi centrali, in particolare la riattivazione
del nervo vagale post-esercizio, a causa del cambiamento del rilascio di comandi inibitori dalla corteccia ai centri nervosi parasimpatici, a svolgere un ruolo fondamentale nei disturbi dell’HRR, piuttosto che i cambiamenti di attivazione
del nervo simpatico, baroriflesso arterioso, riflessi da sforzo derivanti da meccanocettori e chemocettori dei muscoli
attivi, o fattori metabolici durante l’esercizio fisico. È importante controllare l’intensità dell’esercizio eseguito direttamente prima della valutazione dell’HRR al fine di valutare più accuratamente le modifiche dell’HRR nell’individuo o
tra un soggetto e l’altro. Il metodo ottimale per rilevare la durata del monitoraggio HRR post-esercizio non è chiaro.
Vol. 67 - No. 1
109
OSTOJIC
ULTRA SHORT-TERM HEART RATE AFTER EXERCISE
L’HRR rilevata dopo l’esercizio fisico ad alta intensità è risultata più veloce in quei soggetti, indipendentemente dall’età,
che avevano una capacità aerobica più elevata ed è noto che l’HRR varia con l’allenamento di resistenza. La maggior
parte dei ricercatori ha analizzato l’HRR post-esercizio ad intervalli di 1 minuto, e solo pochi studi hanno valutato
l’HRR durante il primo minuto dopo l’esercizio fisico, in particolare ad intervalli di 10 secondi. Ciò potrebbe essere di
particolare interesse per la programmazione dell’allenamento nello sport e nell’attività fisica, dal momento che, in base
all’analisi della frequenza di esercizio, il tempo medio per il recupero dopo periodi di corsa ad alta intensità è inferiore
a 15 secondi nell’esercizio intermittente. Si potrebbe ipotizzare che gli atleti con HRR inferiori a brevissimo termine
durante i primi 20 secondi post-sforzo si siano meglio adattati all’esercizio ad alta intensità a causa di diversi meccanismi possibili (cioè, ripristino del tono parasimpatico, variazioni del volume del plasma, de-accumulo di fattori metabolici, eccitazione psicologica). La misurazione dell’HRR a brevissimo termine potrebbe essere un nuovo strumento
semplice, sensibile e specifico per monitorare la fase di recupero negli atleti, che richiede ulteriori indagini in futuro. .
Parole chiave: Resistenza fisica - Resistenza, allenamento - Sistema nervoso parasimpatico - Monitoraggio neuropsicologico.
I
n aim to optimize exercise performance, prevent undertraining and overtraining, a variety of monitoring tools has been developed to
track changes in training status of both recreational and professional athletes. Most of these
monitoring tools aim to measure physiological
indicators in response to the applied training
load.1 The measurement of heart rate recovery
(HRR) to monitor the balance between training load and recovery has become particularly popular in previous decades. HRR is the
rate at which heart rate (HR) decreases (or the
time taken for HR to recover) after moderate
to heavy exercise and is dependent at most on
the relationship between parasympathetic and
sympathetic nervous activity.2 The rapid HRR
following moderate-to-heavy exercise may be
an important mechanism in preventing excessive cardiac work, with important implications
for training. It is pressumed that the recovery in
HR after all-out exercise is mediated by intrinsic, neural, and humoral factors.3 The recovery
in HR after high intensity exercise was found to
be faster in those individuals who had a higher
aerobic capacity,4 although the precise physiological mechanisms remain to be elucidated.
Moreover, the methods used to determine HRR
kinetics can differ dramatically from one study
to another. Parameters which are subject to
variation between protocols are the exercise
intensity (maximal vs. submaximal), the exercise mode (running vs. cycling), recovery mode
(active vs. passive) and the recovery duration,
which vary usually from 1 to 5 minutes, but
sometimes more. The present review describes
the regulation of HRR responses after exercise
and particularly presents concept of ultra shortterm HRR evaluation as new tool for evaluation
post-exercise recovery in athletes.
110
A
l fine di ottimizzare la prestazione fisica e
prevenire l’ipo- e l’iperallenamento, sono stati sviluppati diversi strumenti di monitoraggio per
tenere traccia delle variazioni della condizione di
allenamento sia negli atleti amatoriali, sia in quelli
professionali. La maggior parte di questi strumenti di monitoraggio mira a misurare gli indicatori
fisiologici in risposta al carico di allenamento applicato 1. La misurazione della frequenza cardiaca di recupero (HRR) per monitorare l’equilibrio
tra carico di allenamento e recupero si è diffusa
soprattutto negli ultimi decenni. L’HRR è la percentuale alla quale la frequenza cardiaca (HR)
diminuisce (o il tempo necessario per il recupero
dell’HR) dopo attività fisica da moderata a pesante
e dipende per la maggior parte dal rapporto tra attività nervosa parasimpatica e simpatica 2. L’HRR
rapida dopo l’esercizio da moderato a pesante può
essere un importante meccanismo per prevenire
un eccessivo lavoro cardiaco, con importanti implicazioni per l’allenamento. Si presume che il recupero dell’HR dopo l’esercizio fisico sia mediato
da fattori intrinseci, neurali e umorali 3. È stato
riscontrato che il recupero dell’HR dopo l’esercizio
fisico ad alta intensità è più rapido nei soggetti con
maggiore capacità aerobica 4, sebbene i meccanismi fisiologici precisi restino da chiarire. Inoltre,
i metodi utilizzati per determinare l’HRR cinetica
possono variare notevolmente da uno studio all’altro. I parametri soggetti a variazione tra i protocolli sono l’intensità dell’esercizio (massimale vs.
submassimale), la modalità di esercizio (corsa vs.
ciclismo), la modalità di recupero (attivo vs passivo) e la durata del recupero, che varia solitamente
da 1 a 5 minuti, ma a volte è maggiore. Il presente
riesame descrive la regolazione delle risposte HRR
dopo sforzo e presenta il concetto di valutazione
HRR a brevissimo termine come nuovo strumento per il monitoraggio del recupero post-esercizio
negli atleti.
Marzo 2014
OSTOJIC
Mechanisms of fast postexercise recovery
Meccanismi di recupero rapido postesercizio
Savin et al.5 proposed that sympathetic withdrawal contributed more to decrease in HR immediately after exercise, with parasympathetic
reactivation playing a greater role later in the
recovery of HR. However, more recent studies have observed a coordinated interaction of
parasympathetic reactivation and sympathetic
withdrawal, with parasympathetic re-activation
occuring faster, and therefore playing the more
important role in the early deceleration of HR.
Kannankeril et al.6 noted large parasympathetic
effect on HR by 1 minute (22.8 bpm), increased
until 4 minutes, and then remained stable until 10 minutes. Pierpont and Voth 7 provided
time constants for parasympathetic reactivation
of 44 seconds and for sympathetic withdrawal
of 65 seconds, underlining other mechanisms
of HRR control. Other factors contributing to
HR recovery after exercise are thought to be
slower changes in the stimuli to metaboreceptors and baroreceptors accompanying clearance
of metabolites and delayed elimination of body
heat and catecholamines8. Nevertheless, parasympathetic activation is considered to be the
main mechanism underlying exponential cardiodeceleration after exercise3. Several authors
claimed that central mechanisms, particularly
post-exercise vagal nerve re-activation due to
change in release of inhibitory commands from
the cortex to the parasympathetic nerve centres, must play a main role in HRR disturbances, rather than changes in sympathetic nerve
activation, arterial baroreflex, exercise reflexes
originating from mechanoreceptors or chemoreceptors in active muscles or metabolic factors during exercise (i.e. accumulation of anaerobic metabolites during maximal exercise).3, 9
However, the precise role of neural and metabolic factors cannot be completely riuled out
as being of mechanisms of the changes in HRR
with training and detraining.3 Thermoregulatory
adaptation with training may have affected the
post-exercise HRR.3 Moreover, possible mechanisms of HR deceleration during recovery, not
related with autonomic control, could be due to
changes induced by prolonged exercise such as
rapid changes in maximal left ventricular (LV)
performance with increased ejection fraction
and myocardial contractility,10 plasma volume
disturbances with increased LV filling,11 changes in myocardial lactate and/or nitric oxide metabolism 12 and changes in gene expression 13
which requires further investigation.
Savin e collaboratori 5 hanno proposto che il “ritiro”
del sistema simpatico contribuisca maggiormente a
diminuire l’HR subito dopo l’esercizio, laddove la riattivazione del parasimpatico svolge un ruolo maggiore nel corso del recupero dell’HR. Tuttavia, studi più
recenti hanno osservato un’interazione coordinata
della riattivazione del parasimpatico e del ritiro del
simpatico, dove la riattivazione del parasimpatico si
verifica più velocemente e quindi svolge un ruolo più
importante nella prima decelerazione dell’HR. Kannankeril et al.6 hanno osservato un notevole effetto
parasimpatico sull’HR da 1 minuto (22,8 bpm), aumentato fino a 4 minuti e poi rimasto stabile fino a 10
minuti. Pierpont e Voth7 hanno fornito tempi di riattivazione del parasimpatico di 44 secondi e di ritiro del
simpatico di 65 secondi, sottolineando gli altri meccanismi di controllo dell’HRR. Si ritiene che altri fattori
che contribuiscono al recupero dell’HR dopo l’esercizio
siano i cambiamenti più lenti negli stimoli di metaborecettori e barocettori che accompagnano la liberazione dei metaboliti e l’eliminazione ritardata di calore
corporeo e catecolamine 8. Tuttavia, l’attivazione parasimpatica è considerata il principale meccanismo
sottostante la cardiodecelerazione esponenziale dopo
l’esercizio fisico 3. Diversi autori hanno sostenuto che
i meccanismi centrali, in particolare postesercizio
della riattivazione del nervo vagale, dovuta al cambiamento del rilascio dei comandi di inibizione dalla
corteccia ai centri nervosi parasimpatici, svolgano un
ruolo fondamentale nei disturbi dell’HRR, piuttosto
che le variazioni di attivazione del nervo simpatico,
baroriflesso arterioso, riflessi da esercizio derivanti
da meccanocettori o chemocettori nei muscoli attivi o
fattori metabolici durante l’esercizio (cioè l’accumulo
di metaboliti anaerobici durante l’esercizio massimale) 3, 9. Tuttavia, il ruolo preciso dei fattori neurali e
metabolici non può essere completamente escluso, poiché si tratta di meccanismi delle variazioni di HRR
con allenamento e de allenamento 3. L’adattamento
termoregolatorio con l’allenamento può aver influito
sull’HRR postesercizio 3. Inoltre, i possibili meccanismi
della decelerazione HR durante il recupero, non correlati con il controllo autonomico, potrebbero essere
dovuti a cambiamenti indotti da esercizio fisico prolungato, come rapidi cambiamenti della prestazione
massima del ventricolo sinistro (LV) con un aumento
della frazione di eiezione e della contrattilità miocardica 10, disturbi del volume plasmatico con maggiore
riempimento ventricolare 11, cambiamenti del lattato
miocardico e/o del metabolismo dell’ossido nitrico 12 e
cambiamenti dell’espressione genica 13 che richiedono
ulteriori indagini.
Vol. 67 - No. 1
111
OSTOJIC
HRR after maximal and
submaximal exercise
HRR dopo esercizio massimale
e submassimale
After submaximal exercise (between 40%
and 65% maximal oxygen uptake [VO2max]) the
adjustment of HR has appeared to be mainly
due to prompt restoration of vagal nerve tone
during the first minute of recovery, and the further decrease in HR toward the resting value
could be atributed to withdrawal of the sympathetic nerve or humoral factor3. HRR after maximal exercise is slower than after submaximal
exercise in healthy individuals, and is attributed to the sympathetic nervous system being
stimulated significanly more during maximal
exercise.2 Thus, after high-intensity exercise, it
is also the withdrawal of sympathetic stimulation that contributes to the deceleration of heart
rate after the cessation of exercise.6 Pierpont et
al.14 investigated the time-course of autonomic
change during immediate recovery from exercise and in particular how well a first order
exponential decay model fits postexercise HRR
following both maximal and submaximal exercise levels. They found first order decay is an
inadequate model for HRR following maximal
exercise, but may be reasonable for sub-maximal levels. It seems that after submaximal exercise, when the sympathetic nervous system has
not been significantly stimulated, HRR which
is governed mainly by the reactivation of the
parasympathetic system, may follow a first-order exponential decay. However, after maximal
exercise, during which sympathetic stimulation
dominates, the sympathetic drive may continue
well into the recovery phase and contribute to
sustained tachycardia despite the reactivation
of the parasympathetic system. This would alter
or delay the first-order exponential decay that
can be applied to HRR after submaximal exercise. Therefore, it is important to control the
intensity of exercise that is performed directly
before the assessment of HRR in order to more
accurately evaluate changes in HRR within or
between subjects.
Dopo l’esercizio submassimale (tra il 40% e il
65% del massimo consumo di ossigeno [VO2max]),
l’adeguamento dell’HR è apparso essere principalmente dovuto al rapido ripristino del tono del
nervo vagale durante il primo minuto di recupero
e l’ulteriore diminuzione dell’HR vs. il valore di riposo potrebbe essere attribuita al ritiro del nervo
simpatico o fattore umorale 3. L’HRR dopo esercizio
massimale è più lenta rispetto a dopo l’esercizio
submassimale negli individui sani ed è attribuita
al sistema nervoso simpatico, stimolato in maniera significativamente maggiore durante l’esercizio
massimale 2. Così, dopo l’esercizio ad alta intensità, anche il ritiro della stimolazione simpatica
contribuisce alla decelerazione della frequenza
cardiaca dopo la cessazione dell’esercizio 6. Pierpont et al.14 hanno studiato l’andamento temporale del cambiamento autonomico durante il recupero immediato dopo sforzo e, in particolare,
quanto un modello di decadimento esponenziale
di primo ordine si adegui all’HRR postesercizio
a seguito di livelli di esercizio sia massimali, sia
sub-massimali. Hanno rilevato che il decadimento di primo ordine è un modello inadeguato per
l’HRR dopo esercizio massimale, ma può essere ragionevole per i livelli sub-massimali. Sembra che
dopo l’esercizio sub-massimale, quando il sistema
nervoso simpatico non è stato significativamente
stimolato, l’HRR governata principalmente dalla
riattivazione del sistema parasimpatico, possa seguire un decadimento esponenziale di primo ordine. Tuttavia, dopo l’esercizio massimale, durante
il quale domina la stimolazione simpatica, l’attivazione simpatica può proseguire anche in fase di
recupero e contribuire alla tachicardia sostenuta
nonostante la riattivazione del sistema parasimpatico. Ciò altererebbe o ritarderebbe il decadimento esponenziale di primo ordine che può essere applicato all’HRR dopo esercizio submassimale.
È importante controllare l’intensità dell’esercizio
eseguito direttamente prima della valutazione
dell’HRR al fine di valutare più accuratamente le
modifiche dell’HRR nei soggetti o tra di loro.
Time course of recovery
Andamento temporale del recupero
The optimal method for obtaining duration
of postexercise HRR monitoring is not clear.
Most investigators analyzed post-exercise HRR
at 1-min intervals, with only few recent studies
assessed HRR during the first minute postexercise, particulary in 10-s intervals.15-18 Darr et
al.4 monitored fast (15-120 s) and initial slow
Il metodo ottimale per decidere la durata del
monitoraggio dell’HRR postesercizio non è chiaro. La maggior parte dei ricercatori ha analizzato l’HRR postesercizio ad intervalli di 1 minuto e
solo pochi studi hanno valutato l’HRR durante il
primo minuto dopo l’esercizio fisico, in particolare
ad intervalli di 10 secondi 15-18. Darr et al.4 hanno
112
Marzo 2014
(120-240 s) phases of recovery in twenty male
subjects during bicycle ergometry maximal exercise. Several investigators evaluated the time
constants of the beat-by-beat HR decay for the
first 30 sec (T30) and the first 120 sec (T120) after
exercise.3, 9 The same diversity applies to the
quantification of HRR kinetics. While exercise
training studies usualy report raw HR at a given
time during the recovery period, in most clinical studies HRR is defined as the difference between HR at the end of exercise and HR at a
given time turing the recovery period.19 Finally,
in recent studies, a monoexponential model is
fit to the HR response to derive global parameters of HRR kinetics such as the time constant or
the asymptotic value.9, 14 Such diversity in both
the duration and the way to quantify its kinetics probably impact on its reliability. Bosquet
et al.19 suggested that describing post-exercise
HRR as a reliable measure is an oversimplification. Absolute and relative reliability may vary
according to the duration of recovery and the
way to quantify HR. Although moderately reliable, raw HR should be preferred to describe
the recovery kinetics from both maximal and
submaximal intensity exercise.
HRR and training status
HRR after high intensity exercise has found
to be faster in those individuals, irrespective of
age, who had a higher aerobic capacity 4 and
HRR is known to change with endurance training.2, 20, 21 Yamamoto et al.22 demonstrated that
6-wk endurance-training changes in cardiac
autonomic nervous system modulation partly
contribute to a decrease in HR at rest and during postexercise recovery period. Short and
Sedlock 23 showed that throughout the recovery
period the group of trained athletes with superior aerobic capacity had a consistently lower
HR as compared to untrained subjects but there
is no clear explanation regarding this phenomenon. Sugawara et al.3 studied the effects of
8-week aerobic exercise training using a cycle
ergometer and 4-week detraining in humans
on post-exercise vagal reactivation (evaluated
as the time constant of the beat-by-beat decrease in HR during the 30 s immediately following exercise – t30). The t30 had shortened
after training, and values after 4 weeks and 8
weeks of training were significantly shorter
than the initial t30. The reduced t30 was prolonged significantly after 2 weeks of detrain-
Vol. 67 - No. 1
OSTOJIC
monitorato le fasi rapide (15-120 s) e iniziali lente
(120-240 s) di recupero in venti soggetti di sesso
maschile durante test ergometrico massimale al cicloergometro. Diversi ricercatori hanno valutato le
costanti temporali del decadimento HR battito per
battito per i primi 30 secondi (T30) e i primi 120 s
(T120) dopo esercizio 3, 9. La stessa diversità vale per
la quantificazione della cinetica HRR. Mentre gli
studi sull’allenamento fisico solitamente riferiscono una HR assoluta in un dato momento durante
il periodo di recupero, nella maggior parte degli
studi clinici l’HRR è definita come la differenza
tra HR alla fine dell’esercizio e l’HR in un dato
momento durante il periodo di recupero 19. Infine, in studi recenti, un modello monoesponenziale
viene adattato alla risposta HR per derivare parametri globali della cinetica HRR, come la costante
temporale o il valore asintotico 9, 14. Tale diversità sia nella durata, sia nel modo di quantificare
la sua cinetica, probabilmente influisce sulla sua
affidabilità. Bosquet et al.19 hanno suggerito che
descrivere l’HRR postesercizio come misura affidabile sia una semplificazione eccessiva. L’affidabilità assoluta e relativa possono variare in funzione della durata del recupero e della modalità di
quantificazione dell’HR. Sebbene moderatamente
affidabile, l’HR assoluta è preferibile per descrivere
la cinetica di recupero dall’esercizio fisico, sia di
intensità massimale, sia submassimale.
HRR e stato di allenamento
È stato rilevato che l’HRR dopo l’esercizio fisico ad alta intensità è più veloce in quei soggetti, indipendentemente dall’età, che avevano una
capacità aerobica più elevata 4 ed è noto che
l’HRR cambia con l’allenamento di resistenza 2,
20, 21. Yamamoto et al.22 hanno dimostrato che i
cambiamenti, in 6 settimane di allenamento di
resistenza, della modulazione del sistema nervoso autonomo cardiaco contribuiscono in parte a
una diminuzione della HR a riposo e durante il
periodo di recupero post-esercizio. Short e Sedlock
23 hanno dimostrato che durante tutto il periodo di
recupero, il gruppo di atleti allenati con capacità aerobica superiore aveva un’HR costantemente
inferiore rispetto ai soggetti non allenati, ma non
vi è alcuna spiegazione chiara per quanto riguarda questo fenomeno. Sugawara e coll.3 hanno
studiato gli effetti di 8 settimane di allenamento
aerobico utilizzando un cicloergometro e 4 settimane di mancato allenamento nell’uomo sulla
riattivazione vagale post-esercizio (valutata come
la costante temporale di diminuzione battito per
battito dell’HR durante i 30 secondi immediata-
113
OSTOJIC
ing, and had returned almost to the baseline
level after a further 2 weeks of detraining. They
suggest that aerobic exercise training of moderate intensity accelerates post-exercise vagal
reactivation, but that the accelerated function
regresses within a few weeks of detraining. Although the most of the research has focused on
endurance athletes, Otsuki et al.24 investigated
whether post-exercise HR recovery accelerates
in 12 strength-trained athletes. They found that
the time constant of post-exercise HR decay, an
index of vagally mediated postexercise HR recovery, was lower both in strength- and endurance-trained athletes (69.1±4.0 s vs. 65.9±4.3 s)
as compared to age-matched sedentary control
men (94.4±9.2 s). These findings suggested an
increased parasympathetic drive after high-intensity exercise in trained master athletes and
it seems that HRR may provide a quantifiable
measure of disturbances in autonomic control
in response to training. Yet, the effects that an
early training-induced increase in plasma volume may have had on the observed adaptations
to HR was not considered in the previous studies. Type of endurance training and performance are another variables that can influence
HRR response, since the physiological adaptations of trained individuals alter many aspects
of exercise metabolism. Buchheit et al. showed
that postexercise HRR during the first minute of
recovery is lower after high-intensity and intermittent exercise sessions compared to continuous exercise sessions, suggesting that changes
in post-exercise autonomic function are modality specific.
Ultra short-term HRR: new concept
to monitor recovery in athletes
Data are lacking to confirm the time
course of HRR during the first minute of
recovery and only few recent descriptive
studies 15-18 examined postexercise HRR at
intervals <30 s after exercise in athletes. This
could be of particular interest for programming training in sport and exercise, since according to work rate analysis, average time
to recover after high intensity running bouts
is less than 15 s in intermittent exercise. 25-27
Moreover, the most important factor that distinguishes successful from less-successful
athletes in these sports appears to be the
amount of high-intensity activity performed
during a match.28 It could be postulated that
114
mente dopo l’esercizio – t30). Il t30 si era ridotto
dopo l’allenamento e i valori dopo 4 settimane e 8
settimane di allenamento erano significativamente più brevi rispetto all’iniziale t30. Il t30 ridotto
era prolungato in modo significativo dopo 2 settimane di mancato allenamento ed era tornato
quasi al livello di partenza dopo altre 2 settimane
di non allenamento. Essi suggeriscono che l’esercizio fisico aerobico di moderata intensità acceleri la riattivazione vagale post-esercizio, ma che
la funzione di accelerazione regredisca nel giro
di poche settimane di non allenamento. Sebbene
la maggior parte della ricerca si sia concentrata
su atleti di resistenza, Otsuki et al.24 hanno esaminato se il recupero dell’HR post-esercizio acceleri in 12 atleti sottoposti ad allenamento di forza.
Hanno scoperto che la costante del decadimento
HR postesercizio, un indice di recupero HR postesercizio medianto vagalmente, era inferiore sia
negli atleti sottoposti ad allenamento di forza, sia
in quelli di resistenza (69,1±4,0 s vs. 65,9±4,3 s)
rispetto a soggetti sedentari di controllo di pari
età (94,4±9,2 s). Questi risultati hanno suggerito
un aumento dell’attivazione parasimpatica dopo
l’esercizio fisico ad alta intensità in atleti ben allenati e sembra che l’HRR possa fornire una misura
quantificabile dei disturbi del controllo autonomico in risposta all’allenamento. Eppure, gli effetti
che un aumento precoce indotto dall’allenamento
del volume plasmatico possono aver avuto sugli
adattamenti osservati per HR non è stato considerato negli studi precedenti. Il tipo di allenamento
di resistenza e le prestazioni sono altre variabili che possono influenzare la risposta HRR, dato
che gli adattamenti fisiologici di individui allenati
alterano molti aspetti del metabolismo da esercizio. Buchheit et al.20 hanno dimostrato che l’HRR
post-esercizio durante il primo minuto di recupero
è inferiore dopo sessioni di allenamento ad alta
intensità e intermittente rispetto a sessioni di allenamento continuo, suggerendo che i cambiamenti
della funzione autonomica postesercizio sono fattori specifici della modalità.
HRR a brevissimo termine: nuovo concetto
di monitoraggio del recupero negli atleti
Mancano i dati per confermare l’andamento temporale dell’HRR durante il primo minuto di recupero
e solo pochi studi descrittivi recenti 15-18 hanno esaminato l’HRR post-esercizio a intervalli <30 s dopo l’esercizio fisico negli atleti. Ciò potrebbe essere di particolare interesse per la programmazione dell’allenamento
nello sport e nell’esercizio fisico, dal momento che, in
base all’analisi della frequenza di lavoro, il tempo
Marzo 2014
athletes with lower ultra short-term HRR
during first 20 seconds postexercise are better adapted to high intensity exercise due to
several possible mechanisms (i.e. restoration
of parasympathetic tone, changes in plasma
volume, de-accumulation of metabolic factors, psychological arousal).15 Hence, athletes with faster recovery after brief intense
exercise bouts are likely to perform better
in intermittent sports. High-intensity interval
training could be particularly well-suited for
improving intermittent endurance performance.29 As a result, it could be that a faster
ultra short-term HRR reflects a positive adaptation to high-intensity intermittent endurance training and, therefore, represents
a superior capacity in performance events.1,
19 Indirect support to this hypothesis comes
from Buchheit et al. 20 and Lamberts et al., 1
who reported a positive correlation (r=0.62;
P=0.02 and r=0.67-0.81, P<0.01; respectively) between changes in HRR and changes
in high-intensity exercise performance following two high-intensity training programs.
Lamberts et al.1 also showed that endurance
performance improved more in the group of
cyclists who showed a continuous increase
in HRR during the 4 weeks of high-intensity
training compared with the group of cyclists
who showed a decrease in HRR toward the
end of the training period. Ostojic et al.15
tested the hypothesis that athletes participating in intermittent sports would exhibit a
faster ultra short-term HRR during the initial
phase (<30 s) following maximal exercise
than athletes participating in continuous endurance sports. Forty-six male athletes were
allocated into continuous or intermittent
groups, matched for age and aerobic fitness.
Data were analyzed after maximal exercise
in 10 s intervals and compared between the
groups. Analysis showed a group x time interaction effects for HRR expressed in both
beats·min-1 and in percentage of peak postexercise HR. The intermittent group had
lower HR than continuous group at 10 s
(189 vs. 192 beats·min-1, P=0.04; and 96.3
vs. 97.9 %HR peak, P=0.009) and 20 s (184 vs.
188 beats·min-1, P=0.049; and 93.6 vs. 95.7
%HRpeak, P=0.021) intervals of recovery. The
results suggest that athletes engaged in intermittent sports are likely to have faster HRR
during the first 20 s after maximal exercise
than their counterparts trained for continuous performance. According to this, it seems
Vol. 67 - No. 1
OSTOJIC
medio per il recupero dopo periodi di corsa ad alta
intensità è inferiore a 15 secondi nell’esercizio intermittente 25-27. Inoltre, il fattore più importante che distingue gli atleti di successo da quelli con prestazioni
inferiori in questi sport sembra essere la quantità di
attività ad alta intensità eseguita durante una partita
28. Si potrebbe ipotizzare che gli atleti con HRR inferiori a brevissimo termine durante i primi 20 secondi
post-esercizio si adattino meglio all’esercizio ad alta
intensità a causa di diversi meccanismi possibili (vale
a dire, ripristino del tono parasimpatico, variazioni
del volume del plasma, de-accumulo di fattori metabolici, eccitazione psicologica) 15. Pertanto, gli atleti
con il recupero più veloce dopo brevi periodi intensi
di esercizio sono suscettibili di migliori prestazioni
negli sport intermittenti. L’allenamento ad intervalli ad alta intensità potrebbe essere particolarmente adatto per migliorare le prestazioni di resistenza
intermittente 29. Di conseguenza, potrebbe essere che
una HRR più rapida a brevissimo termine rifletta un
adattamento positivo a un allenamento di resistenza
intermittente ad alta intensità e, pertanto, rappresenti
una capacità superiore in eventi da prestazione 1, 19.
Il supporto indiretto a questa ipotesi proviene dal Buchheit et al.20 e Lambert et al.1, che hanno riferito una
correlazione positiva (r=0,62; P=0,02 e r=0,67-0,81,
P<0.01, rispettivamente) tra i cambiamenti dell’HRR
e le variazioni delle prestazioni nell’esercizio ad alta
intensità a seguito di due programmi di allenamento
ad alta intensità. Lambert et al.1 hanno inoltre dimostrato che le prestazioni di resistenza miglioravano di
più nel gruppo di ciclisti che mostravano un aumento
continuo dell’HRR durante le 4 settimane di allenamento ad alta intensità rispetto al gruppo di ciclisti
che mostravano una diminuzione dell’HRR verso la
fine del periodo di allenamento. Ostojic et al.15 hanno testato l’ipotesi che gli atleti che partecipano a
sport intermittenti possano evidenziare un’HRR più
rapida a brevissimo termine durante la fase iniziale (<30 s) dopo esercizio massimale rispetto ad atleti
che partecipano a sport di resistenza continua. Quarantasei atleti di sesso maschile sono stati assegnati
a gruppi continui o intermittenti, abbinati per età e
capacità aerobica. I dati sono stati analizzati dopo
esercizio massimale in intervalli da 10 secondi e confrontati tra i gruppi. L’analisi ha dimostrato effetti di
interazione gruppo x tempo per HRR espressi sia in
battiti·min-1 e in percentuale di HR picco post-esercizio. Il gruppo intermittente aveva un’HR inferiore
rispetto al gruppo continuo a intervalli di recupero di
10 s (189 vs. 192 battiti·min-1, P=0,04; e 96,3 vs. 97,9
%HRpicco, P=0,009) e 20 s (184 vs. 188 battiti·min-1,
P=0.049; e 93,6 vs. 95,7 %HRpicco, P=0,021). I risultati suggeriscono che gli atleti impegnati in sport intermittenti tendono ad avere un’HRR più veloce durante
i primi 20 s dopo l’esercizio massimale rispetto ai loro
115
OSTOJIC
that type of training (e.g. intermittent high
intensity exercise) could induce noticeable
changes in ultra short-term HRR, which
could not be visible if traditional HRR monitoring is applicable. Therefore, measurement
of ultra short-term HRR could be new simple, sensitive and specific tool to monitor
recovery phase in athletes, which requires
further investigation in the future.
omologhi allenati per prestazioni continue. In base
a questo, sembra che il tipo di allenamento (per es.
esercizio fisico intermittente ad alta intensità) possa
indurre cambiamenti notevoli nella HRR a brevissimo termine, che non potrebbe essere visibile se il
monitoraggio HRR tradizionale fosse applicabile. La
misurazione dell’HRR a brevissimo termine potrebbe
essere un nuovo strumento semplice, sensibile e specifico per monitorare la fase di recupero negli atleti, che
richiede ulteriori indagini in futuro.
Conclusions
Conclusioni
The rapid recovery in HR following moderate-to-heavy exercise may be an important
mechanism in preventing excessive cardiac
work, with important implications for training.
Measuring HRR on a regular basis after a standardized exercise test under controlled conditions may enable coaches to monitor how athletes are responding to their training, thereby
facilitating optimal prescription of training.
The review of recent studies presented theories of coordinated interaction of mechanical,
humoral and autonomic control during exercise short-term recovery and does not support using exercise HR recovery as index of
vagal function alone. Faster ultra short-term
cardiovascular response (i.e. lower HRR at a
given time during the first minute of recovery)
could reflects a positive adaptation to training
and possibly superior capacity in performance
events.
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116
Il recupero rapido dell’HRR dopo l’esercizio da
moderato a pesante può essere un importante meccanismo per prevenire un eccessivo lavoro cardiaco,
con importanti implicazioni per l’allenamento. Misurare l’HRR su base regolare dopo un test di esercizio standardizzato in condizioni controllate può
consentire agli allenatori di monitorare il modo in
cui gli atleti reagiscono all’allenamento, facilitando
in tal modo la prescrizione ottimale dell’esercizio.
Il riesame degli studi recenti ha presentato le teorie
di interazione coordinata del controllo meccanico,
umorale e autonomico durante il recupero a breve
termine dall’esercizio e non supporta l’utilizzo del
recupero HR da esercizio come indice della sola
funzione vagale. La risposta cardiovascolare più rapida a brevissimo termine (vale a dire HRR inferiore
in un dato momento nel corso del primo minuto di
recupero) potrebbe riflettere un adattamento positivo all’allenamento ed eventualmente capacità superiore in eventi performativi.
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Funding.—Study was supported by the Serbian Ministry of Science (Grant No. 175052). Received on January 12, 2012.
Conflict of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the
Received on February 5, 2014 - Accepted for publication on February 5, 2014.
Corresponding author: S. M. Ostojic, MD, PhD, Biomedical Sciences Department, Center for Health, Exercise and Sport Sciences, Stari DIF, Deligradska 27, Belgrade 11000, Serbia. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
117
MED SPORT 2014;67:119-28
Acute effects of static and
proprioceptive neuromuscular
facilitation stretching on sprint
performance in male swimmers
Effetto acuto di statica stretching e
facilitazione neuromuscolare propriocettiva
sulle prestazioni sprint in nuotatori maschi
G. COSTA E SILVA 1, 2, A. SILVEIRA 2, J. NOVAES 1, F. DI MASI 2, 3, M. CONCEIÇÃO 3, E. DANTAS 3
1Physical
Education Post Graduation Program, Rio de Janeiro Federal University, Rio de Janeiro, Brazil
of Physiology and Human Performance, Federal Rural University of Rio de Janeiro,
Seropédica, Rio de Janeiro, Brazil
3Laboratory of Human Motricity Biosciences, Rio de Janeiro State University, Rio de Janeiro, Brazil
2Laboratory
SUMMARY
Aim. This study verified the acute effect of static stretching (SS) and proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF)
stretching on front crawl swimming performance.
Methods. Thirteen young males (22.7±1.42 years; 77.2±7.25 kg; 172.5±1.33 cm; BMI, 25.9±4.09) were submitted to
three randomly select experimental protocols as follows: a) 50 m front crawl swimming maximal sprint test without
any stretching training (CTRL); b) 50 m front crawl swimming maximal sprint test preceded by SS (2 sets of 30 s) for
pectoral and quadriceps muscles (SS); and c) 50 m front crawl swimming maximal sprint test preceded by PNF (2 sets
of 30 s using the Scientific Stretching for Sports [3S] method) for pectoral and quadriceps muscles (FNP). A one-way
ANOVA with repeated measures was performed to identify differences between groups.
Results. When the effects of control versus the stretching protocols were compared, a significant decrease was observed in the 50 m sprint test times: CTRL: 32.12±2.92 s vs. SS: 32.92±2.51 s, P<0.05; and CTRL: 32.12±2.92 s vs.
PNF: 33.52±3.07 s, P<0.0001. We did not find any difference in performance when we compared the stretching
protocols (P>0.05). This study is the first to demonstrate a loss in swimming performance following muscle stretching
exercises. Our results demonstrated that SS and PNF caused statistically significant deleterious effects on swimming
performance as evaluated by time taken to complete a 50 m front crawl swimming test. Moreover, SS did not generate
a significantly different response compared to PNF.
Conclusion. This study shows that acute SS and PNF cause deficits in front crawl performance.
Key words: Swimming - Range of motion, articular - Muscle stretching exercise.
RIASSUNTO
Obiettivi. Lo studio ha analizzato gli effetti dello stretching statico (SS) e della facilitazione neuromuscolare propriocettiva (PNF) nelle prestazioni del nuoto a stile libero.
Metodi. Tredici atleti di sesso maschile (22,7±1,42 anni, 77,2±7,25 Kg, 172,5±1,33 cm, IMC 25,9 ±4,09) sono stati
suddivisi in modo random in tre gruppi per ciascuno dei quali è stato applicato il seguente protocollo sperimentale:
A) gruppo CTRL: 50 metri stile libero alla massima velocità senza alcuna attività di stretching; B) gruppo SS (stretching
statico) 50 metri stile libero alla massima velocità preceduti da 2 serie di 30 secondi di stretching statico per i muscoli pettorali e quadricipite; C) gruppo PNF (facilitazione neuromuscolare propriocettiva) 50 metri stile libero alla
massima velocità preceduti da 2 serie di 30 secondi di PNF per i muscoli pettorali e quadricipite. I risultati sono stati
analizzati statisticamente con il metodo ANOVA per dati ripetuti al fine di identificare differenze tra i gruppi.
Vol. 67 - No. 1
119
COSTA E SILVA
Acute effects of static and proprioceptive neuromuscular facilitation stretching
Risultati. Il controllo dei dati ha dimostrato una diminuzione statisticamente significativa nei tempi di prova nel gruppo di controllo rispetto ai gruppi SS e PNF; CTRL: 32,12±2,92 s contro SS: 32,92±2,51 s (P<0,05). CTRL: 32,12±2,92
s contro PNF 33,52±3,07 s (P<0,0001). Nessuna differenza è stata individuata nei tempi di prestazione confrontando
il gruppo PNF nei confronti di quello SS (P>0,05). Questo studio ha dimostrato una riduzione della capacità di prestazione nel nuoto dopo esecuzione di esercizi di stretching.
Conclusioni. Questo studio evidenzia che lo stretching SS e quello PNF causa una perdita di prestazione in uno sprint
di nuoto a stile libero.
Parole chiave: Nuoto - Gamma di movimento articolare - Muscolo, esercizi di stretching.
S
tretching exercises have traditionally been
considered beneficial to physical performance.1 However, research has suggested that
such training could be detrimental to athletic
performance 2-9 and that it does not reduce
the risk of injury.10-13 Nonetheless, athletes are
commonly observed using different methods of
stretching prior to participating in competitions
of varying sports and levels.
Behm and Chaouachi 2 warn that bouts of
stretching negatively influence the performance
of activities that require acute muscle power
and high energy use. The power required by an
athlete may vary depending on the activity, type
of muscle contraction, loading and individual
technique.14 Additionally, it appears that performance in the 50 m swimming test could correlate with an individual’s capacity for strength
production and speed and the consequent
transfer of this capacity to swimming technique.
This capability is essential for performing well
on this type of test.15
Flexibility training can include static stretching (SS) and dynamic, ballistic or even proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF)
stretching.1 To better comprehend the effects of
stretching exercises, it is essential to distinguish
the intensity used in training because the effects
of this training can vary depending on intensity.
Some authors 16, 17 have suggested that when
maximal training intensity, referred to as “flexibilizing”, is targeted towards developing flexibility, the effects can be detrimental to physical
qualities including strength and muscle power.
The available knowledge on the effect of SS
and PNF prior to strength tests indicates significant decreases in vertical jump performance,
contra-movement jumps and execution after
falls 6, 18-25 in addition to sprint run times over
5 to 50-m.26-32 However, a gap in the scientific
literature exists regarding the effect of different
stretching methods on swimming power test
performance.
Therefore, this study aimed to verify the acute
120
G
li esercizi di stretching sono stati tradizionalmente considerati benefici per le prestazioni
fisiche 1. Tuttavia, la ricerca ha suggerito che tale
allenamento potrebbe essere dannoso per le prestazioni atletiche 2-9 e che non riduce il rischio di
lesioni 10-13. Ciò nonostante, gli atleti utilizzano
comunemente diversi metodi di stretching prima
di partecipare a gare di vari sport e livelli.
Behm e Chaouachi 2 suggeriscono che i tempi
di stretching influenzino negativamente le prestazioni di attività che richiedono potenza muscolare
acuta ed elevato consumo energetico. La potenza
richiesta da un atleta può variare a seconda di
attività, tipo di contrazione muscolare, carico e
tecnica individuale 14. Inoltre, sembra che le prestazioni nel test di nuoto a 50 m potrebbero essere
correlate alla capacità individuale di produzione
di forza e velocità e al conseguente trasferimento
di questa capacità nella tecnica del nuoto. Questa
capacità è essenziale per prestazioni ottimali in
questo tipo di test 15.
L’allenamento della flessibilità può comprendere stretching statico (SS) e allungamento dinamico, balistico o anche facilitazione propriocettiva
neuromuscolare (PNF) 1. Per meglio comprendere
gli effetti degli esercizi di stretching, è essenziale
distinguere l’intensità utilizzata nell’allenamento, perché gli effetti di questo allenamento possono variare a seconda dell’intensità. Alcuni autori 16, 17 hanno suggerito che quando l’intensità di
allenamento massimale, denominata “flessibilizzante”, è rivolta allo sviluppo della flessibilità, gli
effetti possono essere dannosi per le qualità fisiche,
tra cui la forza e la potenza muscolare.
Le conoscenze disponibili sugli effetti di SS e
PNF prima dei test di resistenza indicano diminuzioni significative in termini di prestazioni di salto
verticale, salto con contromovimento ed esecuzione dopo cadute 6, 18-25 oltre a tempi di corsa sprint
da 5 a 50 m 26-32. Tuttavia, esiste una lacuna nella
letteratura scientifica per quanto riguarda l’effetto dei diversi metodi di stretching sulle prestazioni
dei test di potenza nel nuoto.
Pertanto, questo studio mirava a verificare l’ef-
Marzo 2014
COSTA E SILVA
effect of PNF and SS methods on performance
for the 50 m front crawl swimming test.
fetto acuto dei metodi PNF e SS sulle prestazioni
nel test di nuoto da 50 m a stile libero.
Materiali e metodi
Campione
Sample
The sample group consisted of 13 apparently
healthy males (Table I) who were practitioners of the sport for at least two years and who
were experts in muscle-stretching exercises. After clarifying the experiment by oral and written
means in accordance with institutional Resolution 196/96 from the National Health Council,
all selected subjects formally agreed to participate by signing a consent form. The study was
conducted in accordance with the Declaration
of Helsinki and the International Committee
of Medical Journal Editors.33, 34 The research
project was approved by the Research Ethics
Committee of the Federal Rural University of
Rio de Janeiro; protocol nº 23083.011622.
Il campione era costituito da 13 uomini apparentemente sani (descritti nella tabella I) che praticavano questo sport da almeno due anni e che
erano esperti in esercizi di allungamento muscolare. Dopo aver illustrato l’esperimento verbalmente
e per iscritto, in conformità con la risoluzione istituzionale 196/96 del Consiglio Sanitario Nazionale, tutti i soggetti selezionati hanno accettato formalmente di partecipare firmando un modulo di
consenso. Lo studio è stato condotto in conformità
con la Dichiarazione di Helsinki e del Comitato
Internazionale dei Medical Journal Editors 33, 34. Il
progetto di ricerca è stato approvato dal Comitato
Etico di Ricerca dell’Università Federale Rurale di
Rio de Janeiro; protocollo nº 23083.011622.
Procedura per la raccolta dei dati
Procedure for collecting data
Subjects attended 4 experimental sessions
that were conducted over non-consecutive days
at the same time of day at the Laboratory of
Physiology and Human Performance of the
Federal Rural University of Rio de Janeiro. On
the first visit, the subjects were submitted for
anthropometric measurement of mass, height
and Body Mass Index (BMI). ��
The study participants were familiarized with the SS and PNF
stretching techniques as described previously 4
and were then asked to complete a 50 m front
crawl maximal sprint pilot test.��
At all subsequent visits, tests were conducted in an Olympic-sized swimming pool. Tests began with subjects immersed in the prone position with legs
extended, thereby eliminating the interference
of impulsion and slide technique. Measure-
I soggetti hanno partecipato a 4 sessioni sperimentali, condotte in giorni non consecutivi alla
stessa ora del giorno presso il Laboratorio di Fisiologia e Prestazioni Umane dell’Università Federale
Rurale di Rio de Janeiro. Durante la prima visita,
i soggetti sono stati sottoposti alla misurazione antropometrica di massa, altezza e indice di massa
corporea (Body Mass Index, BMI). I partecipanti
allo studio avevano familiarità con le tecniche di
stretching SS e PNF come descritto in precedenza 4 e sono stati poi invitati a completare un test
pilota di sprint massimale di 50 m a stile libero. In
tutte le visite successive, i test sono stati condotti in
una piscina olimpionica. I test sono iniziati con i
soggetti immersi in posizione prona con le gambe
estese, eliminando così l’interferenza di impulso e
tecnica di scivolamento. Le misurazioni sono state effettuate utilizzando un cronometro manuale
Table I.—Descriptive characteristics of the test subjects.
Tabella I. — Caratteristiche descrittive del campione.
Variable
Mean±SD
Age (years)
Mass (kg)
Height (cm)
BMI
22.7±1.42
77.2±7.25
172.5±1.33
25.9±4.09
SD: standard deviation; BMI: Body Mass Index. The Shapiro-Wilk test showed normal distribution for all descriptive variables of
the sample
SD: deviazione standard; BMI: indice di massa corporea. Il test di Shapiro-Wilk ha dimostrato una distribuzione normale per tutte
le variabili descrittive del campione
Vol. 67 - No. 1
121
COSTA E SILVA
ments were made using a manual chronometer
(Oregon Scientific SL928M, USA). Three evaluators measured the time taken to swim each
50 m test. If at least two of the chronometers
coincided, the time was accepted. If all three
chronometers showed different times, the intermediary chronometer time was accepted.
From the second through fourth visits, the experimental group (N.=13) was subjected to three
randomly assigned experimental protocols: a) a
50 m front crawl swimming sprint test without
any previously stretching (CTRL); b) a 50 m front
crawl swimming sprint test preceded by static
stretching (2 x 30 second sets with a 15 second
rest between sets) for each quadriceps and pectoral muscles (SS); and c) a 50 m front crawl
swimming sprint test preceded by PNF stretching
(2x30 second sets with a 15 second rest between
sets, using the Scientific Stretching for Sports
technique [SSS]) for each quadriceps and pectoral
muscles (PNF). For the pectorals muscle stretching, subjects performed a horizontal abduction
of the glenohumeral joint to a maximal point of
discomfort. The movement was performed with
the elbows flexed to prevent passive insufficiency of the biceps brachii muscle. For the quadriceps muscle stretching, subjects remained in the
prone position with hips stabilized. A knee flexion and a hip stretch were performed to a point
of maximal discomfort. These exercises were
performed with the dominant and non-dominant
limb simultaneity. ��
The time between the stretching bouts and the swimming did not exceed 10 s.
It should be noted that the duration of both
stretching techniques comply with the ACSM.35
Subjects were asked to maximum effort and
this was assessed with the scale (PERFLEX).36
The protocol intervals were 48 h, and the subjects performed all experimental protocols by
the end of the study. During all experimental
days, ambient temperature, water temperature
and relative humidity were measured (Table II).
The mean values for ambient temperature, water temperature and relative humidity on each
test day are presented below in Table II.
(Oregon Scientific SL928M, USA). Tre valutatori
hanno misurato il tempo impiegato per nuotare in
ogni test da 50 m. Se almeno due dei cronometri
coincidevano, il tempo era accettato. Se tutti e tre i
cronometri mostravano tempi diversi, si accettava
il tempo del cronometro intermedio.
Dalla seconda alla quarta visita, il gruppo sperimentale (N.=13) è stato sottoposto a tre protocolli
sperimentali randomizzati: a) un test dello sprint
di nuoto da 50 m a stile libero senza stretching
precedente (CTRL), b) un test dello sprint di nuoto
da 50 m a stile libero preceduto da stretching statico (2 serie da 30 secondi con riposo di 15 secondi
tra le serie) per ogni quadricipite e muscolo pettorale (SS), c) un test dello sprint di nuoto da 50 m
a stile libero preceduto da stretching PNF (2 serie
da 30 secondi con riposo di 15 secondi tra le serie,
utilizzando la tecnica SSS [Scientific Stretching for
Sports]) per ogni quadricipite e muscolo pettorale
(PNF). Per lo stretching muscolare dei pettorali, i
soggetti hanno eseguito un’abduzione orizzontale dell’articolazione gleno-omerale fino al punto
massimo di disagio. Il movimento è stato eseguito con i gomiti flessi per impedire l’insufficienza passiva del muscolo bicipite brachiale. Per lo
stretching del muscolo quadricipite, i soggetti sono
rimasti in posizione prona con fianchi stabilizzati. Una flessione del ginocchio e un allungamento
dell’anca sono stati eseguiti fino al punto di massimo disagio. Questi esercizi sono stati eseguiti con
simultaneità dell’arto dominante e non dominante. Il tempo tra i periodi di stretching e il nuoto non
superava i 10 s.
Va notato che la durata di entrambe le tecniche di stretching era conforme all’ACSM 35.
Ai soggetti è stato chiesto il massimo impegno e
questo è stato valutato con la scala (PERFLEX) 36.
Gli intervalli di protocollo sono stati di 48 ore e
i soggetti hanno eseguito tutti i protocolli sperimentali entro la fine dello studio. Durante tutti
giorni sperimentali, sono state misurate temperatura ambiente, temperatura dell’acqua e umidità
relativa (Tabella II). I valori medi di temperatura
ambiente, temperatura dell’acqua e umidità relativa per ogni giorno di prova sono riportati di
seguito nella Tabella II.
Table II.—Environmental conditions during the experiment days.
Tabella II. — Condizioni ambientali durante i giorni dell’esperimento.
Environmental conditions
LT (°C)
WT (°C)
RH (%)
1st visit
2nd visit
3rd visit
Mean±SD
32.3
27.4
55.0
34.5
28.2
57.0
35.1
28.6
52.0
33.9±1.4
28.0±0.6
54.6±2.5
SD: standard deviation; LT: land temperature; WT: water temperature; RH: relative humidity
SD: deviazione standard; LT: temperatura terrestre; WT: temperatura dell’acqua; UR: umidità relativa
122
Marzo 2014
COSTA E SILVA
Analisi statistica
The Shapiro-Wilk test was used to analyse
the normality of descriptive data and the 50 m
front crawl swimming test results. The results
revealed a standard curve for all variables used
in this study, indicating that parametric analysis
of the data was appropriate. A one-way ANOVA
with repeated measures and subsequent post
hoc Tukey tests were used for this analysis.
Changes in swimming time after the experimental protocols were calculated using the size
effect (the difference between the experimental mean and the control mean divided by the
standard deviation of the control group) as proposed by Cohen.37 The critical significance level
adopted was P<0.05.
Il test di Shapiro-Wilk è stato utilizzato per analizzare la normalità dei dati descrittivi e i risultati
dei test di nuoto da 50 m a stile libero. I risultati
hanno rivelato una curva standard per tutte le variabili usate in questo studio, indicando che l’analisi parametrica dei dati era appropriata. ANOVA
unidirezionale con misure ripetute e successivo test di Tukey post hoc sono stati utilizzati per
questa analisi. I cambiamenti del tempo di nuoto
dopo i protocolli sperimentali sono stati calcolati tramite l’entità dell’effetto (la differenza tra la
media sperimentale e la media dei controlli divisa
per la deviazione standard del gruppo di controllo) proposta da Cohen 37. Il livello di significatività
critica adottato è stato P<0,05.
Results
Risultati
When the different stretching protocols were
compared with the control protocol (CTRL),
a significant reduction was observed in performance in the 50 m front crawl swimming
test (CTRL: 32.12±2.92 s vs. SS: 32.92±2.51 s,
P<0.05; CTRL: 32.12±2.92 s vs. PNF: 33.52±3.07
s, P<0.0001). However, significant differences
between the different experimental protocols
were not observed (SS: 32.92±2.51 s vs. PNF:
33.52±3.07 s; Figure 1).
The intensity of flexibility exercises achieved
values of between 61 and 80, which was in the
discomfort range and was of maximum intensity (70.8±6.8 for SS and 71.5±3.2 for PNF).
A comparison between the CTRL vs. SS protocols showed a small effect size (0.31) on
swimming performance, and a comparison between the CTRL vs. PNF protocols revealed a
moderate effect size (0.49).
All swimmers (100%) performed their best
time in 50-m after no stretching protocol. In
addition, ��
comparing only after the stretch protocols, ten subjects (77%) performed their best
time after SS protocol while just three (23%)
subjects performed their best time after PNF
protocol.
Quando sono stati confrontati i diversi protocolli di stretching con il protocollo di controllo
(CTRL), si è osservata una riduzione significativa
nelle prestazioni del test di nuoto da 50 m a stile
libero (CTRL: 32,12±2,92 s vs. SS: 32.92±2.51 s,
P<0,05; CTRL: 32,12±2,92 s vs. PNF: 33,52±3,07
s, P<0,0001). Tuttavia, non sono state osservate
differenze significative tra i diversi protocolli sperimentali (SS: 32,92±2,51 s vs. PNF: 33,52±3,07 s;
Figura 1).
L’intensità degli esercizi di flessibilità ha raggiunto valori compresi tra 61 e 80, che rientravano nel range di disagio ed erano di massima intensità (70,8±6,8 per SS e 71,5±3,2 per PNF).
Un confronto tra i protocolli CTRL vs SS ha mostrato un’esigua entità dell’effetto (0,31) sulle prestazioni del nuoto, e un confronto tra i protocolli
CTRL vs PNF ha rivelato un’entità dell’effetto moderata (0,49).
Tutti i nuotatori (100%) hanno eseguito il
miglior tempo nei 50 m dopo il protocollo senza
stretching. Inoltre, confrontandoli solo dopo i protocolli di stretching, dieci soggetti (77%) hanno
evidenziato il tempo migliore dopo il protocollo SS,
mentre solo tre (23%) soggetti hanno eseguito il
tempo migliore dopo il protocollo PNF.
Discussion
Discussione
Our results demonstrated that SS and PNF
caused statistically significant deleterious impacts on swimming performance as evaluated
by time taken to complete a 50 m front crawl
swimming sprint test (Figure 1). Moreover,
SS did not generate a significantly different
I nostri risultati hanno dimostrato che SS e PNF
hanno causato effetti negativi statisticamente significativi sulle prestazioni di nuoto valutate mediante il tempo impiegato per completare un test
da 50 m a stile libero (Figura 1). Inoltre, l’SS non
ha generato una risposta significativamente diver-
Vol. 67 - No. 1
123
COSTA E SILVA
Figure 1.—Comparison of time of execution in the 50 ��
m front crawl��
swimming test after Proprioceptive Neuromuscular Facilitation Stretching (PNF), Static Stretching (SS) and control (CTRL) conditions.
*Significant difference compared to CTRL group (*P<0.05; ***P<0.0001). The data are described as mean±SEM.
Figura 1. — Confronto dei tempi di esecuzione del test di nuoto da 50 m a stile libero dopo Facilitazione Neuromuscolare Propriocettiva (PNF), stretching statico (SS) e controllo (CTRL).
*Differenza significativa rispetto al gruppo CTRL (*P<0,05; ***P<0,0001). I dati sono descritti come media ± SEM.
response to PNF. Thus, stretching (for both
methods) may increase the time taken to swim
50 meters in front crawl for all subjects tested.
Therefore, muscle stretching performed using
the methods adopted in this experiment (static
and PNF) appears to compromise performance
in a 50 m front crawl swimming sprint test.
The results showed that SS and PNF negatively
affected 50 m front crawl swimming sprint test
performance. Acute negative effects of stretching can also be observed in a study by Sharman et al.38 The authors noted that the PNF
method was more effective in increasing the
amplitude of joint movement when compared
with SS, most likely due to a higher autogenic
and reciprocal inhibition.39 The autogenic inhibition derives from a decrease in contraction
excitability of the stretched muscle, which is
triggered by the Golgi tendon organ stimulating increased inhibitory interneuron activity in
the medulla.39 Similarly, reciprocal inhibition
appears to reduce antagonist muscle contraction, thus reducing agonist muscle strength.38
In this study, the effect size between the SS
and CTRL protocols was small. However, although SS showed little effects compared with
the CTRL protocol, it did significantly impact
the 50 m front crawl swimming time. A comparison between the PNF and CTRL protocols
showed a moderate effect size.
Our results showing that the acute effects of stretching negatively impact physical
performance are consistent with the literature.4, 6-8, 29, 40, 41 This phenomenon may be due
to stretching exercises leading to an acute de-
124
sa dal PNF. Pertanto, lo stretching (per entrambi i
metodi) può aumentare il tempo impiegato a nuotare 50 metri a stile libero per tutti i soggetti testati.
Quindi, lo stretching muscolare eseguito con i metodi adottati in questo esperimento (statico e PNF)
sembra compromettere le prestazioni in un test di
nuoto da 50 m a stile libero. I risultati hanno mostrato che SS e PNF hanno influenzato negativamente le prestazioni del test di nuoto da 50 m a
stile libero. Gli effetti negativi acuti dello stretching
si possono osservare anche in uno studio di Sharman et al.38. Gli autori hanno notato che il metodo PNF era più efficace per aumentare l’ampiezza
del movimento articolare se confrontato con l’SS,
molto probabilmente a causa di un’inibizione autogena e reciproca superiore 39. L’inibizione autogena deriva da una diminuzione dell’eccitabilità
di contrazione del muscolo allungato, attivata
dall’organo tendineo del Golgi che stimola una
maggiore attività degli interneuroni inibitori nel
midollo 39. Analogamente, l’inibizione reciproca
sembra ridurre la contrazione del muscolo antagonista, riducendo così la forza muscolare agonista 38.
In questo studio, l’entità dell’effetto tra i protocolli SS e CTRL era esigua. Tuttavia, sebbene l’SS
abbia mostrato pochi effetti rispetto al protocollo
CTRL, ha influito significativamente sul tempo di
nuoto dei 50 m a stile libero. Un confronto tra i
protocolli PNF e CTRL ha mostrato un’entità di effetto moderata.
I nostri risultati, che dimostrano gli effetti acuti negativi dello stretching sulle prestazioni fisiche, sono coerenti con la letteratura 4, 6-8, 29, 40, 41.
Questo fenomeno può essere dovuto ad esercizi di
stretching che comportano una diminuzione acu-
Marzo 2014
crease in the viscosity of tendon structures,42
thereby causing the muscle fibres to slide
with reduced efficiency during movement.
Stretching exercises may also increase muscle compliance, which can limit the amount
of cross-bridges and thereby reduce the ability
of the muscle to produce strength.43 Moreover,
stretching appears to promote reduced intraspindle fibre activation due to a reduction in
excitability of the α-motor neurons (decrease
in reflex sensitivity).44 During static stretching,
an increase in intracellular Ca++ concentration occurs and is correlated with a reduction
in maximal contraction tension.7, 45 All of the
above phenomena may be activated by muscle stretching and could act directly on the
neuromuscular system, thereby compromising
swimming performance, particularly in tests
requiring immediate activity.
This study is the first to demonstrate a loss
in swimming performance following muscle
stretching exercises. To our knowledge, no
studies exist that allow a direct comparison to
these findings. Based on these data, two 30 s
sets of static and PNF stretching exercises (3S)
could decrease proprioceptive muscle sensitivity as well as tendon, joint and nociceptor
performance, which are fundamental mechanisms involved in protecting and organising
the structures involved in human movement.46
The involvement of the previously described
passive muscle tension activation and the proprioceptive tendon and muscle responses remain unclear and were not evaluated in this
experiment.
In a previous study 6 performed during
preparation for microcycle sports, SS was
found to negatively influence racing at high
speeds (5-10 m sprints) and vertical jumps of
basketball athletes. Two microcycles, each lasting one week, were compared, and they were
differentiated by the inclusion or omission of
static stretching during warm-ups and prior to
potency tests. Bradley et al.18 submitted 18 college men at random to four different experimental situations (ballistic stretching, FNP, SS
and control). At the end of the study, the authors evaluated the jump height and, consistent
with the present findings, noted that PNF and
SS could significantly decrease performance.
Thus, SS and PNF lead to acute deleterious effects on swimming performance, running and
maximal jumping.
Based on the findings of Cramer et al.,3 SS
decreased strength production in a group of
Vol. 67 - No. 1
COSTA E SILVA
ta della viscosità delle strutture tendinee 42, provocando così lo scivolamento delle fibre muscolari
con efficienza ridotta durante il movimento. Gli
esercizi di stretching possono anche aumentare la
compliance muscolare, che può limitare la quantità di ponti trasversali e quindi ridurre la capacità del muscolo di produrre forza 43. Inoltre, lo
stretching sembra favorire la riduzione dell’attivazione della fibra intrafusale, a causa della riduzione dell’eccitabilità dei neuroni α-motori (diminuzione della sensibilità del riflesso) 44. Durante
lo stretching statico, si verifica un aumento della
concentrazione intracellulare Ca++, correlato alla
riduzione della tensione di massima contrazione 7, 45. Tutti i fenomeni di cui sopra possono essere
attivati dallo stretching muscolare e possono agire
direttamente sul sistema neuromuscolare, compromettendo le prestazioni del nuoto, soprattutto
nei test che richiedono attività immediata.
Questo studio è il primo a dimostrare la riduzione delle prestazioni nel nuoto a seguito di esercizi di stretching muscolare. Per quanto a nostra
conoscenza, non esistono studi che consentano
un confronto diretto con questi risultati. Sulla
base di questi dati, due serie da 30 s di esercizi di
stretching statico e PNF (3S) potrebbero diminuire
la sensibilità propriocettiva muscolare così come
la prestazione di tendini, articolazioni e nocicettori, che sono meccanismi fondamentali coinvolti
nella protezione e nell’organizzazione delle strutture coinvolte nel movimento umano 46. Il coinvolgimento dell’attivazione della tensione muscolare
passiva precedentemente descritta e le risposte muscolari e propriocettive rimangono poco chiari e
non sono stati valutati in questo esperimento.
In uno studio precedente 6, eseguito durante la
preparazione per gli sport in microciclo, è stato rilevato che l’SS influisce negativamente sulla corsa
a velocità elevate (sprint 5-10 m) e sui salti verticali degli atleti di pallacanestro. Due microcicli,
ciascuno della durata di una settimana, sono stati
confrontati e differenziati mediante inclusione o
omissione di stretching statico durante il riscaldamento e prima dei test di potenza. Bradley et
al.18 hanno presentato 18 universitari maschi randomizzati in quattro diverse situazioni sperimentali (stretching balistico, FNP, SS e controllo). Alla
fine dello studio, gli autori hanno valutato l’altezza del salto e, coerentemente con i risultati attuali,
hanno osservato che PNF e SS potrebbero diminuire significativamente le prestazioni. Pertanto, SS e
PNF comportano gravi effetti negativi sulle prestazioni di nuoto, corsa e salto.
Sulla base dei risultati di Cramer et al.3, l’SS riduce la produzione di forza in un gruppo di 14
donne moderatamente attive. Utilizzando un di-
125
COSTA E SILVA
14 moderately active women. Using an isokinetic dynamometer, the authors noted a significant decrease in peak torque of 3.3% after
stretching the quadriceps muscles at 60º s˗1
and of 2.6% at 240º s-1. In another study,5 PNF
and SS stretching significantly reduced maximal strength production (2.8%) in subjects of
both genders (10 women and 9 men). In other
tests, such as sprints, studies have reported
that stretching can hinder running performance.27, 29 The results of the present study point
to a similar effect because stretching appears
to affect swimming performance; however, the
statistical significance and magnitude of the effect of PNF stretching were greater than with
SS. In our study and in all of the studies cited
above, the authors reported the use of stretching to the peak of discomfort or muscle pain.
Therefore, SS and PNF performed at high intensity can decrease performance in sports that
require short-term high strength production.
Torres et al.17 examined maximal intensity
flexibility exercises. They verified that SS, also
called static “flexibilizing”, reduced strength
levels in 30 male aeronautic recruits. Thus, in
view of the importance of applying varying intensities and the corresponding difference in
effects, Galdino et al.47 conducted a study using two experimental groups at different intensities. One group performed stretching exercises that were submaximal, and the other group
performed exercises at maximum intensity.
The results showed that the explosive strength
level was reduced in both groups after the
exercises, but the decrease in the group that
performed the maximum-intensity training was
larger than that of the lower intensity stretching
group, indicating that the decrease correlates
directly with intensity. Nogueira et al.48 verified the effects of varying intensity exercises
on explosive strength. In this study, which consisted of two experimental groups, one group
conducted a stretching routine (submaximal)
while the other conducted PNF (maximal) and
then both groups performed vertical jumps to
a contact platform. The results showed that explosive strength was significantly decreased in
the PNF group, whereas the group subjected to
stretching showed no decrease.
namometro isocinetico, gli autori hanno notato
una diminuzione significativa nella torsione di
picco del 3,3% dopo l’allungamento dei muscoli quadricipiti a 60º s-1 e di 2,6% a 240º s-1. In
un altro studio (5), lo stretching PNF e SS riduceva
significativamente la produzione di forza massimale (2,8%) nei soggetti di entrambi i sessi (10
donne e 9 uomini). In altri test, come gli sprint,
gli studi hanno riferito che lo stretching può ostacolare le prestazioni della corsa 27, 29. I risultati del
presente studio indicano un effetto simile, perché
lo stretching sembra influire sulle prestazioni del
nuoto; tuttavia, la significatività statistica e la
grandezza degli effetti dello stretching PNF erano
maggiori rispetto all’SS. Nel nostro studio e in tutti
gli studi sopra citati, gli autori hanno riferito l’uso
dello stretching fino al massimo disagio o al dolore muscolare. Pertanto, SS e PNF eseguiti ad alta
intensità possono ridurre le prestazioni negli sport
che richiedono la produzione di alta resistenza a
breve termine.
Torres et al.17 hanno esaminato esercizi di flessibilità ad intensità massima. Hanno verificato
che l’SS, chiamato anche “flessibilizzante” statico,
riduceva i livelli di forza in 30 reclute aeronautiche di sesso maschile. Pertanto, in considerazione
dell’importanza dell’applicazione di diverse intensità variabili e la corrispondente differenza negli
effetti, Galdino et al.47 hanno condotto uno studio
su due gruppi sperimentali a diverse intensità. Un
gruppo ha eseguito esercizi di stretching submassimali e l’altro gruppo esercizi alla massima intensità. I risultati hanno dimostrato che il livello
di forza esplosiva era ridotto in entrambi i gruppi
dopo gli esercizi, ma la diminuzione nel gruppo
che ha eseguito l’allenamento a massima intensità era maggiore rispetto al gruppo di stretching
a minore intensità, indicando che la diminuzione è direttamente correlata all’intensità. Nogueira et al. 48 hanno verificato gli effetti dovuti alle
variazioni di intensità degli esercizi sulla forza
esplosiva. In questo studio, che consisteva di due
gruppi sperimentali, un gruppo ha eseguito uno
stretching di routine (sub-massimale) mentre l’altro ha condotto PNF (massimo) e poi entrambi i
gruppi hanno eseguito salti verticali su una piattaforma di contatto. I risultati hanno dimostrato
che la forza esplosiva era significativamente diminuita nel gruppo PNF, mentre il gruppo sottoposto
a stretching non ha mostrato alcuna riduzione.
Conclusions
Conclusioni
Some limitations may impact the final finding of this study. The subjects’ body tempera-
Alcune limitazioni possono influire sulla conclusione finale di questo studio. La temperatura
126
Marzo 2014
ture was not measured, and hormone levels,
time spent sleeping and meal times were not
controlled during data collection. Accepting the
limitations imposed by the method, this study
concludes that acute SS and PNF reduce front
crawl swimming performance. For swimming
coaches these data is relevant, as it provides
more information about the choice of what to
do right before a test. Thus, we recommend
that muscle stretching should not be used prior
to central activities, in particular those where
large productions of strength are required,
such as 50 m swimming tests. To generate definitive conclusions, future studies on the acute
effects of flexibility training are suggested.
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2000;14:85-96.
Vol. 67 - No. 1
COSTA E SILVA
corporea dei soggetti non è stata misurata e livelli
ormonali, tempo trascorso a dormire e orari dei
pasti non sono stati controllati durante la raccolta
dei dati. Accettando i limiti imposti dal metodo,
questo studio conclude che SS acuto e PNF riducono le prestazioni del nuoto a stile libero. Per gli
allenatori di nuoto questi dati sono rilevanti, in
quanto forniscono ulteriori informazioni sulla
scelta di che cosa sia giusto fare prima di un test.
Pertanto, si consiglia di non effettuare lo stretching
muscolare prima di attività fondamentali, in particolare quelle dove sono richieste grandi produzioni di forza, come ad esempio i test di nuoto da
50 m. Per generare conclusioni definitive, si suggeriscono futuri studi sugli effetti acuti dell’allenamento della flessibilità.
12) Glein GW, McHugh. Flexibility and its
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Received on April 30, 2013. - Accepted for publication on February 18, 2014.
Corresponding author: G. Costa e Silva, Biodynamic of Human Movement Strict Sense Post-Graduation, School of Sports
and Physical Education, Rio de Janeiro Federal University, Cidade Universitária, 21941-590, Rio de Janeiro, Brazil.
E-mail: [email protected]
128
Marzo 2014
Orthopedic area
Area ortopedica
MED SPORT 2014;67:129-40
Diathermy with transdermal delivery
of non steroidal anti inflammatory
drugs in the management of
muscle and tendon injuries
Diatermia con trasferimento transcutaneo di farmaci
anti-infiammatori non steroidei nel trattamento
delle patologie muscolo-tendinee da sport
G. P. GANZIT, M. ALBANO, P. ASTEGIANO
Istituto di Medicina dello Sport FMSI, Turin, Italy
SUMMARY
Aim. Some sport injuries are of difficult treatment and therefore new therapies that might reduce gaps of sport practice
need to be taken into consideration. The aim of this presentation is to evaluate the efficacy of media wave diathermy
with trans-dermal transfer of ketoprofen in treatment of acute and chronic muscular and tendon injuries.
Methods. We have considered 69 subjects (24 female and 45 male) aged 18-60 years, affected by acute (29 cases)
and chronic (40 cases) sport muscle and tendon disease, diagnosed with clinical exam and echography. All subjects
have been submitted to treatment with diathermy a 480 kHz and with squared wave at 70 Hz to transdermal delivery
of 80 mg of ketoprofen. We have applied 8 treatments (3 per week, every 2 days).
Results. After 3 weeks, pain was reduced significantly according to VAS (median difference 4, 95% CI from 2.8 to 4.2)
and clinical tests. Functional status significantly improved as established by Steinbroker modified index. Acute and
chronic cases, muscular and tendon injuries improved similarly. Echographic images changed only in acute muscular
injuries.
Discussion and conclusion. The effects of treatment appear to stimulate recovery and reduce pain in no specific way
respect to injury type, anatomic site, time, age and sex. Mean wave diathermy showed positive effects in treatment
of muscle and tendon sport injuries with result similar to other physical therapies like tecartherapy and microwave
diathermy. It showed specific properties that are effective also when other therapies failed.
Key words: Diathermy - Iontophoresis - Tendinopathy.
RIASSUNTO
Obiettivo. Alcune lesioni da sport sono di difficile trattamento e possono richiedere l’abbandono dell’attività per
lungo tempo. Ci proponiamo di valutare l’efficacia di un apparecchio che associa diatermia a radiofrequenze con
trasferimento transcutaneo di farmaci in alcune patologie muscolo-tendinee a carattere acuto e cronico.
Metodi. Sono stati presi in considerazione 69 soggetti (24 femmine e 45 maschi) fra i 18 e i 60 anni risultati affetti
da patologie acute(29 casi) o croniche da sport (40 casi) diagnosticate clinicamente e con l’apporto solitamente
dell’ecografia. I soggetti sono stati trattati con diatermia a 480 kHz abbinata a un segnale in onda quadra a bassa
frequenza (70 Hz )per veicolare attraverso la cute 80 mg di ketoprofene. Sono stati sottoposti a 8 trattamenti (3 alla
settimana a giorni alterni).
Risultati. Abbiamo rilevato dopo 3 settimane di trattamento una significativa riduzione del dolore valutato sia con VAS
(mediana di riduzione 4 con IC al 95% da 2,8 a 4,2) che con parametri clinici. L’efficienza funzionale, valutata con indice di Steinbroker modificato, è migliorata significativamente. I miglioramenti sono risultati analogamente significativi
nei casi acuti e cronici, nelle lesioni muscolari e nelle tendinopatie nelle diverse localizzazioni anatomiche. Abbiamo
osservato variazioni ecografiche solo nel caso di lesioni muscolari acute.
Discussione e conclusioni. La diatermia a onde medie con trasferimento transcutaneo di farmaci antiinfiammatori non
steroidei ha evidenziato un effetto positivo sui processi di guarigione di lesioni da sport e sulla riduzione del dolore che
appare generico in quanto non più efficace in specifiche patologie, sedi corporee, durata dei sintomi, età e sesso. Risulta un
utile strumento nella terapia di patologie da sport dell’apparato muscolo-tendineo, con risultati mediamente simili a quelli
ottenibili con altre metodiche come la tecarterapia e la diatermia a onde corte. Presenta però caratteristiche peculiari che
possono risultare efficaci anche dove altri trattamenti hanno fallito come evidenziato in alcuni casi cronici.
Parole chiave: Diatermia - Iontoforesi - Tendinopatia.
Vol. 67 - No. 1
129
GANZIT
S
DIATHERMY WITH TRANSDERMAL DELIVERY OF NON STEROIDAL ANTI INFLAMMATORY
everal pathological conditions of muscles
and tendons are highly resistant to treatment,
imposing long-term restrictions on the possibility of engaging in sporting activities, whether at
professional or amateur level. An exceedingly
long period of inactivity causes a regression in
training adaptations which will take long to be
restored and encourage athletes to seek treatments that can heal them as quickly as possible.
At the moment, we have no significant data indicating which therapy is the most effective and
should be recommended as the first-line treatment.1 The possibility of a new type of treatment being effective and, if only in a few cases,
succeeding in curing injuries that undermine a
person’s sports performance, and sometimes
even affect his/her day-to-day activities, surely
deserves to be considered.
The physiological effects of the application
of controlled thermal energy are known, and
include: increasing the extensibility of collagen
tissues by reducing tissue viscosity, reducing
pain, whether by acting as a counterirritant or
by causing the release of endorphins, reducing
muscular contractures and spasms thanks to a
reduction in the activity of secondary efferents,
causing oxygen to be released from haemoglobin faster and in larger quantities, resulting
in increased oxygen availability, and causing
vasodilation, which results in enhanced local
blood flow, which, in its turn, contributes to improved oxygen and nutrient supply and helps
to remove catabolites and other materials, such
as haematic collections.2-4
Drug delivery has also been studied for a long
time as a possible means to achieve a more efficient local action by exploiting a number of advantages, such as avoiding the first-pass effect in
the gastrointestinal tract and the liver. Drug delivery through the application of creams and ointments dates back to the dawn of medicine, and
the discovery of electric energy prompted new endeavours to improve the delivery of the molecules
through the skin. This approach is so interesting, it
is a field of study and research in itself.5-8
A recently developed diathermy method that
makes use of medium-wave radiofrequency in
the 400 to 500 kHz range 9 is used widely in
sports injury management. Due to the wavelength
employed, it requires a smaller working electrode
(for increased current density), which is placed in
contact with the skin, a larger counter electrode,
and a conductive cream to facilitate contact and
the transfer of current and hence of energy.
It has been shown that using RF in the 100-
130
D
iversi processi patologici tendinei e mioentesici risultano particolarmente resistenti
al trattamento e limitano a lungo la possibilità
di pratica sportiva sia a livello agonistico che
amatoriale. La sospensione troppo prolungata
dell’attività sportiva determina la regressione
di adattamenti all’allenamento che richiedono tempi lunghi per il ripristino e spingono lo
sportivo a cercare i metodi terapeutici più rapidi. Non abbiamo attualmente dati significativi che suggeriscano la terapia più efficace e
raccomandabile come prima scelta 1. La possibilità che una nuova modalità terapeutica
possa essere utile anche solo in qualche caso
ad abbreviare e risolvere patologie limitanti la
prestazione sportiva e a volte anche l’attività
quotidiana appare quantomeno meritevole di
attenzione.
Gli effetti fisiologici di applicazione di energia termica controllata sono noti e comprendono l’aumento dell’estensibilità del tessuto collagene per riduzione della viscosità, la riduzione
del dolore per azione contro-irritante o per liberazione di endorfine, la riduzione degli spasmi e contratture muscolari per ridotta attività
di efferenti secondari, la più rapida e completa
dissociazione dell’ossigeno dall’emoglobina con
maggiore disponibilità dello stesso, la vasodilatazione con aumento del flusso ematico locale che
contribuisce da un lato al rifornimento di ossigeno e sostanze nutritive e dall’altro all’asportazione di cataboliti e di altro materiale come le
raccolte ematiche 2-4.
La diffusione di farmaci è utilizzata anch’essa da molto tempo alla ricerca di una maggior
azione locale sfruttando alcuni vantaggi come
l’evitare il passaggio a livello gastrico e il primo
passaggio a livello del fegato. L’applicazione con
creme e pomate risale agli albori della medicina
ma già dalla scoperta dell’energia elettrica si è
cercato di potenziare ulteriormente la diffusione delle molecole attraverso la cute. L’interesse
di questa metodica è tale da essere campo di
studi e ricerche tesi a svilupparne e potenziarne
l’uso 5-8.
Fra i più recenti sistemi di diatermia vi è
quello a radiofrequenze a onde medie da 400
a 500 kHz 9, particolarmente diffuso in ambito
sportivo. Il sistema, dato la lunghezza d’onda,
prevede il contatto con la cute di un elettrodo
(più piccolo con maggior addensamento di corrente) e un contro-elettrodo di dimensioni maggiori nonché di una crema conduttrice che faciliti il contatto e il trasferimento di corrente e
quindi di energia.
È stato messo in evidenza come l’applicazio-
Marzo 2014
500 kHz range may increase the permeability
of the skin’s stratum corneum and open temporary micro channels that allow protein molecules to pass through.6 Moreover, an increase in
the temperature of the skin increases the micro
circulation and the permeability of blood vessels, facilitating the delivery of the drugs.5 The
possibility of adding pharmacologically active
substances to the gel normally used to improve
contact between the electrode and the skin can
enhance the therapeutic effect of RF diathermy. Moreover, the system of electrodes makes
it possible to superimpose a low-frequency
square-wave current which will further enhance
the transdermal delivery of molecules.
In this study, the clinical outcomes of patients treated for sports injuries were examined
in order to evaluate the efficacy of an apparatus
combining RF diathermy with transdermal delivery of drugs in the treatment of various acute
and chronic muscle and tendon conditions.
The equipment consists of a generator that
emits a signal at a frequency of 480 kHz with a
maximum power of 200 Watt, combined with a
low-frequency (70 Hz) square-wave signal (Endosit Winform). Power is adjustable, making it
possible to control the quantity of energy transferred and its biological action. The body location
to be treated is coated with a fine film of a special
gel (Bromopain Winform) with the addition of 80
mg of ketoprofen in granular form. The preparation is thoroughly mixed to stabilise it.
The session starts with the transdermal penetration of the drug by means of an electrode
which is placed in contact with the part to be
treated and is kept in place for 5 minutes while
applying RF combined with square-wave current.
This is followed by a 10-minute application by
means of a resistive electrode with radiofrequency only. A total of 8 sessions were performed
every other day, 3 days a week on average.
Acute and chronic sport injuries to muscles
and tendons were taken into account.
The contraindications were determined
based on the general contraindications to the
application of heat, e.g., infections, insensitivity whereby a patient is unable to perceive and
communicate a sensation of pain, as well as
specific contraindications to electromagnetic
diathermy, such as the concomitant presence
of coagulopathy and thrombophlebitis 9 as well
Vol. 67 - No. 1
GANZIT
ne di radiofrequenza da 100-500 kHz possa aumentare la permeabilità dello strato corneo della cute aprendo provvisoriamente micro-canali
che possono essere percorsi anche da molecole
proteiche 6. Inoltre l’aumento della temperatura della pelle aumenta la microcircolazione e
la permeabilità dei vasi sanguigni facilitando il
trasferimento di farmaci 5. La possibilità di aggiungere al gel, normalmente utilizzato per favorire il contatto tra l’elettrodo e la cute, sostanze
farmacologicamente attive potrebbe aumentare
l’effetto terapeutico della terapia con diatermia
a radiofrequenze. Il sistema di elettrodi permette
inoltre di sovrapporre una corrente a onda quadra a bassa frequenza che possa ulteriormente
favorire la veicolazione transcutanea di molecole.
Scopo del presente lavoro è di prendere in
considerazione una casistica di soggetti sportivi ai fini di valutare l’efficacia di un apparecchio che associa diatermia a radiofrequenze
con trasferimento transcutaneo di farmaci in
alcune patologie muscolo-tendinee a carattere
acuto e cronico.
Materiali e metodi
L’apparecchio utilizzato è costituito da un
generatore che eroga un segnale alla frequenza di 480 kHz ad una potenza massima di 200
Watt abbinato a un segnale in onda quadra
a bassa frequenza (70 Hz) (Endosit Winform).
La potenza è regolabile per consentire di controllare la quantità di energia trasferita e la
relativa azione biologica. La zona da trattare
viene coperta da un leggero strato di un gel speciale (Bromopain Winform) al quale abbiamo
aggiunto 80 mg di ketoprofene in formato granulare mescolato accuratamente per favorirne
la solubilizzazione.
La seduta inizia con il trattamento per la veicolazione transcutanea del farmaco con elettrodo che viene posto in corrispondenza della
zona da trattare, mantenuto fisso per 5 minuti,
applicando radiofrequenza e corrente a onda
quadra. Successivamente viene eseguita per 10
minuti l’applicazione con elettrodo resistivo
solo con radiofrequenza. Sono state eseguite 8
sedute a giorni alterni mediamente 3 volte alla
settimana.
Sono state prese in considerazione patologie
muscolo-tendinee da sport acute e croniche.
Come controindicazioni abbiamo fatto riferimento a quelle generali per applicazione di calore
quali infezioni, deficit della sensibilità per cui il
131
GANZIT
as pregnancy and tumours. Subjects allergic to
ketoprofen were also excluded.
The study was conducted on 69 subjects (24
females and 45 males) aged 18-60, suffering
from acute and chronic conditions from sports
injuries, whose conditions had been clinically
diagnosed, normally with the support of an ultrasound and in some cases with RMI, selected
randomly from among those who came to the
Institute. All the subjects gave their written informed consent to the treatment and the management of data in anonymous form.
When deemed appropriate, the treatment
with diathermy was supplemented with bandaging or orthesis and, in acute cases, the therapy was started 72 hours after the trauma.
Pain level was evaluated by an operator working independently of the therapist in
charge of the treatment, according to a semiquantitative scale from 1 to 4 (none, mild, moderate, severe), by taking into consideration the
intensity of pain experienced in various conditions: at rest, under local palpation, passive
movement, active movement. The subjects were
also shown a Visual Analog Scale (VAS) ranging
from 0 to 10, where 0 stood for no pain during
movement and 10 meant unbearable pain making movement impossible.
Functional damage was evaluated using the
Steinbroker index modified for sporting activity,
and namely:
1= sporting activity is possible without any
restrictions;
2= the most demanding stages of a subject’s
sporting activity are affected and limited;
3= sporting activity is possible to a limited
extent;
4= the subject is unable to engage in his/her
sporting activity.
The evaluation was repeated at the start and
end of the treatment. At the end of the treatment, the patients were asked their opinion
concerning the efficacy and tolerability of the
therapy, and another ultrasound was taken for
comparison with the previous one.
The statistical assessment of the data was carried out by nonparametric methods on account
of their asymmetric distribution. Accordingly, medians and percentiles were used to describe the
data. The Mann-Whitney test was used for comparisons between two groups, the Wilcoxon text
was used for paired data, and the Kruskal-Wallis
10 test was used to carry out comparisons between several groups. Moreover, the chi-square
test was used to compare proportional data.
132
paziente non è in grado di percepire o comunicare
la sensazione di eventuale dolore e a quelle più
specifiche relative alla diatermia elettromagnetica
quali la presenza concomitante di coagulopatie
e tromboflebiti 9 nonché gravidanza e neoplasie.
Abbiamo inoltre escluso soggetti allergici al ketoprofene.
Sono stati presi in considerazione 69 soggetti
(24 femmine e 45 maschi) fra i 18 e i 60 anni
risultati affetti da patologie acute e croniche da
sport diagnosticate clinicamente e con l’apporto solitamente dell’ecografia, in taluni casi della
RM, scelti casualmente fra coloro che si sono rivolti all’istituto. Tutti i soggetti hanno dato consenso
scritto informato al trattamento e all’elaborazione
dei dati in forma anonima.
Alla terapia con diatermia sono stati associati,
quando ritenuto opportuno, bendaggi od ortesi e
nei casi acuti la terapia è stata iniziata solo dopo
72 ore dal trauma.
L’entità del dolore è stato valutato da un operatore indipendente dal terapista che ha eseguito i
trattamenti con una scala semi-quantitativa da 1
a 4 (assente, lieve, moderato, grave) prendendo in
considerazione il dolore a riposo, alla palpazione
locale, al movimento passivo e a quello attivo. Inoltre al soggetto è stata sottoposta una scala visiva
analogica (VAS) da 0 a 10, dove 0 corrispondeva
ad assenza di dolore al movimento e 10 a dolore insopportabile che rendeva impossibile il movimento interessato.
Il danno funzionale è stato valutato con l’indice di Steinbroker modificato per l’attività e cioè:
1= attività sportiva possibile senza limitazioni;
2= le fasi più impegnative della pratica sportiva
sono condizionate e limitate;
3= l’attività sportiva è possibile solo a livello moderato;
4= il soggetto non è in grado di svolgere la propria attività sportiva.
La valutazione è stata ripetuta all’inizio ed alla
fine del trattamento. Alla fine del trattamento è
stato chiesto inoltre al soggetto un giudizio sull’efficacia e la tollerabilità della terapia inoltre è stata
eseguita un’ecografia per il confronto.
La valutazione statistica dei dati è stata fatta
con metodi non parametrici poiché la distribuzione non è risultata normale bensì asimmetrica.
Pertanto per la descrizione dei dati sono stati usati la mediana e i percentili. Per i confronti fra 2
gruppi è stato usato il test di Mann-Whitney e in
caso di dati appaiati il test di Wilcoxon, per confronti fra più gruppi il test di Kruskal-Wallis 10. E’
stato inoltre usato il test del c2 per il confronto dei
dati proporzionali.
Marzo 2014
GANZIT
Results
Risultati
The sporting activities of the subjects were
road racing (25%), tennis (22%), soccer and cycling (13%), golf, volleyball and skiing (8.5%),
Gli sport praticati dai soggetti sono risultati: nel
25% dei casi podismo, nel 22% tennis, nel 13%
calcio e ciclismo, nel 8,5% golf, pallavolo e sci, nel
Table I.—VAS scores before and after the treatment
in all subjects.
Tabella I. — Valori di VAS prima e dopo trattamento
in tutti i soggetti.
Table III.—Modified Steinbroker Index before and
after the treatment in all subjects.
Tabella III. — Indice di Steinbroker modificato in
tutti i soggetti prima e dopo trattamento.
VAS
Before
After
Difference
Mean
SD
Asym. coef.
SD Asym. coef.
Ratio
Kurtosis coef.
SD coef.
Ratio
25th percentile
Median
75th percentile
7.1
2.05
-0.839
0.321
2.61
0.021
0.643
0.03
5.7
7.1
8.4
3
2.14
0.678
0.321
2.11
0.284
0.643
0.44
1.6
2.9**
4.0
4.1
2.25
0.539
0.321
1.68
-0.227
0.643
0.35
2.5
4.1
5.6
Before
After
mod. S.I.
N.
%
N.
%
1
2
3
4
11
18
32
8
15.94
26.09
46.38
11.59
32
26
8
2
46.38
37.68
11.59
2.90
Difference in modified S.I.
0
1
2
3
28
27
13
1
40.6
39.1
18.8
1.4
c2=29.7; P<0.001
Wilcoxon test **P<0.001
Table II.—Characteristics of the pain symptom before and after the treatment in all subjects.
Tabella II. — Caratteristiche del sintomo dolore prima e dopo trattamento in tutti i soggetti.
Level
Spontaneous pain
None
Mild
Moderate
Severe
Under palpation
None
Mild
Moderate
Severe
From passive movement
None
Mild
Moderate
Severe
From active movement
None
Mild
Moderate
Severe
Before
After
c2
N.
%
N.
%
13
19.0
41
58.6
27
25
04
39.7
36.2
5.2
26
1
1
37.9
1.7
1.7
38.4**
01
15
39
14
1.7
20.7
56.9
20.7
23
38
6
2
32.8
55.2
8.6
3.4
63.3**
10
26
25
08
13.8
37.9
36.2
12.1
25
38
5
1
36.2
55.2
6.9
1.7
27.4**
01
16
26
26
1.7
22.4
37.9
37.9
19
32
14
4
27.6
46.6
20.7
5.2
41.2**
**P<0.001
Vol. 67 - No. 1
133
GANZIT
Table IV.—VAS scores before and after the treatment in all subjects suffering from acute and chronic conditions.
Tabella IV. — Valori di VAS prima e dopo trattamento nei soggetti con patologie acute e croniche.
VAS
25th p.
Median
75th p.
Acute cases
Before
After
5.3
7.8
8.4
1.0
2.0**
3.0
Chronic cases
Diff.
2.3
5.4
7.4
Before
After
7.0
7.4
8.5
2.3
3.2**
4.3
Diff.
2.2
3.5
4.8
**P<0.001 vs. before the treatment. No significant differences between acute and chronic cases.
Table V.—Modified Steinbroker Index in acute cases.
Tabella V. — Indice di Steinbroker modificato nei casi acuti.
Mod. S.I.
Before
After
Diff. in mod. S.I.
c2
N.
%
N.
%
04
05
14
05
13.8
17.2
48.3
17.2
14
09
03
03
48.3
31.0
10.3
10.3
07
12
18
03
17.5
30.0
45.0
7.5
18
17
05
00
45.0
42.5
12.5
00.0
N.
%
14.3**
0
1
2
3
12
08
08
01
41.4
27.6
27.6
3.4
15.8**
0
1
2
3
16
19
05
00
40.0
47.5
12.5
0
Acute
1
2
3
4
Chronic
1
2
3
4
**P<0.01 between before and after the treatment. No significant differences between acute and chronic cases.
basketball (5%), and other minor sports accounting for smaller percentages.
The conditions presented were grouped into
2 classes: muscular lesions (fibre tears of various degrees, scar tissue), and tendon conditions (tendinitis, paratenonitis, tendinosis, epicondylitis and medial epicondylitis, pubalgia,
heel pain).
Nineteen muscular lesions accounted for
27.5% of the conditions examined, and 50 injuries to the tendons accounted for the remaining
72.5%.
In 29 cases, the subjects stated that they
had been injured less than 4 weeks before
and hence their condition was rated as acute,
the remaining 40 subjects had been suffering
from their injuries for from 1 to several months,
and therefore their pathology was considered
chronic. In the latter case, the subjects had already undergone various treatments (FANS,
infiltration, ultrasound, iontophoresis, laser
therapy, Tecar therapy). 50% of the acute cases
were accounted for by muscular lesions and in
only 20% of the cases the injury had occurred
134
5% pallacanestro e altri sport in percentuali minori.
Le patologie presentate sono state suddivise in
2 categorie: lesioni muscolari (rottura di fibre di
vario grado, esiti fibrocicatriziali) e tendinopatie
(tendinite, paratenonite, tendinosi, epicondilite e
epitrocleite, pubalgia, tallonite).
Le patologie muscolari sono così risultate 19
pari al 27,5%, e quelle tendinee 50 pari al 72,5%.
In 29 casi i soggetti hanno dichiarato l’insorgenza della patologia da non più di 4 settimane e
sono stati considerati in fase acuta, negli altri 40
soggetti l’insorgenza è risultata da 1 a più mesi e
la patologia è stata considerata cronica. In questi ultimi casi i soggetti erano già stati sottoposti
a terapia varia (FANS, infiltrazioni, ultrasuoni,
ionoforesi, laserterapia, tecarterapia). Per quanto
riguarda i casi acuti nel 50% si è trattato di lesioni
muscolari e solo nel 20% l’insorgenza era inferiore a 1 settimana, quindi nell’80% dei casi l’insorgenza dei sintomi è risultata da 2 a 4 settimane.
La maggior parte dei soggetti ha dichiarato una
riduzione del dolore e miglioramento della funzionalità al termine del trattamento. I valori di
VAS e le classi dell’indice di Steinbroker mod. (Ta-
Marzo 2014
less than a week before; accordingly, in 80% of
the cases, the symptoms had arisen from 2 to 4
weeks before the start of the study.
Most subjects stated that at the end of the
treatment their pain had decreased and functionality had improved. VAS scores and modified
Steinbroker index classes (Tables I-III) turned
out to have changed to a statistically significant
extent (P<0.001). Clinically measured pain was
also found to have decreased significantly (Table II) according to the various modalities of
analysis employed. Only two subjects suffering
from acute muscular lesions were treated with
compression bandages, and this did not give
rise to significant differences in the results.
Significant changes were observed in acute
and chronic cases, without any statistically significant difference in the two pathology groups
considered (Tables IV-VII), even though acute
cases tended to show a greater improvement
(median VAS difference: 5.4 vs. 3.5), and so did
muscular lesions (median VAS difference: 6.2)
compared with tendon pathologies. In the case
of tendon pathologies, improvements turned
out to be statistically significant to an identical extent irrespective of the body part affected
(Table VIII). The decrease in median VAS score
ranged from a maximum of 5.1 in rotator cuff
tears to a minimum of 3.9 in cases of Achilles
tendinopathy and epicondylitis, but the differences did not turn out to be statistically significant when analysed with the Kruskal-Wallis
test.
For a more accurate verification of the results, the differences in the Steinbroker index
recorded before and after the treatment were
also considered for the various types of injuries. This revealed that no change in functional
class had occurred in 40% of the subjects suffering from chronic conditions and 41.4% of
those affected by acute conditions (Table III).
The difference is not deemed significant if the
distribution over all the various classes is taken
into account, and therefore there were no significant differences between acute and chronic
conditions in terms of the extent of the improvement observed. As for the two pathology
groups (Table VII), muscular lesions showed a
more appreciable change in terms of functional
classes. The subjects that remained in the same
class before and after the treatment were 27.3%
of those suffering from injuries to the muscles,
46.0% of those affected by tendon conditions.
In 6 instances of tendon pathology, the subject
had already been treated with diathermy (Tecar
Vol. 67 - No. 1
GANZIT
Table VI.—VAS scores in the 2 pathology groups
before and after the treatment.
Tabella VI.—Valori di VAS nei 2 gruppi di patologie
prima e dopo trattamento.
VAS
Muscular lesions Before
After
6.0
7.5
8.2
0.0
1.5**
2.0
25th p.
Median
75th p.
Diff.
3.5
6.2
8.1
Tendinopathies Before
5.6
7.8
8.7
After
2.0
3**
4.2
Diff.
2.1
3.6
4.2
**P<0.01 after vs. before; no significant differences between
the two groups.
belle I-III) sono risultati modificati statisticamente
in modo significativo (P<0,001). Anche il dolore rilevato clinicamente è risultato diminuito in
modo significative fra loro (Tabella II) nelle varie
modalità di analisi. I casi trattati con bendaggio
compressivo sono risultati solo 2 in caso di lesione
muscolare acuta e non determinano differenze significative dei risultati.
Le modificazioni sono risultate significative nei
casi acuti e cronici e nei due gruppi patologici
considerati (Tabella IV-VII), senza differenze statisticamente significative, anche se tendenzialmente i casi acuti hanno evidenziato una riduzione
maggiore (mediana della differenza VAS 5,4 vs.
3,5) come pure i casi di lesioni muscolari (mediana della differenza VAS 6,2) rispetto alle patologie tendinee. Nell’ambito delle patologie tendinee i
miglioramenti sono risultati significativi indipendentemente dalla sede anatomica (Tabella VIII)
con analogo livello di significatività. La riduzione
della mediana della VAS è variata da un massimo di 5,1 nei casi di tendinopatia della cuffia dei
rotatori a un minimo 3,9 nei casi di tendinopatia achillea e di epicondilite, ma le differenze non
sono risultate significative all’analisi statistica con
il test di Kruskal-Wallis.
Per verificare meglio i risultati abbiamo considerato per i vari tipi di patologia la differenza
dell’indice di Steinbroker fra prima e dopo trattamento. Così possiamo osservare che nei casi cronici (Tabella III) il 40% dei soggetti non ha evidenziato modificazioni della classe funzionale e
nei casi acuti il 41,4%. La differenza non risulta
significativa considerando la distribuzione in tutte le classi e quindi non risultano differenze significative fra patologie acute e croniche nell’entità
dei miglioramenti denunciati. Se consideriamo
invece i due gruppi di patologie (Tabella VII) possiamo osservare che le patologie muscolari hanno
evidenziato una più marcata modificazione della
classe funzionale. I soggetti che sono rimasti nella
stessa classe prima e dopo trattamento sono risul-
135
GANZIT
Table VII.—Modified Steinbroker Index in the 2 pathology groups before and after the treatment.
Tabella VII. — Indice di Steinbroker modificato nei 2 gruppi di patologie prima e dopo trattamento.
Mod. S.I.
Muscular lesions
1
2
3
4
1
2
3
4
Tendinopathies
Before
After
N.
%
N.
%
02
03
09
05
09
15
22
04
10.5
15.8
47.4
26.3
18.0
30.0
44.0
8.0
12
03
02
02
23
20
06
01
63.2
15.8
10.5
10.5
46.0
40.0
12.0
2.0
Diff.
χ2
χ2
mod. S.I.
N.
%
0
1
2
3
0
1
2
3
05
05
07
02
23
19
08
00
26.3
26.3
36.8
10.5
46.0
38.0
16.0
0
12.8**
17.7**
9.87 *
* P<0.05 ** P<0.01
Table VIII.—VAS scores in the various tendon conditions before and after the treatment.
Tabella VIII. — Valori di VAS nelle diverse patologie tendinee prima e dopo trattamento.
Achilles t.
25th p.
Median
75th p.
Patellar t.
Rotators cuff t.
Epicondylitis
Pubalgia
Before
After
Diff.
Before
After
Diff.
Before
After
Diff.
Before
After
Diff.
Before
After
Diff.
8.0
8.3
9.0
3.0
4.0**
7.0
2.0
2.9
5.2
4.0
7.2
7.5
0.5
3.0**
2.5
2.5
3.6
5.0
6.5
8.4
9.1
0.8
2.1**
4.3
3.0
5.1
6.9
6.3
7.0
8.3
2.8
3.9**
4.2
2.0
2.9
4.0
5.6
7.8
8.0
2.0
3.0**
4.1
2.3
3.4
4.1
*P<0.05 **P<0.01
therapy). The treatment conducted at the Institute gave rise in a reduction in VAS scores with
a median of 4, and a positive variation in the
modified Steinbroker functional class index, of
1 in 3 cases and 2 in 2 cases.
In general, a significant inverse correlation
between time elapsed since the symptoms had
arisen and pain reduction was observed, albeit
with a low incidence rate (15%). No significant
correlations with age and gender were observed.
From the ultrasounds, significant differences
were observed only in cases of acute muscular
lesions (Figure 1). In the case of chronic conditions and tendinitis, on average, no variations
were observed, especially in the case of calcific
metaplasia (Figure 2), even when the pain had
disappeared and the subjects had resumed their
sporting activities.
As for the opinions expressed by the subjects
at the end of the treatment (Table IX), we find
that only 5.8% judged the treatment poor and
absolutely ineffective. No statistically significant
differences between the opinions of patients
and physicians were observed.
Treatment tolerability was rated more than
satisfactory in 97% of the cases.
136
tati il 27,3% nelle patologie muscolari il 46,0 % in
quelle tendinee. In 6 casi di patologie tendinee i
soggetti erano già stati trattati con diatermia (tecarterapia). Il trattamento a cui li abbiamo sottoposti ha determinato una riduzione del valore
VAS con mediana di 4 e variazione positiva della
classe funzionale di Steinbroker mod. in 3 casi di
1 e in 2 casi di 2.
In generale abbiamo rilevato una correlazione
inversa significativa tra il tempo di insorgenza dei
sintomi e la riduzione del dolore ma con un basso indice di incidenza (15%). Non sono risultate
invece correlazioni significative con l’età e il sesso.
Lo studio ecografico ha permesso di evidenziare
differenze significative solo nel caso di lesioni muscolari acute (Figura 1). Nel caso di lesioni croniche e tendiniti non abbiamo rilevato mediamente
variazioni, in particolare nel caso di metaplasie
calcifiche (Figura 2) pur in presenza di scomparsa
del dolore e ripresa dell’attività sportiva.
Se osserviamo il giudizio finale (Tabella IX) vediamo che solo il 5,8% dei soggetti reputa il trattamento scadente e quindi assolutamente inefficace.
Non sono risultate differenze statisticamente significative fra il giudizio dei pazienti e del medico.
La tollerabilità del trattamento è stata giudicata
nel 97% dei casi più che soddisfacente.
Marzo 2014
GANZIT
Figure 1.—1st-2nd degree lesion to the semitendinous muscle at the myotendon junction, treated with diathermy:
before and after 24 days
Figura 1. — Lesione di 1-2° grado del muscolo semitendinoso al passaggio mio-tendineo trattata con diatermia prima
e dopo 24 giorni.
Figure 2.—Tendinopathy of the rotator cuff with calcific metaplasia, treated with diathermy: before and after 5 months.
Figura 2. — Tendinopatia della cuffia dei rotatori con metaplasia calcifica trattata con diatermia prima e dopo 5 mesi.
Discussion
Discussione
The decision to study a group of patients selected randomly but without a control group is
motivated by the difficulty of obtaining the consent of athletes who are anxious to resume their
sporting activities and are not willing to be administered a placebo; another difficulty lies in
having to administer the placebo by means of
ghost probes that do not engender any effects
perceivable by the patient. In all likelihood,
this is the reason why there are few articles on
the use of medium-wave RF diathermy, despite
the fact that this treatment is widely used, especially in the management of sport injuries.11
On the other hand, several articles have been
Lo studio di una casistica per quanto randomizzata senza un gruppo di controllo consegue
Vol. 67 - No. 1
Table IX.—Patients’ and physicians’ opinions on the
therapy at end of treatment.
Tabella IX. — Giudizio sulla terapia al termine del
trattamenti del paziente sportivo e del medico.
Physician
Tolerability
Opinion
N.
Athlete
%
N.
%
N.
%
Poor
Fair
Good
Excellent
04
20
21
24
5.8
29.0
30.4
34.8
07
14
29
19
10.1
20.3
42.0
27.5
00
02
17
50
02.9
24.6
72.5
137
GANZIT
published on the use of short-wave and microwave diathermy.12-17 The authors believe that an
analysis of personal cases, even in the absence
of a double blind comparison, may prove useful both to serve as a basis for a comparative
assessment vs. other methods, and to provide a
statistical analysis of the results to be expected
from a given treatment as a function of a given
pathology, and hence useful indications on the
first-line treatment for patients suffering from
injuries to muscles and tendons.
Pathology selection took into due account
the indications for short-wave diathermy,2, 4,
9 which include muscle and ligament fibrosis,
tendon tears, recurrent inflammation conditions such as epicondylitis, and those for medium-wave diathermy.11 The most significant
effects were obtained in terms of pain level,
as revealed by the changes in the VAS score,
the measuring method which proved the most
sensitive to the treatment. For the purposes
of sporting activities, i.e., from the functional
standpoint, using the modified Steinbroker index seems more appropriate, even though on
account of the rather broad classes employed
it could underestimate the presence of positive
effects, in the sense that a subject could report
an improvement in the symptoms perceived
but the extent of the improvement could be
insufficient to bring about the transition to a
different functional class. Minor improvements
in fact could be attributed to a placebo effect,
and hence it might be advisable to assume that
a positive therapeutic effect can only be recorded in the presence of a transition to a different
functional class. All in all, this occurred in 60%
of cases, and more precisely, in over 70% of
the cases of muscular lesions and 54% of the
cases of tendinitis. Oftentimes, pain is the key
parameter affecting an athlete’s performance,
which is often treated with drugs administered
locally or systemically before a sporting event
to enable an athlete to compete. It is not always
correlated with the anatomopathologic indications supplied by present-day imaging techniques. While images of the muscular lesions
have shown total or partial healing (Figure 1),
the images of tendon and enthesis lesions often
remain the same, notwithstanding appreciable
improvements in symptoms and performance
levels. In particular, no structural changes were
observed in cases of calcific metaplasia. Let us
consider, for example, the case shown in Figure
2: the subject was able to resume golf activities
even though the ultrasound findings remained
138
alla difficoltà di ottenere il consenso nell’ambito
di sportivi che desiderano ardentemente la ripresa del loro sport e che non sono disponibili ad un
eventuale trattamento placebo e alla difficoltà di
somministrarlo con l’utilizzazione di sonde fantasma che non forniscono alcuna sollecitazione
percepibile dal soggetto. Forse per questi motivi vi
sono pochi lavori pubblicati sull’uso della diatermia a radiofrequenza ad onde medie nonostante l’uso diffuso in particolare in ambito sportivo
11. Piuttosto sono stati pubblicati diversi lavori
con uso di diatermia a onde corte e microonde
12-17. La presentazione di una casistica personale, anche senza un confronto in doppio cieco,
ci sembra utile per una comparazione con altre
metodiche, per fornire una prospettiva statistica
media dei risultati attesi da un certo trattamento
in funzione di una certa patologia e quindi un
possibile suggerimento del trattamento da utilizzare come prima scelta nelle patologie muscolotendinee.
La scelta delle patologie ha tenuto conto delle
indicazioni alla diatermia ad onde corte 2, 4, 9
che comprende fibrosi muscolare e legamentosa, lesioni tendinee, infiammazioni ricorrenti
come epicondiliti e di quelle alla diatermia a
onde medie 11. Gli effetti più significativi sono
quelli sul sintomo dolore evidenziati dalle variazioni sulla scala VAS, che è risultata la più
sensibile alla terapia. Dal punto di vista sportivo
e quindi funzionale appare più interessante utilizzare l’indice di Steinbroker modificato anche
se comprende classi abbastanza ampie e quindi
possa sottostimare la presenza di effetti positivi, nel senso che il soggetto può denunciare un
miglioramento della sintomatologia ma non tale
da comportare il passaggio ad una diversa classe funzionale. Potremo pensare anche che queste modificazioni di non grande entità possano
essere in relazione ad un effetto placebo e che
quindi dovremo tenere conto solo del passaggio
almeno di una classe funzionale quale effetto
positivo terapeutico. Questo è avvenuto complessivamente nel 60% dei casi, ma in oltre il 70%
dei casi nelle patologie muscolari e nel 54% nel
caso di tendiniti. Il dolore è sovente il parametro
fondamentale che limita il livello prestativo e sul
quale si interviene in corrispondenza di eventi agonistici per consentire la partecipazione
all’atleta con farmaci per via locale o generale.
Non sempre è connesso al quadro anatomopatologico che ci è fornito dalle attuali metodiche di
imaging. Infatti mentre le immagini delle lesioni
muscolari hanno evidenziato la guarigione totale o parziale (Figura 1) quelle delle patologie
tendinee ed entesiche sono rimaste sovente inva-
Marzo 2014
the same. This divergence between the clinicalfunctional improvement and the invariability of
ultrasound findings in tendinopathies has also
been observed in other studies conducted with
microwave therapies.18, 19
In several cases we had to deal with chronic conditions treated previously with various
methods, oftentimes more than one, applied
either simultaneously or in succession. On the
one hand, this explains why the athletes expressed satisfaction even with minor improvements, and, on the other hand, it underscores
the potential of this therapy. Still unsolved is
the issue of parameters that may suggest, at
the time of the diagnosis, what physical therapy offers the best probability of therapeutic
effects in a given subject suffering from a given pathology. The solution adopted by some
therapists of subjecting the patients to polytherapy does not solve the problem. There will
still be subjects who do not respond favourable to this approach and we do not know
what effects different physical stimuli applied
simultaneously may have, or which might be
superfluous and which might be conflicting,
not speaking in general, but rather in terms of
the individual patient. Moreover, polytherapy
makes for higher costs.
The fact that no statistically different effects
were observed in the treatment of acute vs.
chronic conditions may surprise, but acute conditions, rated as such on account of their having arisen less than 4 weeks before the start of
the study, were seen to be, in 50% of the cases,
forms that could lead to chronicisation (tendinitis and enthesitis), and the selection process
for injuries to the muscles only included 1st and
2nd degree lesions that could be detected by
ultrasound and for which spontaneous healing
within 3 weeks (i.e., the time duration of the
therapy) could not always be expected.
The results obtained are interesting but
not significantly different from the results that
would have been obtained with Tecar therapy,9
and therefore seemingly more correlatable with
the effects of diathermy than with the pharmacological action of ketoprofen. On the other
hand, it should be noted that positive results
were observed in some chronic conditions previously treated with Tecar therapy with meagre
results. The mean variation in pain intensity obtained with the therapy being studied turned
out to be comparable with the values obtained
by other studies using microwave diathermy.14
Vol. 67 - No. 1
GANZIT
riate anche nei casi con evidente miglioramento
della sintomatologia e delle capacità prestative.
In particolare i casi con metaplasia calcifica
non hanno evidenziato modificazioni strutturali. Ad esempio nel caso della Figura 2 il soggetto
aveva potuto riprendere la pratica del golf pur
con quadro ecografico invariato. Questa dissociazione fra miglioramento clinico-funzionale e
invariabilità del quadro ecografico nelle tendinopatie è stata rilevata in altri studi con terapia
con microonde 18, 19.
In diversi casi ci siamo trovati di fronte a
patologie croniche sempre già trattate in precedenza con diversi approcci, sovente più di uno o
contemporaneamente o in successione, e questo
spiega da un lato la soddisfazione degli sportivi
anche per miglioramenti modesti e dall’altro sottolinea l’interesse di questa terapia. Rimane irrisolto il problema dei parametri che suggeriscano
al momento della diagnosi quale sia la terapia
fisica con migliori probabilità di effetti terapeutici in un certo soggetto con una certa patologia.
La soluzione utilizzata da alcuni di sottoporre
i soggetti a politerapia, non risolve il problema.
Permangono soggetti che anche in questo caso
non rispondono e non conosciamo gli effetti di
stimoli fisici diversi che si sovrappongono, quali
sono eventualmente superflui e quali possono essere in contrasto, non in termini generali ma nel
singolo soggetto. Inoltre la politerapia aumenta
ulteriormente i costi.
Può stupire che non siano stati rilevati effetti
statisticamente differenti nel trattamento di patologie acute e croniche. Ma le patologie acute,
considerate come tali poiché comparse da meno
di 4 settimane, in realtà si presentavano nel 50%
dei casi come forme potenzialmente cronicizzanti (tendiniti ed entesiti) e nel caso delle lesioni
muscolari sono state prese in considerazioni solo
quelle ecograficamente evidenziabili di 1° e 2°
grado per le quali non sempre era prevedibile una
guarigione spontanea in 3 settimane cioè la durata media della terapia.
I risultati ottenuti appaiono interessanti ma
non significativamente diversi da quelli che
avevamo ottenuto con tecarterapia 9, quindi
apparentemente più associabili all’effetto della
diatermia che non a quello farmacologico del
ketoprofene. Dobbiamo rilevare d’altra parte che
alcuni casi cronici in precedenza trattati solo
con tecarterapia con scarsi risultati hanno evidenziato risposte positive. La variazioni media
del dolore con la terapia risulta inoltre comparabile a quella rilevata da altri con uso di diatermia a microonde 14.
139
GANZIT
Conclusions
Conclusioni
In conclusion, medium-wave diathermy with
transdermal delivery of anti-inflammatory drugs
is a useful tool in the treatment of sport injuries
to the muscle and tendon system, with results
on a par with those obtained by other therapies,
in terms both of potential positive effects and
of the lack thereof. However, it has some special features that may prove efficacious where
other treatment have failed, as borne out by a
number of chronic cases. Based on the forgoing, it may be concluded that it is an interesting
therapy for use in the treatment of both acute
and chronic conditions due to sport injuries, in
as far as it may promote healing and pain attenuation processes which are not limited to specific body locations. A physician’s choice of this
or other treatments must take into account the
expectations of the athletes, their competitionrelated requirements, their response to previous treatments, as well as the cost-benefit ratio
that might lead to selecting rest, bandaging and
cryotherapy as first-line treatments.
In conclusione la diatermia a onde medie con
trasferimento transcutaneo di farmaci antiinfiammatori risulta un utile strumento nella terapia di
patologie da sport dell’apparato muscolo-tendineo
con risultati sovrapponibili ad altre terapie sia
nei potenziali effetti positivi che nella mancanza
degli stessi. Presenta però caratteristiche peculiari che possono risultare efficaci anche dove altri
trattamenti hanno fallito, come evidenziato in alcuni casi cronici. Tenuto conto di tutto questo ci
pare di poter dire che risulta una terapia interessante da proporre per il trattamento di patologie
muscolo-tendinee da sport sia acute che croniche,
in rapporto a effetti di promozione dei processi di
guarigione e di attenuazione del dolore non specifici per una determinata sede anatomica. La scelta del medico per questa o per altre terapie deve
tenere presente le aspettative dello sportivo, le sue
esigenze agonistiche, la sua risposta a precedenti
trattamenti nonché il bilancio costi-benefici che
potrebbe fare preferire in prima istanza riposo,
bendaggio e crioterapia.
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not, and what is on the horizon. Clin Orthop Relat Res 2008;466:1539-54.
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Received on September 30, 2013. - Accepted for publication on November 13, 2013.
Corresponding author: G. P. Ganzit, Isitituto di Medicina dello Sport FMSI, Via Filadelfia 88, 10134 Turin, Italy.
E-mail: [email protected]
140
Marzo 2014
La Medicina dello Sport… per Sport
MED SPORT 2014;67:141-51
In questo numero la rubrica “La Medicina dello Sport... per Sport” è dedicata alla disciplina dell’hockey su pista che non era ancora comparsa nella ormai ultradecennale storia di questa rubrica.
Grazie al determinante contributo delle strutture federali, la Rivista si augura di rendere un servizio
utile ai lettori che vedranno alternarsi, nei prossimi numeri, argomenti di aggiornamento e lavori
su discipline non ancora trattate.
L’HOCKEY SU PISTA
V. DURIGON 1, G. MASSARI 2, A. PIZZI 3
1Dipartimento
di Scienze Neurologiche e del Movimento, Università di Verona, Verona, Italia
Scuola Italiana Hockey su Pista, SIRI FIHP, Roma, Italia
3Medico Federale FIHP Settore Hockey, Unità Operativa di Medicina dello Sport,
ASL 12 Viareggio, Lucca, Italia
2Direttore
Definizione
L
’hockey su pista è una disciplina sportiva
agonistica, collettiva, di situazione, effettuata
tra due squadre con 5 atleti in campo (tra cui
n. 1 portiere e n. 4 giocatori, oltre ad altri 5 in
panchina per le sostituzioni libere), su di un
rettangolo di gioco lungo 40 m e largo 20, con
i margini arrotondati e dal fondo duro e uniforme, che si contendono il risultato. Si pratica con
dei pattini a rotelle (con 2 ruote parallele avanti
e 2 dietro per ciascun pattino), un bastone e
una pallina, una porta mobile (per la segnatura
dei goal), in una pista recintata, pavimentata in
modo liscio e uniforme (Figura 1). La presenza
di tali mezzi, delle attrezzature del campo di
gioco ed alcune regole la identificano tra le discipline di maggiore tasso tecnico esistenti.
nel 1922 e che risale a un’epoca tra il 514 e
il 499 a.C. (che raffigura diversi giocatori che
inseguono una palla impugnando una mazza).
Le radici di questo sport sono quindi vincolate all’attrezzo utilizzato e alla terra, prima
che l’introduzione dei pattini trasformasse profondamente la dinamica e la tecnica del gioco,
ricercando sempre di più lo sviluppo della rapidità e velocità d’esecuzione e di movimento.
L’ideatore dei pattini a rotelle veri e propri si
chiamava Joseph Merlin (1735) ed era un fabbricante belga di strumenti musicali il quale, nel
1760, trasferendosi a Londra, perfezionò il suo
brevetto, confezionando pattini con rotelle in
metallo e in quello stesso anno presentò la sua
invenzione alla London Court in occasione di
una festa.
Erano passati trent’anni da questo primo ten-
Cenni storici
L’hockey su pista è quella disciplina che
vanta il più forte carattere di tradizione tribale,
erede di giochi che nell’antichità assumevano
dei veri e propri rituali. Il suo spirito è legato
indissolubilmente a due elementi: la terra e la
mazza, prima ancora che della palla.
Quella di colpire la palla con un bastone era
comunque un’attività già affermata agli albori
della storia. Infatti, esiste un bassorilievo egizio
che raffigurerebbe un giocatore che batte una
sfera con una grossa mazza, scoperto ad Atene
Vol. 67 - No. 1
Figura 1. — Campo da gioco.
141
DURIGON
L’HOCKEY SU PISTA
tativo, quando un fabbricante di medaglie francese, tale van Lede, creò nuovi pattini a rotelle
che chiamò patins terre, ma non ebbe troppa
fortuna e la cosa si spense lì. Arriviamo così
al 1813 quando Jean Garcin, un pattinatore su
ghiaccio francese, costruì un pattino a rotelle
che chiamò cingar (nome ottenuto invertendo
le due sillabe del suo cognome), costituito da
un asse di legno che veniva legato al piede e al
quale erano fissate le rotelle. Questa invenzione
venne brevettata in Francia nel 1815. Garcin cominciò a ottenere un discreto successo, tanto da
aprire a Parigi una scuola per imparare a pattinare, sostanzialmente la prima pista al mondo.
Ma l’imperfezione dell’attrezzo causava continui incidenti ai volenterosi allievi e dopo poco
tempo la scuola chiuse. Nel 1819 fu depositato
un altro brevetto sui pattini a rotelle, ancora in
Francia per opera di Marcel Pettibled, e ancora
un altro nel 1823, questa volta per opera dell’inglese Robert John Tyre. I suoi erano pattini rivoluzionari: avevano quattro ruote nella fila anteriore e cinque in quella posteriore; due ganci,
uno davanti e l’altro dietro, servivano come freni e, infine, la ruota centrale aveva un diametro
maggiore delle altre in modo da consentire di
girare agevolmente. Il francese Legrand registrò
un nuovo brevetto nel 1849, e nel 1852 un anonimo inglese brevettò un pattino rivoluzionario
a quattro rotelle, due al centro, una davanti e
l’ultima dietro.
Nel 1905 gli inglesi fondarono l’Associazione
dilettantistica di hockey, che nel 1913 si trasformò nell’Associazione nazionale di hockey su pista. Il primo campionato professionistico ebbe
luogo in Inghilterra nel 1906. A dare la svolta fu
però il giovane statunitense Chester Park, che si
trasferì a Liverpool nel 1907 e presentò il primo
pattino costruito con criteri industriali: (Figura
2) Park prese in affitto lo spazioso impianto
della Tournament Hall di Liverpool e cominciò
Figura 2. — Il primo pattino costruito con criteri industriali.
142
un’opera di ristrutturazione, sostituendo la vecchia pavimentazione in legno con un parquet di
acero, mentre per la pista si applicò il modello
americano. Si cominciò a gareggiare ottenendo subito risonanza internazionale: i fabbricanti di pattini migliorarono e intensificarono la
loro produzione e il pattinaggio fu esportato in
Francia, Belgio, Italia e addirittura in Egitto.
Il termine hockey deriva da un adattamento
del termine inglese hock che significa pezzo di
metallo o bastone ricurvo: da questo termine
deriva hook che significa gancio nell’inglese
moderno. Attualmente esistono quattro distinte
specialità: hockey su pista (con pattini a rotelle
tradizionali), hockey su ghiaccio, hockey in linea (con pattini a rotelle in linea), mentre senza
pattini esiste l’hockey su prato, che è la disciplina più antica.
Per quanto concerne la storia dell’hockey
pista del nostro paese, la Federazione Italiana
Pattinaggio a rotelle fu fondata a Milano nel
1922, un anno dopo la costituzione dell’organismo internazionale, per iniziativa spontanea
di un gruppo di appassionati che, dopo viaggi
all’estero, raccontarono di come questo sport
stesse acquisendo consensi: a questo contribuì
anche l’iniziativa del figlio terzogenito di Mussolini, Bruno, che fu appassionato praticante di
questa disciplina. Nel 1936 l’hockey su prato
entrò a far parte della Federazione Italiana Pattinaggio a rotelle e l’organismo prese il nome
di Federazione Italiana Hockey e pattinaggio
a rotelle (FIHPR): per un breve periodo prima
della guerra si chiamò FIOPR (a causa della italianizzazione in “ochei”), per trasformarsi poi
nell’attuale FIHP, denominazione conservata
anche dopo la raggiunta autonomia dell’hockey
su prato. Nel 1953 l’Italia conquistò a Ginevra,
per la prima volta, il titolo di Campione del
Mondo. Dopo un periodo buio di oltre un ventennio, bisogna attendere fino al 1977 per un
riscatto a livello internazionale, quando arrivò
una grande soddisfazione con il Campionato
Europeo Jr. in Olanda. Da quel momento, negli
anni successivi, giunsero altri titoli di Campione d’Europa (ben 13) in varie categorie (Seniores M e F e Juniores) e soprattutto le vittorie
nei World Games (Giochi Mondiali) del 1985,
il Campionato del Mondo del 1986 in Brasile e
soprattutto il Campionato del Mondo del 1988
in Spagna, nella terra dei grandi dominatori di
questa disciplina, insieme ai portoghesi. L’Italia
si ripeté poi vincendo il Campionato del Mondo
nel 1997 a Wuppertal in Germania. Negli anni
d’oro, dal punto dei vista dei risultati, merita es-
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L’HOCKEY SU PISTA
DURIGON
Figura 3. — Formazione tipo.
È inoltre da rilevare che, trattandosi di una
disciplina rapida e veloce, essa richiede una
prestazione che deve essere effettuata, con
estrema precisione, sicurezza e prontezza tecnico-tattica.
È anche sport di contatto ed equilibrata aggressività, anche se le attuali regole attenuano
tali concetti. Spesso si verificano vere e proprie
lotte fisiche per il mantenimento o recupero
della palla, la cui incidenza psicologica è notevole.
Come tutte le discipline collettive di situazione anche l’hockey su pista è dominato in
generale dai fattori essenziali che regolano la
prestazione sportiva in termini di gioco: capacità tecniche, capacità coordinative (anche monopodaliche), capacità tattiche, capacità condizionali e capacità psicologiche. Tuttavia, essa
si differenzia sostanzialmente dagli altri giochi,
per l’elevata specificità delle varie capacità e
per l’incidenza che hanno i vari condizionamenti, dovuti ai diversi mezzi e attrezzature di
gioco da dominare, oltreché dalle regole, che
identificano l’hockey fra le più complesse ma
anche spettacolari discipline sportive (Figura 6).
L’hockey su pista quindi ha una molteplicità
di caratteristiche che la differenziano dagli altri
sport:
—— disciplina planimetrica, secondo cui la
pallina non può superare in altezza l’avversario,
o meglio, non può superare l’altezza di m 1,50.
Ciò ne determina la caratteristica planimetrica
che la differenzia da altri sport come calcio,
pallacanestro, rugby, ecc., che invece sfruttano
la caratteristica volumetrica. Tale aspetto impone che il superamento dell’avversario avvenga
con precise capacità tecniche, abilità collettive
e combinazioni tecnico-tattiche e con una forza
elastica, esplosiva e destreggiante non comune.
sere ricordata anche la partecipazione dell’hockey alle Olimpiadi di Barcellona (1992), anche
se in qualità di sport dimostrativo, vista l’alta
popolarità che questo sport aveva (e ha tuttora)
in terra spagnola in generale ed in Catalogna in
particolare: in quella Olimpiade l’Italia, vincendo per 3 a 2 la tradizionale sfida con i rivali portoghesi, si aggiudicava una meritata medaglia di
bronzo (Figure 3-5).
Analisi tecnica della disciplina
Premessa la definizione di cui innanzi,
l’obiettivo di una partita, come ovvio, consiste
nel realizzare i gol (da un lato) e nel non subirli
(dall’altro), superando le varie situazioni di contrasto e ostacolo, essenzialmente poste in essere
da parte dei giocatori avversari. L’avverbio “essenzialmente” viene utilizzato in quanto anche
la balaustra potrebbe rappresentare un ostacolo
alla corsa degli atleti. Tuttavia, la predetta recinzione può essere, al tempo stesso, anche di
aiuto ai contendenti, dando continuità al gioco.
Vol. 67 - No. 1
143
DURIGON
L’HOCKEY SU PISTA
Figura 7. — Pattini, bastone e pallina.
Figura 6. — L’elevata specificità delle capacità necessarie
per praticare questo sport.
Per tale peculiarità diventa più difficile attaccare
che difendere. Inoltre, acquisisce straordinaria
importanza la capacità felina della “intercettazione” (sul passaggio della palla degli avversari), che può determinare lo sviluppo di veloci
ripartenze;
—— utilizzo di più attrezzi (pattini, bastone e
pallina) che ne accentuano le difficoltà (per i
pattini vedremo dopo) (Figura 7);
—— un campo recintato, che obbliga i giocatori a bruschi arresti ma che consente anche
una continuità delle azioni e del gioco;
—— una elevata velocità di movimento del
giocatore sui pattini che può raggiungere i 40
kmh (Figura 8). Tuttavia, più che di velocità
assoluta, è opportuno evidenziare che le peculiarità principali del giocatore di hockey su
pista sono determinate dalla forza esplosiva ed
elastica, solitamente nei primi 3/5 metri, dalla
capacità di accelerazione, essenzialmente tra
i 5/20 m, al termine dei quali si raggiunge la
massima velocità, dopo di che è opportuno fermarsi (con frenate di vario tipo) o decelerare.
Insomma, nell’hockey su pista se corri come un
fulmine (senza freni) ti schianti come un tuono
sul terreno. Per cui, oltre alla forza, alla elasticità
144
Figura 8. — I giocatori sui pattini raggiungono velocità
elevate, anche di 40 kmh.
(destrezza), alla accelerazione è assolutamente
importante avere delle grandi abilità di frenata;
—— una elevata velocità della pallina che può
superare i 100/120 kmh;
—— è una disciplina di situazione e, come
tale, potrebbe sembrare simile ad altre. Si differenzia, invece, per alcune peculiarità connesse
all’estro, alla fantasia, alle abilità tecnico-tattiche acquisite dal singolo giocatore e da quelle
collettive. A tal fine basti considerare che i soli
gesti tecnici individuali sono circa n. 1500, con
delle sottofasi anche di 10/20 variabili per ogni
gesto e movimento, per cui il giocatore deve
effettuare delle scelte immediate in spazi temporali ristrettissimi;
—— tempi brevissimi di capovolgimento di
fronte e quindi con singola ripartenza anche di
2” e ripartenze plurime consecutive spettacolari
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L’HOCKEY SU PISTA
DURIGON
(da un lato e dall’altro) anche 4 o 5 in un tempo
complessivo di 13/18”.
Quale altra disciplina collettiva di situazione
presenta tempi più brevi di capovolgimento di
fronte (1”- 2”), imponendo rapidissime decisioni tecnico-tattiche, che spesso sono inferiori ad
1”? Un atleta può percorrere con la palla, partendo da fermo, lo spazio linea di rigore area
propria-linea di rigore area avversaria (24 m
ca.) in meno di 3”, riuscendo anche a tirare efficacemente in porta e a segnare un goal, come
statisticamente rilevato in alcune gare.
Un contropiede breve collettivo 2:2 (due
contro due) a distanza di 15-16 m dalla porta
avversaria può esaurirsi in meno di 2”: tempi ristretti, quindi, vogliono significare anche intese
ed abilità straordinarie.
Per questi motivi si afferma che il momento più importante dell’hockey su pista (fondamentale ai fini del risultato) si esaurisce in 1”-4”
meglio 1”-3” (maggiore attenzione arbitrale) e,
tutto ciò che si svolge in tempi superiori ai 6”7” riguarda l’organizzazione, lo studio, l’attesa,
la difesa, la preparazione a un attacco: insomma ogni situazione vincente dovrà prevedere
rapidità, guizzi, accelerazioni, velocità ed azioni personali o collettive con tempi molto ma
molto ristretti. Per cui, il controllo del mezzo
meccanico ad alta velocità, le continue frenate
(circa 500), le evoluzioni, i cambi di direzione e
di marcia, il perfetto trattamento della palla e la
ricezione della stessa (ad elevata velocità) con
il bastone, con i condizionamenti vari (fondo
pista, forza d’inerzia, balaustra, avversari, ecc.),
specifici e generici, il tutto abbinato ad una coordinazione psicomotoria e ad un notevole senso dell’equilibrio e dell’orientamento sui pattini,
oltre a una ottima carica agonistica, fanno sì che
la disciplina sia di situazione, ma anche di rapidità e velocità, di forza ed elasticità, di destrezza
e fantasia (estro), di precisione, di carica agonistica, di alta concentrazione psicologica;
—— tempi immediati di processi mentali che,
per una maggiore efficacia, necessitano di
adattamenti inconsci delle abilità individuali e
collettive. Di conseguenza il comportamento
tecnico-tattico in questa disciplina esige tempi
rapidi nelle risposte sul campo, in quanto una
serie continua e immediata di processi mentali
si accavalla ai problemi motori di coordinazione, di bilateralità ed equilibrio con velocità incredibile;
—— un tempo limitato di gestione della pallina, per cui è necessario concludere l’azione
entro 45”;
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Figura 9. — Dribbling in attacco.
—— la necessità di effettuare rapidi e immediati dribbling, specie in attacco, per il superamento dell’avversario, e ciò implica fantasia,
estro, forza, elasticità e destrezza (Figura 9);
—— la necessità di particolari qualità psicologiche. L’hockey è interessato dal fattore emozionale in maniera notevole, perché, pur essendo disciplina altamente tecnica è anche sport
di contatto, aggressività, precisione, sicurezza e
determinazione, per il mantenimento o il recupero della palla, si instaurano vere e proprie
lotte fisiche, soprattutto agli angoli della pista
o vicino alla balaustra, quindi entrano in gioco
componenti tecniche e fisiche la cui incidenza
psicologica è notevole. Un eccesso d’agonismo,
anche da parte di un solo atleta, soprattutto per
la componente tecnica delle frenate e ripartenze, può indurre a scompensi notevoli; aggressività eccessiva o attacchi sconsiderati e bizzarri
possono dare vantaggi numerici agli avversari
(ripartenze), anche perché un’eccessiva aggressività e la velocità possono portare il giocatore
ad avere una frenata più lunga e più scomposta e, quindi, controproducente per la propria
squadra;
—— equilibrio tecnico-tattico dell’iniziativa:
tutto ciò che supera il limite di equilibrio tecnico-tattico diventa controproducente per la propria squadra;
—— una variabilità tecnica spettacolare, individuale, rappresentata dalla punizione di prima. L’hockey su pista, fra le varie regole che ne
determinano una certa spettacolarità, presenta
anche una variabilità tecnica particolare, individuale, definita punizione di prima (determinata
per accumulo di sanzioni o per grave infrazione) che il giocatore prescelto deve battere da
una posizione centrale, partendo da una distan-
145
DURIGON
L’HOCKEY SU PISTA
za di m 7,40, contro il solo portiere (soggetto
attivo) e non contro una attrezzatura passiva
(es. pallacanestro, rugby). Tale azione determina da un lato la capacità tecnica ed emozionale
del giocatore nel tentativo di segnare una rete e
dall’altra la qualità del portiere (tecnica e psicologica) a opporsi a tale tentativo di realizzazione: due gesti tecnico-tattici che evidenziano le
diverse capacità degli atleti interessati.
Tuttavia, sarebbe auspicabile che, in futuro,
il regolamento preveda una diversa punizione
di prima (come in passato), per falli gravi commessi nella parte laterale della pista, per far sì
che vi sia una variabile tecnica diversa da quella
centrale, la quale metterebbe in risalto il gesto tecnico compiuto con il bastone e la pallina
rappresentato dal “gancio e contro gancio”, oltre che dalla finta;
—— una variabilità tecnico-tattica collettiva
rappresentata dal “power-play”, per la gestione
del vantaggio numerico, ovvero da una situazione di vantaggio numerico da un lato e svantaggio dall’altro. Solitamente tale situazione è di
4 contro 3, ma può essere anche di 4 contro 2
o 3 contro 3 o 3 contro 2, nel caso più giocatori
abbiano commesso falli gravi e/o per accumulo
di sanzioni. Deve essere posto in risalto che a
volte può avvenire che la squadra in svantaggio
numerico possa in contropiede giungere a rete
anche con 2 soli uomini a difesa del proprio
portiere;
—— la possibilità di effettuazione di cambi liberi dei giocatori, permettendo di avere atleti
sempre al massimo dell’efficienza. Tale possibilità consente all’allenatore oltre che una distribuzione efficace dei dispendi energetici e dei
recuperi di ciascun atleta, anche la valutazione
dei vari momenti psicologici ed emozionali che
l’evolversi della gara può presentare;
—— altri aspetti di elevata spettacolarità
dell’hockey su pista – oltre quanto innanzi riportato, la disciplina premia i giocatori tecnici,
con estro e fantasia, rapidi ed elastici. Ciò determina una situazione di elevata qualità delle
giocate, che coinvolge il pubblico in maniera
passionale.
Inoltre, i risultati delle gare sono sempre in
bilico. Anche se una squadra è in vantaggio di
n. 4 reti, a 2’ dal termine della gara, può perdere la stessa per poche disattenzioni. Tale incertezza determina una condizione di elevato
interesse da parte dei giocatori e di chi assiste
alla partita.
Tempi brevissimi richiedono molta attenzione e rapidità decisionale, per cui è importante
146
tutelare l’azione tecnico-tattica dell’attacco, del
dribbling o dell’1:1.
Elementi fondamentali delle
attrezzature di gioco
L’hockey, come prima evidenziato, ha una
varietà di attrezzature da dominare per ottenere
il massimo risultato possibile. Anche la qualità
di tali attrezzature può determinare una diversa
prestazione, specie se riferita al mezzo meccanico o alla pista.
I pattini
Nei pattini sono importanti:
—— ruote e differenze di qualità, altezza, larghezza, inserto, vicinanza/lontananza delle ruote;
—— lunghezza della piastra in rapporto allo
scarponcino;
—— montaggio della piastra sullo scarponcino
anche in rapporto alle capacità del giocatore;
—— inclinazione del piantone perno e del carrello con differenza tra l’anteriore e posteriore;
—— puntale e distanza tra lo stesso e il carrello anteriore.
Il bastone
Del bastone sono importanti rigidità, flessibilità, lunghezza e curvatura (ed utilizzo della
stessa).
La pista
Per quanto riguarda la pista si devono considerare la composizione del fondo e la relativa
scorrevolezza e tenuta.
La recinzione
Della recinzione si devono tenere in considerazione le sue limitazioni e/o vantaggi.
L’hockeista, per poter dare il meglio di se
stesso dal punto di vista tecnico e della prestazione fisica, necessita della migliore condizione
di dominio e utilizzo del mezzo meccanico, al
fine di effettuare una rapida ed esplosiva partenza, tenere una velocità ottimale, dominare i
pattini nel superamento degli ostacoli, controllare la forza di inerzia (frenate) che si sprigiona
ad ogni “passo spinta” (Figure 10, 11).
La destrezza, lo scatto, la forza elastica ed
esplosiva, la forza destreggiante, la frenata, la
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L’HOCKEY SU PISTA
DURIGON
stabilità, la velocità sono tutte componenti primarie del pattinaggio e sono determinate, a parità di capacità di prestazione degli atleti, dal
mezzo meccanico e dalle caratteristiche dello
stesso.
La lunghezza del pattino e la sua altezza,
l’altezza delle ruote, la composizione chimica
delle ruote, il peso dell’atleta sono tutti aspetti
importanti, che devono essere presi in esame,
allorquando si decide la specializzazione della
prestazione del giocatore.
Anche la posizione della scarpa sul pattino
può determinare una diversità di prestazione:
una scarpa più avanti (rispetto al pattino) darà
più corsa lunga e meno scatto, un montaggio
molto indietro invertirà tali caratteristiche; una
scarpa con punta in fuori (max 2/3 mm rispetto
al cx) darà più scatto rispetto ad una scarpa
montata centralmente, ecc.
Tuttavia, un pattino corto darà all’atleta minore stabilità e maggiore scatto e meno autonomia di corsa, rispetto ad uno lungo (ma la scelta
deve anche considerare la dimensione del piede del giocatore, ecc.), così come un pattino
basso sarà più stabile di un pattino alto. Inoltre,
il perno piantone di ciascun carrello può dare
più scatto in base alla inclinazione, con una
differenza anche il perno piantone anteriore e
quello posteriore.
Primaria importanza ha, quindi, la scelta del
pattino e soprattutto: qualità, dimensione e applicazione delle ruote (avanti, dietro, esterna,
interna, anche con diverse durezze).
Le ruote molto alte daranno meno scatto,
meno rapidità, meno stabilità, meno destrezza,
più autonomia di corsa, più velocità progressiva
lunga, per contro, le ruote molto basse invertiranno tali peculiarità.
La scorrevolezza della ruota è determinata,
a parità di spinta e di peso dell’atleta, dalla superficie e dal punto di attrito. La superficie di
attrito è in relazione alla dimensione della ruota
e al cedimento della stessa, ma è anche in relazione alla sua composizione chimica e al peso
dell’atleta.
Anche le caratteristiche fisiche del giocatore
sono da considerarsi determinanti ai fini della
scelta del mezzo meccanico, per una prestazione ottimale. Ci sono, infatti, atleti scattanti
e atleti che lo sono di meno, atleti alti e con
poca stabilità e bassi (con baricentro più vicino
al suolo) con più stabilità, atleti pesanti (con
molta forza d’inerzia) e altri leggeri (con poca
forza d’inerzia).
È, altresì, necessario e importante analizzare
Vol. 67 - No. 1
la situazione del campo di gara: pista scivolosa
e non, morbida e dura, elastica e non elastica e
ancora, in parquet, in graniglia, in cemento ed
in materiale plastico.
La scivolosità di una pista avvantaggerà gli atleti bassi e leggeri rispetto a quelli alti e pesanti e penalizzerà le squadre che attaccano con
molto agonismo, rispetto a quelle che conducono la gara in maniera più regolare. Saranno
inoltre avvantaggiati i giocatori in possesso di
una maggiore tecnica del pattinaggio (soprattutto con una corretta postura) rispetto a quelli
che ne avranno di meno, ovvero il lavoro sui
fondamentali migliora la capacità di superamento di tali difficoltà.
Anche le tattiche potranno essere penalizzate da un fondo pista scivoloso: la marcatura a
uomo sarà più penalizzata rispetto a quella a
zona.
Il modello prestativo dell’hockey su pista
La metodologia di allenamento è tanto più
qualificata quanto più si avvicina al modello
funzionale caratterizzante la prestazione nelle
diverse discipline sportive.
Per definire il modello prestativo occorre
pertanto conoscere l’impegno metabolico richiesto dalla competizione e le caratteristiche
biomeccaniche dei gesti specifici (tecniche).
Gli sport di squadra sono discipline a impegno metabolico aerobico-anaerobico alternato,
dove la componente meccanico-muscolare fa
riferimento alla forza reattiva e all’esplosività.
L’impegno metabolico riguarda principalmente il dispendio energetico determinato dalla
prestazione di gara e i meccanismi biochimici
coinvolti nei processi di risintesi del potenziale
energetico necessario alla ripetizione dello sforzo durante la gara.
Dal punto di vista meccanico-muscolare si
possono valutare le qualità fisiche degli atleti attraverso una vasta batteria di test standardizzati.
È possibile pertanto misurare concretamente: la
potenza, i valori delle varie espressioni di forza,
il grado di reattività neuro-muscolare e così via.
Il profilo metabolico della prestazione può
essere identificato attraverso l’analisi di due
componenti: il carico esterno (fisico) e il carico
interno (fisiologico).
Il carico esterno è costituito dalle azioni motorie volontarie e finalizzate, che compongono
la prestazione sportiva; esso riguarda le “caratteristiche di superficie” della prestazione, in al-
147
DURIGON
L’HOCKEY SU PISTA
Figura 11. — Hockeisti in varie fasi del gioco.
Figura 10. — Hockeisti in varie fasi del gioco.
tre parole, tutto ciò che è visibile e osservabile
direttamente.
Per valutare l’impegno metabolico determinato dal carico esterno assume, perciò, particolare rilevanza l’analisi delle azioni di gioco
sotto il profilo della durata, dell’intensità e della
frequenza (alternanza sforzo-recupero e durata
delle pause).
Abbinando GPS e moderni strumenti di video-analisi è possibile valutare contemporaneamente molti parametri relativi al carico esterno
con soddisfacente precisione e relativa facilità:
metri percorsi, velocità di spostamento (massimale, submassimale, media, blanda), direzioni
di corsa; durata di ogni singolo spostamento e
durata delle pause.
Il carico interno rappresenta, invece, il riflesso fisiologico determinato dal carico esterno; in
pratica, la reazione dei sistemi di organi agli stimoli provocati dall’esercizio fisico o dalla gara.
È possibile valutare l’entità del carico interno
monitorando l’andamento della frequenza cardiaca durante lo sforzo (a tale scopo, soprattutto nei giochi di squadra, risulta assai pratico
l’utilizzo di cardiofrequenzimetri con trasmissione dei dati in telemetria).
Oltre alla registrazione della frequenza dei
battiti cardiaci, un altro importante indice di af-
148
faticamento è costituito dalla quantità di acido
lattico prodotto dai muscoli durante il lavoro e
riversata nel torrente circolatorio. Per valutare
più a fondo l’impatto fisiologico dell’esercizio
fisico, risulta, pertanto, importante misurare i
valori della lattacidemia in diversi momenti: prima della gara (valori basali), al termine (valori
istantanei), dopo un intervallo di tempo (per
valutare le dinamiche di recupero) e in alcune
fasi della competizione (ad esempio, negli intervalli fra i tempi delle partite).
Per quanto riguarda l’hockey pattinaggio, la
misurazione degli spazi percorsi e delle diverse
velocità di spostamento durante la partita risulta
alquanto fuorviante ai fini della valutazione del
carico eterno, a causa della notevole percentuale di momenti d’inerzia.
In effetti, durante il gioco, gli atleti effettuano un certo lavoro muscolare solo nelle fasi di
avvio di tutti gli spostamenti (quindi pochissimi
passi) mentre, la maggior parte della traiettoria di pattinata prima di un improvviso (seppur
frequente) arresto o di un cambio di direzione/
verso, avviene quasi esclusivamente per inerzia, grazie all’effetto della spinta accelerativa
iniziale. La rilevazione delle distanze percorse e
delle relative variazioni di velocità non consente quindi di valutare l’effettivo carico di lavoro
fisico svolto dal giocatore di hockey durante la
partita.
Anche in altri sport di squadra (calcio, rugby,
basket) si è constatato che esiste un’incongruenza fra i livelli di carico interno raggiunti
dai giocatori durante la gara (frequenza cardiaca, lattacidemia e simili) e quelli relativi ai parametri del carico esterno, nonostante per tali
sport i momenti d’inerzia siano assai ridotti o
addirittura del tutto assenti.
In particolare, si è riscontrato che, in genere, i
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L’HOCKEY SU PISTA
DURIGON
livelli di affaticamento (carico interno) raggiunti
dagli atleti sono molto più elevati rispetto ai valori deducibili dai parametri del carico esterno
registrati durante le partite indipendentemente
dallo stato di forma dei giocatori (anche soggetti allenati che quindi possiedono un alto livello
di condizionamento fisico, palesano la medesima incompatibilità di valori).
Il calcolo della potenza metabolica
dell’accelerazione negli sport di
squadra come vero misuratore
dell’intensità dello sforzo
Di Prampero e Colli hanno di recente fornito un rilevante contributo per il chiarimento
della questione, ideando un sistema di calcolo
della potenza che, integrando velocità e accelerazione, ha rivoluzionato le conclusioni basate
sui dati estrapolati dai tipici sistemi di analisi
(match analysis) basati esclusivamente sulla rilevazione delle velocità e sulle misure delle distanze percorse.
I due ricercatori sono partiti dalla considerazione che, un efficace approccio allo sprint, si
basa sull’applicazione istantanea di un’elevata
potenza. Ciò dipende non tanto dall’alta velocità espressa, quanto piuttosto dall’elevata accelerazione realizzata nelle fasi di avvio.
Il costo energetico delle accelerazioni
Le azioni che richiedono un massiccio impegno metabolico sono le accelerazioni e non
quelle relative alla velocità, in quanto l’atleta
deve prima incrementare la propria energia cinetica. Il costo energetico dell’accelerazione è
pertanto maggiore di quello della velocità costante in fase lanciata (seppur elevata). È importante considerare che, dal punto di vista
biomeccanico, la corsa in accelerazione su superficie orizzontale equivale, in prima approssimazione, alla corsa in salita a velocità costante.
Nei primi 30 m di uno sprint di 100 m la
potenza metabolica media e il costo energetico
dovuti all’accelerazione sono di gran lunga superiori rispetto ai restanti 70 m corsi a velocità
costante. La potenza più elevata si registra dopo
i primi 2-3 m, anche se la velocità è ancora piuttosto bassa (velocità di 10-15 km/h); ciò vuol
dire che la potenza è molto più legata all’accelerazione che alla velocità.
Nell’hockey le accelerazioni si sviluppano
praticamente nei primi due passi e la potenza
Vol. 67 - No. 1
tende a salire molto nei primi 3 m, raggiungendo picchi di 70 watt/kg (anche 3 volte la max
potenza aerobica), mentre nei cambi di senso
la forza applicata per le ripartenze è molto elevata.
Alta velocità e sprint sono due cose diverse in quanto l’alta velocità interviene dopo lo
sprint mentre lo sprint si sviluppa solo come
momento di accelerazione.
L’accelerazione rappresenta la variazione di
velocità positiva o negativa nell’unità di tempo
e l’accelerazione media è data dal rapporto fra
velocità e tempo e si esprime in m/s2. Accelerazione e velocità presentano stessa direzione e
medesimo verso, mentre decelerazione (o frenata) e velocità presentano stessa direzione ma
verso opposto. Nei cambi di direzione l’accelerazione possiede una componente perpendicolare alla direzione della velocità che prende il
nome di “accelerazione centripeta”.
Nei cambi di direzione le frenate avvengono
in spazi molto ridotti ed è di fondamentale importanza considerare che la frenata eccentrica
è molto più rapida ed economica dell’accelerazione positiva. Frenare, infatti, costa molto poco
a livello metabolico (15 watt cioè un quarto rispetto alle accelerazioni) avendo la possibilità
di produrre un’accelerazione negativa quasi
doppia.
Brevi indicazioni per l’allenamento
Per riuscire a mantenere un’elevata espressione di potenza in sprint ripetuti e intervallati da brevi fasi di recupero, conformemente al
modello prestativo caratteristico di molti sport
di squadra (tra cui ovviamente l’hockey), una
proposta interessante è quella offerta da David
Bishop attraverso il metodo delle accelerazioni
ripetute (repeated-sprint ability, RSA).
Le decelerazioni sono, invece, molto più legate alla coordinazione che alla forza, pertanto, è necessario lavorare su: velocità d’entrata;
“bloccaggio” degli arti inferiori; tenuta (core
stability) e coordinazione specifica soprattutto
attraverso esercizi di abbinamento e dissociazione braccia-gambe.
Note di traumatologia
Pochissimi sono stati finora gli studi in letteratura sulla incidenza dei traumi nell’hockey su
pista, in contrasto invece con quanto pubblicato nelle voci bibliografiche riguardanti l’hockey
149
DURIGON
L’HOCKEY SU PISTA
Figura 12. — Protezioni.
Figura 13. — Protezioni.
su ghiaccio. Uno sport dinamico, che si gioca in
spazi stretti e per di più con la difficoltà di restare in equilibrio sui pattini, ricco quindi di situazioni di contatto e contrasti tra gli atleti, può
sembrare un’attività sportiva in cui l’incidenza
dei traumi sia particolarmente elevata: in realtà,
le misure di protezione utilizzate sono tali da ridurre al minimo i traumi gravi, soprattutto quelli
da trauma diretto. Vi sono protezioni applicabili per mani, gomiti, torace, addome (conchiglia
protettiva per genitali), piede-caviglia (parastinchi), denti e, per il portiere, anche il casco protettivo con visiera costituita da materiale infrangibile (Figure 12, 13); tutto ciò perché, oltre che
dal contatto con l’avversario, ci si deve proteggere da traumi da pallina e da bastone (traumi
che non dovrebbero essere considerati in una
ipotetica indagine epidemiologica, in quanto
traumi “nello sport” e non propriamente “da
sport” ‑ il “primo comandamento” dei tecnici è
proprio l’insegnamento che viene rivolto già ai
più piccoli dell’uso corretto del bastone in fase
di tiro o di difesa della propria porta e il regolamento punisce severamente l’uso improprio del
bastone). Il casco protettivo è obbligatorio anche per tutte le categorie giovanili, mentre tale
obbligo non vige nelle categorie senior, anche
se alcuni anni fa, a seguito di un trauma cranico
subito durante un allenamento, fu imposto tale
uso anche nelle categorie maggiori. L’obbligo,
però, fu mantenuto solo per un breve periodo
di tempo, uniformandosi a quanto già avviene
nella attività internazionale e nei campionati di
altri paesi (Spagna e Portogallo in primis).
I traumi più comuni sono:
—— traumi diretti da caduta;
—— traumi diretti da impatto con l’avversario,
con la porta o con la balaustra;
—— traumi diretti legati alla pallina e/o all’uso
improprio del bastone;
—— traumi da overuse;
—— traumi indiretti a carico del sistema miotendineo.
Tra i traumi diretti sono da ricordare oltreché le contusioni, possibili in tutte le parti del
corpo, specie quelle non protette, le ferite lacero-contuse, soprattutto da pallina che, non
infrequentemente, richiedono alcuni punti di
sutura, specie a carico del distretto oro-facciale
o patologia a carico dei denti (dalla semplice
abrasione fino alla frattura coronale o addirittura alla avulsione del dente stesso). Il portiere,
che sicuramente sarebbe maggiormente esposto a tali traumatismi, trae vantaggio, come già
detto, dall’uso del casco protettivo con relativa
griglia facciale. Frequenti anche a livello della mano, specie nei soggetti che non amano
portare i guanti protettivi, i traumi contusivi, le
distorsioni e le piccole lesioni legamentose, con
qualche caso di infrazione ossea specie a carico
delle ossa metacarpali.
Non così frequenti sono, invece, le lesioni articolari, specie a carico della tibio-tarsica,
trattenuta e protetta dallo scarpone montato sul
pattino, mentre si può verificare qualche trauma
distorsivo del ginocchio, anche se non particolarmente grave, dovuto ai movimenti prevalenti
in varo-valgo associati a rotazione della tibia
interno-esterno.
Tra le lesioni muscolari l’incidenza più frequente si registra a carico degli adduttori, gruppi muscolari messi a dura prova sia dalla sollecitazione massimale legata ai rapidi e repentini
spostamenti, non solo in direzione antero-posteriore, ma anche laterale, sia agli scatti seguiti
da bruschi e immediati arresti. Una patologia
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Marzo 2014
L’HOCKEY SU PISTA
DURIGON
frequente legata alla postura e alla posizione
di gioco è quella della classica “lombalgia”, che
difficilmente diventa o si trasforma in lombosciatalgia, ma che richiede spesso un’adeguata
prevenzione tramite esercizi appositi e rinforzo della catena cinetica e del “core”: in questo
contesto merita uno spazio a parte la figura del
portiere, il quale, seppur protetto, come abbiamo visto, dal casco con visiera, data la sua tipica posizione di gioco che lo obbliga a stare
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CJ, Jeffreys I, Micheli LJ, Nitka M et al.
Youth resistance training updated posi-
ad anche e ginocchia flesse e con arti superiori
spesso protesi, crea stress articolari e muscolari
importanti, fino a una possibile lesione meniscale, patologia non infrequente in quel ruolo
specifico.
Tra le patologie da overuse, legate alla ripetitività del gesto tecnico come, ad esempio, quello del tiro, possono crearsi stress prevalenti a
carico del tendine del sovraspinoso e del capo
lungo del bicipite 1-9.
tion statement paper from the national
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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 21 marzo 2014. - Accettato il 21 marzo 2014.
Autore di contatto: A. Pizzi, Medico Federale FIHP Settore Hockey, Unità Operativa di Medicina dello Sport, ASL 12 Viareggio, Lucca, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 1
151

La Medicina dello Sport ... per Sport
nei fascicoli
Anno 1999 - Vol. 52
Fascicolo N. 3 - Settembre 1999 - Pag. 214-224
Il canottaggio - Spataro A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 287-322
Iniziative e compiti del medico dello sport
Relazioni
ed abstract presentati al
29° Congresso Nazionale
della
FMSI
Ricerche medico-scientifiche svolte in ambito automobilistico - Ceccarelli R.
Anno 2000 - Vol. 53
Fascicolo N. 1 - Marzo 2000 - Pag. 83-106
Gli sport natatori - Bonifazi M., Giombini A., Minganti C., Marugo L., Sardella F.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2000 - Pag. 193-208
La traumatologia nell’atletica leggera - Mosconi M., Viola E., Giorgi L., Benazzo F.
I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R.
La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A.
Anno 2001 - Vol. 54
Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M.
Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A.
Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V.
Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I.
Anno 2002 - Vol. 55
Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S.
Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M.
L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C.
Sport equestri - Dragoni S.
Vol. 67 - N. 1
153
LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2003 - Vol. 56
Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V.
Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A.
Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M.
Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G.
Il tiro a segno - Cutolo G.
Anno 2004 - Vol. 57
L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G.
Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V.
La medicina dello sport applicata al calcio
Vecchiet L., Calligaris A., Montanari G., Saggini R., Bellomo R. G., Gatteschi L., Rubenni M. G.
Anno 2005 - Vol. 58
Aspetti fisiologici e clinici della pallavolo e del beach volley
S. Cameli con la collaborazione di A. Ferretti, G. Fontani, C. Gallozzi, C. Menchinelli, A. Montorsi,
P. G. Navarra, G. Poma, R. Vannicelli, P. Zeppilli
La danza sportiva
Faina M., Bria S., Simonetto L.
Traumatologia in arrampicata sportiva
E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella
Il ciclismo
M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto
Anno 2006 - Vol. 59
L’Hockey su prato
D. Bonsignore, B. Ruscello
Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva
D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina
Il tennis: aspetti fisiologici
C. Gallozzi, G. Mirri
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Marzo 2014

Anno 2007 - Vol. 60
Il Centro Universitario Sportivo Italiano
L. Coiana
Il pattinaggio di figura
D. Tornese, S. Gemma, A. Berto
La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport
P. L. Fiorella, G. Fischetto
Il Badminton
A. Gianfelici, C. Morandini
Anno 2008 - Vol. 61
Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking”
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V.
La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno
V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe
Approccio metodologico per lo studio dell’incidenza dei traumi nello sport: l’esempio del rugby
A. Salvia, V. M. Ieracitano, F. Bottiglia Amici-Grossi, V. Calvisi, F. Di Domenica, C. D’Antimo, C.
Miranda, A. Rota, G. Melegati, C. Andreoli, A. M. Casella, P. Ferrari, F. Guidetti, A. Ongaro, A.
Paolone, F. Pasteur, R. Saccocci, B. Piva, G. Sassarini, L. Selletti, A. Caserta, A. Di Cesare, B. De Luca
Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara
S. Dragoni, P. Faccini
L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale
A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti
La ginnastica ritmica
G. Berlutti, M. Piazza
Anno 2009 - Vol. 62
La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici
Marini C., Manno R.
Il canottaggio dieci anni dopo
Spataro A., Crisostomi S., Cifra B., Di Cesare A., Di Giacinto B., De Blasis E., Poli P., Pucci N., Rizzo M.
Gli sport natatori
Bonifazi M., Marugo L., Armentano N., Camillieri G., Colombo G., Crescenzi S., Felici A., Mattiotti S.,
Melchiorri G., Giombini A., Sardella F., Benelli P., Gatta G., Zamparo P., Saini G.
Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event
Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G.
Vol. 67 - N. 1
155
Anno 2010 - Vol. 63
Vela: le classi olimpiche
Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton
Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura
Chiodo S., Flotti G., Davalli A.
La pallamano
Salvi S.
Anno 2011 - Vol. 64
Il cricket
Anedda A., Margonari U.
Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”)
Ieri e oggi …
Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C.
Il baseball
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G.
Il motociclismo
Caroli G., Bosco G. F., Gianfelici A., Guerrini G., Scevola M.
Anno 2012 - Vol. 65
Il twirling
Gianfelici A., Migliorini S., Salvati A., Marini C., Zanini G., Faina M.
La revisione biomeccanica dei fondamenti del jūdō kōdōkan del dr. Jigorō kanō
Sacripanti A.
Beach tennis
Anedda A., Bonetti A., Quarantini M., Quarantini E., Toni R.
Anno 2013 - Vol. 66
La pubalgia dell’atleta: una revisione della letteratura
Bisciotti G. N., Eirale C., Vuckovic Z., Le Picard P., D’Hooghe P., Chalabi H.
Il ruolo dei fattori esogeni ed endogeni nell’eziologia della tendinopatia achillea e patellare
Bisciotti G. N., Eirale C.
Tiro a volo
Anedda A., Cattani M.
Il tennistavolo: richiesta motoria, energetica e neurosensoriale
Nuzzi G.
156
Marzo 2014

Anno 2014 - Vol. 67
L’hockey su pista
V. Durigon, G. Massari, A. Pizzi
Vol. 67 - N. 1
157
Forum
Forum
MED SPORT 2014;67:159-71
Assessment of athletes
with rhythm disorders:
current and emerging indications
for implantable cardiac monitors
Valutazione degli atleti con disturbi del ritmo: indicazioni
attuali ed emergenti dei monitor cardiaci impiantabili
F. GIADA
Unit of Sports Medicine and Cardiovascular Rehabilitation Service
PF Calvi Hospital, Noale, Venice, Italy
SUMMARY
Implantable cardiac monitors (ICMs) continuously monitor the patient’s electrocardiogram and perform real-time
analysis of the heart rhythm, for up to 6 years. The current clinical use of ICMs in sports cardiology involves the
evaluation of athletes with transitory symptoms of possible arrhythmic origin, such as unexplained syncope and
palpitations, and those with difficult cases of epilepsy, though current indications for their application in these sectors are less clearly defined. Moreover, the ability of ICMs to automatically record arrhythmic episodes suggests that
these devices could also be used to study asymptomatic arrhythmias, and thus could be proposed for the long-term
evaluation of the total (symptomatic and asymptomatic) arrhythmic burden in athletes at risk of arrhythmic events. In
particular, ICMs may have an emerging role in the management of athletes with atrial fibrillation and in those at risk
of ventricular arrhythmias and bradyarrhythmias.
Key words: Arrhythmias, cardiac - Electrocardiogram - Sports medicine.
RIASSUNTO
I monitor cardiaci impiantabili (implantable cardiac monitors, ICM) sono dispositivi in grado di monitorare il ritmo
cardiaco per lunghi periodi di tempo (oltre 6 anni negli ultimi modelli). Le attuali indicazioni cliniche all’utilizzo degli
ICM in medicina dello sport comprendono la valutazione degli atleti con sintomi di possibile origine aritmica, quali la
sincope e le palpitazioni di origine sconosciuta, e quelli con episodi epilettici di difficile gestione. Inoltre, le capacità
degli ICM di riconoscere e registrare gli episodi aritmici in modo automatico, cioè senza l’intervento del paziente,
suggeriscono un loro utilizzo anche nello studio delle aritmie asintomatiche. Pertanto, essi possono essere proposti
anche per la valutazione a lungo termine del carico aritmico globale, negli atleti asintomatici ma a rischio di sviluppare
disturbi del ritmo significativi, quali bradiaritmie, fibrillazione atriale, o tachiaritmie ventricolari.
Parole chiave: Aritmie cardiache - Elettrocardiogramma - Medicina dello sport.
T
he devices used for prolonged electrocardiogram (ECG) monitoring can be classified into
external or implantable. The external devices include Holter recorders, event recorders, external
loop recorders and mobile cardiac outpatient telemetry (MCOT). The external devices have the
advantage of being non-invasive and, above all,
of having a low cost. On the other hand, they
Vol. 67 - No. 1
I
dispositivi per il monitoraggio dell’elettrocardiogramma (ECG) prolungato possono essere
classificati in esterni o impiantabili. Quelli esterni comprendono i registratori Holter, gli event recorder, i loop recorder esterni e la mobile cardiac
outpatient telemetry (MCOT). I dispositivi esterni
hanno il vantaggio di non essere invasivi e soprattutto di essere a basso costo. Per contro, essi risul-
159
GIADA
Current and emerging indications for implantable cardiac monitors in sports cardiology
Table I.—Current and emerging indications for
implantable cardiac monitors in athletes.
Tabella I. — Indicazioni correnti ed emergenti dei
monitor cardiaci impiantabili negli atleti.
— Syncopes of unknown origin: consolidated indication
— Palpitations of unknown origin: consolidated indication
— Difficult cases of epilepsy: indication not well established
— Atrial fibrillation: indication not yet established
— Asymptomatic ventricular arrhythmias: indication not
yet established
— Asymptomatic bradyarrhythmias: indication not yet
established
lack practicality of use and their ECG tracing is
not always of a suitable quality. Moreover, they
require continuous maintenance and are often
uncomfortable and difficult for patients to tolerate. Finally, their main limit lies in the monitoring
duration, usually not greater than 4 weeks.1
The internal devices, or rather implantable
cardiac monitors (ICMs) or subcutaneous loop
recorders, not having the limits of the external
devices, have opened up a whole new era and
new scenarios in the area of prolonged ECG
monitoring, which is also very interesting for
those involved in sports medicine.2 Smaller
than a pacemaker, once implanted and correctly programmed, these devices can continuously
monitor for many months the ECG of the patients to whom they are applied, performing an
accurate analysis of the cardiac rhythm.
In current clinical practice ICMs are used as
diagnostic tools to assess the symptoms having a
possible arrhythmic origin such as syncope and
palpitations, and in difficult cases of epilepsy
(though the indications for their use in epilepsy
are less defined). Furthermore, thanks to their
ability to automatically record rhythm disorders,
ICMs can also be proposed for the long-term
monitoring of the total arrhythmic load (symptomatic and non) in individuals considered at risk
of developing arrhythmic events. However, their
use in this setting is still at the research stage.
In this review, we will analyse the technical
aspects, the current and emerging indications
in sports medicine (Table I), the limits and the
future developments of ICMs.
Technical characteristics of ICMs
ICMs are small size ECG recorders, with a volume that varies from 6 to 12 cm3 and a weight
which varies from 12-26 g, depending on the
160
tano poco pratici da utilizzare e la loro traccia
ECG non sempre è di qualità adeguata. Inoltre,
essi richiedono continua manutenzione e sono
spesso scomodi e poco tollerati dal paziente. Infine, il loro limite principale consiste nella durata
del monitoraggio, normalmente non superiore alle
4 settimane 1.
I dispositivi interni, vale a dire i monitor cardiaci impiantabili (implantable cardiac monitors,
ICM) o loop recorder sottocutanei, non avendo i limiti di quelli esterni, hanno aperto una nuova era
e nuovi scenari nel campo del monitoraggio ECG
prolungato, molto interessanti anche per chi si occupa di medicina dello sport 2. Più piccoli di un
pacemaker, una volta impiantati e correttamente
programmati, questi dispositivi possono infatti monitorare in modo continuo per molti mesi l’ECG
dei pazienti ai quali vengono applicati, eseguendo
un’accurata analisi del ritmo cardiaco.
Nella pratica clinica corrente gli ICM vengono
utilizzati come strumenti diagnostici per valutare i sintomi di possibile origine aritmica, come le
sincopi e le palpitazioni, e nei casi difficili di epilessia (sebbene le indicazioni per un loro utilizzo
nell’epilessia siano meno definite). Inoltre, per le
loro capacità di registrazione automatica dei disordini del ritmo, gli ICM possono essere proposti
anche per il monitoraggio a lungo termine del carico aritmico totale (sintomatico e non) in soggetti
considerati a rischio di sviluppare eventi aritmici. Il loro impiego in questo setting è ancora però
tutt’oggi oggetto di studio.
Nella presente review, verranno analizzati gli
aspetti tecnici, le indicazioni attuali ed emergenti
in medicina dello sport (Tabella I), i limiti e gli
sviluppi futuri degli ICM.
Caratteristiche tecniche degli ICM
Gli ICM sono dei registratori ECG di dimensioni
ridotte, con un volume che varia da 6 a 12 centimetri cubici e un peso che varia da 12-26 g, in
base al modello e all’azienda produttrice. La batteria dei dispositivi ha una durata prevista che
varia da 3 a oltre 6 anni, permettendo pertanto
un monitoraggio ECG davvero a lungo termine.
Sono dotati di un circuito di memoria “loop” che
permette al paziente, utilizzando un piccolo attivatore esterno da portare con sè, di registrare una
traccia ECG per alcuni minuti prima e alcuni
minuti dopo l’insorgenza di un sintomo. Questa
funzione comporta un grande vantaggio perchè
permette l’utilizzo degli ICM anche nel caso di
sintomi invalidanti per il paziente (per esempio la
sincope), che normalmente impediscono l’impiego
Marzo 2014
GIADA
Figure 1.—Asymptomatic arrhythmic events recorded automatically by implantable cardiac monitors.
Figura 1. — Eventi aritmici asintomatici registrati automaticamente dai monitor cardiaci impiantabili.
model and manufacturing company. The battery of these devices lasts from 3 to more than 6
years, allowing truly long-term ECG monitoring.
They are equipped with a “loop” memory circuit which allows the patient to record an ECG
tracing for a few minutes before and a few minutes after the onset of a symptom using a small
external activator which they can carry with
them. This function implies a great advantage
because it allows the use of ICMs also in the
event of invalidating symptoms for the patient
(for example syncope), which usually prevent
the use of other ECG monitoring devices capable of recording only prospective ECG recordings. Furthermore, with the implementation of
algorithms similar to those present in implantable defibrillators and in pacemakers, ICMs are
Vol. 67 - No. 1
di altri dispositivi di monitoraggio capaci solo di
registrazioni ECG prospettiche. Inoltre, con l’implementazione di algoritmi simili a quelli presenti
nei defibrillatori impiantabili e nei pacemaker, gli
ICM sono in grado di rilevare automaticamente,
cioè senza la necessità di intervento attivo da parte del paziente, ogni tipo di evento aritmico, dalla
bradicardia all’asistolia, dalla fibrillazione atriale
alle tachicardie ventricolari 3, 4 (Figura 1).
Tecnica d’impianto
L’impianto di un ICM è una procedura semplice e solo minimamente invasiva. La metodica
standard per l’impianto prevede alcuni step fondamentali. Dapprima si esegue un mappaggio ECG
sul torace del paziente, per determinare la sede
ottimale d’impianto, generalmente al di sotto della
161
GIADA
able to automatically detect without the need of
the active intervention of the patient, any type
of arrhythmic event, from bradycardia to asystole, from atrial fibrillation to ventricular tachycardia 3, 4 (Figure 1).
Implantation technique
The implantation of an ICM is a simple
procedure and only minimally invasive. The
standard implantation procedure foresees several essential steps. First an ECG mapping is
performed on the patient’s chest, to determine
the optimal implant site, generally below the
left clavicle or at the left parasternal level (Figure 2). The device must be lodged in a position which correctly identifies the R wave and
the P wave in the ECG recording. The ICM is
inserted through a small skin incision of 2 cm
and performed under local anaesthesia, which
serves to prepare a subcutaneous space, the
so-called “pocket” for lodging the device. The
device is then anchored to the muscle to avoid
its migration. Finally, the pocket is closed with
2 or 3 sutures.
To minimise the esthetic and psychological
impact of the small surgical scar, especially in
younger patients such as athletes, other positions for the device have been proposed, for
example in correspondence of the fourth intercostal space at the level of the front left axillary line.5 In girls a submammary position has
been suggested.6 To finish, once a diagnosis
has been obtained, ICMs are easily removed
with a procedure similar to that of the implantation.
Follow-up process
ICM follow-ups, i.e. verifying their correct
operation and the ECG recordings made, can
be performed periodically (usually every 3
months) in the clinic, using an external programmer like that used for pacemakers (similar
to a portable PC), or even daily using a remote
monitoring system, thanks to the current availability of devices equipped with fixed or mobile GSM telephone transmitters and a system
of web-based software (Figures 3-5).
In a symptomatic event, such as a syncope or
palpitation, the patient is asked to go as quickly
as possible to the hospital to verify the ECG
recording of the device, or to transmit the data
stored through the remote monitoring system.
This last characteristic is very promising, since
162
1) Mid-clavicular line; 2) 1st rib; 3) 4th rib; 4) V3 implant site
Figure 2.—Implant site for the implantable cardiac monitors.
Figura 2. — Sede d’impianto dei monitor cardiaci impiantabili.
clavicola sinistra o a livello parasternale sinistro
(Figura 2). Il dispositivo deve essere alloggiato in
una posizione che permetta di identificare correttamente l’onda R e l’onda P nella registrazione ECG. L’inserimento dell’ICM avviene attraverso
una piccola incisione cutanea lunga circa 2 cm e
praticata in anestesia locale, che serve a preparare
uno spazio sottocutaneo, la cosiddetta “tasca”, per
l’alloggiamento del dispositivo stesso. Si effettua poi
un ancoraggio del dispositivo al piano muscolare
per evitarne la migrazione. Infine, la tasca viene
chiusa con 2 o 3 punti di sutura.
Al fine di minimizzare l’impatto estetico e psicologico della piccola cicatrice chirurgica, specialmente nei soggetti più giovani come gli atleti, sono
state proposte altre collocazioni del dispositivo, per
esempio in corrispondenza del quarto spazio intercostale a livello della linea ascellare anteriore
sinistra 5. Nelle ragazze è stata proposta anche un
collocazione sottomammaria 6. Per ultimo, una
volta ottenuta una diagnosi, gli ICM vengono facilmente rimossi con una procedura del tutto simile a quella d’impianto.
Processo di follow-up
Il follow-up degli ICM, cioè la verifica del loro
corretto funzionamento e delle registrazioni ECG
effettuate, può essere eseguito periodicamente (in
genere ogni 3 mesi) in ambulatorio, utilizzando
un programmatore esterno come quello per i pace-
Marzo 2014
GIADA
Figure 3.—Components of the Medtronic system.
Figura 3. — Componenti del sistema Medtronic.
it favours the compliance of patients, allows to
limit the costs related to clinic check-ups and
reduces the diagnosis and consequently therapy times.7
ICMs in the assessment of athletes with
symptoms of possible arrhythmic origin
Symptoms of possible arrhythmic origin such
as syncope and palpitations can occur, in close
relation to effort, even in well-trained athletes.
These symptoms are reported quite often during check-ups to issue sports elygibility and
often, despite an attentive clinical-instrumental
assessment, they remain without any definitive diagnosis. This creates a feeling of alarm
among relations, technical staff and the athletes
themselves. We must not forget that syncope
and palpitations can be the first clinical signs
of malignant arrhythmias associated with heart
disease at risk of sudden death, or the assumption of drugs or doping substances. So, even if
in the majority of cases the prognosis of these
Vol. 67 - No. 1
maker (del tutto simile ad un PC portatile), oppure
anche quotidianamente mediante un sistema di
monitoraggio remoto, grazie all’attuale disponibilità di dispositivi muniti di trasmettitori telefonici
fissi o mobili GSM e un sistema di software webbased (Figure 3-5).
In caso di un evento sintomatico, come un episodio sincopale o di cardiopalmo, al paziente viene
chiesto di recarsi al più presto in ospedale per una
verifica della registrazione ECG del dispositivo, oppure di trasmettere i dati memorizzati attraverso il
sistema di monitoraggio a distanza. Questa ultima
caratteristica è molto promettente, in quanto favorisce la compliance dei pazienti, permette di limitare
i costi relativi al controllo ambulatoriale e riduce il
tempo alla diagnosi e di conseguenza alla terapia 7.
Gli ICM nella valutazione degli atleti con
sintomi di possibile origine aritmica
Sintomi di possibile origine aritmica quali la
sincope e le palpitazioni possono avvenire, in stretta relazione con lo sforzo, anche in atleti ben al-
163
GIADA
Figure 4.—Components of the St. Jude Medical system.
Figura 4. — Componenti del sistema St Jude Medical.
symptoms in the athlete is benign, it is essential
to reach a precise diagnosis, to identify the individuals at risk.
In individuals with syncope and palpitations of unknown origin, prolonged ECG
monitoring is considered the gold standard
in diagnostics.8-10 In fact, it allows a correlation between symptom and cardiac rhythm
and consequently to demonstrate or definitively exclude the presence of an arrhythmic
cause. Therefore, when such symptoms are
clinically important (recurrent, poorly tolerated, associated to traumas or to a decline
in the quality of life) and there is high probability of an arrhythmic origin, the use of the
extended ECG monitoring systems becomes
mandatory. In actual fact, when the athletes
manifest poor compliance with the external
monitoring systems, the symptoms have a
moderate frequency (interval between symptomatic episodes >1 month), or when all the
other investigations are not diagnostic, then
ICMs come into play.
164
lenati. Tali sintomi sono riferiti con una certa frequenza anche durante la visita d’idoneità medico
sportiva agonistica e spesso, nonostante un’attenta valutazione clinico-strumentale, rimangono
senza una diagnosi definitiva. Ciò determina un
senso di allarme tra i familiari, lo staff tecnico e
gli atleti stessi. Non bisogna dimenticare, infatti,
che sincopi e palpitazioni possono rappresentare le
prime espressioni cliniche di aritmie maligne associate a cardiopatie a rischio di morte improvvisa,
o all’assunzione di farmaci o sostanze dopanti.
Quindi, anche se nella maggioranza dei casi la
prognosi di questi sintomi nell’atleta è benigna, risulta fondamentale giungere ad una diagnosi precisa, in modo da individuare i soggetti a rischio.
Nei soggetti con sincopi e palpitazioni rimaste
di origine sconosciuta, il monitoraggio ECG prolungato è considerato il gold standard diagnostico 8-10. Infatti, esso permette una correlazione
sintomo-ritmo cardiaco e quindi di dimostrare o
escludere in modo definitivo la presenza di una
causa aritmica. Pertanto, quando tali sintomi
sono rilevanti dal punto di vista clinico (ricor-
Marzo 2014
GIADA
Figure 5.—Components of the Biotronik system.
Figura 5. — Componenti del sistema Biotronik.
Athletes with syncope of unknown origin
The first field of application of ICMs has been
the assessment of patients with syncope of unknown origin. Numerous studies have demonstrated that in patients with unexplainable syncope, with or without heart disease, elderly or
in paediatric age, ICMs give a greater diagnostic
value than conventional examinations.1, 8 Fur-
Vol. 67 - No. 1
renti, poco tollerati, associati a traumi o a scadimento della qualità di vita) e vi è una elevata
probabilità di una loro causa aritmica, l’utilizzo
dei sistemi di monitoraggio ECG prolungato diventa mandatorio. Nella fattispecie, quando gli
atleti sono poco complianti ai sistemi di monitoraggio esterno, i sintomi hanno una frequenza
non molto elevata (intervallo tra episodi sintomatici >1 mese), oppure quando tutte le altre inda-
165
GIADA
thermore, it has been demonstrated that a diagnostic strategy based on the early use of ICMs
has a more favourable cost-effective ratio than
conventional tests. For the guidelines of the European Society of Cardiology on syncope and
the guidelines of the European Heart Rhythm
Association on the use of the implantable and
external loop recorders, the assessment of patients with syncope of unknown origin, not frequent and of possible arrhythmic origin, are an
indication in class I (strongly recommended)
for the use of ICMs.11
Athletes with palpitations of unknown origin
In athletes with palpitations of unknown origin, conventional diagnostics at times does not
succeed in establishing a diagnosis, above all
in patients with symptoms which are not very
frequent and paroxysmal.12 The RUP study has
demonstrated that, in patients with unexplained
palpitations, the diagnostic return of the conventional strategy is low, while ICMs allow a
larger number of diagnoses, with a more convenient cost-efficacy ratio.13 For the guidelines
of the European Heart Rhythm Association 11
the use of ICMs in assessing the unexplained
palpitations which are clinically important but
infrequent is an indication of class IIa (sufficiently recommended).
Athletes with difficult cases of epilepsy
In clinical practice it is often difficult to distinguish syncope from epileptic forms, above
all if the latter, outside of the critical period,
have a normal EEG. In this case too, ICMs can
contribute to clarifying the diagnosis, by demonstrating, in patients erroneously diagnosed as
epileptic and in those in which the diagnosis of
epilepsy was unsure, the presence of important
asystoles during the critical episodes.14-17
Furthermore, there is growing interest in assessing cardiac arrhythmias in epileptic patients,
since epilepsy on its own and the drugs used
for its treatment can be arrhythmogenic. Even if
the clinical relevance of the related epileptic arrhythmias remains not all that clear, several cases of sudden death in epileptic patients known
as SUDEP (sudden unexpected death in epilepsy), have been reported. It has been estimated
that epileptic patients risk sudden death 30%
more than the general population.18 The causes
that can lead to SUDEP are to be found in modifications of respiratory physiology, in the dys-
166
gini risultano non diagnostiche, entrano allora
in gioco gli ICM.
Atleti con sincope di origine sconosciuta
Il primo campo di applicazione degli ICM è
stata la valutazione dei pazienti con sincope di
origine sconosciuta. Numerosi studi hanno dimostrato che nei pazienti con sincope inspiegata, con
o senza cardiopatia, anziani o in età pediatrica,
gli ICM hanno un maggior resa diagnostica rispetto alle indagini convenzionali 1, 8. Inoltre, è stato
dimostrato che una strategia diagnostica basata
sull’impiego precoce degli ICM ha un rapporto costo-efficacia più favorevole rispetto ai test convenzionali. Per le linee guida sulla sincope della Società Europea di Cardiologia e le linee guida della
European Heart Rhythm Association sull’uso dei
loop recorder impiantabili ed esterni, la valutazione dei pazienti con sincope di origine sconosciuta,
non frequente e di possibile origine aritmica, rappresenta un’indicazione in classe I (cioè fortemente raccomandata) per l’impiego degli ICM 11.
Atleti con palpitazioni di origine sconosciuta
Negli atleti con palpitazioni di origine sconosciuta, la diagnostica convenzionale a volte non
riesce a stabilire una diagnosi, soprattutto nei pazienti con sintomi poco frequenti e parossistici 12.
Lo studio RUP ha dimostrato che, in pazienti con
palpitazioni inspiegate, la resa diagnostica della
strategia convenzionale è bassa, mentre gli ICM
consentono un maggior numero di diagnosi, con
un più conveniente rapporto costo-efficacia 13. Per
le linee guida della European Heart Rhythm Association 11 l’uso degli ICM nella valutazione delle
palpitazioni inspiegate, clinicamente rilevanti ma
poco frequenti rappresenta un’indicazione di classe IIa (cioè sufficientemente raccomandata).
Atleti con casi difficili di epilessia
Nella pratica clinica a volte risulta complesso
distinguere una sincope da forme comiziali, soprattutto se quest’ultime, al di fuori del periodo
critico, presentano elettroencefalogramma (EEG)
normale. Anche in questo caso gli ICM possono
contribuire a chiarire la diagnosi, dimostrando,
nei pazienti erroneamente diagnosticati come epilettici e in quelli nei quali la diagnosi di epilessia
non era sicura, la presenza di asistolie signficative
durante gli episodi critici 14-17.
Inoltre, vi è un crescente interesse nella valutazione delle aritmie cardiache nei pazienti epilettici, in quanto l’epilessia di per sé ed i farmaci
Marzo 2014
function of systemic and cerebral circulation,
in the intervention of hormonal and metabolic
factors and, last but not least, in anti-epileptic
drugs. However, the most accredited hypothesis
is that at the base of sudden deaths there are
cardiac factors including ictal bradyarrhythmias, asystole in particular, but also tachyarrhythmia.19 It is, therefore, probable that the study of
epileptic patients at high risk of SUDEP could
be an interesting field of application for ICMs
in the not too distant future. To finish, ICMs
can play an important diagnostic role in difficult
or doubtful cases of epilepsy, in epilepsies resistant to treatments and when it is essential to
exclude the presence of malignant arrhythmias.
The guidelines of the European Heart Rhythm
Association 11 include an indication of class IIb
for the use of ICMs “in patients with suspect
epilepsy but the treatment has proved ineffective
and in those with sure epilepsy with the purpose
of detecting peri-ictal cardiac arrhythmias that
require treatment”.
ICMs in assessing athletes with
asymptomatic arrhythmias
According to national and international literature, asymptomatic athletes with cardiac
rhythm disorders of uncertain clinical meaning (i.e. not associated with evident structural
or electric heart disease after the execution
of appropriate instrumental examinations), or
with suspect arrhythmogenic heart disease, as
a precautionary measure, are considered unfit
for competitive sport. Providing a very long and
extremely accurate real-time monitoring process of the arrhythmic load, ICMs could better
clarify the clinical and prognostic meaning of
such conditions. Through a revision of the COCIS 20 protocols, ICMs could become a part of
the diagnostic process for granting sports elygibility of athletes with problems of rhythm or
with arrhythmogenic heart diseases which are
difficult to interpret.
Due to the lack of sufficient scientific evidence, for the current guidelines of the European Heart Rhythm Association,11 the following
are only emerging and not consolidated indications.
Athletes with atrial fibrillation
The episodes of atrial fibrillation (AF) and of
other atrial arrhythmias are very frequent in the
Vol. 67 - No. 1
GIADA
utilizzati per il suo trattamento possono risultare aritmogeni. Anche se non è ancora del tutto
chiaro la rilevanza clinica delle aritmie epilessiacorrelate, sono stati riportati alcuni casi di morte improvvisa in pazienti epilettici, la cosiddetta
SUDEP (sudden unexpected death in epilepsy).
È stato stimato che i pazienti epilettici hanno un
rischio di morte improvvisa del 30% più elevato
rispetto alla popolazione generale 18. Le cause che
possono portare alla SUDEP sono da ricercare nelle modificazioni della fisiologia respiratoria, nella
disfunzione della circolazione sistemica e cerebrale, nell’intervento di fattori ormonali e metabolici e non da ultimo nei farmaci antiepilettici.
L’ipotesi più accreditata, però, è che alla base delle
morti improvvise ci siano dei fattori cardiaci tra
cui le bradiaritmie ictali, asistolia in particolare,
ma anche tachiaritmie 19. È pertanto verosimile
che lo studio di pazienti epilettici ad alto rischio
di SUDEP potrebbe essere un interessante campo
di applicazione degli ICM nel prossimo futuro. In
conclusione, gli ICM possono giocare un’importante ruolo diagnostico nei casi difficili o dubbi
di epilessia, nelle epilessie resistenti al trattamento
e quando risulti essenziale escludere la presenza
di aritmie maligne. Le linee guida della European
Heart Rhythm Association 11 prevedono una indicazione di classe IIb per l’uso di ICM “nei pazienti
in cui si sospetti l’epilessia ma il trattamento si sia
dimostrato inefficace e in quelli con epilessia certa
allo scopo di rilevare aritmie cardiache peri-ictali
che richiedano un trattamento”.
Gli ICM nella valutazione degli
atleti con aritmie asintomatiche
Secondo la letteratura nazionale e internazionale, gli atleti asintomatici con disturbi del ritmo
cardiaco di incerto significato clinico (cioè non
associati a evidente cardiopatia strutturale o elettrica dopo l’esecuzione delle appropriate indagini
strumentali), o con sospetta cardiopatia aritmogena, in via prudenziale sono considerati non idonei allo sport agonistico. Fornendo un monitoraggio molto prolungato, estremamente accurato e in
tempo reale del carico aritmico, gli ICM potrebbero
chiarire meglio il significato clinico e prognostico di tali condizioni. Attraverso una revisione dei
protocolli COCIS 20, gli ICM potrebbero quindi entrare a far parte dell’iter diagnostico per la concessione dell’idoneità agonistica negli atleti con
disturbi del ritmo o con cardiopatie aritmogene di
difficile interpretazione.
A causa della mancanza di evidenze scientifiche sufficienti, per le attuali linee guida della
167
GIADA
general population and also among athletes.
Asymptomatic paroxysmal episodes are also
very frequent and imply the same thromboembolic risks and of heart failure as those of symptomatic risks.21
In actual fact, the assessment of the total
arrhythmic load of an athlete with atrial fibrillation is often a difficult challenge. Firstly, because there is ample evidence that the presence
of symptoms relates little with fibrillation episodes: many episodes of atrial fibrillation are
asymptomatic and, conversely, many symptoms
apparently attributable to problems of rhythm
(such as palpitations) are not always caused by
atrial arrhythmias.22 Secondly, because shortterm AECG monitoring with external devices
can lead to underestimating the number of relapses of paroxysmal atrial fibrillation.23 All this
ensures that the efficacy of anti-arrhythmic therapy based only on the presence of symptoms
and on traditional follow-up methods generally
tends to be overestimated. Consequently, the
correct recognition of asymptomatic episodes
of atrial fibrillation is essential to verify the real
success of any kind of anti-arrhythmic treatment (pharmacological or ablative) and to assess the need to continue anti-thrombotic therapy.24 ICMs can carry out an important role in
assessing the long-term efficacy of the strategy
to control the rhythm in athletes with atrial fibrillation. In fact, studies are already present in
literature on their use in individuals submitted
to transcatheter ablation for atrial fibrillation.25
Athletes with ventricular arrhythmias
ICMs could be used in the process of assessing athletes without evident heart disease but
with ventricular extrasystole that is frequent,
premature, or associated to ventricular nonsustained tachycardia.26, 27 Another application
to consider could be the long-term monitoring
of athletes with suspect but uncertain forms of
arrhythmogenic heart disease, such as hypertrophic cardiomyopathy, arrhythmogenic cardiomyopathy of the right ventricle, Brugada
syndrome, long QT syndrome, short QT syndrome, catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. The implantation of an ICM
is already recommended by the guidelines of
the European Heart Rhythm Association 11 to
monitor over time those individuals affected by
light forms of arrhythmogenic heart disease and
syncope of unknown origin when the risk of
sudden death is considered moderate and there
168
European Heart Rhythm Association 11, le seguenti
non costituiscono indicazioni consolidate ma solo
emergenti.
Atleti con fibrillazione atriale
Gli episodi di fibrillaztion atriale (FA) e di altre
aritmie atriali sono molto frequenti nella popolazione generale ed anche tra gli atleti. Anche gli episodi parossistici asintomatici sono molto frequenti
e comportano gli stessi rischi tromboembolici e di
insufficienza cardiaca di quelli sintomatici 21.
In effetti, la valutazione del carico aritmico globale di un’atleta con fibrillazione atriale risulta
spesso una sfida difficile. In primo luogo perché
vi è ampia evidenza che la presenza di sintomi
correla poco con gli episodi di fibrillazione: molti
episodi di fibrillazione atriale sono asintomatici e,
di converso, molti sintomi apparentemente attribuibili a disturbi del ritmo (quali ad esempio le
palpitazioni) non sempre sono causati da aritmie
atriali 22. In secondo luogo perchè il monitoraggio
AECG a breve termine con dispositivi esterni può
portare a sottovalutare il numero delle recidive di
fibrillazione atriale parossistica 23. Tutto questo fa
sì che l’efficacia della terapia antiaritmica basata
solo sulla presenza di sintomi e sulle tradizionali metodiche di follow-up tenda generalmente ad
essere sovrastimata. Pertanto, il corretto riconoscimento degli episodi asintomatici di fibrillazione
atriale è essenziale al fine di verificare il reale successo di qualsiasi tipo di trattamento antiaritmico
(farmacologico o ablativo) e per valutare la necessità di continuare la terapia antitrombotica 24. Gli
ICM possono quindi svolgere un ruolo rilevante
nella valutazione dell’efficacia a lungo termine
della strategia di controllo del ritmo negli atleti
con fibrillazione atriale. Infatti, sono già presenti
in letteratura studi sul loro utilizzo in soggetti con
fibrillazione atriale sottoposti ad ablazione transcatetere 25.
Atleti con aritmie ventricolari
Gli ICM potrebbero trovar spazio nella valutazione degli atleti senza cardiopatia evidente ma
con extrasistolia ventricolare frequente, precoce
o associata a tachicardie ventricolari non sostenute 26, 27. Un’altra applicazione da considerare
potrebbe essere il monitoraggio a lungo termine
degli atleti con forme sospette ma non accertate di
malattia cardiaca aritmogena, quali cardiomiopatia ipertrofica, cardiomiopatia aritmogena del
ventricolo destro, sindrome di Brugada, sindrome del QT lungo, sindrome del QT corto, tachicardia ventricolare polimorfa catecolaminergica.
Marzo 2014
is still no indication on the implantation of a
defibrillator.28
Athletes with bradyarrhythmias
ICMs could be useful in assessing asymptomatic athletes with important bradyarrhythmias of uncertain meaning: sinus bradycardias
and severe sinus pauses, bifascicular blocks,
advanced atrioventricular blocks.29, 30 Furthermore, extended ECG monitoring with ICMs
would allow an accurate assessment of the detraining and re-training effects on such rhythm
problems.
Limits and future developments of ICMs
Limits
The subcutaneous implantation of an ICM is
a procedure which requires minimum invasiveness but it can imply the risk of minor complications in the implant site, such as skin erosion
or infections. In literature, this complication
is reported in less than least 1% of patients.11
Even if many steps forward have been made in
new generation appliances, one of the biggest
limitations of ICMs remains the reliability of the
automatic detection of arrhythmias. In fact, it
is not rare that a significant part of the events
automatically recorded reflect only artefacts. To
attempt to overcome these problems of oversensing, it is recommended to pay attention to
the implantation technique (creation of a narrow pocket under the skin and anchorage of
the device to the muscle to avoid movement
artefacts) and to periodically control, above all
in the first weeks after implantation, the algorithms of self-activation and detection parameters.1
With ICMs it is not always easy to distinguish the various forms of supraventricular tachycardia, or to distinguish ventricular
tachycardia from superventricular tachycardia
with aberrant conduction. Therefore, sometimes it may be necessary to perform an electrophysiological assessment to better clarify
the true nature of the arrhythmias recorded.
Finally, another limit of ICMs, in part overcome by the electrocardiographic classification of spontaneous syncope proposed by
Brignole,11 remains the difficulty to differentiate reflex bradyarrhythmia, with a benign
prognosis, from those due to intrinsic disor-
Vol. 67 - No. 1
GIADA
L’impianto di un ICM è già consigliato dalle linee
guida della European Heart Rhythm Association
11 per monitorare nel tempo quei soggetti affetti
da forme lievi di malattia cardiaca aritmogena e
sincope di origine sconosciuta, quando il rischio
di morte improvvisa è considerato non elevato e
non vi è ancora indicazione all’impianto di un
defibrillatore 28.
Atleti con bradiaritmie
Gli ICM potrebbero risultare utili nella valutazione degli atleti asintomatici con importanti bradiaritmie di incerto significato: bradicardia sinusale e
pause sinusali severe, blocchi bifascicolari, blocchi
atrioventricolari avanzati 29, 30. Inoltre, il monitoraggio ECG prolungato con gli ICM consentirebbe
una valutazione accurata degli effetti del de-training e del retraining su tali disturbi del ritmo.
Limiti e sviluppi futuri degli ICM
Limiti
L’impianto sottocutaneo di un ICM è una procedura minimamente invasiva ma può comportare
il rischio di complicanze minori nel sito di impianto, quali erosioni o infezioni cutanee. Nella letteratura, questa complicanza è riportata in meno
dell’1% dei pazienti 11. Anche se molti passi avanti sono stati compiuti negli apparecchi di nuova
generazione, una delle maggiori limitazioni degli
ICM rimane ancora l’attendibilità del rilevamento
automatico delle aritmie. Infatti, non è raro che
una parte significativa degli eventi registrati automaticamente riflettano solo artefatti. Per tentare di superare questi problemi di oversensing, si
raccomanda di prestare attenzione alla tecnica
di impianto (creazione di una tasca sottocutanea
stretta e ancoraggio del dispositivo al piano muscolare in modo da evitare artefatti da movimento)
e di controllare periodicamente, soprattutto nelle
prime settimane dopo l’impianto, gli algoritmi di
autoattivazione e i parametri di rilevamento 1.
Con gli ICM non sempre è facile distinguere tra
loro le varie forme di tachicardia sopraventricolare, o distinguere una tachicardia ventricolare da
una tachicardia sopraventricolare con conduzione aberrante. Pertanto, talvolta può essere necessaria una valutazione elettrofisiologica per meglio
chiarire la vera natura delle aritmie registrate.
Infine, un altro limite degli ICM, in parte superato dalla classificazione elettrocardiografica della
sincope spontanea proposta da Brignole 11, resta
la difficoltà di differenziare bradiaritmie riflesse,
169
GIADA
ders of the cardiac conduction system, with
worse prognostic development.
Future developments
ICMs could be improved and, in addition to
measuring the ECG, they could also measure
other physiological parameters such as arterial
pressure, EEG and subcutaneous impedance,
potentially useful parameters in monitoring patients with syncope and in those with cardiac
insufficiency, respectively. Furthermore, ECG
recordings could provide information not only
on the cardiac rhythm but also on the ST segment, potentially useful in managing patients
with coronary disease and atypical symptoms
or in silent coronary ischemia as it often happens in master athletes. Finally, the miniaturisation of the devices could promote their use by
reducing the esthetic impact and making the
implantation procedure much easier and faster.
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intrinseci del sistema di conduzione cardiaca, a
peggiore evoluzione prognostica.
Sviluppi futuri
Gli ICM potrebbero essere migliorati e misurare oltre all’ECG anche altri parametri fisiologici,
come la pressione arteriosa, l’EEG e l’impedenza sottocutanea, parametri potenzialmente utili
nel monitoraggio dei pazienti con sincope ed in
quelli con scompenso cardiaco, rispettivamente.
Inoltre, le registrazioni ECG potrebbero fornire
informazioni non solo sul ritmo cardiaco, ma
anche sul segmento ST, potenzialmente utili nella gestione dei pazienti con malattia coronarica
e sintomi atipici o nell’ischemia coronarica silente, come spesso avviene negli atleti master. Infine, la miniaturizzazione dei dispositivi potrà
promuoverne l’uso riducendone l’impatto estetico e rendendo più facile e veloce la procedura
di impianto.
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Acknowledgements.—The Authors wishes to thank D. Rosario Conte, Erica Brugin, Valentina Pescatore, Piera Vettori and
Donatella Noventa.
Received on February 13, 2014. - Accepted for publication on February 26, 2014.
Corresponding author: F. Giada, MD, Unit of Sports Medicine, PF Calvi Hospital, via Largo S. Giorgio 3, 30033 Noale, Venice,
Italy. E-mail [email protected]
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Obituary
In memoria
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In memoria di Leonardo Coiana
In memory of Leonardo Coiana
L
a F.M.S.I. ricorda la recente scomparsa nel mese di febbraio del suo illustre socio,
Dott. Leonardo Coiana che nel corso della sua lunga e prestigiosa carriera ha ricoperto incarichi federali di Consigliere, Vice Presidente e Coordinatore dei medici federali
nazionali. Il Dott. Coiana per vent’anni è stato Responsabile medico della FIDAL ed ha
partecipato a sette Olimpiadi e numerose Universiadi; era era membro della F.I.S.U. ed
al 4° mandato di Presidente del C.U.S.I.
Con la sua scomparsa viene a mancare una delle figure più rappresentative della
Medicina dello Sport Nazionale.
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