medicina dello sport
Transcript
medicina dello sport
) SI (I ta e za : icin ) ciz SI di in On d e (I s In cu M a rts Fo ce & itat l epo e ien C n n R Sc tio ts ita or lC Sp na ur Jo V O L U M E 6 4 - N. 3 - S E T T E M B R E 2 0 1 1 MEDICINA DELLO SPORT Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana. Continuazione di: Studi di Medicina e Chirurgia dello Sport, Medicina Sportiva Direttori G. SANTILLI - M. CASASCO Comitato Editoriale N. BACHL (Austria) - F. BENAZZO (Italia) - F. BOTRÈ (Italia) - P. CERRETELLI (Italia) - G. CERULLI (Italia) L. COIANA (Italia) - D. CORRADO (Italia) - J. M. CUMMISKEY (Regno Unito) - A. DAL MONTE (Italia) - F. DE FERRARI (Italia) E. H. DE ROSE (Brasile) - H. H. DICKHUTH (Germania) - L. DI LUIGI (Italia) - P. E. DI PRAMPERO (Italia) - M. FAINA (Italia) 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: Focus On: Sports Science & Medicine (ISI) - SPORT Database, SPORT Discus - BIOSIS La Rivista è citata nel Journal Citation Reports (ISI) con Impact Factor Direzione e Redazione: Federazione Medico-Sportiva Italiana - Viale Tiziano 70 - 00196 Roma. Ufficio grafico, ufficio pubblicità, fotocomposizione, amministrazione - Edizioni Minerva Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126 Torino Tel. (011) 67.82.82 - Fax (011) 67.45.02 - E-mail: [email protected] Web Site: www.minervamedica.it Stampa - Edizioni Minerva Medica - Tipografia di Saluzzo - Corso IV Novembre 29-31 - 12037 Saluzzo (CN) - Tel. (0175) 249405 Fax (0175) 249407 Abbonamento annuo: Italia - Individuale: Cartaceo € 85,00, Cartaceo+Online € 90,00; Istituzionale: Cartaceo € 120,00, Online (Small € 230,00, Medium € 260,00, Large € 300,00, Extra Large € 315,00), Cartaceo+Online (Small € 240,00, Medium € 275,00, Large € 315,00, Extra Large € 330,00); il fascicolo € 35,00. Unione Europea - Individuale: Cartaceo € 145,00, Cartaceo+Online € 155,00; Istituzionale: Cartaceo € 225,00, Online (Small € 230,00, Medium € 260,00, Large € 300,00, Extra Large € 315,00), Cartaceo+Online (Small € 240,00, Medium € 275,00, Large € 315,00, Extra Large € 330,00); il fascicolo € 60,00. Paesi extraeuropei - Individuale: Cartaceo € 160,00, Cartaceo+Online € 170,00; Istituzionale: Cartaceo € 250,00, Online (Small € 255,00, Medium € 285,00, Large € 330,00, Extra Large € 345,00), Cartaceo+Online (Small € 265,00, Medium € 300,00, Large € 345,00, Extra Large € 360,00); il fascicolo € 70,00. Per il pagamento: 1) Gli abbonati possono utilizzare le seguenti forme di pagamento: a) assegno bancario; b) bonifico bancario a: Edizioni Minerva Medica, INTESA SANPAOLO Agenzia n. 18 Torino. IBAN: IT45 K030 6909 2191 0000 0002 917 c) conto corrente postale 00279109 intestato a Edizioni Minerva Medica, Corso Bramante 83-85, 10126 Torino; d) carte di credito Diners Club International, Master Card, VISA, American Express; 2) i soci devono contattare direttamente la Segreteria della Federazione I cambi di indirizzo di spedizione, e-mail o di qualsiasi altro dato di abbonamento vanno segnalati tempestivamente inviando i nuovi e vecchi dati per posta, fax, e-mail o direttamente sul sito www.minervamedica.it alla sezione “I tuoi abbonamenti - Contatta ufficio abbonamenti” I reclami per i fascicoli mancanti devono pervenire entro 6 mesi dalla data di pubblicazione del fascicolo - I prezzi dei fascicoli e delle annate arretrati sono disponibili su richiesta © Edizioni Minerva Medica - Torino 2011 Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, trasmessa e memorizzata in qualsiasi forma e con qualsiasi forma e con qualsiasi mezzo Pubblicazione trimestrale. Autorizzazione del Tribunale di Torino n. 1441 del 15-3-1961. Iscrizione nel registro nazionale della stampa 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 Italiane S.p.A. - Sped. in a.p. - D. L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 N° 46) art. 1, comma 1, DCB/CN NORME PER GLI AUTORI Norme generali Medicina dello Sport, rivista peer-reviewed della Federazione Medico Sportiva Italiana, pubblica articoli scientifici originali su argomenti di medicina dello sport. I manoscritti devono essere preparati seguendo rigorosamente le norme per gli Autori pubblicate in seguito, che sono conformi agli Uniform Requirements for Manuscripts Submitted to Biomedical Editors editi a cura dell’International Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med 1988;105:258-265). L’invio del dattiloscritto sottointende che il lavoro non sia già stato pubblicato e che, se accettato, non verrà pubblicato altrove né integralmente né in parte. Tutto il materiale iconografico deve essere originale. L’iconografia tratta da altre pubblicazioni deve essere corredata da permesso dell’Editore. I dattiloscritti, pervenuti alla Redazione, anche se non accettati per la pubblicazione, non verranno comunque restituiti. I lavori vengono sottoposti in modo anonimo a valutazione da parte di qualificati revisori esterni. Gli scopi della rivista sono quelli di pubblicare lavori di elevato valore scientifico in tutti i settori della Medicina dello Sport. Ai revisori viene chiesto di formulare i loro commenti su un modello apposito e di rispedirlo all’editor entro un mese dal ricevimento. La rivista recepisce i principi presentati nella Dichiarazione di Helsinki e ribadisce che tutte le ricerche che coinvolgano esseri umani siano condotte in conformità ad essi. La rivista recepisce altresì gli International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals raccomandati dalla WHO e richiede che tutte le ricerche su animali siano condotte in conformità ad essi. Il lavoro deve essere accompagnato dalla seguente dichiarazione firmata DA TUTTI GLI AUTORI: «I sottoscritti Autori trasferiscono la proprietà dei diritti di autore alla rivista Medicina dello Sport. Dichiarano che l’articolo è originale, non è stato inviato per la pubblicazione ad altra rivista, e non è stato già pubblicato. Essi dichiarano di essere responsabili della ricerca, che hanno progettato e condotto e di aver partecipato alla stesura e alla revisione del manoscritto presentato, di cui approvano i contenuti. Si impegnano a segnalare conflitti di interesse, in particolare eventuali accordi finanziari con ditte farmaceutiche o biomedicali i cui prodotti siano pertinenti all’argomento trattato nel manoscritto. Nel caso di studi condotti sugli esseri umani gli Autori riferiscono che lo studio è stato approvato dal comitato etico e che i pazienti hanno sottoscritto il consenso informato. Dichiarano inoltre che la ricerca riportata nel loro lavoro è stata eseguita nel rispetto della Dichiarazione di Helsinki 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 revisione editoriale. 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 sezioni. Medicina dello Sport riserva uno spazio per la pubblicazione gratuita di tesi di Specializzazione in Medicina dello Sport giudicate degne di stampa dalle rispettive Scuole nel numero massimo di due per numero sotto forma di estratto della lunghezza di sei pagine di stampa per ciascuna. Dattiloscritti I lavori, in lingua italiana o inglese, devono essere inviati alla redazione online raggiungibile dal sito Edizioni Minerva Medica: www.minervamedica.it Gli autori che desiderino sottomettere i loro manoscritti devono collegarsi al sito www.minervamedica.it e accedere alla sezione “Online submission”. Accedendo per la prima volta, gli Autori devono creare il proprio account cliccando su “Create new account”. Dopo aver creato l’account, potrà incominciare la sottomissione dei manoscritti attraverso la piattaforma online indirizzando il lavoro alla Rivista “Medicina dello Sport”. Per loggarsi, basterà inserire il proprio username e la propria password e cliccare su “Login” seguendo le istruzioni per la sottomissione di un nuovo manoscritto. I lavori devono inoltre essere spediti in tre copie a “Medicina dello Sport” - Federazione Medico-Sportiva Italiana, Viale Tiziano 70, 00196 Roma. Se il primo Autore è socio della FMSI i dattiloscritti dovranno essere corredati da una fotocopia della tessera FMSI e del rinnovo annuale comprovante la regolarità della sua posizione di socio in quanto, in base alle nuove norme contrattuali, non sarà richiesto alcun contributo stampa e spetteranno n. 20 estratti omaggio con copertina nonché il 10% di sconto sulle tariffe in vigore per ulteriori estratti ed eventuali costi aggiuntivi (traduzioni, fotolito, tabelle, ecc.). 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 7,2 (base)×cm 9,8 (altezza) — cm 15,8 (base)×cm 9,8 (altezza) — cm 15,8 (base)×cm 18,5 (altezza): 1 pagina Gli elaborati devono rispondere rigorosamente alle suddette norme: in difetto non saranno presi in considerazione. La correzione delle bozze di stampa dovrà essere limitata alla semplice revisione tipografica; eventuali modificazioni del testo saranno addebitate agli Autori. Le bozze corrette dovranno essere restituite entro 15 giorni a medicina dello sport - Edizioni Minerva Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126 Torino. In caso di ritardo, la Redazione della rivista potrà correggere d’ufficio le bozze in base all’originale pervenuto. I moduli per la richiesta di estratti vengono inviati insieme alle bozze. Rivista stampata su acid-free paper. pISSN: 0025-7826 eISSN: 1827-1863 INSTRUCTIONS FOR AUTHORS General regulations Medicina dello Sport, official journal of the Italian Federation of Sports Medicine (FMSI), is an external peer-reviewed scientific journal, published quarterly by Minerva Medica; editors in-chief have the input of a distinguished board of editorial consultants representing multiple disciplines concerned with sports medicine. Medicina dello Sport aims to publish the highest quality material, both clinical and scientific on all aspects of sports medicine; Medicina dello Sport includes research findings, technical evaluations, review articles and in addition provides a forum for the exchange of information on all professional sports medicine issues including education; reviewers are asked to complete a specific form and to return the paper to the Editor, with comments, within one month. The manuscripts submitted for publication must conform precisely to the following instructions for authors and are themselves in conformity with the Uniform Requirements for Manuscripts submitted to Biomedical Editors published by the International Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med 1988;105:258-265). The submission of the manuscript implies that the paper has not previously been published and that, if accepted, it will not be published elsewhere, either in its entirety or in part. All illustrative material must be original. Illustrations taken from other sources must be accompanied by the publisher’s permission. Manuscripts not accepted for publication will not be returned by the publishers. In conformity with the Helsinki Declaration, the journal reiterates that all research involving human beings must be conducted as indicated by the Helsinki Declaration. In conformity with the International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals recommended by the WHO, the journal requires that all research on animals conform to the said principles. Papers must be accompanied by the following declaration signed by ALL THE AUTHORS: “The undersigned Authors transfer the ownership of copyright to the journal MEDICINA DELLO SPORT should their work be published in this journal. They state that the article is original, has not been submitted for publication in other journals and has not already been published. They state that they are responsible for the research that they have designed and carried out; that they have participated in drafting and revising the manuscript submitted, which they approve in its contents. They agree to inform Minerva Medica of any conflict of interest that might arise, particularly any financial agreements they may have with pharmaceutical or biomedical firms whose products are pertinent to the subject matter dealt with in the manuscript. In the case of studies carried out on human beings, the authors confirm that the study was approved by the ethics committee and that the patients gave their informed consent. They also state that the research reported in the paper was undertaken in compliance with the Helsinki Declaration and the International Principles governing research on animals”. The authors implicity accept the fact that their paper will be presented anonymously for examina- tion by the Editorial Board and for editorial revision if accepted. EDITORIALS are commissioned by the Editor. They should deal with topics of major importance on which the authors expresses a personal opinion. Editorials should not be subdivided into sections. Medicina dello Sport reserves a certain number of pages for the publication without charge of a maximum of two graduate theses pertaining to sports medicine and judged to be worthy of publication by the schools in questions. They will be printed in the form of abstracts of six printed pages each. Manuscripts Manuscripts, in Italian or English, should be submitted directly to the online Editorial Office at the 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 account by clicking on “Create new account”. You will need to create an account in order to upload your manuscript to the online platform choosing the Journal “Medicina dello Sport”. Enter your username and password and click on "Login". Then follow the instructions on 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 revewal should accompany the manuscript. According to the new contract regulations, no contribution will be due for printing costs and the author will receive 20 free reprints with cover and a discount of 10% on rates for extra reprints and any additional costs (translations, photoliths, tables, etc.). The paper should be presented in electronic format (floppy disk and/or CD) and in doublespaced sheets, typed on one side only and subdivided into the following sections: Title page • Coincise title without abbreviations in the original language and accompanied by its translation into the other language. • Name, Surname and Signature of the Authors. • Department and University, Division and Hospital or Body to which each author belongs. • Signature authorising publication of the University Department’s Head, the Hospital’s Chief Medical Officer or the Director of the relevant Body. They should indicate whether “the work is the equal work of all authors”, or specify the role played by each author. • Name, address and telephone number of the author to whom correspondence or proofs should be addressed. • Date of any congresses at which the papers has already been presented. • Mention of any financial assistance or research contracts. • Acknowledgements. Summary and Key words The summary must contain a detailed synthesis of the key elements of the work. The paper must be accompanied by a summary in Italian and one in English, containing no more than 300 words, which should be structured as follows: Objective, Methods, Results, Discussion, Conclusions. A maximum of 5 key words must also be given, both in Italian and in English. Key words should use the terminology of the Medical Subject Headings (MeSH) in the Index Medicus. Text The text should be composed as follows: Introduction Outlining current knowledge of the topic and the purpose of the study, and explaining why the results are being published. Materials and methods A description of the clinical, technical or experimental techniques used in the study. Any methods and statistical procedures previously published in detail must be quoted under the appropriate reference numbers. Data referring to the material must be expressed fully and precisely, but also simply and concisely. Authors must comply strictly with the Guidelines for Statistical Reporting in Articles for Medical Journals (Ann Int Med 1988, 108 266-273). The generic name, dose and method of administration must be given for all drugs; no manufacturer’s brand names will be accepted. Symbols and signs must be explained the first time they appear in the text and must conform to international standards. Results These should be reported in the form of tables and graphs, if necessary statistically processed using illustrative material, and presented concisely in the text, avoiding comments and interpretations. Discussion of results and conclusions This section comments on the results in terms of their relevance to clinical practice and experimental research and may compare the results with data from the literature. References Works listed under “References” should be given consecutive Arabic number. References to these works in the text should be followed by the relevant number in parentheses. References should be listed in the standard form approved by the International Committee of Medical Journal Editors. Journals. Each Reference entry should give the surname and initial(s) of all authors up to six (if the article has more than six authors, list the first six followed by: “et al.”), the original title of the article, the title of the journal (using Index Medicus abbreviations); year of pubblication; volume number; initial and final page numbers. Standard international punctuation must be adopted. Example: Sutherland DE, Simmons RL, Howard RJ. Intracapsular technique of transplant nephrectomy. Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2. Books and Monographs. In the case of non-periodical publications, authors should list the name of authors and the title, edition, place of publication, publisher and date of publication. Example: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia. IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica, 1987:67-95. Tables Each table should be presented on a separate sheet correctly typed, laid out according to the journal’s own pagination, numbered in Roman figures and briefly titled. Any notes should be added at the foot of the page and not incorporated in the title. Tables must be referred to in the text. Figures Photographs should be submitted in the form of clean copies printed on card. A label on the back should indicate the number in arabic numerals, the title of the article, the name of the first author, the positioning (top or bottom). the photographs should be referred to in the text. Do not write on the back of photographs. Do not scratch them or spoil them with staples. And wording on the figure should be stenciled on in block letters. Only the part essential to the article should be reproduced. Histological photographs should always indicate the magnification ratio and staining method. Captions should be typed onto a separate sheet. Drawings, graphs and diagrams should be produced in black ink on gloss-finish paper or smooth white draftsman’s paper, using stencil lettering where necessary. They may also be produced on a computer. Radiology photographs should be printed on paper. Electrocardiograms, electroencephalograms etc. should be submitted in their original form or photographed, never photocopied. In the case of figures in colour, it should always be stated whether they are to be reproduced in colour or in black and white. Letters, numbers and symbols should be of a size to remain legible when reduced for publication. The ideal sizes for reproduction in this journal are the following: — — — — cm cm cm cm 7.2 7.2 15,8 15,8 (base)×cm (base)×cm (base)×cm (base)×cm 4.8 9,8 9,8 18.5 (height) (height) (height) (height): full page Figures that do not conform precisely to the above standards will not be accepted for publication. Any changes to the proofs should be confined to typographical corrections. Any modifications to the text will be charged to the authors. Corrected proofs should be returned within 15 days to Medicina dello Sport - Edizioni Minerva Medica Corso Bramante 83-85 - I-10126 Torino. In the event of delay, the Editorial Board will be entitled to make its own corrections on the basis of the original already received. Forms for requests for extracts will be sent out with the proofs. Journal printed on acid-free paper. pISSN: 0025-7826 eISSN: 1827-1863 MEDICINA DELLO SPORT Vol. 64 Settembre 2011 Numero 3 INDICE 213 269 Confronto sulla lunghezza e forza muscolare degli arti inferiori tra atleti affetti e non affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea Zhang Y., Chen L., Zhu W., Liu X., Chen D. AREA FISIOLOGICA Mousavi L. S., Norasteh A. A. Relazione tra attività fisica e ambiente a Shanghai, Cina: analisi e valutazione in adulti con età compresa tra 45 e 80 anni 285 231 Test da campo nel Minibasket in carrozzina Delussu A. S., Brunelli S., Averna T., Polidori L., Di Giusto C., Damas Ntendarere D., Traballesi M. L’effetto del training aerobico sul controllo glicemico, sulla forma fisica e sui fattori di rischio cardiovascolare in pazienti con diabete di tipo 2 moderato e severo Mohebbi H., Rohani H., Esfahani M. 297 243 Profilo della performance in calciatori italiani d’elite Eirale C., Bisciotti G. N., Sannicandro I. Effetti di un Circuit-Training per lo sviluppo della forza di otto settimane sull’immagine corporea e l’ansia di studenti universitari non allenati Rahmani-Nia F., Arazi H., Rahimi R., Piri-Kurd K., Hossaini K. 257 AREA MEDICA Caratteristiche della valvola aortica bicuspide in una popolazione sportiva non top-level valutata in un periodo di oltre 16 anni Poletti G., Piolanti S., Cellini M. Vol. 64 - N. 3 309 AREA ORTOPEDICA Innesti ossei in traumatologia sportiva Francavilla V. C., Triolo V., Sutera R., Quattrocchi A., Iovane A., Francavilla G. MEDICINA DELLO SPORT XIII INDICE 317 335 Efficacia dei fattori di crescita derivati dalle piastrine nel trattamento dello strappo muscolare: descrizione di un caso-controllo Il baseball CASI CLINICI Borrione P., Prereira Ruiz M. T., Giannini S., Di Gianfrancesco A., Pigozzi F. LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G. 347 323 Effetto della camminata a passo sostenuto sulle persone affette da ipertensione che assumono farmaci antiipertensivi: un trial clinico Karatosun H., Numan Tamer M. 351 FORUM La prescrizione medica dell’esercizio fisico: esperienza di un modello applicativo per la popolazione generale 329 Maone A., Stefani L., Mascherini G., Galanti G. Elevazione del tratto ST durante test ergometrico in atleta amatoriale. Diagnosi e trattamento estemporaneo in centro di medicina sportiva Marzullo M., Manganiello M., Martello R., Palumbo G. XIV LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT NEI FASCICOLI 365 CONGRESSI MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 MEDICINA DELLO SPORT Vol. 64 September 2011 No. 3 CONTENTS 213 269 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes with and without patellofemoral pain syndrome Zhang Y., Chen L., Zhu W., Liu X., Chen D. PHYSIOLOGICAL AREA Mousavi L. S., Norasteh A. A. Relationship between physical activity and environment in Shanghai, China: analysis and evaluation in adults aged 45-80 285 231 Delussu A. S., Brunelli S., Averna T., Polidori L., Di Giusto C., Damas Ntendarere D., Traballesi M. The effect of aerobic training on glycemic control, fitness, and cardiovascular risk factors in patients with mild and severe type 2 diabetes 243 297 Field tests in wheelchair Mini-basketball Performance profile in elite Italian football players Eirale C., Bisciotti G. N., Sannicandro I. Mohebbi H., Rohani H., Esfahani M. Effects of an eight-week circuit strength training program on the body images and anxiety in untrained college students Rahmani-Nia F., Arazi H., Rahimi R., Piri-Kurd K., Hossaini K. 257 MEDICAL AREA Characteristics of the bicuspid aortic valve in non top-level athletes: a retrospective review of 16 years Poletti G., Piolanti S., Cellini M. Vol. 64 - N. 3 309 ORTHOPEDIC AREA Bone grafts in sports traumatology Francavilla V. C., Triolo V., Sutera R., Quattrocchi A., Iovane A., Francavilla G. MEDICINA DELLO SPORT XV CONTENTS 317 335 Effect of platelet-released growth factors on muscle strains: a case control report The baseball CASE REPORTS SPORT MEDICINE … FOR SPORT Borrione P., Prereira Ruiz M. T., Giannini S., Di Gianfrancesco A., Pigozzi F. Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G. 347 323 Effect of brisk walking on people with hypertension using antihypertensive drugs: a clinical trial Karatosun H., Numan Tamer M. SPORT MEDICINE … FOR SPORT IN PAST ISSUES 351 FORUM Medical prescription of physical exercise: an applied model for the general population 329 ST-segment elevation during the treadmill exercise test in an amateur athlete: diagnosis and extemporaneous treatment in a Sports Medicine Centre Marzullo M., Manganiello M., Martello R., Palumbo G. XVI Maone A., Stefani L., Mascherini G., Galanti G. 365 CONGRESS MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Physiological area Area fisiologica MED SPORT 2011;64:213-29 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes with and without patellofemoral pain syndrome Confronto sulla lunghezza e forza muscolare degli arti inferiori tra atleti affetti e non affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea L. S. MOUSAVI, A. A. NORASTEH Department of Sport Injury and Corrective Exercise, Faculty of Physical Education and Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran SUMMARY Aim. Development of patellofemoral pain syndrome is considered multifactorial. Muscle tightness or shortness and muscle strength is challengeable issue in athlete with patellofemoral pain syndrome. The aim of this study was to investigate the muscle length and strength of lower extremity in athletes with and without patellofemoral pain syndrome. Methods. Thirty female athletes (15 patellofemoral pain, 15 controls) were assessed for hamstring (SLR), quadriceps (ELY), gastrocnemious, soleus muscles length with use of universal goniometer, hip external rotators and abductors strength with use of hand held dynamometer and Visual Analog Scale (VAS) scores for pain. Results. The patellofemoral pain group had significantly lesser hamstring length (P=0.046), hip external rotators (P=0.028) and abductors (P=0.001) strength did the control group. Athletes with patellofemoral pain demonstrated significantly increase length of soleus (P=0.026) and gastrocnemius (P=0.028) muscles compared to control group (P<0.05). Conclusion. This study found that athletes with patellofemoral pain had longer plantarflexors, shorter hamstring, weaker hip external rotators and abductors. It is not obvious whether these are a cause or effect of the condition. We suggested that perhaps gluteus maximus weakness play a part in plantarflexors lengthening and hamstring shortening. Further study is suggested to investigate how muscle length and strength changes with rehabilitation, and the relationship with pain. Key words: Athletes - Patellofemoral pain syndrome - Knee joint. RIASSUNTO Obiettivo. Lo sviluppo della sindrome dolorosa femoro-rotulea è ritenuto multifattoriale. In merito agli atleti affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea, tensione o brevità muscolare e forza muscolare rappresentano un tema discusso. L’obiettivo di questo studio è stato analizzare la lunghezza e la forza muscolare degli arti inferiori in atleti affetti e non affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea. Metodi. Trenta atlete di sesso femminile (15 con dolore femoro-rotuleo , 15 appartenenti al gruppo di controllo) sono state valutate su tendine del ginocchio (sollevamento della gamba tesa), quadricipite (test di ELY), gastrocnemio, lunghezza del muscolo soleo tramite l’utilizzo del goniometro universale, su rotatori esterni dell’anca e forza degli adduttori tramite l’utilizzo del dinamometro manuale e della scala analogica visiva (SAV) per l’intensità del dolore Risultati. Il gruppo affetto da dolore femoro-rotuleo presentava lunghezza del tendine del ginocchio (P=0,046), rotatori esterni dell’anca (P=0,028) e forza degli adduttori (P=0,001) significativamente inferiori rispetto al gruppo di controllo. Nelle atlete con dolore femoro-rotuleo la lunghezza dei muscoli soleo (P=0,026) e gastrocnemio (P=0,028) era significativamente maggiore rispetto al gruppo di controllo (P<0,05). Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 213 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes Conclusioni. il presente studio ha evidenziato che le atlete affette da dolore femoro-rotuleo presentavano flessori plantari più lunghi, tendine del ginocchio più corto, rotatori esterni dell’anca e adduttori più deboli. Non è chiaro se questi siano una causa o un effetto della loro condizione. Abbiamo indicato che, probabilmente, la debolezza del grande gluteo svolge un ruolo nell’allungamento dei flessori plantari e nell’accorciamento del tendine del ginocchio. Si consigliano ulteriori studi per analizzare in che modo la lunghezza e la forza dei muscoli mutino con la riabilitazione e per studiare la relazione con il dolore. Parole chiave: Atleti - Dolore patellofemorale, sindrome - Ginocchio, articolazione. P atellofemoral pain syndrome (PFPS) is one of the most common abnormalities of the knee joint in sports medicine.1 The incidence of PFPS dependents on sex and age that being more common in females and young adults.2-4 The etiology and progression of PFPS are often associated with excessive patellofemoral joint stress. While the largest sesamoid bone in the body, the patella provides to increase the moment arm of the quadriceps. This advances the capacity of this muscle to produce knee extension torque. For itself, the inert articular cartilage is subject to joint reaction forces among 7 to 20 times body weight through running and squatting, respectively.5 Its static and dynamic segments manage the biomechanics of the patellofemoral joint. The main dynamic components are the four parts of the quadriceps femoris, the adductor Magnus and longue, the pes anserine group, and the biceps femoris.6 physicians imagine PFPS occur for the cause that the hip muscles become relatively short as compared with the length of femur, insertion excessive strain on the muscles the cross the knee.7 Piva et al.8 used a cross-sectional design to compare quadriceps length in subjects with and without PFPS and reported patients with PFPS demonstrated significantly less length of the quadriceps compared to healthy control subjects. Witvrouw et al.9 reported that young athletes that developed PFPS had a lesser amount of quadriceps length than subjects without PFPS did. Smith et al.7 reported decreased quadriceps length in elite figure skaters with PFPS. Restricted hamstrings length has been theorized also to need higher quadriceps force production to conquer the passive resistance existing by the hamstrings or to cause a minor knee flexion throughout sport activities, both of which can result in increased patellofemoral joint reaction forces. 214 L a sindrome dolorosa femoro-rotulea (SDFR) è una delle anomalie del ginocchio più comuni presenti in medicina dello sport 1. L’incidenza della SDFR, che dipende da sesso ed età, risulta più comune nelle donne e nei giovani adulti 2-4. L’eziologia e la progressione della SDFR sono spesso associate a un eccessivo stress articolare femoro-rotuleo. Visto che la rotula è l’osso sesamoide più grande del corpo umano, consente di aumentare il braccio di leva dei muscoli quadricipiti. Questo migliora la capacità del muscolo di eseguire una torque di estensione del ginocchio. Di per sé la cartilagine articolare inerte è soggetta a forze di reazione congiunte da 7 a 20 volte il peso corporeo rispettivamente durante la corsa e lo squatting 5. I suoi segmenti statici e dinamici gestiscono le biomeccaniche dell’articolazione femoro-rotulea. Le principali componenti dinamiche sono le quattro parti del quadricipite femorale, l’adduttore Magnus e lungo, il sartorio e il bicipite femorale 6. I medici ritengono che la SDFR si verifichi poichè i muscoli dell’anca, a causa dell’aggiunta di sforzi eccessivi sui muscoli che incrociano il ginocchio, diventano relativamente brevi rispetto alla lunghezza del femore 7. Piva et al.8 hanno utilizzato un disegno trasversale per confrontare la lunghezza dei quadricipiti in soggetti affetti o non affetti da SDFR e hanno rilevato che i pazienti affetti da SDFR presentavano una lunghezza dei quadricipiti significativamente inferiore rispetto ai soggetti sani appartenenti al gruppo di controllo. Witvrouw et al.9 hanno rilevato che giovani atleti in cui si era sviluppata la SDFR presentavano una lunghezza totale dei quadricipiti inferiore ai soggetti non affetti da SDFR. Smith et al.7 hanno segnalato la lunghezza ridotta dei quadricipiti in pattinatrici di figura d’elite affette da SDFR. È stato inoltre teorizzato che la limitata lunghezza del tendine necessita di una produzione di forza più elevata da parte dei quadricipiti per vincere la resistenza passiva assicurata dai tendini o per produrre una flessione minore del ginocchio durante le attività sportive, entrambe delle quali possono determinare maggiori forze di reazione dell’articolazione femoro-rotulea. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes Whitehead et al.10 investigate effect of simulated hamstring shortening on gait in normal subjects. Simulated short hamstrings caused the toe-walk and thus the ankle joint centre became higher, also led to early dorsiflexion and plantarflexion of the ankle. The plantar flexors substituted the role of the hamstrings in vertical excursion to let forward progression.11, 12Also Whitehead et al.10 reported that simulated hamstring shortening result in excessive posterior tilted of pelvis, consequently directly reduced the ability of the pelvis to sustain natural rotation and obliquity. In normal gait, pelvic obliquity allows even sequence of the centre of mass. Spatiotemporal gait characteristics included gait velocity, stride length, cadence, stride duration, and support time. Speed, step and stride length decreased since the simulated hamstrings shortened. Declining stride length directly reduces speed 12, 13 because of reduced knee extension in terminal swing Stride length was decreased, which caused early primary contact.10 Whyte et al.14 compare patellofemoral joint (PFJ) stress during squatting in persons with reduced hamstring length and individuals without reduced hamstring length. They reported increased PFJ reaction force during squatting in the individuals who had reduced hamstring length and suggested that an increase in hamstring force production associated with reduced hamstring length might have several results. Possibly, with hamstring activity Posterior tibial translation happen, that result in the quadriceps moment arm decreasing effectively. A decrease in the quadriceps moment arm may cause a compensatory increase in quadriceps force and then an increase in knee extensor moment. Thus, an increased net knee extensor moment, because of posterior tibial translation, may explain increased PFJ reaction force. White et al.15 reported that hamstring length was significantly shorter in patients with PFPS, by an average of 8. Piva et al.8 reported that hamstring length was significantly shorter in patients with PFPS than controls, by an average of 9. Smith et al.7 reported that hamstring length was correlated with patellofemoral pain. In contrast, Witvrouw et al.9 found that hamstring length did not differ significantly between young athletes who did and who did not develop PFPS. Therefore, it is unclear whether hamstring muscles are shorter in PFPS patients than asymptomatic subjects. Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI Whitehead et al.10 hanno analizzato l’effetto di un accorciamento simulato del tendine del ginocchio sull’andatura di soggetti normali. L’accorciamento simulato del tendine ha determinato la deambulazione in punta di piedi innalzando il centro dell’articolazione della caviglia e comportando inoltre una precoce dorsiflessione e plantaflessione della caviglia. La plantaflessione sostituiva il ruolo dei tendini in escursione verticale per consentire la progressione in avanti. 11, 12Inoltre, Whitehead et al.10 hanno rilevato che l’accorciamento simulato del tendine provoca un’eccessiva inclinazione posteriore del bacino e, conseguentemente, una riduzione diretta della capacità del bacino di sostenere la naturale rotazione e l’obliquità. Nell’andatura normale, l’obliquità pelvica permette anche la sequenza del baricentro. I parametri spazio-temporali della deambulazione includevano la frequenza del passo, la lunghezza, la cadenza, la durata e tempo di supporto. Frequenza, cadenza e lunghezza del passo sono diminuite dal momento in cui il tendine simulato è stato accorciato. Calando la lunghezza del passo, se ne riduce direttamente la velocità 12, 13. La lunghezza del passo che causava un contatto primario precoce risulta diminuita a causa della ridotta estensione del ginocchio nell’oscillazione terminale 10. Whyte et al.14 hanno messo a confronto lo stress dell’articolazione femoro-rotulea (PFJ) durante lo squatting in persone con e senza lunghezza ridotta del tendine del ginocchio. Hanno rilevato che gli individui con lunghezza ridotta del tendine del ginocchio presentavano, durante lo squat, una forza di reazione maggiore della PFJ e hanno indicato che un aumento della produzione della forza del tendine del ginocchio associata a una lunghezza ridotta del tendine stesso potrebbe comportare effetti diversi. Verosimilmente l’attività del tendine del ginocchio comporta una traslazione tibiale posteriore che porta il braccio di leva dei muscoli quadricipiti ad avere un calo effettivo. Una riduzione nel braccio di leva dei muscoli quadricipiti può comportare un aumento compensatorio della forza del quadricipite e un aumento conseguente del momento estensore del ginocchio. Quindi, un aumento netto del momento estensore del ginocchio, causato della traslazione tibiale posteriore, può spiegare l’aumentata forza di reazione della PFJ. White et al.15 hanno rilevato che la lunghezza del tendine del ginocchio risultava significativamente inferiore nei pazienti affetti da SDFR secondo una media di 8°. Piva et al.8 hanno rilevato che la lunghezza del tendine del ginocchio risultava significativamente inferiore nei pazienti affetti da SDFR rispetto al gruppo di controllo secondo una media di 9°. Smith et al.7 hanno riscontrato che la lunghezza del tendine del ginocchio risultava corre- MEDICINA DELLO SPORT 215 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes Shortening of the gastrocnemius and soleus length is associated with restricted ankle dorsiflexion.16 Limited ankle dorsiflexion throughout gait may result in excessive subtalar joint pronation and tibial internal rotation to achieve further range of motion for the terminal stance phase of gait and so increased patellofemoral stresses.8 Piva et al.8 reported that patients with PFPS demonstrated significantly less length of the gastrocnemius, soleus compared to control subjects. Witvrouw et al.9 reported that young athletes who developed PFPS had decreased gastrocnemius length. In contrast, Messier et al.17 compared gastrocnemius length between runners with and without PFPS and found no differences between the two groups. Hip abduction and external rotation musculature contribute to pelvic stability and leg alignment through activities via eccentrically controlling femoral internal rotation and influencing hip adduction.8, 18 The capability to control Hip adduction and internal rotation may depend on the strength of proximal muscle groups that are antagonistic to these movement tendencies. In the absence of adequate proximal strength, the femur may adduct or internally rotate, further increasing lateral patellar contact stress.19 Activities with this malalignment may ultimately result in the retropatellar articular cartilage damage that commonly associated with PFPS. Piva et al.8 reported that subjects with PFPS did not difference hip abduction and hip external rotation strength when compared to a control group. In contrast, Ireland et al.19 examined whether females with PFPS are more likely to demonstrate hip abduction or external rotation weakness than a similar, asymptomatic, age-matched control group. They reported that subjects with PFPS demonstrated less hip abduction and hip external rotation strength than the controls. In another study, Mascal et al.20 reported that both subjects were able to go back to their inventive levels of function and skilled a significant decrease in pain and decreased hip internal rotation, hip adduction, and contralateral pelvic drop through the stance phase of gait.The purpose of this investigation was to examine hip muscle length and strength in athlete with PFPS and without it. It is hypothesized that athlete with PFPS will demonstrate decreased hip abduction and external rotation strength and limited flexibility of the quadriceps, hamstrings, 216 lata al dolore femoro-rotuleo. In contrapposizione, Witvrouw et al.9 hanno scoperto che la lunghezza del tendine del ginocchio di giovani atleti in cui si è sviluppata la SDFR non differisce significativamente da quella di giovani atleti in cui non si è sviluppata la SDFR. Quindi, non risulta chiaro se i muscoli del tendine del ginocchio siano più corti nei pazienti affetti da SDFR rispetto ai soggetti asintomatici. L’accorciamento del gastrocnemio e la lunghezza del soleo sono associati alla dorsiflessione limitata della caviglia 16. La dorsiflessione limitata della caviglia durante la deambulazione può comportare una pronazione sottoastragalica e rotazione interna della tibia eccessive per realizzare la serie di movimenti volti alla fase di appoggio terminale della deambulazione e quindi ad aumentati stress femoro-rotulei 8. Piva et al.8 hanno rilevato che i pazienti affetti da SDFR mostravano una lunghezza del gastrocnemio e del soleo significativamente inferiori rispetto ai soggetti del gruppo di controllo. Witvrouw et al.9 hanno riscontrato che i giovani atleti in cui si era sviluppata la SDFR presentavano una ridotta lunghezza del gastrocnemio. In contrapposizione, Messier et al.17 hanno confrontato la lunghezza del gastrocnemio tra corridori affetti o meno da SDFR e non hanno riscontrato differenze tra i due gruppi. L’abduzione dell’anca e la rotazione esterna della muscolatura contribuiscono alla stabilità pelvica e all’allineamento delle gambe durante le attività controllando eccentricamente la rotazione interna del femore e correggendo l’abduzione dell’anca 8, 18. La capacità di controllare l’abduzione dell’anca e la rotazione interna possono dipendere dalla forza dei gruppi muscolari prossimali che sono antagonisti rispetto a queste tendenze di movimento. In assenza di un’adeguata forza prossimale, il femore può addurre o ruotare internamente, aumentando ulteriormente lo stress laterale da contatto della rotula 19. Le attività svolte con questo disallineamento possono comportare, in definitiva, il danno della cartilagine articolare retrorotulea che viene associata comunemente alla SDFR. Piva et al.8 hanno rilevato che i soggetti affetti da SDFR non presentano differenze nell’abduzione dell’anca e nella rotazione esterna dell’anca rispetto al gruppo di controllo. In contrapposizione, Ireland et al.19 hanno verificato se le donne affette da SDFR siano più soggette a mostrare abduzione dell’anca o debolezza nella rotazione esterna rispetto a donne simili, asintomatiche e di pari età appartenenti al gruppo di controllo. Hanno riscontrato che i soggetti affetti da SDFR mostravano abduzione dell’anca e forza di rotazione esterna dell’anca inferiori rispetto al gruppo di controllo. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes gastrocsoleus and soleus muscles versus their nonsymptomatic. The aim of sports medicine should be to maintain athlete’s healthy, pain free, and able to enjoy their sport and physical activity for years to come. If this research determines the being there of specific impairments in athletes with PFPS or that there is a set of impairments that better discriminate athletes with and without PFPS, it could direct future study to determine whether a rehabilitation program planned to get better these impairments would result in better outcomes in these athletes. Materials and methods Subject included 30 female athletes (15 athletes with patellofemoral pain and 15 healthy athletes): dominant limb and fields of sport matched. They were 21 to 34 years of age. Subjects in PFPS group were included in the study if had a history of insidious onset not related to trauma, had pain in one or both knees, had a duration of symptoms greater than 1 year, and had pain with at least 3 of the following: manual compression of the patella against the femur at rest or while performing a quadriceps contraction with the knee extended, palpation of the posteromedial and posterolateral borders of the patella, resisted isometric quadriceps muscle contraction at 60° of flexion, squatting, stair climbing, kneeling, or prolonged sitting.21 Subjects with PFPS were excluded from the study if they had any of the following: 1. history of patellar dislocation 2. knee surgery; 3. a concomitant diagnosis of bursitis, systemic arthritis, ligamentous knee injury or laxity, peripatellar tendonitis, plica syndrome, Sinding-Larsen-Johansson disease, OsgoodSchlatter disease, infection of the knee, or cancer; 4. musculoskeletal or neurological impairment in lower extremity; 5. low back pain; 6. physiotherapy in last 3 month; 7. pregnancy. Athletes with patellofemoral pain were examined by an orthopedic surgeon and after recognizing patellofemoral pain and ensuring no other illness were referred to the researcher. Asymptomatic subjects were defined as individuals with pain-free knees who had Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI In un altro studio, Mascal et al.20 hanno indicato che entrambi i soggetti sono risultati in grado di ritornare ai livelli originari delle funzioni, hanno sperimentato una riduzione significativa del dolore e hanno manifestato una diminuzione nella rotazione interna dell’anca, nell’abduzione dell’anca e nella caduta controlaterale della pelvi durante la fase di appoggio della deambulazione. L’obiettivo del presente studio è stato di analizzare la lunghezza e la forza muscolare dell’anca in atleti affetti o meno da SDFR. Si ipotizza che gli atleti affetti da SDFR mostreranno abduzione dell’anca e forza di rotazione esterna dell’anca ridotte e limitata flessibilità dei quadricipiti, dei tendini, e dei muscli gastrosoleo e soleo rispetto ai soggetti asintomatici. Lo scopo della medicina dello sport dovrebbe essere mantenere l’atleta in salute, senza dolore e in grado di praticare sport e attività fisica negli anni a venire. Nel caso in cui il presente studio dovesse determinare la presenza di menomazioni specifiche negli atleti affetti da SDFR o la presenza di una serie di menomazioni tali da discriminare maggiormente gli atleti affetti o non affetti da SDFR, si potrebbero indirizzare gli studi futuri in modo da determinare se un programma di riabilitazione pianificato per migliorare queste menomazioni potrebbe portare a risultati migliori in questi stessi atleti. Materiali e metodi I soggetti dello studio includevano 30 atlete donne (15 atlete affette da dolore femoro-rotuleo e 15 atlete sane): arto dominante e area sportiva abbinati. Erano di età compresa tra i 21 e i 34 anni. I soggetti appartenenti al gruppo affetto da SDFR sono stati inclusi nello studio se avevano una storia di esordio insidioso non legato al trauma, se manifestavano dolore a una o a entrambe le ginocchia, se presentavano durata dei sintomi superiore a 1 anno e se avvertivano dolore con almeno 3 tra: compressione manuale della rotula contro il femore a risposo o durante l’esecuzione di una contrazione del quadricipite con il ginocchio steso, palpazione della faccia postero-mediale e postero-laterale della rotula, mantenuta contrazione isometrica del quadricipite a 60° di flessione, squatting, salita delle scale, inginocchiamento o prolungata posizione seduta 21. I soggetti affetti da SDFR sono stati esclusi dallo studio in presenza di: 1. Storia di lussazione della rotula 2.Intervento chirurgico al ginocchio 3. Una diagnosi concomitante di borsite, artrite sistemica, lesione o lassità legamentosa del ginocchio, tendinite perirotulea, sindrome della plica, sindrome di Sinding-Larsen-Johansson, sindrome MEDICINA DELLO SPORT 217 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes never had significant knee or lower extremity pathology or surgery. All subjects completed a visual analogue scale (VAS) for usual pain.22 The athletes reported a VAS on a 0–10-point scale during at least two activities such as squatting, prolonged sitting, ascending or descending stairs, running, or jumping. The VAS has been shown to be a valid and reliable measure of pain.23 Data were collected from the symptomatic leg of the PFPS athletes, and the dominant limb (identified by asking which leg the athlete use to kick a ball as hard as possible) of the controls. The athlete’s self-reported mostaffected side was considered the involved side for subjects with bilateral symptoms. Bilateral symptoms were present in three subjects. Two subjects presented with right-sided symptoms and one subjects had symptoms on left side. Consent form approved by the University of Guilan Institutional Review Board. Demographic details of participants (including age, height, weight, sport history and VAS score) were recorded prior to testing and are shown in Table I. Each participant before taking part read an information sheet about the study and gave informed consent. Information for each subject was collected in one testing session that lasted approximately 30 minutes. One examiner performed the examination. Before performing this study, we performed a pilot study on 10 healthy and nonathletic subjects to determine the reliability for measuring, to minimize potential bias, and to standardize the measurements techniques. In this study, Because of to avoid the need for subjects excessively change positions and to ensure that the examiner were performing all tests under the same situation Measures in supine were Table I.—Descriptive characteristics of participants mean (standard deviation) values Tabella I. — Caratteristiche descrittive dei partecipanti espresso in valori medi (deviazione standard). PFPS (N.=15) Age (years) Height (cm) Weight (kg) Sport history (years) VAS score 24.70 163.20 55.44 7.71 6.20 (4.39) (5.24) (8.97) (4.34) (1.87) Control (N.=15) 24.10 163.30 56.01 8.40 0 (3.47) (5.29) (7.67) (3.84) (0) PFPS, patellofemoral pain syndrome; VAS, visual analogue scale. 218 di Osgood-Schlatter, infezione del ginocchio o cancro 4. Compromissione muscolo-scheletrica o neurologica degli arti inferiori 5. Mal di schiena 6. Fisioterapia negli ultimi 3 mesi 7. Gravidanza. Le atlete affette da dolore femoro-rotuleo sono state visitate da un chirurgo ortopedico il quale, dopo aver diagnosticato dolore femoro-rotuleo ed essersi accertato della mancanza di ogni altra patologia, ha dato il suo assenso al ricercatore. I soggetti asintomatici sono stati identificati in individui che non presentavano dolore al ginocchio e che non avevano mai avuto significative patologie o interventi chirurgici al ginocchio o agli arti inferiori. Tutti i soggetti hanno completato la scala analogica visiva (SAV) per l’intensità del dolore 22. Le atlete hanno rapportato la SAV a una scala da 0–10 punti durante almeno due attività quali lo squatting, la prolungata posizione seduta, il salire o lo scendere le scale, la corsa o il saltare. La SAV è risultata essere un metodo valido e affidabile di misurazione del dolore 23. I dati sono stati raccolti riferendosi per le atlete affette da SDFR alla gamba sintomatica e per i soggetti appartenenti al gruppo di controllo all’arto dominante (identificato chiedendo quale gamba le atlete utilizzassero per calciare un pallone con più forza possibile). La gamba maggiormente indicata dalle atlete nell’autovalutazione è stata considerata quella di interesse per i soggetti affetti da sintomi bilaterali. I sintomi bilaterali erano presenti in tre soggetti. Due soggetti hanno manifestato sintomi alla parte destra e uno a quella sinistra. Il modulo di consenso è stato approvato dal Review Board istituzionale dell’Università di Guilan. I dettagli demografici dei partecipanti (inclusa età, altezza, peso, percorso sportivo e punteggio SAV) sono stati registrati prima del test e vengono riportati nella Tabella I. Ogni partecipante prima di prendere parte allo studio ha letto un foglio informativo e ha fornito consenso informato. Le informazioni relative a ogni soggetto sono state ricavate sulla base di una sessione di test durata approssimativamente 30 minuti. Un esaminatore ha eseguito il test. Prima di iniziare lo studio abbiamo condotto uno studio pilota su 10 soggetti sani e non atletici per determinare l’affidabilità nelle misurazioni, per minimizzare i bias potenziali e per standardizzare le tecniche di misurazione. Nel presente studio, al fine di evitare la necessità da parte dei soggetti di cambiare eccessivamente posizione e di garantire che l’esaminatore effettuasse tutti i test nelle stesse condizioni, sono state eseguite prima le misurazioni in posizione su- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes performed first, followed by prone, side-lying, and standing positions. The physical examination included both length and strength measurements. A universal goniometer was used to measure muscle length and Strength was measured with a Nicholas hand-held dynamometer (Lafayette Instruments, Lafayette, IN) and to account for individual or group differences in body mass, all strength data were normalized using the following equation: [(kg force/kg body mass) × 100]. The average muscle length of three trials with 5-second pause between trials was recorded. Length measures of the hamstrings, quadriceps, soleus, gastrocnemius and Strength measures of hip external rotators and hip abductor muscles were conducted. Length of the hamstrings was determined by measuring the straight leg raise (SLR). The subject was in the supine position with the knee being tested extended and the other leg flat on the table. An inextensible fabric strap was used to stabilize and eliminate hip flexion of the contralateral limb during testing. The centre of the goniometer placed over the greater trochanter at the hip, and aligned the two goniometer arms with the lateral femoral condyle and the mid axillary line of trunk. Then, the lower extremity was passively lifted to the end range of motion or firm end feel and the measurement recorded in degrees. Length of the quadriceps muscle was determined by ELY test that measuring the knee angle during passive knee flexion, with the subject in the prone position. The centre of the goniometer placed over the lateral femoral condyle, and aligned the two goniometer arms with the lateral malleolus at the ankle and the greater trochanter at the hip. Then, the subject’s knee passively flexed to knee end range of motion. The examiner checked the subject’s pelvis position with the free hand to evade anterior tilting of the pelvis and/or extension of the lumbar spine. The examiner recorded the measurement when the lumbar spine or pelvis first began to go or with the perception of end feel. The length of soleus and gastrocnemius was determined by measuring the quantity of active ankle joint dorsiflexion with the knee flexed at 90° and again with the knee extended, respectively. The subject was in the prone position. Measurement of ankle dorsiflexion with the knee flexed at 90° was used to iden- Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI pina seguite da quelle in posizione prona, sdraiati su un fianco e in piedi. L’esame fisico ha compreso sia le misure relative alla lunghezza sia quelle relative alla forza. Per misurare la lunghezza del muscolo è stato utilizzato un goniometro universale mentre per misurare la forza è stato utilizzato un dinamometro portatile di Nicholas (Lafayette Instruments, Lafayette, IN) e, per spiegare le differenze individuali e di gruppo nella massa corporea, tutti i dati relativi alla forza sono stati normalizzati utilizzando la seguente equazione: [(kg forza/kg massa corporea) × 100]. È stata misurata la lunghezza media del muscolo di tre trial mantenendo 5 secondi di pausa tra i trial stessi. Sono state condotte misurazioni della lunghezza di tendini, quadricipiti, soleo e gastrocnemio e della forza di rotatori esterni dell›anca e muscoli adduttori dell’anca. La lunghezza dei tendini è stata determinata misurando il sollevamento della gamba tesa (SLR). Il soggetto si trovava in posizione supina con il ginocchio in fase di test esteso e l’altra gamba stesa sul tavolo. È stata utilizzata una cinghia in tessuto inestensibile per stabilizzare ed eliminare la flessione dell’anca dell’arto controlaterale durante il test. Il centro del goniometro è stato posizionato sopra il grande trocantere dell’anca e i due bracci del goniometro sono stati allineati al condilo laterale del femore e alla linea ascellare media del tronco. Successivamente, gli arti inferiori sono stati sollevati passivamente fino al range finale del movimento o il più possibile e sono state registrate le misurazioni in gradi. La lunghezza del quadricipite è stata determinata tramite il test di ELY che tenendo il soggetto in posizione prona, misura l’angolo del ginocchio durante la flessione passiva del ginocchio stesso. Il centro del goniometro è stato posizionato sopra il condilo femorale laterale e i due bracci del goniometro sono stati allineati al malleolo laterale della caviglia e al grande trocantere dell’anca. Successivamente il ginocchio del soggetto è stato flesso passivamente verso il range finale del movimento del ginocchio stesso. L’esaminatore ha controllato la posizione del bacino del soggetto con la mano libera per evitare l’inclinazione anteriore del bacino e/o l’estensione della colonna lombare. L’esaminatore ha effettuato la misurazione nel range iniziale del movimento della colonna lombare o del bacino o nel momento della percezione del range finale del movimento. La lunghezza del soleo e del gastrocnemio è stata determinata misurando il livello di dorsiflessione attiva dell’articolazione della caviglia rispettivamente con il ginocchio flesso a 90° e con il ginocchio esteso. Il soggetto si trovava in posizione prona. La misurazione della dorsiflessione della caviglia con il ginocchio flesso a 90° è stata utilizzata per MEDICINA DELLO SPORT 219 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes tify tightness of the joint capsule or soleus muscle. Ankle dorsiflexion measured with the knee extended was used to identify the influence of gastrocnemius tightness. The subject was in the prone position with the foot hanging off the table. The examiner passively sustained the subject’s subtalar joint neutral position by palpating the medial and lateral portion of the head of the talus. This contact was kept during ankle active dorsiflexion to certain that subtalar joint neutral was sustained. The centre of the goniometer placed over the inferior of the lateral malleolus. Dorsiflexion was measured as the angle created by a line from the head of the fibula to the tip of the lateral malleolus, and the lateral midline of the foot, in line with the border of the calcaneus. Hip abduction isometric strength testing was performed with subjects in side lying position. One pillow was sited between the subjects’ legs, such that the hip of the leg to be tested was abducted approximately 10° as measured with respect to a line linking the anterior superior iliac spines. One strap was used to stabilize the subjects’ trunk, placed just proximal to the iliac crest and protect firmly around the underside of the table. Then, the center of the force pad of a hand-held dynamometer was sited directly over a mark located 5 cm proximal to the lateral knee joint line. The dynamometer was protected among the leg and the next strap that was wrapped around the leg and the underneath of the table. This strap removed the effect of tester strength on this measure. 24 The dynamometer was zeroed next the subject was instructed to push the leg up with maximal attempt for 5 seconds. The force value showed on the dynamometer was recorded and the dynamometer was rezeroed. One practice trial and three experimental trials were performed, with 15 seconds of relax among trials. The average of three trials with 5-second pause between trials was recorded. Hip external rotation (ER) isometric strength was measured in the sited position. The subjects sit on a padded chair with the hips and knees flexed to 90°. To avoid replacement by the hip adductors, a strap was applied to stabilize the thigh of the tested leg and a towel roll was placed among the subjects’ knees. Then, the center of the force pad was directly over a mark that was 5 cm proximal to the medial malleolus. One strap around the leg and around the base of a fixed object held the 220 identificare la tenuta della capsula articolare o del muscolo soleo. La dorsiflessione della caviglia misurata con il ginocchio esteso è stata utilizzata per identificare la tenuta del muscolo gastrocnemio. Il soggetto si trovava in posizione prona con il piede fuori dal tavolo. L’esaminatore sosteneva passivamente l’articolazione sottoastragalica del soggetto posta in posizione neutra palpando la parte mediale e laterale della testa dell’astragalo. Questo contatto è stato mantenuto durante la dorsiflessione attiva della caviglia al fine di accertarsi che l’articolazione sottoastragalica fosse sostenuta in posizione neutra. Il centro del goniometro è stato posizionato sopra l’estremità inferiore del malleolo laterale. La dorsiflessione è stata misurata in base all’angolo creato da una linea che congiungeva la testa del perone alla punta del malleolo laterale e dalla linea mediana laterale del piede, in linea con il bordo del calcagno. I test della forza isometrica di adduzione dell’anca è stato eseguito con i soggetti stesi su un fianco. È stato posto un cuscino tra le gambe dei soggetti, in modo tale che l’anca relativa alla gamba da esaminare fosse in adduzione di approssimativamente 10° secondo la misurazione riferita a una linea che collega le spine iliache anteriori superiori. Per stabilizzare il tronco del soggetto è stata utilizzata una cinghia posizionata prossimamente alla cresta iliaca e assicurata saldamente intorno alla parte inferiore del tavolo. Successivamente, il centro del blocchetto della forza di un dinamometro portatile è stato posizionato direttamente sopra un punto situato a 5 cm in prossimità della linea laterale dell’articolazione del ginocchio. Il dinamometro è stato assicurato tra la gamba e la cinghia ulteriore che è stata avvolta intorno alla gamba e alla parte inferiore del tavolo. Questa cinghia ha rimosso l’effetto della forza dell’esaminatore sulla misurazione 24. Il dinamometro è stato azzerato dopo che al soggetto è stata data istruzione di sollevare la gamba il più possibile per la durata di 5 secondi. Il valore della forza indicato sul dinamometro è stato registrato e il dinamometro è stato azzerato. Sono stati eseguiti un trial pratico e tre trial sperimentali, prevedendo 5 secondi di riposo tra i trial. La media dei tre trial è stata calcolata tenendo conto dei 5 secondi di pausa. La forza isometrica della rotazione esterna dell’anca (RE) è stata misurata in posizione da seduto. I soggetti sono stati fatti sedere su una sedia imbottita con le anche e le ginocchia flesse a 90°. Per evitare la sostituzione dell’attività da parte degli adduttori dell’anca, è stata applicata una cinghia per stabilizzare la coscia della gamba da analizzare e un asciugamano arrotolato tra le ginocchia. Successivamente, il centro del blocchetto della forza è stato posto direttamente sopra un punto sopra un MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes dynamometer in place throughout contractions. The dynamometer was zeroed next the subject was instructed to push the leg inward with maximal attempt for 5 seconds. The force value showed on the dynamometer was recorded and the dynamometer was rezeroed. One practice trial and three experimental trials were performed, with 15 seconds of relax among trials. The average of three trials with 5-second pause between trials was recorded. Statistical analysis Kolmogorov-Smirnov test used to investigate normality of data. Independent t tests were used to compare hip muscle length and strength between subjects with patellofemoral pain and control subjects. Prior to data analysis, strength measurements, recorded in kg, were normalized to body weight for each subject. The result of Kolmogorov-Smirnov test were showed that hip external rotation strength of subjects was abnormal distribution, so that Mann-Whitney U tests were used to compare hip external rotation strength. Alpha was set at 0.05. Reliability of the measurements was addressed by analysis of the test-retest measurements with Pearson correlation coefficients. MOUSAVI punto situato a 5 cm in prossimità del malleolo mediale. Durante le contrazioni il dinamometro è stato mantenuto in posizione tramite una cinghi avvolta intorno alla gamba e intorno alla base di un oggetto fisso. Il dinamometro è stato azzerato dopo che al soggetto è stata data istruzione di spingere la gamba verso l’interno il più possibile per la durata di 5 secondi. Il valore della forza indicato sul dinamometro è stato registrato e il dinamometro è stato azzerato. Sono stati eseguiti un trial pratico e tre trial sperimentali, prevedendo 5 secondi di riposo tra i trial. La media dei tre trial è stata calcolata tenendo conto dei 5 secondi di pausa. Analisi statistica Results Il test di Kolmogorov e Smirnov è stato utilizzato per indagare la normalità dei dati. I test t per dati indipendenti sono stati utilizzati per confrontare la lunghezza e la forza del muscolo dell’anca tra i soggetti affetti da dolore femoro-rotuleo e i soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Prima dell’analisi dei dati, le misurazioni della forza, registrate in kg, sono state normalizzate al peso corporeo per ogni soggetto. I risultati del test di Kolmogorov-Smirnov hanno mostrato che la distribuzione della forza della rotazione esterna dell’anca dei soggetti era anormale, quindi sono stati utilizzati i test U di Mann-Whitney per confrontare la forza di rotazione esterna dell’anca. Alfa è stato fissato a 0,05. L’affidabilità delle misurazioni è stata data da analisi di misurazioni di test ripetuti con coefficiente di correlazione Pearson. The means and standard deviations of the muscle length and strength data for the two Risultati Table II.—Muscle length and muscle strength measurements of the 15 athletes with patellofemoral pain syndrome (PFPS) and the 15 athletes of control group, ICC, t value and P value of independent t test statistics between groups. Tabella II. — Misurazioni della lunghezza del muscolo e della forza del muscolo tra 15 atleti affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea (SDFR) e 15 atleti appartenenti al gruppo di controllo, ICC, valore t e valore P statistici dei test t per dati indipendenti tra i gruppi. Control (mean ± SD) 70.01 123.97 14.95 24/69 0.014 ± ± ± ± ± 15.69 12.86 3.89 10.95 0.007 t Value - 2.148 - 0.021 2.386 2.773 - 4.585 * Significant difference between groups (P<0.05). Vol. 64 - N. 3 Le medie e le deviazioni standard dei dati relative alla lunghezza e alla forza del muscolo per i due gruppi sono riportate in Tabelle II, III. Non è stata rilevata tra i gruppi alcuna differenza nella lunghezza del quadricipite. La comparazione tra gli atleti affetti da SDFR e i soggetti sani del gruppo di controllo ha mostrato che gli atleti affetti da SDFR presentavano lunghezza dei tendini, forza di abduzione dell’anca e forza di rotazione esterna dell’anca significativamente inferiori rispetto ai soggetti del gruppo di controllo. Gli atleti affetti da SDFR mostravano inoltre un aumento significativo della lunghezza dei muscoli soleo e gastrocnemio rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo (Tabella II). Discussione Il dolore femoro-rotuleo è un problema diffuso che spesso limita il programma di allenamento e la MEDICINA DELLO SPORT 221 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes Table III.—Hip external rotation strength (% body mass) the 15 athletes with patellofemoral pain syndrome (PFPS) and the 15 athletes of control group, ICC, SEM, U value and P value of Mann- Whitney U test statistics between groups. Tabella III. — Forza di rotazione esterna dell’anca (% massa corporea), 15 atleti affetti da sindrome dolorosa femoro-rotulea ( SDFR ) e 15 atleti appartenenti al gruppo di controllo, ICC, SEM, valore U e valore P statistici del test U di Mann- Whitney tra i due gruppi. Measurements Hip external rotation strength (% body mass) PFPS (mean rank) Control (mean rank) U P Value SEM ICC 7.60 13.40 21 0.028* 0.1 0.89 * Significant difference between groups (P<0.05). groups are reported in Tables II, III. No difference in length of quadriceps was detected between the groups. Athletes with PFPS compared to healthy control subjects demonstrated significantly lesser hamstrings length, hip abduction strength and hip external rotation strength compared to control subjects. Athletes with PFPS demonstrated significantly increase length of soleus and gastrocnemius muscles compared to control subjects (Table II). Discussion Patellofemoral pain is a prevalent problem that often limits the training program and competitive performance of athletes. The aim of this study was to determine if there was a difference in muscle length and strength of lower extremity in athletes with and without PFPS. Some of our results agree with previous findings, while others conflict. Some have suggested that the pain and distress experienced by PFPS may be result of abnormal muscular and biomechanical factors that change the tracking of the patella in the femoral trochlear notch.25, 26 Inappropriate tracking of the patella alters the sharing of cutting and compressive forces on the patellofemoral joint in activities 26 and increase patellofemoral contact pressures so that contribute to patellar cartilage harm.18, 25 Because articular cartilage is devoid of nerve endings, the pain felt in the patellofemoral joint is suggested to initiate from tension on retinacular tissue, subchondral bone irritation, synovitis or other inflammatory responses in the knee. 10 In the present study the mean athletes VAS score of 6.3 is twice to mean pain scores reported by White et al.,15 Piva et al.8 and (3.1, 3.9, respectively) after stair ascent on a 32-cmhigh step. Difference between these studies 222 performance agonistiche degli atleti. L’obiettivo di questo studio è stato di determinare se vi era differenza nella lunghezza e nella forza degli arti inferiori in atleti affetti o non affetti da SDFR. Alcuni dei nostri risultati sono in accordo con le scoperte precedenti, mentre altri risultano in conflitto. Alcuni hanno suggerito che il dolore e la sofferenza vissuta a causa della SDFR può essere il risultato di fattori muscolari e biomeccanici anormali che modificano il tracking della rotula nel solco trocleare del femore 25, 26. Il tracking inappropriato della rotula altera la distribuzione delle forze di taglio e compressione dell’articolazione femoro-rotulea durante le attività6 e aumenta la pressioni di contatto femoro-rotuleo in modo da contribuire al danno della cartilagine della rotula 18, 25. Poichè la cartilagine articolare è priva di terminazioni nervose, si pensa che il dolore provato all’articolazione femoro-rotulea abbia origine da una tensione sul tessuto retinacolare, dall’irritazione dell’osso subcondrale, sinovite o altre risposte infiammatorie del ginocchio 10. Nel presente studio i punteggi medi SAV degli atleti di 6.3 è il doppio rispetto ai punteggi medi del dolore riferiti da White et al.,15 Piva et al.8 e (rispettivamente 3,1, 3,9) dopo la salita su una scala con gradino di 32cm di altezza. Le differenze tra questi studi e il presente studio può essere spiegato con diversi esempi in quanto tutti i nostri soggetti erano atleti. Lo sviluppo e l’aggravarsi della SDFR è associato all’aumento dell’attività fisica e al sovraccarico dell’articolazione femoro-rotulea 27. I tendini sono principalmente flessori del ginocchio, sebbene essi agiscano per estendere l’anca. Durante la deambulazione i tendini stabilizzano il ginocchio tramite contrazione isometrica al primo contatto e tramite contrazione eccentrica durante l’oscillazione terminale, decelerando il movimento della tibia 10. Il presente studio ha mostrato che il tendine risultava significativamente più corto negli atleti affetti da SDFR secondo una media di 14°. Questa differenza tra gruppi è stata classificata come ampia e indice di una flessibilità notevolmente inferiore. I risultati del presente studio in sono in accordo con MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes and our study may be explained by the different samples, because all of our subjects were athlete. Development and exacerbation of PFPS is associated with increased physical activity and overloading of the patellofemoral joint.27 The hamstrings are mainly flexors of the knee, even though they also do to extend the hip. During gait hamstrings stabilize the knee at first contact via contracting isometrically, and by contracting eccentrically in terminal swing, decelerate the shank.10 The present study found that the hamstring muscle was significantly shorter in athletes with PFPS, by an average of 14°, this between-group difference was classed as large and indicate noticeably lower flexibility. Our results agree with White et al.,15 Piva et al.8 and Smith et al.. The mean difference found by White et al.,15 Piva et al.8 was 8° vs. 9°, respectively. This result contrasts with the result of Witvrouw et al.9 who reported no statistically significant difference in hamstring length between subjects who developed PFPS and those who did not. 15 In the study by Witvrouw et al.9, subjects was younger (aged 17 to 21 years) than in the present study (21 to 34 years), thus cannot be direct comparisons. We suppose this difference may be because of some of our athletes had PFPS for much longer times than the athletes who developed PFPS in the research by Witvrouw et al.9 who were recording the initial time an person complained of PFPS. Piva et al.8 theorized that less length of hamstrings could not contribute to the progress of PFPS, although between PFPS, the being of this injury may contribute to the patient’s symptoms and functional restrictions. It has been argued that reduced hamstrings length can elicit further knee flexion than normal in activities, which can produce increased patellofemoral joint reaction forces.8, 16, 28 The present study does not supply evidence to help find out whether this tightness is a reason or effect of PFPS. It may be that hamstring shortness is an indicator for PFPS; however, evidence of this would need an in depth, long-term follow-up research. Further study is needed in this area, with evaluation of hamstring length in a larger population. In addition, it would be suitable to analyze the effects of improving hamstring length on PFPS symptoms. Since the hamstrings, do not have a direct connection to the patella, differences in the Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI quelli di White et al.,15 Piva et al.8 e Smith et al.7 La differenza media riscontrata da White et al.,15 Piva et al.8 era rispettivamente di 8° vs. 9°.Questo risultato contrasta con quello di Witvrouw et al.9 che non ha rilevato differenze statistiche significative nella lunghezza del tendine tra i soggetti in cui si era sviluppata la SDFR e quelli in cui non si era sviluppata. 15 Nello studio condotto da Witvrouw et al.9 I soggetti erano più giovani (da 17 a 21 anni) rispetto al presente studio (da 21 a 34 anni), quindi non può essere effettuata una comparazione diretta. Supponiamo che questa differenza derivi dal fatto che alcuni nostri atleti fossero affetti da SDFR da più tempo rispetto agli atleti che avevano sviluppato la SDFR nello studio condotto da Witvrouw et al.9 i quali stavano registrando il tempo iniziale. Piva et al.8 hanno teorizzato che la lunghezza inferiore del tendine non possa contribuire al progredire della SDFR, sebbene tra SDFR, la presenza di questa menomazione possa contribuire ai sintomi e alle limitazioni funzionali del paziente. È stato sostenuto che la lunghezza ridotta del tendine possa provocare una flessione ulteriore del ginocchio rispetto al normale durante l’attività fisica che può produrre un aumento delle forze di reazione dell’articolazione femoro-rotulea.8, 16, 28 Il presente studio non fornisce evidenza che consenta di scoprire se questa tensione sia causa o effetto della SDFR. Può essere che la ridotta lunghezza del tendine del ginocchio sia indice della SDFR; tuttavia per avere evidenza di questo sarebbe necessario svolgere un’ analisi in profondità con un follow-up a lungo termine. Si rendono necessari ulteriori studi in quest’area per valutare la lunghezza del tendine del ginocchio in un più vasto campione di popolazione. Inoltre, sarebbe opportuno analizzare gli effetti dell’aumento della lunghezza del tendine del ginocchio sui sintomi della SDFR. Dato che il tendine del ginocchio non ha una connessione diretta con la rotula, le differenze nelle aree di contatto dell’articolazione femoro-rotulea (PFJ )forse sono causate dagli effetti della ridotta lunghezza del tendine del ginocchio sull’articolazione tibio-femorale. Gli studi sui cadaveri hanno rilevato che attività simulate del tendine del ginocchio portano ad una traslazione posteriore e a una rotazione esterna dell’articolazione tibio-femorale 29-31 la lunghezza ridotta del tendine del ginocchio può inoltre influire sull’ associazione lunghezza-tensione. La lunghezza ridotta dei muscoli causa la ridotta lunghezza del fascicolo 32 e tra lunghezza del fascicolo e produzione di forza è presente un’associazione inversa 33. Quindi nei soggetti con lunghezza ridotta del tendine del ginocchio l’associazione ottimale lunghezza-tensione può verificarsi in una condizione di allungamento inferiore. Un’analisi dettagliata della correlazione lunghezza-tensione del tendine MEDICINA DELLO SPORT 223 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes PFJ contact areas perhaps because of the effects of reduced hamstring length on the tibiofemoral joint. Cadaveric studies revealed that simulated hamstring activity results in posterior translation and external rotation of the tibiofemoral joint. 29, 30, 31 Reduced hamstring length may also influence the length–tension association. Reduced muscles length reason reduced fascicle length,32 and a converse association is among fascicle length and force production.33 Thus, in subjects with reduced hamstring length the optimal length–tension association may be achieved in a less lengthened situation. A detailed investigation of the length–tension correlation of hamstrings with reduced length may supply an obvious sympathetic of this. It is theorized that inadequate length of the quadriceps may pull the patella superiorly, therefore increasing stresses of the patellofemoral joint in sports or daily life activities.16 Our results indicate that there are no differences in length of quadriceps between the two groups. Our results disagree with the results by Piva et al.,8 Witvrouw et al.,9 and Smith et al.7 They have found that PFPS had shorter quadriceps muscles than subjects without PFPS. Witvrouw et al9 suggested that the decreased quadriceps length existed before developing the PFPS, and so is not essentially a result of PFPS and in this approach predispose athletes to PFPS. With respect to findings of Witvrouw et al.,9 we speculate that this contrast may be explained by the quadriceps length did not effective factor in PFPS of our subjects. Our results indicate that athletes with PFPS have longer gastrocnemius and soleus than the control subjects. Our result conflicted with result of previous researches. Piva et al.8 reported that individuals with PFPS have more gastrocnemius and soleus tightness than the controls, gastrocnemius, soleus length, and hip abduction strength are variables that discriminate between individuals with and without PFPS. Messier et al.17 found no differences in gastrocnemius length between runners with and without PFPS. Witvrouw et al.9 reported that between young athletes the subjects that developed anterior knee pain had shorter gastrocnemius muscles than subjects that did not develop pain. We consider our results differ from the reports by Piva et al.8 and Messier et al.17 mainly because of different samples. Subjects in the Piva et al.8 study were nonathletic. Messier et al.17 reported that runners of both 224 del ginocchio in presenza di ridotta lunghezza del tendine del ginocchio stesso può fornire una comprensione chiara del problema. È stato teorizzato che l’inadeguata lunghezza del quadricipite può tirare la rotula superiormente aumentando quindi gli stress all›articolazione femoro-rotuleo durante gli sport e le attività di tutti i giorni 16. I risultati del presente studio indicano che non vi sono differenze nella lunghezza dei quadricipiti tra I due gruppi. I nostri risultati contrastano con quelli di Piva et al.,8 Witvrouw et al.,9 e Smith et al.7 Questi hanno rilevato che i soggetti affetti da SDFR presentavano quadricipiti più corti rispetto ai soggetti non affetti da SDFR. Witvrouw et al.9 hanno indicato che la lunghezza ridotta dei quadricipiti era presente prima dello sviluppo della SDFR e quindi non può essere considerata necessariamente come una conseguenza della SDFR e in base alla premessa predispone gli atleti alla SDFR. Considerando le scoperte di Witvrouw et al.,9 ipotizziamo che questo contrasto possa essere spiegato dal fatto che la lunghezza del quadricipite non fosse un fattore determinante nella SDFR dei nostri soggetti. I nostri risultati indicano che gli atleti affetti da SDFR presentano gastrocnemio e soleo più lunghi rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Il nostro risultato è in contrasto con quello emerso dagli studi precedenti. Piva et al.8 hanno rilevato che gli individui affetti da SDFR presentano una maggiore tensione dei muscoli gastrocnemio e soleo rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo e che lunghezza dei muscoli gastrocnemio e soleo e forza di abduzione dell’anca sono variabili discriminanti tra individui affetti e non affetti da SDFR . Messier et al.17 non hanno riscontrato differenze nella lunghezza del gastrocnemi ora corridori affetti e non affetti da SDFR. Witvrouw et al.9 hanno rilevato che, tra i giovani atleti, i soggetti in cui si era sviluppato dolore anteriore del ginocchio avevano muscoli del gastrocnemio più corti rispetto ai soggetti senza dolore. Riteniamo che i nostri risultati differiscano da quelli di Piva et al.8 e Messier et al.17 principalmente a causa della presenza di esempi diversi. I soggetti studiati da Piva et al.8 erano non atletici. Messier et al.17 hanno rilevato che i corridori di entrambe i gruppi analizzati presentavano dorsiflessione intorno 6.5°. I soggetti analizzati da Messier et al.17 erano corridori molto attivi che potevano presentare una lunghezza inferiore dei flessori plantari rispetto agli atleti analizzati nel corso del presente studio, i quali provenivano da diverse aree sportive. Questo comporta una restrizione nella possibilità di comparazione dei risultati tra gli studi. Non siamo in grado di confrontare i risultati del presente studio sulla lunghezza del gastrocnemio con quelli emersi dallo studio di Witvrouw et al.9 in quanto sono state utilizzate tecniche di misu- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes groups had dorsiflexion around 6.5°. Subjects in the Messier et al.17 research were highly active runners who may demonstrate lesser length of the plantar flexors than athletes in our study, which from various fields of sport. This was restriction the capability to compare results among the studies. We cannot compare our results for gastrocnemius length with the Witvrouw et al.9 study for the reason that different measurement techniques were used. Measurement of gastrocnemius length was obtained by having the subject bend forward with the examinational knee extended in back the opposite leg, as subjects maximally dorsiflexed their tested ankle staying the heel to the ground. Bi-articular muscles, during their action across two joints, in theory have the possible to compensate for muscular deficiencies at either joint. For example, if hip extensors were weak the hamstring muscles have the possible to compensate for this weakness, secondary to their function as knee flexors. Plantarflexor muscles have the vital role in controlling tibial advancement and ankle and knee position in stance, also the potential compensatory mechanisms for sustaining stance ankle and knee stability. Jonkers et al.11 investigated the complementary role of the plantarflexors, hamstrings and gluteus maximus in the control of stance limb stability during gait and reported that in the existence of a weak gluteus maximus the stance limb biceps femoris muscle has the possible to contribute to stance hip extension. A like action of gluteus maximus and either soleus or gastrocnemius can be seen at the level of the distal stance limb joints. The study of muscle activation alterations subsequent to exclusion of an individual muscle discovered that the muscle balance at the joint is mostly re-establishd using increased activation of synergistic muscles and/or through decreased activation of antagonistic muscles. This rule can be perceived in the muscle activation alters induced to compensate for the lack of muscle force. For example, a compensatory increase in activity of biceps femoris and decrease in activity of adductor longus was detected following exclusion of gluteus maximus.11 The hamstrings could compensate for weak glutei. Increased activation at the level of gastrocnemius was necessary simultaneously to imitate the role of the gluteus muscle in stabilizing the stance knee in extension. Possibly this will Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI razione diverse. Le misurazioni sulla lunghezza del gastrocnemio sono state ottenute tenendo il soggetto piegato in avanti e con il ginocchio da analizzare esteso nella parte posteriore della gamba opposta, in modo che i soggetti dorsiflettessero al massimo la caviglia da testare mantenendo il tallone a terra. I muscoli biarticolari durante la loro azione su due articolazioni hanno teoricamente la possibilità di compensare le deficienze muscolari di entrambe le articolazioni. Ad esempio, se gli estensori dell’anca fossero deboli i muscoli del tendine del ginocchio avrebbero la possibilità di compensare questa debolezza a seconda della loro funzione di flessori del ginocchio. I flessori plantari hanno il ruolo fondamentale di controllo dell’avanzamento della tibia e della tenuta in posizione della caviglia e del ginocchio, oltre che i potenziali meccanismi di compensazione per sostenere la posizione della caviglia e la stabilità del ginocchio. Jonkers et al.11 hanno analizzato il ruolo complementare dei plantaflessori dei tendini del ginocchio e del grande gluteo nel controllo della stabilità della posizione degli arti durante la deambulazione e hanno rilevato che in presenza di grande gluteo debole la posizione del muscolo bicipite femorale dell’arto può contribuire alla estensione dell’anca. Un’azione simile da parte del grande gluteo e dei muscoli soleo e gastrocnemio possono essere rilevati a livello di posizionamento delle articolazioni distali degli arti. L’analisi delle alterazioni nell’attivazione del muscolo successive all’esclusione di un singolo muscolo ha rilevato che l’equilibrio muscolare dell’articolazione viene ristabilito in gran parte utilizzando una maggiore attivazione dei muscoli sinergici e/o una minore attivazione dei muscoli antagonisti. Questa regola può essere percepita nel fatto che le alterazioni nell’attivazione del muscolo portano una compensazione alla mancanza di forza muscolare. Ad esempio, un aumento compensatorio dell’attività del bicipite femorale e una riduzione dell’attività del muscolo adduttore lungo è stata rilevata in seguito all’esclusione del grande gluteo 11. I tendini del ginocchio potrebbero compensare i glutei deboli. Era necessario simultaneamente una maggiore attivazione a livello del gastrocnemio per imitare la funzione del muscolo gluteo nello stabilizzare la posizione del ginocchio in estensione. Può darsi che questo si renderà complicato in presenza di insufficiente capacità di produzione di forza da parte dei flessori plantari. In queste condizioni, ad esempio, le conseguenze iatrogeniche sull’allungamento dei flessori plantari, la compensazione della debolezza del grande gluteo da parte del tendine del ginocchio porteranno sempre a un mancato raggiungimento di un’estensione sufficiente da parte del ginocchio. Dato che entrambi i muscoli soleo e gastrocnemio sono stati allungati (eccessivo MEDICINA DELLO SPORT 225 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes be complex in the existence of insufficient force producing capability of the plantarflexors. In these conditions, e.g., following iatrogenic over lengthening of the plantarflexors, compensation for a weak gluteus maximus through the hamstrings will constantly cause a failure to attain enough stance knee extension. While both soleus and gastrocnemius have been lengthen (excessive Achilles tendon lengthening), the significance of adequate hamstring and knee extensor force in sustaining stance limb stability is obvious. We suggested that hamstring shortening and plantarflexors lengthening in PFPS athletes of our study might be because of gluteus maximus weakness. Thus, suggested to assess this variable in PFPS. The athletes with PFPS had significantly less hip abduction strength compared to the control subjects. Robinson & Nee 34 reported that the symptomatic limbs of subjects with PFPS had 27% less hip abduction strength (P=0.007) when compared to the weaker limbs of control subjects. Ireland et al.19 found that patients with PFPS had 26% less abduction strength than control subjects. In contrast, Piva et al.8 reported there was significant differences between the groups but reported that patients with PFPS had 14% less hip abduction strength than the control subjects. The hip abductors assist to control rotational alignment of the limb and keep pelvic stability in single leg stance.35 Hip abductors weakness may result in an offset dynamic valgus knee position that causes an increased stress on the iliotibial band. Since the iliotibial band connects to the lateral surface of the patella, likewise change may pull the patella laterally and increase the compressive forces on the lateral surface of the patellofemoral joint possibility contributing to PFPS.36 Decreased hip abduction strength may cause increased frontal plane rotations in lower extremity of PFPS, which increase retropatellar stress. Willson & Davis 37 reported that females with PFPS compare to control group had 3.5°greater hip adduction during activities (single leg squats, running, and repetitive single leg jumps). They suggested that increased hip adduction through the activities is because of increased contralateral pelvic drop between subjects with PFPS also greater contralateral pelvic drop through weightbearing activities is a sign of decreased hip abductor strength. We controlled subjects for possible differences in leg length between 226 allungamento del tendine d’Achille), l’importanza di avere un’adeguata forza di estensione del tendine e del ginocchio per mantenere la stabilità della posizione degli arti diventa ovvia. Abbiamo indicato che l’accorciamento del tendine del ginocchio e l’allungamento dei flessori plantari negli atleti affetti da SDFR che hanno partecipato al presente studio potrebbe essere determinato da debolezza del grande gluteo. Abbiamo quindi suggerito di valutare questa variabile nella SDFR. Gli atleti affetti da SDFR presentavano forza di abduzione dell’anca inferiore rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Robinson & Nee 34 hanno rilevato che gli arti sintomatici dei soggetti affetti da SDFR avevano il 27% in meno di forza di adduzione dell’anca (P=0,007) se paragonati agli arti più deboli dei soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Ireland et al.19 hanno scoperto che i pazienti affetti da SDFR avevano il 26% in meno di forza di abduzione dell’anca. Al contrario, Piva et al.8 hanno rilevato differenze significative tra i gruppi ma hanno riscontrato che i pazienti affetti da SDFR avevano il 14% in meno di forza di abduzione dell’anca rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Gli adduttori dell’anca aiutano a controllare l’allineamento di rotazione dell’arto e a mantenere la stabilità pelvica quando si è in posizione su una gamba 35. La debolezza degli adduttori dell’anca può comportare una compensazione per mezzo di una posizione dinamica del ginocchio in valgismo che causa uno stress maggiore sulla banda ileotibiale. Dato che la banda ileotibiale è collegata alla superficie laterale della rotula, un cambiamento di questo tipo può tirare la rotula lateralmente e aumentare le forze di compressione sulla superficie laterale dell’articolazione femoro-rotulea contribuendo verosimilmente alla SDFR 36. La diminuzione della forza di adduzione dell’anca può determinare un aumento di rotazioni del piano frontale degli arti inferiori dei soggetti affetti da SDFR, con conseguente aumento dello stress retrorotuleo. Willson & Davis 37 hanno rilevato che le donne affette da SDFR paragonate a quelle appartenenti al gruppo di controllo presentavano durante le attività fisiche adduzione dell’anca maggiore di 3.5° (squatting con una gamba, corsa, e saltelli ripetuti su una gamba sola). Hanno indicato che l’aumentata adduzione dell’anca durante le attività è causata da una maggiore caduta della pelvi controlaterale tra i soggetti affetti da SDFR. Inoltre la maggiore caduta della pelvi controlaterale durante le attività a carico parziale è un segno della diminuzione di forza dell’adduttore dell’anca. Abbiamo controllato i soggetti per rilevare possibili differenze nella lunghezza della gamba tra i gruppi. I nostri risultati indicano che non vi sono differenze nella lunghezza della gamba tra i gruppi MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes groups. Our results suggest that there are no differences in leg length between groups (P=0.455). Therefore, a systematic difference in moment arm between groups could not have biased our results. Subjects with and without PFPS in our study had statistically significant difference in hip external rotation. Reduced hip external rotation and abduction strength can increase the trend for PFPS to experience transverse and frontal plane rotations that increase retropatellar stress.37 Piva et al.8 reported that there were not significant differences in hip external rotation between the groups. Robinson & Nee 34 reported that the symptomatic limbs of subjects with PFPS had 30% less hip external rotation strength (P=0.004) when compared to the weaker limbs of control subjects. Ireland et al.19 found that patients with PFPS had 36% less external rotation than control subjects. An activity with even greater external loads, such as repetitive jumping, may reveal even greater kinematic differences among subjects with PFPS.37 Through the stance phase of walking, weak hip external rotators may increase medial femoral rotation and valgus knee moments 38 that this abnormality may result in increase the Q-angle, which may pull the patella laterally and cause increased stresses over the lateral surface of the patellofemoral joint. One possible explanation for the differences found in Piva et al.8 and our study may be the position used for measuring hip external rotation strength. We used a sitting position (hip at 90° of flexion), whereas they used a prone position (hip in neutral hip flexion). Ireland et al.19 used the same technique as in our study. Actually, we still lack understanding about this multifactorial syndrome. There may be some other impairments or factors that contribute to function in this population that have not been explored. The subjects were measured without warmup or pre-stretching, and this may have affected muscle length. Nevertheless, as this was identical, any effect would be spread across all participants. Generally, results of this study suggest that athletes with PFPS have less length of hamstrings than athletes without PFPS. In depth study with long-term follow-up is required to examination whether these impairments are a reason or effect of PFPS and if carrying Vol. 64 - N. 3 MOUSAVI (P=0,455). Quindi una differenza sistematica nel braccio di leva tra i due gruppi non avrebbe potuto influenzare i nostri risultati. I soggetti affetti e non affetti da SDFR nel presente studio presentavano differenze statisticamente significative nella rotazione esterna dell’anca. La ridotta rotazione sterna dell’anca e la forza di adduzione possono aumentare la tendenza della SDFR a provocare rotazioni del piano trasversale e frontale che aumentano lo stress retro rotuleo 37. Piva et al.8 hanno rilevato che non vi erano differenze significative nella rotazione esterna dell’anca tra i due gruppi. Robinson & Nee 34 hanno rilevato che gli arti sintomatici dei soggetti affetti da SDFR presentavano il 30% in meno di rotazione esterna dell’anca (P=0,004) se paragonati agli arti più deboli dei soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Ireland et al.19 hanno scoperto che i pazienti affetti da SDFR presentavano il 36% in meno di rotazione esterna dell’anca rispetto ai soggetti appartenenti al gruppo di controllo. Un’attività fisica con ancora maggiori carichi esterni come i salti ripetuti, può far emergere differenze cinematiche anche maggiori tra i soggetti affetti da SDFR 37. Attraverso la fase statica del camminare, i rotatori esterni dell’anca indeboliti possono aumentare la rotazione mediale del femore e i momenti del ginocchio valgo 38. Questa anormalità può comportare un aumento dell’angolo-Q, che può tirare la rotula lateralmente causando uno stress aumentato sulla superficie laterale dell’articolazione femoro-rotulea. Una possibile spiegazione delle differenze rilevate dallo studio di Piva et al.8 e il presente studio può essere data dalla posizione utilizzata per misurare la forza di rotazione esterna dell’anca. Noi abbiamo utilizzato la posizione da seduto (anca flessa a 90°), mentre loro hanno utilizzato la posizione prona (anca in flessione neutra). Ireland et al.19 hanno utilizzato la nostra stessa tecnica. Ad oggi non abbiamo ancora una comprensione totale di questa sindrome multifattoriale. Ci potrebbero essere altre menomazioni o fattori che contribuiscono a operare in questa popolazione che non sono state esplorate. I soggetti sono stati misurati senza fase di riscaldamento o pre-stretching e questo può aver influito sulla lunghezza del muscolo. Tuttavia, dato che questo è valso per tutti i partecipanti, qualsiasi effetto avrebbe dovuto riguardare tutti. In generale, i risultati del presente studio indicano che gli atleti affetti da SDFR presentano una lunghezza inferiore del tendine del ginocchio rispetto agli atleti non affetti da SDFR. Sono necessari studi in profondità con un follow-up a lungo termine per esaminare se queste menomazioni rappresentino una causa o un effetto della SDFR e se la realizzazione di un programma di riabilitazione finaliz- MEDICINA DELLO SPORT 227 MOUSAVI The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes out a rehabilitation program directed to recover these impairments results in improved pain. Conclusioni Conclusions The current study demonstrated that PFPS had significant shortness in the hamstrings length and athletes with PFPS have longer gastrocnemius and soleus than the control subjects. The athletes with PFPS had significantly less hip abduction and hip external rotation isometric strength compared to the control subjects. Further research is suggested to study how hamstring and plantarflexor length changes with rehabilitation, and the role of gluteus maximus muscle in PFPS. References/Bibliografia 1) Tyler FT, Nicholas JS, Mullaney JM, McHugh PM. The role of hip muscle function in the treatment of patellofemoral pain syndrome. Am J Sports Med 2006;34:630. 2) Brody LT, Thein JM. Nonoperative treatment for patellofemoral pain. J Orthop Sports Phys Ther 1998;28:336-44. 3) Dehaven KE, Lintner DM. Athletic injuries: comparison by age, sport, and gender. Am J Sports Med 1986;14:218-24. 4) Corkery M, Briscoe H, Ciccone N, Foglia G, Johnson P, Kinsman S et al. Establishing normal values for lower extremity muscle length in college-age students. Phys Ther Sport 2007;8:66–74. 5) Lee TQ, Morris G, Csintalan RP. The influence of tibial and femoral rotation on patellofemoral contact area and pressure. J Orthop Sports Phys Ther 2003;33:68693. 6) Tang SCh, Hsu R, Chou Sh et al. Vastus medialis obliquus and vastus lateralis activity in open and closed kinetic chain exercises in patients with patellofemoral pain syndrome: an electromyographic study. Arch Phys Med Rehabil 2001;82:1441–5. 7) Smith AD, Stroud L, McQueen C. Flexibility and anterior knee pain in adolescent elite figure skaters. J Pediatr Orthop 1991;11:77-82. 8) Piva SR, Goodnite EA, Childs JD. Strength around the Hip and Flexibility of Soft Tissues in Individuals with and Without Patellofemoral Pain Syndrome. J Orthop Sports Phys Ther 2005;35:793-801. 9) Witvrouw E, Lysens R, Bellemans J et al. Intrinsic risk factors for the development of anterior knee pain in an athletic population. A two-year prospective study. Am J Sports Med 2000;28:480-9. 10) Whitehead CL, Hillman SJ, Richardson AM, Hazlewood ME, Robb JE. The effect of simulated hamstring shortening on gait in normal subjects. Gait & Posture 2007;26:90–6. 11) Jonkers I, Stewart C, Spaepen A. The complementary role of the plantarflexors, 228 zato a recuperare queste menomazioni porti a un miglioramento nel dolore. Il presente studio mostra che nella SDFR la lunghezza del tendine risulta significativamente inferiore e che gli atleti affetti da SDFR mostrano muscoli gastrocnemio e soleo più lunghi rispetto ai soggetti del gruppo di controllo. Gli atleti affetti da SDFR presentano adduzione dell’anca e forza isometrica di rotazione dell’anca significativamente inferiori rispetto ai soggetti del gruppo di controllo. Si consigliano ulteriori studi per analizzare come la lunghezza del tendine e plantaflessore si modifichino con la riabilitazione e il ruolo del muscolo grande gluteo nella SDFR. hamstrings and gluteus maximus in the control of stance limb stability during gait. Gait and Posture 2003;17:264-72. 12) Rose J, Gamble JG. Human walking. 2nd ed., Baltimore: Williams & Wilkins; 1993. 13) Gage JR. Gait analysis in cerebral palsy. Clinics in Developmental Med 1991;121. 14) Whyte EF, Moran K, Shortt CP, Marshall B. The influence of reduced hamstring length on patellofemoral joint stress during squatting in healthy male adults. Gait Posture 2010;31:1879-2219. 15) White LC, Dolphin Ph, Dixon J. Hamstring length in patellofemoral pain syndrome. Physiotherapy 2009;95:24–8. 16) Hertling D, Kessler RM. Management of Common Musculoskeletal Disorders.4rd ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins 2006;487-559. 17) Messier SP, Davis SE, Curl WW, Lowery RB, Pack RJ. Etiologic factors associated with patellofemoral pain in runners. Med& Sci in Sports & Exe 1991;23:100815. 18) Fulkerson JP, Arendt EA. Anterior knee pain in females. Clin Orthop 2000;69-73. 19) Irland ML, Willson DJ, Ballantyne BT, Davis I, Mc Cla. Hip strength in females with and without patellofemoral pain. J Orthop Sport 2003;33:671-6. 20) Mascal LC, Landel R, Powers C .Management of Patellofemoral Pain Targeting Hip, Pelvis, and Trunk Muscle Function: 2 Case Reports. J Orthop Sports Phys Ther 2003;.33:642-60. 21) Thomee R, Renstrom P, Karlsson J et al.Patellofemoral pain syndrome in young women. A clinical analysis of alignment, pain parameters, common symptoms and functional activity level. J Med Sci Sports 1995;5:237-44. 22) Crossley KM, Bennell KL, Cowan SM, Green S. Analysis of outcome measures for persons with patellofemoral pain: which are reliable and valid? Arch Phys Med Rehabil 2004;85:815–22. 23) Thomee R, Augustsson J, Karlsson J. Patellofemoral pain syndrome: MEDICINA DELLO SPORT a review of current issues. Sports Med 1999;28:245–62. 24) Bohannon RW. Intertester reliability of hand-held dynamometry: a concise summary of published research. Percept Mot Skills 1999;88:899-902. 25) Grabiner MD, Koh TJ, Draganich LF. Neuromechanics of the patellofemoral joint. Med Sci Sports Exerc 1994;26:10-21. 26) Sikorski JM. Importance of femoral rotation in chondromalacia patellae as shown by serial radiography. J Bone Joint Surg(Br) 1979;61:435-42. 27) Fairbank JC, Pynsent PB, van Poortvliet JA et al. Mechanical factors in the incidence of knee pain in adolescents and young adults. J Bone Joint Surg Br 1984;66:685-93. 28) Post WR. History and examination. In: Fulkerson JP, editor. Disorders of the patellofemoral joint. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins 2004; p. 43–75. 29) Li G, DeFrate LE, Zayontz S, Park SE, Gill TJ. The effect of tibiofemoral joint kinematics on patellofemoral contact pressures under simulated muscle loads. J Orthop Res 2004;22:801–6. 30) Kumagai M, Mizuno Y, Mattessich SM, Elias JJ, Cosgarea AJ, Chao EY. Posterior cruciate ligament rupture alters in vitro knee kinematics. Clin Orthop Relat Res 2002;395:241–8. 31) Van ETM, Kouwenhoven E, Weijs WA. The influence of anterior displacement of the tibial tuberosity on patellofemoral biomechanics. Int Orthop 1987;11:215–21. 32) Bleakney R, Maffulli N. Ultrasound changes to intramuscular architecture of the quadriceps following intramedullary nailing. J Sports Med Phys Fitness 2002;42:120–5. 33) Blazevich AJ, Cannavan D, Horne S, Coleman DR, Aagaard P. Changes in muscle force-length properties affect the early rise of force in vivo. Muscle Nerve 2009;39:512–20. 34) Robinson RL, Nee RJ. Analysis of hip strength in females seeking physical therapy treatment for unilateral patellofemoral pain syndrome. J Orthop Sports Phys Ther 2007;37:5;232-8. Settembre 2011 The comparison of muscle length and strength of lower extremity in athletes 35) Fulkerson JP. Disorders of the Patellofemoral Joint. 3rd ed. Baltimore, MD: Williams & Wilkins 1997. 36) Kendall FP, McCreary EK, Provance PG. Muscles Testing and Function. 4th ed. Baltimore, MD: Williams & Wilkins; 1993. 37) Willson JD, Davis IS. Lower extremity mechanics of females with and without patellofemoral pain across activities with MOUSAVI progressively greater task demands. Clinical Biomechanics 2008;23:203–11. 38) Hruska R. Pelvic stability influences lower-extremity kinematics. Biomechanics 1998;:23-9. Acknowledgements.—The authors would like to thank Dr. Pejman Nayeri, orthopedic surgeon, for assistance on this project; and all the participants who took part. Received on March 25, 2011. - Accepted for publication on September 23, 2011. Corresponding author: L. S. Mousavi, Department of Sport Injury and Corrective Exercise of Physical Education and Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran. E-mail: [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 229 MED SPORT 2011;64:231-41 Field tests in wheelchair Mini-basketball Test da campo nel Minibasket in carrozzina A. S. DELUSSU 1, S. BRUNELLI 1Santa 1, 2 , T. AVERNA 1, L. POLIDORI 1, 2, C. DI GIUSTO 2, D. DAMAS NTENDARERE 2, M. TRABALLESI 1, 2 Lucia IRCCS Foundation, Scientific Institute for Research, Rome, Italy 2Santa Lucia Sport, Rome, Italy SUMMARY Aim. The aim of this paper was to select field tests to assess specific wheelchair mini-basketball skills (SWMBS), to determine their repeatability and to evaluate changes in SWMBS after six months of training using the same tests. Methods. Fourteen wheelchair mini-basketball athletes (age 13.8±4.8 years, height 145.9±13.8 cm, body weight 48.1±18.3 kg) were administered five field tests to assess SWMBS: lay-up (LU), figure-eight (F8), figure-eight+ball (F8+B), 20-meter sprint (20mS) and zone shot (ZS). In the first evaluation session (1stES), tests were administered at the beginning of the competitive season in three consecutive training sessions (1TS, 2TS, 3TS). A second evaluation session (2ndES) was carried out six months later (4TS, 5TS, 6TS). Results. The 1stES data showed: 1) significant correlations between tests; and 2) significant correlations (P<0.01) between functional classification and all SWMBS tests. The 2ndES data showed: 1) significant differences between 4TS and 6TS for all SWMBS field tests, and between 4TS and 5TS for F8 test; 2) significant correlations (P<0.01) between functional classification and SWMBS tests. When 2TS-3TS and 5TS–6TS were aggregated, general improvement was found on all tests, but significant improvement only on the 20 mS (P=0.013) and the ZS (P=0.028). Conclusion. The tests were repeatable and reliable in assessing SWMBS. They were also able to monitor training effects and were significantly correlated with functional classification. Key words: Disabled persons - Wheelchairs - Athletic performance. RIASSUNTO Obiettivo. Individuare test da campo utili a valutare le abilità specifiche nel Minibasket in carrozzina (ASMbC), determinare la loro ripetibilità e valutarne gli effetti dopo sei mesi di allenamento. Metodi. Cinque test da campo utili a valutare le ASMbC, sono stati somministrati a quattordici atleti di Minibasket in carrozzina (età 13,8±4,8 anni, altezza 145,9±13,8 cm, peso 48,1±18,3 kg). I test sono il lay-up (LU) che valuta capacità di tiro e di prendere il rimbalzo, il figure-eight (F8) per la manovrabilità della carrozzina senza palla, il figureeight+ball (F8+B) per la manovrabilità della carrozzina con la palla, il 20 meters sprint (20 mS) per la capacità di sprint e il zone-shot (ZS) per l’accuratezza del passaggio. I test sono stati eseguiti una prima volta (1stES) all’inizio della stagione agonistica in tre sessioni consecutive (1TS, 2TS, 3TS), ed una seconda volta (2ndES) dopo sei mesi di attività agonistica (4TS, 5TS, 6TS). Risultati. I dati dei test somministrati all’inizio della stagione hanno mostrato: 1) una significativa correlazione tra i test 2) una significativa correlazione (P<0,01) tra la classificazione funzionale e tutti i test per le ASMbC. Nella 2ndES si è osservato: 1) una significativa differenza tra la 4TS e la 6TS in tutti i test, e tra la 4TS e la 5TS per il F8 test; 2) una significativa correlazione (p<.01) tra la classificazione funzionale e tutti i test per le ASMbC. Il confronto per dati aggregati tra 2TS-3TS e 5TS–6TS ha mostrato un miglioramento significativo nel 20 mS (P=0,013) test e nel ZS (P=0,028) test. Conclusioni. I test proposti risultano riproducibili ed affidabili per valutare le ASMbC; essi correlano in maniera significativa con la classificazione funzionale e sono in grado di monitorare gli effetti dell’allenamento. Parole chiave: Persone diversamente abili - Sedia a rotelle - Performance atletica. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 231 DELUSSU A Field tests in wheelchair Mini-basketball fter World War II, Sir Ludwig Guttmann introduced sports for athletes with physical disabilities at the National Spinal Injuries Centre (Stoke Mandeville, Aylesbury, UK). Initially, sports activities were used only as a therapeutic tool in the rehabilitation program. Participation in regular physical activity is still considered an essential part of the rehabilitation process for people with physical disabilities,1, 2 but thanks to technological developments and increased opportunities an increasing number of people with disabilities engage in sports at the competitive level. Therefore, the aims of sports activity for the disabled have expanded. Furthermore, competitive sports activities for disabled athletes attract increasing numbers of spectators and have aroused the interest of the scientific community in carrying out research in this area.3-6 Indeed, several studies have reported many benefits resulting from exercise and sports participation.7-9 Washburn and Figoni 7 found that physical activity can reduce the risk of cardiovascular disease in individuals with spinal cord injury (SCI). Other studies reported that individuals with SCI who participated in physical activity had greater satisfaction in life and greater health-related quality of life than those who did not participate in physical activity.8, 9 Although a large number of scientific articles have dealt with sports for disabled adults, the scientific literature on young people is still scanty. Therefore, we set out to make a proficiency evaluation of our young wheelchair mini-basketball athletes using sport-specific field tests. In Italy, wheelchair basketball is directed by the Italian Paralympic Committee (CIP) Wheelchair Basketball Department. Athletic classification is broken down into nine groups (from 0.5 to 4.5) depending upon functional ability. With respect to the International Wheelchair Basketball Federation (IWBF) classification, the CIP added an extra “0.5” group for mini basketball. Except for the “0.5” class, all other functional classification groups are the same in the CIP and IWBF classification systems. The “0.5” group includes athletes with partial upper limb impairment (e.g. quadriparesis) or cognitive impairment (e.g. cerebral palsy). Although people with these disabilities usually cannot take part in wheelchair basketball competitions, the CIP introduced this group to mini basketball in order to promote sports therapy and social integration in young people with disabilities. 232 D opo la Seconda Guerra Mondiale, Sir Ludwig Guttmann ha introdotto al National Spinal Injuries Centre (Stoke Mandeville, Aylesbury, UK) gli sport per atleti affetti da disabilità fisica. Inizialmente, le attività sportive sono state utilizzate unicamente come strumento terapeutico all’interno del programma riabilitativo. La partecipazione in attività fisiche regolari è ancora considerata una parte essenziale del processo riabilitativo per le persone affette da disabilità fisica 1, 2, ma grazie agli sviluppi tecnologici e alle maggiori opportunità, un numero crescente di persone disabili praticano sport a livello agonistico. Per questo, le indicazioni delle attività sportive per disabili si sono ampliate. Inoltre, gli sport praticati da atleti disabili a livello agonistico attraggono un numero crescente di spettatori e hanno incrementando l’interesse della comunità scientifica nello svolgere ricerche in questo settore 3-6. Diversi studi hanno difatti riportato i numerosi benefici che derivano dall’esercizio fisico e dall’attività sportiva 7-9. Washburn e Figoni 7 hanno scoperto che l’attività fisica può ridurre il rischio di patologie cardiovascolari negli individui affetti da lesioni al midollo spinale (SCI). Altri studi hanno segnalato come gli individui affetti da SCI, che avevano partecipato ad attività fisiche, avessero maggiori soddisfazioni nella vita e una più elevata qualità della vita legata alla salute rispetto a coloro i quali non vi avevano preso parte 8, 9. Nonostante numerosi articoli scientifici abbiano trattato il tema degli sport per adulti disabili, la letteratura scientifica dedicata ai giovani è a oggi scarsa. Per questo, abbiamo deciso di effettuare una valutazione sull’abilità di giovani atleti di minibasket in carrozzina, utilizzando test da campo sport-specifici. In Italia, il basket in carrozzina è gestito dal Dipartimento Pallacanestro in Carrozzina del Comitato Italiano Paralimpico (CIP). La classificazione atletica si articola in 9 cassi (da 0,5 a 4,5) in base alla capacità funzionale. Rispetto alla classificazione dell’International Wheelchair Basketball Federation (IWBF), il CIP aggiunge un extra classe “0.5” per il minibasket. Se si eccettua la classe “0,5”, tutte le altre categorie di classificazione funzionale appartenenti ai sistemi di classificazione CIP e IWBF coincidono. La classe “0,5” comprende atleti con parziale compromissione degli arti superiori (ad es. tetraparesi) o con compromissione cognitiva (ad es. paralisi cerebrale). Sebbene le persone affette da questo tipo di disabilità solitamente non possano partecipare a competizioni di basket in carrozzina, il CIP ha introdotto questa classe nel minibasket per pro- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Field tests in wheelchair Mini-basketball DELUSSU Regarding the rules of play, mini basketball can be compared with the U.S. Prep Basketball Division. The main differences are related to age, sex (the Prep Basketball Division has the following age limits: males 12 years and under and females 13 years and under; for mini basketball: 18 years and under for 4.0 and 4.5 athletes, 23 years and under for 2.5 and 3.5 athletes and 30 years and under for athletes below 2.5 points; males and females can play together) and classification: in the Prep Basketball Division there is no “0.5 point” group. Both Minibasketball and the Prep Basketball Division adopt the same rules of play. The main differences between these categories and the wheelchair basketball US Major League or the Italian A1 series IWBF rules are the following: the basket is lower (260 cm vs. 305 cm) and the match periods are shorter (8-min vs. 10-min quarters). As in the wheelchair basketball US Major League or the Italian A1 series, proficiency testing is important to evaluate changes, including improvements or limitations at different levels, ages and in different genders of athletes. Testing allows coaches to monitor the effectiveness of training programs in all phases over a year or several years of competition. Although the gold standard of fitness and proficiency testing is the in-lab evaluation, for many reasons this is often impossible. Another way of testing athletes’ specific proficiency is to administer them sport-specific skill field tests. Vanlandewijck et al. validated wheelchair basketball skill field tests for adult wheelchair basketball players.10 Until now, however, no scientific papers have been published on fieldtesting of Specific Wheelchair Mini-Basketball Skills (SWMBS). Thus, the first aim of the present study was to identify specific field tests for assessing SWMBS from those proposed by Vanlandewijck et al.10 The second aim was to assess their repeatability; the third one was to evaluate whether there were any changes in SWMBS after six months of training by means of those tests; the fourth one was to test a possible relationship between CIP classification and SWMBS tests’ result. Materials and methods Fourteen athletes (10 males and 4 females) of the Santa Lucia Sport wheelchair mini-basketball team participated in the study; all had played competitively for at least 1 year. Table I presents the athletes’ physical characteristics, Vol. 64 - N. 3 muovere la terapia sportiva e l’integrazione sociale tra i giovani con disabilità. Se si considerano le regole del gioco, il minibasket può essere paragonato all’U.S. Prep Basketball Division. Le principali differenze riguardano l’età, il sesso (la Prep Basketball Division ha i seguenti limiti di età: 12 anni o meno se maschi e 13 anni o meno se femmine; per il minibasket: 18 anni o meno per gli atleti 4,0 e 4,5, 23 anni o meno per gli atleti 2,5 e 3,5 e 30 anni o meno per gli atleti inferiori ai 2,5 punti; maschi e femmine possono giocare insieme) e la classificazione: nella Prep Basketball Division non esiste la classe “0,5 punti”. Il Minibasket e la Prep Basketball Division adottano le stesse regole di gioco. Le principali differenze tra queste categorie e il basket in carrozzina dell’US Major League o le regole dell’IWBF Italiana serie A1 sono le seguenti: il canestro è posizionato più in basso (260 cm contro 305 cm) e il tempo di gioco è più breve (8-min contro quarti da 10 min). Nel basket in carrozzina dell’US Major League, come nella serie A1 Italiana, la prova di abilità è importante per valutare le variazioni, inclusi i miglioramenti o i limiti a vari livelli, età o nei diversi tipi di atleti. Le prove consentono agli allenatori di monitorare l’efficacia dei programmi di allenamento in tutte le fasi della competizione superiori a un anno o a diversi anni. Sebbene il gold standard del fitness e delle prova di abilità risieda nella valutazione di laboratorio, questa, per varie ragioni, è spesso impossibile. Un altro modo per valutare le specifiche abilità degli atleti è somministrare test da campo per la valutazione delle abilità sport-specifiche. Vanlandewijck et al. hanno convalidato i test da campo per la valutazione delle abilità nel basket in carrozzina per i giocatori adulti di basket in carrozzina 10. Ad oggi, tuttavia, non esiste alcuna pubblicazione scientifica sui test da campo volti alla valutazione delle abilità specifiche nel Minibasket in carrozzina (ASMbC). Pertanto, lo scopo principale del presente studio è stato di identificare test specifici da campo per la valutazione delle ASMbC tra quelli proposti da Vanlandewijck et al.10 Lo scopo secondario è stato di valutare la loro ripetibilità; il terzo è stato di valutare se si verifichino cambiamenti nelle ASMbC dopo sei mesi di allenamento sulla base di quei test; il quarto è stato di esaminare una possibile correlazione la classificazione del CIP e il risultato dei test sulle ASMbC. Materiali e metodi Quattordici atleti (10 maschi e 4 femmine) della squadra di minibasket in carrozzina Santa Lucia MEDICINA DELLO SPORT 233 DELUSSU Field tests in wheelchair Mini-basketball Table I.—Santa Lucia Sport wheelchair mini-basketball team players’ characteristics������������������������� and CIP Functional Classification (CIP FC). Tabella I. — Caratteristiche dei giocatori della squadra di minibasket in carrozzina Santa Lucia Sport e Classificazione Funzionale del CIP (CIP CF). Participants BL CF CS CE DD FA GM IB RR RG SG SD TG TA Mean SD Gender Age (y) Body mass (kg) Height (cm) M M M M M M M F M F F M M F 15 19 8 13 13 9 22 11 24 12 14 11 12 10 13.8 4.8 69 89 38 60 27 37 65 35 53 32 43 60 38 27 48.1 8.3 160 165 135 160 136 130 155 130 160 145 155 150 140 122 145.9 13.8 such as age, height and body weight, as well as means and standard deviations, disability diagnosis and CIP functional classification. All participants provided written informed consent before they were included in the study, which was approved by the Ethics Committee of the Fondazione Santa Lucia. According to the CIP, the athletes had the following functional classifications: five athletes were classified as 0.5, three as 1.5, three as 2, two as 3 and one as 3.5. We used the following five field tests to assess SWMBS: 1) Lay-up (LU) to assess lay-up accuracy. The test is carried out as follows: the players, with ball in hand, start outside the 3-point line. After their first attempt to lay-up the ball, they recover the rebound, bring the ball to the opposite cone and attempt a new lay-up. Each successful layup scores 2 points and each shot 1 point. The athlete has two minutes to complete the test. 2) Figure-eight (F8) to assess wheelchair manoeuvrability. The test is carried out as follows: players have to manoeuvre the wheelchair around two cones (positioned 5 m apart) by making a figure eight several times in one minute over a distance of 5 meters. Every 5 meters covered scores 1 point. 3) Figure-eight + ball (F8+B) to assess wheelchair manoeuvrability with ball handling. This test is like the F8, but requires handling the ball according to the rules of ball handling. Every 5 meters covered scores 1 point. 234 Disability Diparesis due to cerebral palsy (CP) Diparesis due to CP Quadriparesis due to CP Quadriparesis due to CP Paraplegia due to spinal cord ischemia Quadriparesis due to CP Meningomyelocele Polyomielitis both legs Quadriparesis due to CP Quadriparesis due to CP Paraplegia due to spinal cord ischemia Meningomyelocele Quadriparesis due to CP Meningomyelocele Median CIP FC 3 1.5 0.5 0.5 3 0.5 2 1.5 0.5 1.5 3.5 2 0.5 2 1.5 Sport hanno preso parte allo studio; avevano tutti giocato a livello agonistico per almeno 1 anno. La Tabella I presenta le caratteristiche fisiche degli atleti quali età, altezza e peso corporeo, così come medie e deviazioni standard, diagnosi di disabilità e classificazione funzionale del CIP. Tutti i partecipanti hanno fornito consenso informato scritto prima di essere inclusi nello studio che è stato approvato dal Comitato Etico della Fondazione Santa Lucia. Sulla base del CIP, gli atleti sono rientrati nelle seguenti classificazioni funzionali: cinque atleti sono stati classificati come 0,5, tre come 1,5, tre come 2, due come 3 e uno come 3,5. Per valutare le ASMbC sono stati utilizzati i seguenti cinque test da campo: 1) Lay-up (LU) che valuta la capacità di tiro e di prendere il rimbalzo. Il test viene svolto come segue: i giocatori, con la palla in mano, partono fuori dalla linea dei 3 punti. Dopo il primo tentativo di tirare la palla, recuperano il rimbalzo, portano la palla al canestro opposto e tentano un nuovo tiro. Ogni tiro riuscito vale 2 punti e ogni rimbalzo preso vale 1 punto. L’atleta deve completare il test in due minuti. 2) Figure-eight (F8) per la manovrabilità della carrozzina senza palla. Il test viene svolto come segue: i giocatori devono manovrare la carrozzina intorno ai due canestri (posizionati a 5 m di distanza) realizzando la figura dell’8 diverse volte in un minuto, su una distanza di 5 metri. Ogni volta che vengono percorsi 5 metri si guadagna 1 punto. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Field tests in wheelchair Mini-basketball DELUSSU 4) 20-meter sprint (20 mS) to assess speed. The test is carried out as follows: the players start behind the baseline and have to cover 20 m in the shortest time possible. They can make two attempts in two minutes. The best result is recorded (in seconds). 5) Zone-shot (ZS) to assess shot accuracy. The test is carried out as follows: The players start from the free-throw line for the first shot. After recovering the rebound, they have to shoot from a different position outside the area within two min. Each successful shot scores 2 points and each unsuccessful shot scores 1 point. All tests in the first evaluation session (1stES) were performed at the beginning of the competitive season, and the second evaluation session (2ndES) was carried out six months later at the end of the competitive season. To assess repeatability of the SWMBS tests, the coach and the trainer administered them to the athletes three times in three consecutive training sessions (1TS, 2TS, 3TS), within nine days, in the 1stES and then in the 2ndES (4TS, 5TS, 6TS). Repeatability of mean values obtained in each test (1TS, 2TS, 3TS and 4TS, 5TS, 6TS) was assessed by means of Spearman’s rank correlation coefficient (Rho). All tests were carried out in the early afternoon on the same basketball court and using the same wheelchairs. The team adhered to the training program, which lasted six months (Figure 1). It was organized in two macrocycles (three months each). Each macrocycle was organized into three mesocycles (one month each); a mesocycle consisted of four microcycles (four weeks each). The training sessions were carried out twice a week, with 2-3 days of rest between sessions, in the gymnasium of the IRCCS Santa Lucia Foundation, Rome, Italy, under the guidance of sports technicians and the coach. Each training session lasted 90 minutes. The first macrocycle In the first and second mesocycle, we worked on developing the basic prerequisites of wheelchair basketball and improving the athletes’ conditioning (i.e. aerobic endurance with and without the ball and basic resistance training specific for wheelchair basketball). We also worked on technical and tactical skills in preparation for the next more intense and specialized mesocycle. The third mesocycle, which concluded the first macrocycle, was (as generally defined) the competitive mesocycle. In this mesocycle, we Vol. 64 - N. 3 3) Figure-eight + ball (F8+B) per la manovrabilità della carrozzina con la palla. Questo test è uguale all’F8, ma richiede la gestione della palla secondo regole specifiche. Ogni volta che vengono percorsi 5 metri si guadagna 1 punto. 4) 20-meter sprint (20mS) per la capacità di sprint. Il test viene svolto come segue: I giocatori partono dietro la linea di base e devono percorrere 20 m nel più breve tempo possibile. Possono fare due tentativi in due minuti. Il miglior risultato viene registrato (in secondi). 5) Zone-shot (ZS) per la precisione del tiro. Il test viene svolto come segue: i giocatori partono, per il primo tiro, dalla linea di tiro libero. Dopo aver recuperato il rimbalzo, devono tirare, entro due minuti, da una posizione diversa al di fuori dell’area. Ogni tiro riuscito vale 2 punti e ogni tiro fallito ne vale 1. Tutti i test della prima sessione di valutazione (1stES) sono stati effettuati all’inizio della stagione agonistica, e i test della seconda sessione di valutazione (2ndES) sono stati svolti sei mesi dopo la fine della stagione agonistica. Per valutare la ripetibilità dei test per le ASMbC, l’allenatore e il preparatore atletico li hanno somministrati agli atleti tre volte in tre sessioni di allenamento consecutive (1TS, 2TS, 3TS), entro nove giorni, nella 1stES e nella 2ndES (4TS, 5TS, 6TS). La ripetibilità dei valori medi ottenuti in ognuno dei test (1TS, 2TS, 3TS e 4TS, 5TS, 6TS) è stata valutata mediante l’Indice di correlazione R per ranghi di Spearman (Rho). Tutti i test sono stati effettuati nel primo pomeriggio, sullo stesso campo da basket e utilizzando le stesse carrozzine. La squadra ha osservato il programma di allenamento di 6 mesi (Figura 1). È stato organizzato in due macrocicli (ognuno della durata di tre mesi). Ogni macrociclo è stato strutturato in tre mesocicli (ciascuno della durata di un mese); un mesociclo è composto da quattro micro cicli (ognuno della durata di quattro settimane). Le sessioni di allenamento sono state svolte due volte alla settimana, con 2-3 giorni di riposo tra le sessioni, presso la palestra della Fondazione Santa Lucia IRCCS, a Roma, in Italia, sotto la guida di tecnici sportivi e allenatori. Ogni sessione di allenamento è durata 90 minuti. Il primo macrociclo Durante il primo e il secondo mesociclo, abbiamo lavorato per sviluppare i prerequisiti di base del basket in carrozzina e per migliorare il condizionamento atletico (ossia la resistenza aerobica con o senza palla e l’allenamento della resistenza MEDICINA DELLO SPORT 235 DELUSSU Field tests in wheelchair Mini-basketball 6 months 1st macrocycle (3 months) 1st Mesocycle (1 month) 2nd Mesocycle (1 month) 2nd macrocycle (3 months) 3rd Mesocycle (1 month) 1st Mesocycle (1 month) 2nd Mesocycle (1 month) 3rd Mesocycle (1 month) 1st microcycle (1 week) 1st microcycle (1 week) 1st microcycle (1 week) 1st microcycle (1 week) 1st microcycle (1 week) 1st microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 2nd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 3rd microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) 4th microcycle (1 week) Figure 1.—Training program structure (see text for details). Figura 1. — Struttura ad albero del programma di allenamento (leggere il testo per i dettagli). increased the intensity of the training and the workload. All players were also carefully evaluated to assess their technical and tactical level of performance. The second macrocycle In the three mesocycles, training volume was further increased in order to optimize the technical workload of the athletes and help them deal with competitive play. The planning and scheduling of each training session was organized so that the championship match coincided with the athletes’ highest level of performance. During this period, specific interventions were carried out to stabilize the team’s physical fitness and technical-tactical abilities. Training session Each training session (TS) was subdivided into three phases: preparatory, central and final. The preparatory phase included a 15-minutes warm up. The central phase (i.e. conditioning phase), which lasted 60 minutes, consisted of a combination of drills to improve 236 di base specifico per il basket in carrozzina). Abbiamo inoltre lavorato sulle abilità tecniche e tattiche in preparazione al mesociclo successivo più intenso e specialistico. Il terzo mesociclo, che ha concluso il primo macrocliclo, è stato (secondo la definizione generale) il mesociclo agonistico. Durante questo mesociclo, abbiamo aumentato l’intensità dell’allenamento e del carico di lavoro. Tutti i giocatori sono inoltre stati valutati con attenzione al fine di stimare il loro livello di performance tecnico e tattico. Il secondo macrociclo Durante i tre mesocicli, il volume di allenamento è stato ulteriormente incrementato, al fine di ottimizzare il carico di lavoro tecnico degli atleti e aiutarli ad affrontare il gioco a livello agonistico. La pianificazione e la programmazione di ogni sessione di allenamento sono state organizzate in modo tale che la partita di campionato coincidesse con il più alto livello di performance atletica. Durante questo periodo sono stati eseguiti interventi specifici per stabilizzare la forma fisica della squadra e le abilità tecniche e tattiche. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Field tests in wheelchair Mini-basketball DELUSSU physical fitness, technical and tactical skills. The final TS phase lasted 15 minutes and consisted of cool-down with free weights, exercises and stretching. Statistical analysis SWMBS data are reported as mean ± standard deviation. Considering the small sample size, statistical analysis was performed with non-parametric tests. Friedman’s test was used for the comparison among k dependent sample (i.e., the three training session tests for each ES). When Friedman’s test was statistically significant, a non-parametric post hoc multiple comparison with Wilcoxon’s test was performed (setting the critical adjusted α value, using Bonferroni’s inequality, i.e. α’= α/k. Where α is the original α level and k the number of tests undertaken). To assess repeatability of mean values obtained in each test (1TS, 2TS, 3TS and 4TS, 5TS, 6TS). Spearman’s rank correlation coefficient (Rho) was performed. To evaluate changes in test scores between the ESs, avoiding the influence of a learning effect in performing the field tests, data analysis of both ESs ignored the first TS (i.e. 1TS and 4TS). Thus 2TS - 3TS and 5TS – 6 TS data were aggregated; then the Wilcoxon test was performed to compare 2TS-3TS vs 5TS-6TS. The statistical significance level was set at P≤0.05. Results Test identification All athletes were able to carry out the proposed field tests. Results of the 1stES SWMBS tests are reported in Table II (1TS, 2TS, 3TS). Sessione di allenamento Ogni sessione di allenamento (training session, TS) è stata suddivisa in tre fasi: preparatoria, centrale e finale. La fase preparatoria ha incluso 15 minuti di riscaldamento. La fase centrale (ossia la fase di condizionamento), della durata di 60 minuti, ha previsto una combinazione di esercizi atti a migliorare la forma fisica, le abilità tecniche e tattiche. La fase finale della TS è durata di 15 minuti e ha previsto il raffreddamento con pesi liberi, esercizi e stretching. Analisi statistica I dati relativi alle ASMbC sono riportati come media ± deviazione standard. Considerando le piccole dimensioni del campione, l’analisi statistica è stata eseguita con test non parametrici. Il test di Friedman è stato utilizzato per il confronto tra k campioni dipendenti (ossia i test delle tre sessioni di allenamento per ogni ES). Nel momento in cui il test di Friedman è risultato statisticamente significativo, è stata eseguita una comparazione multipla non parametrica a posteriori con i test di Wilcoxon (impostando il valore critico α aggiustato, utilizzando la disuguaglianza di Bonferroni, ossia α’= α/k. Dove α è il livello α iniziale e k il numero di test effettuati) per valutare la ripetibilità dei valori medi ottenuti in ogni test (1TS, 2TS, 3TS e 4TS, 5TS, 6TS). È stato calcolato l’indice di correlazione R per ranghi di Spearman (Rho). Per valutare le variazioni nei punteggi dei test tra le ES, evitando l’influenza di un effetto apprendimento nell’esecuzione dei test da campo, l’analisi dei dati di entrambe le ES ha ignorato la prima TS (ossia 1TS e 4TS). Quindi i dati relativi a 2TS - 3TS e a 5TS – 6 TS sono stati aggregati; successivamente è stato effettuato il test di Wilcoxon per confrontare 2TS-3TS e 5TS-6TS. Il livello di significatività statistica è stato fissato a P≤0,05. Tests’ repeatability Results of statistical analyses showed: 1) no significant differences among the 3 test sessions (i.e. 1TS, 2TS and 3TS) for any SWMBS tests except LU 1TS vs LU 2TS; 2) significant correlations between tests (Table II). Results of the 2ndES SMBWS tests are reported in Table III (4TS, 5TS, 6TS). Risultati Test di identificazione Tutti gli atleti sono stati in grado di eseguire i test da campo proposti. I risultati dei test della 1stES per le ASMbC sono riportati nella Tabella II (1TS, 2TS, 3TS). SWMBS tests’ results changes Ripetibilità dei test At the 2ndES, statistical analysis showed: 1) a significant difference between the 4TS and the 6TS tests for all SWMBS field tests, and also between 4TS and 5TS for the F8 test (Table III); 2) I risultati delle analisi statistiche hanno mostrato che: 1) non esiste una differenza significativa tra le 3 sessioni di test (ossia 1TS, 2TS e 3TS) in nessun test per le ASMbC eccetto che per il LU 1TS Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 237 DELUSSU Field tests in wheelchair Mini-basketball Table II.—Team field test data scores (as means and standard deviations) and statistical analysis. Tabella II. — Punteggi della squadra nel test da campo (medie e deviazioni standard) e analisi statistica. FIRST EVALUATION SESSION SWMBS Tests LU (score) F8 (score) F8+B(score) 20mS (s) ZS (score) 1TS 2TS 3TS pF 7.2±3.2 10.4±2.8 10.2±4.4 13.5±12.8 7.5±2.5 8.2±4 11.1±3.4 11.4±4.9 13.2±12.8 8.5±3.2 7.8±3.9 11.3±3.2 11.3±4.4 13±12.4 8.6±3.1 0.004 0.207 0.147 0.584 0.079 1TS vs. 2TS 1TS vs. 3TS 2TS vs. 3TS pW Rho pW Rho pW 0.015 - 0.993** 0.837** 0.923** 0.973** 0.818** 0.059 - 1.00** 0.843** 0.908** 0.984** 0.947** 0.046 - Rho 0.993** 0.976** 0.991** 0.967** 0.950** pF: Friedman’s test P value among 1TS, 2 TS and 3TS (P level significance was ≤0.05); pW: Wilcoxon test P value (α level significance was set at P≤.017); Rho: Spearman’s rank correlation coefficient (**correlation significance level was set at 0.01 level, 2-tailed ). Table III.—Team field test data scores (as means and standard deviations) and statistical analysis. Tabella III. — Punteggi della squadra nel test da campo (medie e deviazioni standard) e analisi statistica. SECOND EVALUATION SESSION SWMBS Tests LU (score) F8 (score) F8+B(score) 20 mS (s) ZS (score) 4TS 5TS 6TS pF 8.2±3.2 12.5±3.4 11.4±2.2 8.9±3.9 7.7±2.9 8.5±3.3 13±3.4 12.1±2.3 8.6±4.1 8.8±3.1 9.4±3.6 13.1±3.5 12.4±2.1 8.4±3.7 9.6±3.4 0.011 0.005 0.009 0.006 0.006 4TS vs. 5TS 4TS vs. 6TS 5TS vs. 6TS pW Rho pW Rho pW Rho 0.317 0.014 0.084 0.033 0.021 0.970** 0.972** 0.913** 0.943** 0.894** 0.010 0.011 0.007 0.004 0.012 0.948** 0.972** 0.973** 0.970** 0.822** 0.038 0.317 0.180 0.050 0.038 0.987** 0.970** 0.957** 0.975** 0.920** pF: Friedman’s test P value among 4TS, 5 TS and 6TS (P level of significance was ≤0.05); pW: Wilcoxon test p value (α level significance was set at P≤.017); Rho: Spearman’s rank correlation coefficient (**correlation significance level was set at 0.01 level, 2-tailed). very high correlations among 4TS, 5TS and 6TS (Table III). Figure 2 reports 2TS-3TS and 5TS–6TS aggregated data (mean values) and improvements in SWMBS tests as percentages. Statistically significant improvements were observed only in 20 mS (P=0.013) and in ZS (P=0.028). Relationship between CIP classification and SWMBS tests Significant correlations (P<0.01) between CIP classification and all SWMBS tests were observed at both ESs (Table IV). Discussion As there are no data in the scientific literature on wheelchair mini-basketball athletes, we set out to obtain knowledge in this field by making proficiency evaluations using sport-specific field tests. The main aim of the study was to identify the most appropriate SWMBS tests from those proposed by Vanlandewijck et al.10 To assess their repeatability, the five field tests selected were repeated 3 times 238 contro il LU 2TS; 2) esistono correlazioni significative tra i test (Tabella II). I risultati relativi alla 2ndES per le ASMbC sono riportati in Tabella III (4TS, 5TS, 6TS). Variazioni nei risultati dei test per le ASMbC Per quanto concerne la 2ndES, l’analisi statistica ha mostrato: 1) una significativa differenza tra i test della 4TS e della 6TS in tutti i test da campo per la valutazione delle ASMbC e inoltre tra la 4TS e la 5TS nel test F8 (Tabella III); 2) una notevole correlazione tra la 4TS, la 5TS e la 6TS (Tabella III). La Figura 2 riporta i dati aggregati (valori medi) relativi a 2TS-3TS e a 5TS–6TS e un miglioramento in percentuale nei test per le ASMbC. Miglioramenti statisticamente significativi sono stati osservati soltanto nel 20 mS (P=0,013) e nel ZS (P=0,028). Relazione tra la classificazione del CIP e i test per le ASMbC In entrambe le ES sono state osservate correlazioni significative (P<0,01) tra la classificazione del CIP e tutti i test per le ASMbC (Tabella IV). MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Field tests in wheelchair Mini-basketball 14 DELUSSU 12 40 10 * 30 8 20 6 Improvements (%) Improvements (score) Discussione 50 * * P <0.05 10 4 2 LU 2TS-3TS F8 F8+B 20 m S 5TS-6TS 0 ZS Improvements % Figure 2.—Improvement on SWMBS tests, 2TS-3TS and 5TS–6TS as aggregated data (mean values) and improvement on SMWBS tests as percentages. Statistically significant improvement was observed only in 20 mS (P=0.013) and in ZS (P=0.028). Note that the values of the 20mS test are expressed in seconds not scores. Figura 2. — Miglioramento nei test per la valutazione delle ASMbC, 2TS-3TS e 5TS–6TS espresso per dati aggregati (Valore medio) e miglioramento nei test per la valutazione delle ASMbC espresso in percentuale. Un miglioramento significativo è stato osservato solo nel 20 mS (P=0,013) e nel ZS (P=0,028). in separate consecutive training sessions. The high correlations among the field tests (within each ES) indicate their repeatability and reliability. In this study, the test score mean data were about onethird those reported by Vanlandewijck et al. and Traballesi et al.;10, 11 however, the latter studies evaluated older, experienced athletes. Statistical analysis showed no differences between tests in the 1stES, but in the 2ndES significant differences emerged in all 4TS and 6TS field test scores. Indeed, this may have been because the athletes were better trained at the 2ndES than at the1stES and this was the main difference be- Considerato che non esistono dati nella letteratura scientifica riguardanti atleti di minibasket in carrozzina, abbiamo deciso di ottenere contezza in questo ambito effettuando valutazioni di abilità tramite l’utilizzo di test da campo sport-specifici. Lo scopo principale dello studio è stato di identificare i test più appropriati per la valutazione delle ASMbC tra quelli proposti da Vanlandewijck et al.10 Per valutare la loro ripetibilità, i cinque test da campo selezionati sono stati ripetuti 3 volte in sessioni di allenamento consecutive separate. Le correlazioni elevate tra i test da campo (all’interno di ogni ES) indicano la loro ripetibilità e affidabilità. Nel presente studio i valori medi del punteggio del test sono risultati circa un terzo di quelli segnalati da Vanlandewijck et al. E da Traballesi et al.;10, 11 tuttavia, questi ultimi studi hanno valutato gli atleti più anziani ed esperti. Le analisi statistiche non hanno mostrato differenze tra i test della 1stES, ma hanno rilevato differenze significative nella 2ndES in tutti i punteggi dei test da campo della 4TS e della 6TS. Certamente questo potrebbe essere emerso poiché gli atleti sono stati allenati meglio per la 2ndES rispetto alla 1stES e questa risultava la principale differenza tra le ES (ossia il grado si allenamento degli atleti). Considerando che la 2ndES è stata effettuata sei mesi dopo la 1stES e che i test non sono mai stati ripetuti durante la stagione agonistica, la performance degli atleti allenati nei test da campo proposti potrebbe essere stata influenzata da un effetto apprendimento nella 2ndES. Per evitarlo, quando abbiamo comparato i punteggi dei test della 1stES e dalle 2ndES abbiamo ignorato i dati relativi alla 1TS e alla 4TS; in seguito, abbiamo aggregato i dati 2TS-3TS e 5TS-6TS. Table IV.—Correlations between CIP functional classification (CIP FC) and each test of the 1stES and the 2nd ES using Spearman’s Rho. Tabella IV. — Correlazioni, tramite il Rho di Spearman, tra la classificazione funzionale del CIP (CF CIP) e ogni test della 1stES e della 2nd ES. SWMBS Tests LU F8 F8+ball 20 mS ZS First evaluation session Second evaluation session CIP FC- 1TS CIP FC - 2TS CIP FC - 3TS CIP FC - 4TS CIP FC - 5TS CIP FC - 6TS 0.871** 0.712** 0.865** -0.926** 0.784** 0.906** 0.937** 0.890** -0.911** 0.767** 0.871** 0.913** 0.906** -0.938** 0.785** 0.828** 0.958** 0.897** -0.828** 0.810** 0.851** 0.984** 0.878** -0.896** 0.839** 0.906** 0.946** 0.916** -0.902** 0.845** **P<0.01 Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 239 DELUSSU Field tests in wheelchair Mini-basketball tween the two ESs (i.e. degree of athletes’ training). Considering that the 2ndES was performed six months after the 1stES and that the tests were never repeated during the competitive season, the trained athletes’ performance on the proposed field tests could have been influenced by a learning effect in the 2ndES. To avoid this, we ignored the 1TS and 4TS data when comparing test scores at the 1stES and the 2ndES; then, we aggregated the 2TS-3TS and 5TS-6TS data. Comparison of the aggregated data revealed improvement in all field test scores; even if only the 20mS and ZS scores were statistically significant. These results suggest the possibility of monitoring changes due to training by means of the proposed field tests. Nevertheless, the improvement observed in the present study cannot be attributed exclusively to the training carried out in the competitive season. In fact, it must be considered that most of the young wheelchair athletes who participated in the present study were still growing. On the basis of our data, we are unable to discriminate the weight of training and growth, respectively, in bringing about the observed improvements in the proposed field tests. Therefore, further studies should be conducted to determine which factor leads to improvement on the SWMBS evaluated by the proposed field tests. We also found a highly significant correlation in both ESs between test scores and CIP functional classification. A few studies have examined the relationship between athletes’ classification and physiological profile, (e.g., aerobic and anaerobic capacity, anaerobic power and strength) or between athletes’ classification and athletic performance.12, 13 Vanlandewijck et al. reported a relationship between functional classification and field performance in elite female wheelchair basketball players.13 The latter study showed that players with higher IWBF classification scores performed better than those with lower IWBF classification scores. Traballesi et al. also reported that during the competitive season wheelchair athletes with higher IWBF classification scores showed greater improvement of physiological characteristics and sportspecific skills than those with lower IWBF classification scores.11 de Lira et al.6 also reported a highly significant correlation between athletes’ IWBF classification and physiological profile. In this study, the correlations observed in both ESs between test scores and CIP functional classification suggest that the proposed field tests actually reflect athletes’ specific ability. 240 Il confronto per dati aggregati ha mostrato un miglioramento in tutti i punteggi relativi ai test da campo; sebbene soltanto i punteggi del 20mS e del ZS siano risultati statisticamente significativi. Questi risultati suggeriscono la possibilità di monitorare le variazioni dovute all’allenamento tramite i test da campo proposti. Tuttavia, il miglioramento osservato nel presente studio non può essere attribuito unicamente all’allenamento svolto durante la stagione agonistica. Infatti, bisogna considerare che la maggior parte dei giovani atleti in carrozzina che hanno partecipato al presente studio erano ancora in fase di sviluppo. In base ai nostri dati, non siamo in grado di distinguere rispettivamente il peso dell’allenamento e dello sviluppo nella determinazione dei miglioramenti osservati nei test da campo proposti. Sarebbe quindi necessario condurre nuovi studi per determinare quale fattore comporti un miglioramento nelle ASMbC valutate dai test da campo proposti. Abbiamo inoltre riscontrato una correlazione altamente significativa in entrambe le ES tra i punteggi del test e la classificazione funzionale del CIP. Pochi studi hanno esaminato la relazione tra la classificazione degli atleti e il profilo fisiologico, (ad es. capacità aerobica e anaerobica, potenza e la forza anaerobica) o tra la classificazione degli atleti e la performance atletica.12, 13 Vanlandewijck et al hanno rilevato una relazione tra la classificazione funzionale e la prestazione sul campo tra le giocatrici di una squadra d’elite di basket femminile in carrozzina.13 Quest’ultimo studio ha mostrato che i giocatori con punteggi più alti nella classificazione dell’IWBF hanno conseguito risultati migliori rispetto a quelli con punteggi più bassi nella classificazione dell’IWBF. Traballesi et al hanno inoltre rilevato che durante la stagione agonistica, gli atleti in carrozzina con punteggi più alti nella classificazione dell’IWBF hanno mostrato un miglioramento più elevato nelle caratteristiche fisiologiche e nelle abilità sport-specifiche rispetto a quelli con punteggi più bassi nella classificazione dell’IWBF.11 De Lira et al.6 hanno anche segnalato una correlazione altamente significativa tra la classificazione IWBF degli atleti e il profilo fisiologico. Nel presente studio, le correlazioni osservate in entrambe le ES, tra i punteggi del test e la classificazione funzionale del CIP, suggeriscono che i test da campo proposti effettivamente riflettono le abilità specifiche degli atleti. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Field tests in wheelchair Mini-basketball DELUSSU Conclusions Conclusioni Although the five field tests were repeatable and reliable in assessing SWMBS, were able to monitor training effects and were significantly correlated with functional classification, further studies are needed to generalize the findings of this study. Sebbene i cinque test da campo siano ripetibili e affidabili nel valutare le ASMbC, siano in grado di monitorare gli effetti dell’allenamento e siano significativamente correlati con la classificazione funzionale, si rendono necessari ulteriori studi per poter generalizzare i risultati emersi da questo studio. References/Bibliografia 1) Booth DW, Grogono JS. Athletes with disabilities. In: Harries M, Willams C, Stanish WD, Mcheli LJ, Eds. Oxford textbook of sports medicine, 2nd ed. New York: Oxford University Press; 1998. p. 815-34. 2) Bhambhani Y. Physiology of wheelchair racing in athletes with spinal cord injury. Sports Med 2002;32:23-51. 3) Jacobs PL, Nash MS. Exercise recommendations for individuals with spinal cord injury. Sports Med 2004;34:727-51. 4) De Groot S, Dallmeijer AJ, Post MW, Angenot ELD and van der Woude LHV. The longitudinal relationship between lipid profile and physical capacity in persons with a recent spinal cord injury. Spinal Cord 2008;46:344-51. 5) Wright DA, Marks L, Payne RC. A comparative study of the physiological costs of walking in ten bilateral amputees. Prosthet Orthot Int 2008;32:57-67. 6) de Lira CAB, Vancini RL, Minozzo FC, Sousa BS, Dubas JP, Andrade MS et al. Relationship between aerobic and anaerobic parameters and functional classification in wheelchair basketball players. Scand J Med Sci Sports 2010;20:638-43. 7) Washburn RA, Figoni SF. High density lipoprotein cholesterol in individuals with spinal cord injury: The potential role of activity. Spinal Cord 1999;74:515-20. 8) Tasiemski T, Kennedy P, Gardner BP, Taylor N. The association of sports and physical recreation with life satisfaction in a community sample of people with spinal cord injuries. Neuro Rehabil 2005;20:253-65. 9) Hicks AL, Martin KA, Ditor DS, Latimer AE, Craven C, Bugaresti J, McCartney N. Long-term exercise training in persons with spinal cord injury: Effects on strength, arm ergometry performance and psychological well-being. Spinal Cord 2003;41:34-43. 10) Vanlandewijck YC, Daly DJ, Theisen DM. Field test evaluation of aerobic, anaerobic, and wheelchair basketball skill performances. Int J Sports Med 1999;20:548-54. 11) Traballesi M, Averna T Delussu AS, Polidori L, Di Giusto C, Di Carlo C et al. Improvement in metabolic parameters and specific skills in an elite wheelchair basketball team: a pilot study. Medicina dello Sport 2009;62:1-16. 12) Vanlandewijck YC, Chappel RJ. Integration and classification issues in competitive sport for athletes with disabilities. Sport Sci Rev 1996:5:65-88. 13) Vanlandewijck YC, Evaggelinou C, Daly DJ, Verellen J, Van Houtte S, Aspeslagh V et al. The relationship between functional potential and field performance in elite female wheelchair basketball players. J Sports Sci 2004;22:668-75. Received on October 15, 2010. - Accepted for publication on September 22., 2011. Corresponding author: Dott. Marco Traballesi, Santa Lucia Foundation, U.O.D, Via Ardeatina 306, 00179 Rome, Italy. [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 241 MED SPORT 2011;64:243-56 Performance profile in elite Italian football players Profilo della performance in calciatori italiani d’elite C. EIRALE 1, G. N. BISCIOTTI 1, T. FIORELLA 2, I. SANNICANDRO 1ASPETAR, 3 Qatar Orthopeadics and Sports Medicine Hospital, Doha, Qatar 2F. C. Internazionale, Milan, Italy, 3Motor Sciences, University of Foggia, Foggia, Italy SUMMARY In recent decades, technology related to motion tracking in soccer has developed markedly and it is actually used to analyze soccer performance. We investigate a top-level Italian football season during home league matches for the season 2003-04 through a vision based tracking system (Digital Stadium) and data has been subsequently analyzed by the software “Physical Analysis” with the purpose of defining a performance profile in according with the position on the field. All distances covered at different speed by each player have been recorded and analyzed. Our findings confirmed previous researches stating that position on the field is a significant factor in determining performance profile in soccer. No difference among first and second half has been found in distance covered at all speed. Different profiles, in according with position on the field, have been identified: midfielder performance is characterized by high distance covered at low-medium intensity, elevate number of sprint for short distances, recoveries for short period of time; strikers are mainly covering long distances at high speed intensity, trough sprinting for medium-long distances and consistent recovery intervals; defenders model of performance is in between the profiles of strikers and midfielders, with long distance covered at low intensity speed alternate with long sprints and recoveries. Key words: Soccer - Running – Running, statistics and numerical data. RIASSUNTO Negli ultimi decenni, la tecnologia per la rilevazione del movimento nel calcio si è sviluppata notevolmente ed è attualmente utilizzata nell’analisi della performance calcistica. Abbiamo esaminato le partite casalinghe del campionato italiano di serie A nella stagione 2003-2004, usando un sistema di rilevazione basato su riprese video (Digital Stadium), i cui dati sono stati successivamente analizzati dal software “Physical Analysis” con l’obiettivo di definire un profilo della performance in base alla posizione dei calciatori sul terreno di gioco. Tutte le distanze percorse a velocità diverse da ciascun giocatore sono state registrate e analizzate. Le nostre scoperte confermano precedenti ricerche secondo le quali la posizione sul terreno di gioco è un fattore significativo nel determinare il profilo di performance di un calciatore. Non è stata rilevata alcuna differenza tra il primo e il secondo tempo, a nessuna velocità e per nessuna posizione sul terreno di gioco. In base alla posizione sul terreno di gioco, sono stati identificati vari profili di performance: 1) i centrocampisti percorrono elevate distanze a intensità medio bassa, effettuano un elevato numero di sprint per distanze brevi e dispongono di brevi recuperi; 2) gli attaccanti coprono lunghe distanze ad alta intensità, con sprint per distanze medio-lunghe e consistenti intervalli di recupero; 3) i difensori, infine, hanno un modello di performance con caratteristiche intermedie tra attaccanti e centrocampisti, con lunghe distanze coperte a bassa intensità, alternate a lunghi sprint e recuperi intermedi. Parole chiave: Calcio - Corsa – Corsa, statistica e dati numerici. I n recent decades, the science of sport has made significant progress in many aspects. In particular science of soccer, the most Vol. 64 - N. 3 N egli ultimi decenni, la scienza dello sport ha compiuto notevoli passi in avanti, sotto vari punti di vista. MEDICINA DELLO SPORT 243 EIRALE Performance profile in elite Italian football players played game in the world 1 has made notable progresses. Especially technology related to motion tracking in soccer has developed markedly in the last 20 years.2-14 Such software, initially used by coaches to identify the quality of performances of their athletes throughout the duration of the whole season, are currently utilized by sport scientists for match-analysis with the purpose of studying the dynamics of performance during competitive matches. Such indirect approach allows an assessment of athletes without using invasive methods or any other kind of evaluation that might create discomfort, even psychological, and affect the performance.2, 11 Video analysis has been used previously by those who have looked into the physiology of the game in soccer associating it with evaluation of physiological parameters such as oxygen consumption, heart rate, lactacidemia.16-20 Research has also shifted its attention into physiological evaluation of soccer referee. Even in this case, video-recording has been used in addition to blood parameters, cardiac and respiratory data to assess the energy balance of the match.21-24 Obviously, this kind of analysis, performed without using blood, cardiological and/or respiratory data, doesn’t provide a real physiological assessment of athletic performance. Anyway, tools which may provide a model of football performance through video-recording and computerized analysis could however be very important for optimal management of the athlete.25 Different systems of match analysis are available: 1) manual vision tracking systems: they involve an operator doing subjective quantifications of movements performed by each player and the association of particular patterns with their relative success 26 by using different techniques such is live observation or post event video analysis. They have been employed to analyze different sports such as rugby,27, 28 soccer,29-,33 basketball,34-36 volleyball,37 Australian Football,38 badminton,39 squash.40-42 In soccer, notational analysis has been utilized to study particular tactical situations like goal or attacking moves 43-45 or for comparing different teams way of playing.46-48 Potential limitations of this kind of systems are reliability and reproducibility of data.49 Moreover the load of work neces- 244 In particolare, la scienza del calcio, lo sport più praticato al mondo 1 ha realizzato grandi progressi. La tecnologia di rilevazione del movimento nel calcio si è sviluppata in maniera significativa negli ultimi 20 anni 2-14. Tale tecnologia, usata inizialmente dagli allenatori per identificare la qualità della performance dei loro atleti durante la stagione calcistica, è attualmente utilizzata dagli scienziati dello sport per l’analisi della partita, allo scopo di studiare le dinamiche della performance durante gli incontri agonistici. Tale approccio indiretto permette una valutazione dei giocatori senza usare metodi invasivi o qualsiasi altro tipo di valutazione che possa generare disagio, anche psicologico, e influire sulla performance 2, 11. L’analisi con riprese video è stata precedentemente utilizzata per studiare la fisiologia della partita nel calcio, associandola ad una valutazione di parametri fisiologici quali il consumo di ossigeno, la frequenza cardiaca e la latticemia 16-20. La ricerca ha inoltre spostato la propria attenzione sulla valutazione fisiologica dell’arbitro. Anche in questo caso, sono state utilizzate le riprese video in combinazione a parametri ematici e dati respiratori e cardiaci per valutare il bilancio energetico della partita 21-24. Naturalmente, tale tipo di analisi, effettuata senza utilizzare dati ematici, cardiaci e/o respiratori, non fornisce una reale valutazione fisiologica della performance calcistica. Ad ogni modo, gli strumenti in grado di fornire un modello di performance calcistica tramite riprese video e analisi computerizzate possono essere molto importanti per una gestione ottimale del calciatore 25. Sono disponibili diversi sistemi di analisi della partita: 1) sistemi di rilevazione manuali basati sulla visione: prevedono che un operatore compia quantificazioni soggettive dei movimenti effettuati da ciascun giocatore e l’associazione di schemi specifici con il relativo successo 26 usando diverse tecniche quali l’osservazione dal vivo o l’analisi delle riprese video. Tali sistemi sono stati utilizzati per analizzare diversi sport come il rugby 27, 28, il calcio 29-33, la pallacanestro 34-36, il volley 37, il football australiano 38, il volàno 39 e lo squash 40-42. Nel calcio, l’analisi notazionale è stata utilizzata per studiare particolari situazioni tattiche come il gol o le manovre offensive 43-45 o per confrontare lo stile di gioco di diverse squadre 46-48. Le potenziali limitazioni di tali sistemi risiedono nella scarsa affidabilità e riproducibilità dei dati 49. Inoltre, la mole di lavoro necessaria ad analiz- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players sary to analyze data manually is a limiting factor resulting in partial analysis. In summary, notational analyses are an economic and practical method of analysis but validity and reliability of data are related to an observer and they involve a huge quantity of workload; 2) automated vision based tracking systems: the system is automatically locating the position of the tracked object. Many models have been proposed but the two main factors differentiating systems are the way of acquiring and utilizing data. Data acquisitions are performed in all cases by video-recording of the game but with differences on the kind of cameras used, their number and location. According to images provided by frames of each camera, data obtained can be more or less complete. Utilization of data also creates significant differences between products, as many algorithms able to convert data obtained from video-recordings in information have been developed in the recent years.50-54 Limitations of these systems are mainly concerned with tracking different athletes in congested areas 53, 55 and human intervention is necessary sometimes to overpass technical problems; c) systems based on moving cameras: they have been purposed as well but they present several limitations 56-61 mainly concerned with tracking different athletes in congested areas.53, 55 An automated vision based tracking systems with fixed cameras has been utilized in this research. A method currently used to measure player movement patterns during competition is the “global positioning technology” (GPS). Concerning this aspect it’s important to note that the computer-based tracking (CBT) (i.e., the method used in this study) overestimated the measured by a GPS system by an average of about 5.8%. For this reason the distances measured using CBT can be considered as accurate as the GPS technology.62 As stated previously, video analyses have been utilized in many researches to describe the match activity profiles of top-level soccer players.7, 15, 63-70 It has been shown that top-level soccer players cover more total distance and/or high-intensity running compared to lower level players.10, 11, 15, 18, 20, 71 Playing position seems to be a key factor in profiling performance in top-level soccer.15, 20 Vol. 64 - N. 3 EIRALE zare manualmente i dati è un fattore limitante da cui scaturisce un’analisi parziale. Riassumendo, le analisi notazionali sono un metodo analitico pratico ed economico ma la validità e l’affidabilità dei dati dipendono dall’osservatore e richiedono un enorme quantità di lavoro; 2) sistemi di rilevazione automatici basati sulla visione: il sistema localizza automaticamente la posizione dell’oggetto tracciato. Sono stati proposti numerosi modelli ma i due fattori di differenziazione principali tra tali sistemi risiedono nel metodo di acquisizione e utilizzo dei dati. L’acquisizione dei dati è effettuata in ogni caso tramite registrazioni video della partita, ma presenta differenze riguardo a tipologia, numero e ubicazione delle videocamere utilizzate. In base alle immagini fornite dai fotogrammi di ciascuna videocamera, i dati ottenuti possono essere più o meno completi. L’utilizzo dei dati genera anche differenze significative tra i prodotti, poiché negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi algoritmi in grado di trasformare i dati ottenuti dalle registrazioni video in informazioni 50-54. I limiti di tali sistemi risiedono soprattutto nella difficoltà di rilevare i diversi atleti nelle aree congestionate 53, 55 e l’intervento umano è a volte necessario per superare i problemi tecnici; 3) sistemi basati su videocamere in movimento: anche tali sistemi sono stati proposti ma presentano numerosi limiti 56-61, relativi soprattutto alla difficoltà di rilevare diversi atleti nelle aree congestionate 53, 55. Nella presente ricerca, è stato utilizzato un sistema di rilevazione automatica basato sulla visione con videocamere fisse. Un metodo attualmente usato per misurare gli schemi di movimento dei giocatori durante la partita è quello del “sistema di posizionamento globale” (GPS). Per quanto concerne tale aspetto è importante notare che la rilevazione computerizzata (CBT) (il metodo utilizzato in questo studio) ha sovrastimato le misurazioni del sistema GPS con una media di circa il 5,8%. Per tale motivo le distanze misurate usando il CBT possono essere considerate accurate allo stesso livello della tecnologia GPS 62. Come affermato in precedenza, le analisi delle riprese video sono state utilizzate in numerose ricerche per descrivere i profili di attività dei calciatori di alto livello nel corso della partita 7, 15, 63-70. È stato dimostrato che i calciatori di alto livello coprono una distanza totale maggiore e/o corrono ad intensità maggiore se paragonati a calciatori di categorie inferiori 10, 11, 15, 18, 20, 71. La posizione sul terreno di gioco sembra essere un fattore MEDICINA DELLO SPORT 245 EIRALE Performance profile in elite Italian football players Central defenders has been reported covering less overall distance and perform less highintensity running than players in other positions; this data is probably linked their tactical functions and their lower physical capacity.18 Furthermore, in the top-level, strikers and fullbacks sprint more than midfielders and defenders.18 The fatigues of the first half influences in negative the total distance and high-intensity running of the second half,3, 18, 72, 73 in particular concerning strikers.18 Midfielders cover a longer distance during the game compared with other positional roles.3, 4, 9, 15 Match performances measures of total distance covered and distance covered through high-intensity running of the top-level players decline as well by the end of the season.18 The purpose of this research was to analyze football performance of a elite level Italian team through video analysis to define a model in according to position on the field. In particular our attention has been focused on high intensity running and recovery time. Materials and methods The present study has focused on 20 players (mean age 28.2±3.3 height: 179±8.3 cm, weight: 77.4±7.8 kg from an elite First Division Italian League team, during the season 2003-2004, for a number of 18 home matches. All subjects were informed about the study purposes and they gave their consent. The automated vision based tracking system Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer, 2000. Prozone Sport Ltd, GB) has been used to collect the data, the software “Physical Analysis”® (Mod. Trend, 2000. Prozone Sport Ltd, GB) to analyze them. Players have been divided into three categories: defenders, midfielders and strikers. Goalkeepers were not considered, as their performance model is completely different from all other positions in soccer. In order to uniform the data, we took in consideration only the performance of players on the field for at least 80 minutes, for total 264 performances profiles. In the specific, we obtained 54 strikers (N.=5), 95 midfielders (N.=8) and 115 defenders (N.=7) performances profiles. Performance analysis have been carried out 246 chiave nel definire la performance dei calciatori di alto livello 15, 20. È stato riportato che i difensori centrali coprono una minore distanza totale ed effettuano minori corse ad elevata intensità rispetto ai giocatori nelle altre posizioni; questo dato è probabilmente legato alle loro funzioni tattiche e alla loro minore capacità fisica 18. Inoltre, per quanto concerne i calciatori di alto livello, gli attaccanti e i terzini effettuano più sprint rispetto a centrocampisti e difensori 18. L’affaticamento accumulato nel corso del primo tempo influisce negativamente su distanza totale e corse ad alta intensità effettuate nel secondo tempo 3, 18, 72, 73, soprattutto per quanto concerne gli attaccanti 18. I centrocampisti coprono una distanza maggiore durante la partita rispetto ai giocatori nelle altre posizioni 3, 4, 9, 15. I valori della performance per distanza totale coperta e distanza coperta correndo ad alta intensità nei giocatori di alto livello calano inoltre al termine della stagione 18. L’obiettivo della ricerca è stato quello di analizzare la performance calcistica di una squadra italiana d’elite attraverso l’analisi delle riprese video, al fine di definire un modello di performance in accordo alla posizione dei giocatori sul terreno di gioco. La nostra attenzione si è concentrata soprattutto sulle corse ad alta intensità e sul tempo di recupero. Materiali e metodi Il presente studio ha preso in considerazione 20 calciatori (età media 28,2±3,3 altezza: 179±8,3 cm, peso: 77,4±7,8 kg) di una squadra di alto livello del campionato italiano di serie A durante la stagione 2003-2004 per un totale di 18 partite casalinghe. Tutti i soggetti sono stati informati circa gli obiettivi dello studio e hanno fornito il proprio consenso. Per raccogliere i dati è stato utilizzato il sistema di rilevazione automatica basato sulla visione Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer, 2000, Prozone Sport Ltd, UK), mentre il software “Physical Analysis” ® (Mod. Trend, 2000. Prozone Sport Ltd, UK) è stato utilizzato per analizzarli. I calciatori sono stati divisi in tre categorie: difensori, centrocampisti e attaccanti. I portieri non sono stati inclusi, poiché il loro modello di performance è del tutto diverso da quello delle altre posizioni sul terreno di gioco. Al fine di uniformare i dati, abbiamo preso in MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players considering three different speeds of running: 13-16 km/h (low speed running), 16-19 km/h (high speed running) and >19 km/h (sprint).22, 23 Distances covered at speed lower than 8 km/h was considered as walking. We defined as recovery the period between two events of running at speed higher than 16 km/h (aerobic threshold). For each range of speed we calculated: number of events (N); time spent (T), and meters covered (M). We considered as “event” in a certain range of speed, a minimum time spent in that range of 0.2 s. Furthermore, the minimum time considered as an “exit” from a certain range of speed (elapsing two different events) was 0.5 s. Statistical analysis For each variable mean values and standard deviation values have been calculated. The effect of the position on the field was analyzed for each variable by a one-way analysis of variance (ANOVA) for repeated measures (3 positions). Pair-wise comparisons were applied post hoc to further investigate the effect of each position. Statistical analysis were performed with Systat software (Systat, Evanston, IL, USA) and the level of statistical significance was set at P<0.05. Results Distance covered – positional differences The mean distance covered for all players of the team has been 11221±897 m (with a maximum of 14.091 m and a minimum of 8834 m) with a mean of minutes 93.41 (±3.4) per game. Distance covered at low, high, sprint and walking speed for all players had been 1494.17±303.19 m, 936.52±227.30 m, 1100.15±344.10 m and 4362.51±417.23 respectively. Positional differences are shown in Table I. All these differences were globally significative (P<0.001); significant differences have been found also comparing positional groups each others (P<0.000 for all, except striker/defenders for total distance P=0.009 and midfielders/ defenders for walking speed distance P=0.045). For what concern sprint velocity, strikers covered longer distance, followed by defenders and midfielders; significative differences have been recorded among all groups globally Vol. 64 - N. 3 EIRALE considerazione solo la performance di giocatori che sono scesi in campo per almeno 80 minuti, per un totale di 264 profili di performance. Nello specifico, abbiamo ottenuto profili di performance per 54 attaccanti (N.=5), 95 centrocampisti (N.=8) e 115 difensori (N.=7). Le analisi della performance sono state condotte tenendo in considerazione tre diverse velocità di corsa: 13-16 km/h (corsa a bassa velocità), 16-19 km/h (corsa ad alta velocità) e >19 km/h (sprint).22, 23 Distanze coperte ad una velocità inferiore agli 8km/h sono state considerate come andatura lenta. Come recupero abbiamo definito un periodo di tempo compreso tra due corse effettuate a una velocità superiore ai 16 km/h (soglia aerobica). Per ogni intervallo di velocità abbiamo calcolato: numero di eventi (N), tempo impiegato (T) e metri coperti (M). Abbiamo considerato come “evento” in un certo intervallo di velocità, un tempo minimo speso in quell’intervallo di 0,2 s. Inoltre, il tempo minimo considerato come “uscita” da un determinato intervallo di velocità (tra due diversi eventi) è stato di 0,5 s. Analisi statistica Sono stati calcolati valori medi e valori di deviazione standard per ciascuna variabile. L’effetto della posizione sul terreno di gioco è stato analizzato per ogni variabile tramite un’analisi univariata della varianza (ANOVA) per misurazioni ripetute (3 posizioni). Confronti per coppie sono stati applicati post hoc al fine di indagare ulteriormente l’effetto di ogni posizione. Le analisi statistiche sono state effettuate tramite il software Systat (Systat, Evanston, IL, USA) e il livello di significatività statistica è stato fissato a P<0,05. Risultati Distanza coperta - differenze posizionali La distanza media coperta per tutti i giocatori della squadra è stata di 11,221±8,97 m (con un massimo di 14,091 m e un minimo di 8834 m), con una media di 93,41 minuti (±3,4) a partita. La distanza coperta a velocità bassa, elevata, sprint e ad andatura lenta per tutti i giocatori è stata rispettivamente di 1494,17±303,19 m, 936,52±227,3 m, 1100,15±344,10 m e 4362,51± 417,23. Le differenze di posizione sono illustrate nella Tabella I. MEDICINA DELLO SPORT 247 EIRALE Performance profile in elite Italian football players Table I.—The mean distance covered according to the different roles. Tabella I. — Distanza media coperta in base ai diversi ruoli. Mean +SD SD Mean SD Mean SD Mean SD Role Minutes of play Meters tot. Meters. tot. Low Meters. tot. High Meters tot. Sprint Meters. tot. walking S S M M D D All All 92.76 5.81 92.42 5.4 94.52 3.19 93.41 4.76 10717.50 861.39 11700.10 862.93 11061.69 749.49 11221.01 897.34 1168.77 207.29 1698.80 247.35 1477.92 237.32 1494.17 303.19 775.41 160.76 1074.28 211.79 898.37 201.7 936.52 227.3 1186.84 270.06 1136.99 358.45 1029.01 351.61 1100.15 344.1 4709.84 456.49 4219.06 367.99 4317.91 341.73 4362.51 417.23 Table II.—Distance covered – first/second half differences. Tabella II. — Distanza coperta ‑ differenze primo/secondo tempo. Mean±SD Mean±SD Mean±SD Role Diff. % Low Diff. % High Diff. % Sprint A C D -10.12±20.79 -13.67±16.07 -10.31±15.73 -11.20±22.5 -14.79±20.73 -10.05±23.09 -13.23±27.92 -10.12±35.06 -2.78±39.99 (P=0.009) but no difference has been found between strikers and midfielder. On the other hand, difference has been found comparing striker and defenders (P=0.029) and defenders and midfielders (P=0.004). As shown in Table II, midfielder have the higher percental difference in distance covered among the first and the second half for low and high speed. On the other hand, strikers have the higher difference at sprint speed. None of these differences is significative. Analysis of sprint events – positional differences Table II shows all the events of sprint divided in according of the length of the sprint itself. Strikers are the group with the higher number of events, except for 2-4 m and 5-9 m interval and for the total number of sprint, in which midfielder are the group wih the higher number of events. Significative differences have been recorded by comparing globally the three groups for all the distances except for 20-29 meters. Comparing group by group, no differences have been found between strikers and defenders for 2-4 meters. Considering sprint during the first half, difference has been found among the three groups globally (P<0.005) and between strikers and defenders (P<0.005) and midfielders and defenders (P>0.05 but no difference has been found between strikers and midfielders. 248 Tutte queste differenze sono state globalmente significative (P<0,001); differenze significative sono state rilevate anche confrontando i gruppi posizionali l’uno con l’altro (P<0,000 per tutti, eccetto attaccanti/difensori per distanza totale P=0,009 e centrocampisti/difensori per distanza ad andatura lenta P=0,045). Per quanto concerne lo sprint, gli attaccanti hanno coperto una distanza maggiore, seguiti da difensori e centrocampisti; differenze significative sono state rilevate globalmente tra tutti i gruppi (P=0,009) ma nessuna differenza è stata rilevata tra attaccanti e centrocampisti. D’altro canto, è stata osservata una differenza paragonando attaccanti e difensori (P=0,029) e difensori e centrocampisti (P=0,004). Come illustrato nella Tabella II, i centrocampisti mostrano la più elevata differenza percentuale nella distanza coperta tra primo e secondo tempo per velocità a bassa ed elevata intensità. D’altra parte, gli attaccanti hanno la maggiore differenza nello sprint. Nessuna di tali differenze è significativa. Analisi degli eventi di sprint - differenze posizionali La Tabella II mostra tutti gli eventi di sprint suddivisi in base alla lunghezza dello sprint. Gli attaccanti sono il gruppo con il maggior numero di eventi, eccetto che per gli intervalli di 2-4 m e 5-9 m e per il numero totale di sprint, nei quali i centrocampisti sono il gruppo con il maggior numero di eventi. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players EIRALE Table III.—Numbers of events for each class of distance at sprint velocity. Tabella III. — Numero di eventi per ciascuna classe di distanza a velocità sprint. Role Media SD Media SD Media SD Media SD S S M M D D All All. Sprint 2-4m 4-9m 10-19m 20-29m 30-39m over 40 Num tot 1t 2t Max m 30.72 22.78 36.85 13.39 31.17 17.48 32.91 3.42 30.63 10.74 34.76 12.46 28.63 11.92 31.34 3.13 25.50 7.09 25.42 9.57 22.56 7.87 24.49 1.67 9.02 2.58 8.40 4.35 7.78 3.93 8.40 0.62 4.09 1.85 2.84 2.09 3.05 2.05 3.33 0.67 2.65 1.48 1.86 1.44 1.93 1.62 2.15 0.44 102.61 34.9 110.14 33.47 95.12 33.49 102.62 7.51 655.46 191.98 619.96 218.2 546.32 227.97 607.25 55.67 528.26 159.91 512.07 196 479.30 191.9 506.54 24.94 54.16 11.57 50.14 11.63 51.26 12.97 51.85 2.07 Table IV.—Mean and median of recovery time during both first and second half. Tabella IV. — Media e mediana del tempo di recupero durante il primo e il secondo tempo. Role Media SD Media SD Media SD A A C C D D Rec Media 10-30s 30-60s 60-120s > 120s 1t 2t 1t 2t 58.63 43.40 86.72 30.40 67.77 31.56 46.48 13.30 55.67 13.30 48.97 16.42 35.57 8.25 36.71 6.53 33.77 6.33 21.61 4.47 18.81 4.54 21.30 4.23 4.60 2.50 3.90 2.20 5.30 2.90 0.00.29 0.00.07 0.00.23 0.00.06 0.00.29 0.00.09 0.00.36 0.00.09 0.00.29 0.00.07 0.00.35 0.00.13 0.00.19 0.00.05 0.00.13 0.00.05 0.00.18 0.00.08 0.00.25 0.00.09 0.00.17 0.00.07 0.00.22 0.00.11 During the second half, no difference in sprint among the three groups has been found Concerning the longer sprint performed, no differences have been found among the groups (Table III). Analysis of recovery events – positional differences Analysis of recovery events (Table IV) has shown that miedfielders have the higher number of events for the first three interval groups (2-9 s, 10-29 s, 30-59 s) though in the last interval the difference was not significative. Strikers have the higher number of events for what concern 60-120 s interval, defenders lead regarding the number of events for interval of recovery more than 120 seconds. In this case differences between the three groups were significative. Analysis of differences comparing group by group has shown no differences between strikers and difenders for all ranges of recovery time and no differences among strikers and midfielders for recovery time longer than 120 seconds. Table IV shows also mean and median of recovery time during both first and second half. In both cases, strikers are the group with higher values, followed by defenders and midfielders, respectively. Vol. 64 - N. 3 Median 2-9s Sono state registrate differenze significative confrontando globalmente i tre gruppi per tutte le distanze eccetto che per i 20-29 metri. Confrontando gruppo per gruppo non sono state osservate differenze tra attaccanti e difensori per i 2-4 metri. Considerando gli sprint durante il primo tempo, è stata rilevata una differenza generale tra i tre gruppi (P<0,005), tra attaccanti e difensori (P<0,005) e tra centrocampisti e difensori (P>0,05) ma nessuna differenza è stata rilevata tra attaccanti e centrocampisti. Non è stata rilevata alcuna differenza tra gli sprint dei tre gruppi nel corso del secondo tempo. Per quanto concerne il più lungo sprint effettuato, non è stata rilevata alcuna differenza tra i gruppi. Analisi degli eventi di recupero - differenze posizionali L’analisi degli eventi di recupero (Tabella IV) ha mostrato che i centrocampisti hanno il maggior numero di eventi per i primi 3 gruppi di intervallo (2-9 s, 10-29 s, 30-59 s) sebbene nell’ultimo intervallo la differenza non sia significativa. Gli attaccanti hanno il maggior numero di eventi per quanto concerne l’intervallo 60-120 s, mentre i difensori hanno il maggior numero di eventi per MEDICINA DELLO SPORT 249 EIRALE Performance profile in elite Italian football players Discussion Our research allowed us to define a performance profile for an Italian elite soccer team during home match in the season 2003-04, especially for what concern high intensity running and recoveries. Principal findings of this study were: 1) mean total distance covered by all players of the team confirmed results present in literature with study using similar technology to collect data;22, 23 2) position on the field is a significant factor in determining the distance covered during the match at different speeds. This finding is of fundamental importance in the choice of training methodology: the current trend of modern football is, in fact, to individualize athletic training as much as possible, both as a function of individual physical characteristics and of the position on the field.74, 75 In particular, the exact quantification of high intensity running phases, is an important individual factor in training aimed at improving the so-called “repeated sprint ability”;76, 77 3) no difference among first and second half regarding distance covered at low, high and sprint speed has been found. This information allows us to emphasize an important aspect of the phenomenon of fatigue in soccer. The effect of fatigue between the first and the second half covers a relevant effect on the economy of the game. It is interesting to note how the players inserted at the beginning of the second half are running 25% more at high intensity that the players who started the game during the last 15 minutes of the game.78 The drop in performance during the first 5’ of the second half highlighted by some authors, is mainly attributable to two factors: the decrease in muscle temperature and the decrease in the kinetics of O2.79 The decrease in performance observed at the end of the second half 79 would instead attributable to depletion of stocks of glycogen, thermal stress, hyperthermia and dehydration. The lack of difference between the distance covered during the first and second half may show that the recovering strategies implemented by the medical staff-such as fluids with an ideal glycemic index intake and rehydration have proved effective in preventing loss of performance. This aspect was also complemented by an equally appropriate athletic training. The fact 250 l’intervallo di recupero superiore ai120 secondi. In questo caso le differenze tra i tre gruppi erano significative. L’analisi delle differenze nel confronto gruppo per gruppo non ha mostrato differenze tra attaccanti e difensori per tutti gli intervalli di tempo di recupero, né ha mostrato differenze tra attaccanti e difensori per tempi di recupero superiori ai 120 secondi. La Tabella IV mostra anche media e mediana del tempo di recupero durante il primo e il secondo tempo. In entrambi i casi gli attaccanti erano il gruppo con i valori più elevati, seguiti rispettivamente da difensori e centrocampisti. Discussione La nostra ricerca ci ha permesso di definire un profilo della performance per una squadra italiana di alto livello durante le partite casalinghe nella stagione 2003-2004, soprattutto per quanto riguarda le corse ad alta intensità e i recuperi. Le principali scoperte di questo studio sono state: 1) la distanza media totale coperta da tutti i giocatori della squadra conferma i risultati della letteratura di studi effettuati usando una tecnologia per la raccolta dei dati simile 22, 23; 2) la posizione sul terreno di gioco è un fattore significativo nel determinare la distanza coperta durante la partita a diverse velocità. Questa scoperta è di fondamentale importanza nella scelta del metodo di allenamento: la tendenza attuale del calcio moderno, infatti, è quella di personalizzare l’allenamento sportivo il più possibile, sia in funzione delle caratteristiche fisiche individuali, sia in funzione della posizione sul terreno di gioco 74, 75. In particolare, l’esatta quantificazione delle fasi di corsa ad alta intensità è un fattore individuale importante nell’allenamento mirato a migliorare la cosiddetta “capacità di sprint reiterati” 76, 77; 3) non è stata identificata alcuna differenza tra il primo e il secondo tempo riguardo alla distanza coperta a velocità bassa, alta o sprint. Questa informazione ci consente di enfatizzare un aspetto importante del fenomeno dell’affaticamento nel calcio. L’effetto dell’affaticamento tra il primo e il secondo tempo riveste un ruolo importante nell’economia del gioco. È interessante notare come i giocatori inseriti all’inizio del secondo tempo corrano il 25% più ad alta intensità rispetto ai giocatori che iniziano MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players that during the season when the search was conducted, the team has won one of the most prestigious trophies in Italian football, highlights the need and importance of appropriate strategy for recovering that supports an equally valid basis for specific athletic training; 4) midfielder performance is characterized by high distance covered at low-medium intensity, elevate number of sprints for short distances, recoveries for short periods of time; 5) strikers are mainly covering long distances at high speed intensity, trough sprinting for medium-long distances and consistent recovery intervals; 6) defenders model of performance is in between the profiles of strikers and midfielders, with long distance covered at low intensity speed alternate with long sprints and middle recoveries. These data underline the substantial difference in the physiological pattern of behavior, both central and peripheral, influenced by different tactic positions of the players. In particular, a high number of sprints on short distance of the strickers would require an implementation of an explosive force enhancing plan together with an aerobic exercise program, as they can beneficiate of an adequate period of recovery. Conversely, midfielder should have a specific training of “endurance” to explosive force as they can beneficiate only of reduced and incomplete recovery times.80, 81 Finally, these data suggest for defenders a work more focused on maximizing the efficiency of the central mechanisms (i.e., the increasing of Maximal Aerobic Speed).81-83 After standardizing the categories of players considered, grouping six different positional roles considered in a recent study (central defenders, full backs, central defensive midfielders, central attaching midfielders and strikers) into the three categories considered in our study, we attempted to compare our results with data of a research on European soccer match-play between English Premier League and Spain first division football players.84 However, it was not possible to compare all data of the present study because of the technical difference between the two different video match analysis system used. In fact, in Dellal’s study Amisco Pro® multi camera match analysis system was used (Amisco Pro®, Sport_universal, Nice, France), and high intensity running was considered between 21 and 24 km.h-1 while Vol. 64 - N. 3 EIRALE la partita nel corso degli ultimi 15 minuti dell’incontro 78. Il calo delle prestazioni durante i primi 5’ del secondo tempo evidenziato da alcuni autori è attribuibile soprattutto a due fattori: il calo della temperatura muscolare e il calo nella cinetica del consumo di O2 79. Il calo delle prestazioni osservato al termine del secondo tempo 79 sarebbe invece attribuibile alla deplezione delle riserve di glicogeno, stress termico, ipertermia e disidratazione. L’assenza di differenza tra la distanza coperta durante il primo e il secondo tempo potrebbe indicare che le strategie di recupero attuate dallo staff medico, come i fluidi con indici di assunzione glicemica e reidratazione ideali, si sono dimostrati efficaci nel prevenire il calo della performance. Tale aspetto è stato anche accompagnato da un allenamento sportivo altrettanto adeguato. Il fatto che durante la stagione in cui è stata condotta la ricerca la squadra abbia vinto uno dei più prestigiosi trofei calcistici italiani evidenzia la necessità e l’importanza di una strategia adeguata per il recupero a supporto di un’altrettanto valida base per l’allenamento sportivo specifico; 4) la prestazione dei centrocampisti è caratterizzata da un’elevata distanza coperta ad intensità medio-bassa, un elevato numero di sprint per brevi distanze e recupero per brevi periodi di tempo; 5) gli attaccanti coprono soprattutto lunghe distanze ad alta intensità, con sprint per distanze medio-lunghe e intervalli di recupero costanti; 6) il modello di prestazione dei difensori si trova a metà strada tra il profilo degli attaccanti e quello dei centrocampisti, con una lunga distanza coperta a bassa intensità alternata a lunghi sprint e recuperi intermedi. Tali dati sottolineano la sostanziale differenza nel modello di comportamento fisiologico, sia centrale che periferico, influenzato dalle diverse posizioni tattiche dei giocatori. In particolare, un elevato numero di sprint degli attaccanti su breve distanza richiederebbe l’implementazione di un programma di potenziamento della forza esplosiva unito ad un programma di esercizi aerobici, poiché essi possono beneficiare di un adeguato tempo di recupero. Al contrario, i centrocampisti dovrebbero avere un allenamento specifico di “resistenza” alla forza esplosiva, poiché essi possono beneficiare solo di tempi di recupero ridotti e incompleti 80, 81. Tali dati suggeriscono infine per i difensori un lavoro più concentrato sull’ottimizzazione dell’efficienza dei meccanismi centrali (cioè l’incremento della velocità aerobica massimale) 81-83. MEDICINA DELLO SPORT 251 EIRALE Performance profile in elite Italian football players * ** ** 11200 ** 11061 11100 11000 ns 10900 10800 10700 10696 10572 10600 10500 10400 10300 LLD PLD ITD Figure 1.—Statistical difference in three different first division. Figura 1. — Differenza statistica in tre diverse prime divisioni. sprint a run speed over 24.1 km.h-1. On the contrary, in our study we used the automated vision based tracking system Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer 2000. Prozone Sport Ltd. Great Britain and high intensity running was considered a run included between 16 and 19 km.h-1 and was considered as sprint the run speed over 19 km.h-1. For this reason, it was statistically possible to compare only the total distance running. For what concern defenders (Figure 1 and Table V), our study showed a total distance running 4.4% greater than the Spanish first division defenders (11061.7±319.0 versus 10572.9±779.1 m, P<0.01) and 3.3% greater than English first division defenders (11061.7±319.0 versus 10696.3±751.9 m, P<0.01).84 Regarding midfielders (Figure 2 and Table VI), Italian first division midfielders performed a total distance running 4.4% greater than spanish (11700.1±862.9 versus 11164.0±963.0 m; P<0.01) and 2% greater than English (11700.1±862.9 versus 11458.6±758.0 m; P<0.05).84 11700 11800 11700 11600 10500 11400 11300 11200 11100 11000 10900 10800 * 11458 11164 PLM ITM LLM Figure 2.—Statistical difference between total distance running performed by La Liga Midfielder Players (LLM), Premier League defenders players (PLM) and Italian Club Defenders Players considered in our study (ITM). ns: no significant statistical difference; * P<0.05; **P<0.01. Figura 2. — Differenza statistica tra totale della distanza corsa da centrocampisti appartenenti a “La Liga (LLC) ”, alla “Premier league (PLC)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITC). ns: nessuna differenza statistica significativa; *P<0,05; **P<0,01. Dopo la standardizzazione delle categorie di calciatori considerate, raggruppando sei ruoli tattici considerati in un recente studio (difensori centrali, terzini, centrocampisti difensori centrali, centrocampisti attaccanti centrali, e attaccanti) nelle tre categorie considerate nel presente studio, abbiamo cercato di confrontare i nostri risultati con i dati di una ricerca su partite di calcio europee tra squadre della prima divisione inglese e spagnola 84. Non è stato tuttavia possibile confrontare tutti i dati del presente studio a causa della differenza tecnica tra i due diversi sistemi di analisi delle riprese video della partita. Di fatto, nello studio di Dellal è stato utilizzato il sistema di analisi della partita multi-camera Amisco Pro® (Amisco Pro® Table V.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga defenders Players (LLD), Premier League defenders players (PLD) and Italian Club Defenders Players considered in our study (ITD). ns: no significant statistical difference. Tabella V. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da difensori appartenenti a “La Liga (LLD)”, alla “Premier League (PLD)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITD). ns: nessuna differenza statistica significativa. LLD PLD ITD LLD PLD ITD ----ns ** ns ----** ** ** ----- **P<0.01. 252 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players EIRALE Table VI.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga Midfielder Players (LLM), Premier League defenders players (PLM) and Italian Club Defenders Players considered in our study (ITM). ns: no significant statistical difference. Tabella VI. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da centrocampisti appartenenti a “La Liga” (LLC), alla “Premier League (PLC)” e alle squadre italiane considerate nel presente studio (ITC). ns: nessuna differenza statistica significativa. LLM PLM ITM LLM PLM ITM ----* ** * ----* ** * ----- * P<0.05; **P<0.01. Strikers comparison showed no statistical difference between players in the three different leagues (Figure 3, Table VII).84 ns ns ns 10802 10800 10717 10717 10700 10600 10500 10400 10300 LLS PLS ITS Figure 3.—Statistical difference between total distance running performed by La Liga Strikers Players (LLS), Premier League Strikers players (PLS) and Italian Club Strikers Players considered in our study (ITS). ns: no significant statistical difference. Figura 3. — Differenza statistica tra totale della distanza corsa da attaccanti appartenenti a “La Liga (LLA)”, alla “Premier league (PLA)” e alle squadre italiane considerate nel nostro studio (ITA). ns: nessuna differenza statistica significativa. - Sport Universal, Nizza, Francia), mentre come corsa ad elevata intensità e come sprint sono state considerate rispettivamente velocità tra i 21 e 24 km/h-1 e velocità superiori ai 24,1 km.h-1. Al contrario, nel nostro studio abbiamo utilizzato il sistema di rilevazione automatica basato sulla visione Digital Stadium® (Prozone 3-Matchviewer 2000, Prozone Sport Ltd, UK), mentre come corsa ad elevata intensità e sprint sono state considerate rispettivamente le velocità tra i 16 e i 19 km/h-1 e le velocità superiori ai 19 km/h-1. Per tale motivo, è stato statisticamente possibile confrontare solo il totale della distanza corsa. Per quanto concerne i difensori, (Figura 1, Tabella V), il nostro studio ha mostrato un totale della distanza corsa del 4,4% maggiore dei difensori della prima divisione spagnola (11.061,7±319 versus 10572,9±779,1 m, P<0,01) e del 3,3% maggiore dei difensori della prima divisione inglese (11061,7±319,0 versus 10.696,3±751,9 m, P<0,01) 84. Riguardo ai centrocampisti, (Figura 2, Tabella VI), i centrocampisti della prima divisione italiana hanno effettuato un totale della distanza corsa del 4,4% maggiore di quella spagnola (11.700,1 ±862,9 contro 11.164,0±963 m; P<0,01) e del 2% maggiore di quella inglese (11.700,1 ±862,9 contro 11.458.6±758 m; P<0,05) 84. Il confronto degli attaccanti non ha mostrato alcuna differenza statistica tra i giocatori dei tre diversi campionati (Figura 3, Tabella VII) 84. Table VII.—Correlation matrix between total distance running performed by La Liga Strikers Players (LLS), Premier League Strikers players (PLS) and Italian Club Strikers Players considered in our study (ITS). ns: no significant statistical difference. Tabella VII. — Matrice di correlazione tra totale della distanza corsa da attaccanti appartenenti a “La Liga (LLA)”, alla “Premier league (PLA)” e alle squadre italiane considerate nel nostro studio (ITA). ns: nessuna differenza statistica significativa. LLS PLS ITS Vol. 64 - N. 3 LLS PLS ITS ----ns ns ns ----ns ns * ----- MEDICINA DELLO SPORT 253 EIRALE Performance profile in elite Italian football players This results show an higher performance in Italian League respect of English and Spanish ones, for what concern defenders and midfielders. However, for a real evaluation of football performance, all other parameters should be compared (i.e., the high intensity run, total sprint distance, sprint number ecc.). For this reason, we would want underline the necessity of a standardization of all the match analysis programs and data collection guidelines, in order promote and encourage the comparison between the different studies performed in this area. Further researches are necessary to confirm these findings and for eventually define performance in according with position on the field, eventually creating further categories as lateral or central positions. Different teams and for a larger number of matches need to be followed to characterize a more general profile regarding performance in soccer. Bibliografia/References 1) Reilly T, Williams AM. Introduction to science and soccer. In: Reilly T, Williams M, editors. London: Science and Soccer – Routledge; 2003. p. 1-6. 2) Ali A, Farrally M. A computer-video aided time motion analyses technique for match analysis. J Sports Med Phys Fit 1991;31:82-8. 3) Bangsbo J. The physiology of soccer: with special reference to intense physical exercise. Acta Physiol Scand Suppl 1994;619:1-155. 4) Ekblom B. Applied physiology of soccer. Sports Med 1986;3:50-60. 5) Grehaigne JF, Marchal D, Duprat E. Regaining possession of the ball in the defensive area in soccer. In: Spinks W, Reilly T, Murphy A, editors. Science and Football IV. London: E & FN Spon; 1988. p. 112-25. 6) Meyer T, Ohlendorf K, Kindermann W. Konditionelle Fähigkeiten deutscher Spitzenfußballer im Längsschnitt (Longitudinal analysis of endurance and sprint abilities in elite German soccer players). Dt Z Sportmed 2000;51:271-7. 7) Mohr M, Krustrup P, Bangsbo J. Match performance of high-standard soccer players with special reference to development of fatigue. J Sports Sci 1996;21:51928. 8) Müller E, Lorenz H. Computergestütztes Spielanalysesystem. Leistungssport 1996;1:59-62. 9) Reilly T, Thomas V. A motion analysis of work rate in different positional roles in professional football match play. J Hum Move Stud 1976;2:87-97. 10) Rienzi E, Drust B, Reilly T, Carter JE, Martin A. Investigation of anthropometric and work-rate profiles of elite South 254 Tali risultati mostrano una performance più elevata nel campionato italiano rispetto al campionato inglese e spagnolo per quanto concerne centrocampisti e difensori. Tuttavia, per una reale valutazione della performance calcistica, dovrebbero essere confrontati tutti i parametri (cioè la corsa ad alta intensità, distanza totale degli sprint, numero di sprint ecc.). Per tale motivo, vogliamo evidenziare la necessità di una standardizzazione dei programmi di analisi delle partite e delle linee guida sulla raccolta dei dati, al fine di promuovere e incoraggiare il confronto tra i diversi studi effettuati in quest’area. Ulteriori ricerche sono necessarie per confermare tali scoperte e per definire eventualmente la performance in accordo alla posizione sul terreno di gioco, creando eventualmente altre categorie come le posizioni centrali o laterali. Bisognerebbe seguire diverse squadre per un maggior numero di partite al fine di caratterizzare un profilo più generale riguardo alla performance calcistica. American international soccer players. J Sports Med Phys Fit 2000;40:162-9. 11) Stroyer J, Hansen L, Klausen K. Physiological profile and activity pattern of young soccer players during match play. Med Sci Sports Exerc 2004;36:168-74. 12) Tumilty D. Physiological characteristics of elite soccer players. Sports Med 1993;16:80-96. 13) Winkler W. A new approach to the video analysis of tactical aspects of soccer. In: Reilly T, Lees A, David K, MurphyW, editors. Science and Football. London: E & FN Spon; 1988. p. 368-72. 14) Withers RT, Maricie Z, Wasilewski S, Kelly L. Match analyses of Australian professional soccer players. J Hum Move Stud 1982;8:159-76. 15) Bangsbo J, Norregaard L, Thorso F. Activity profile of competition soccer. Can J Sports Sci 1991;16:110-6. 16) Krustrup P, Mohr M, Bangsbo J. Activity profile and physiological demands of top-class soccer assistant refereeing in relation to training status. J Sports Sci 2002;20:861-71. 17) Krustrup P, Mohr M, Ellingsgaard H, Bangsbo J. Physical demands during an elite female soccer game: importance of training status. Med Sci Sports Exerc 2005;37:1242-8. 18) Mohr M, Krustrup P, Bangsbo J. Match performance of high-standard soccer players with special reference to development of fatigue. J Sports Sci 2003;21:519-28. 19) Castagna C, D’Ottavio S, Abt G. Activity profile of young soccer players during actual match play. J Strength Cond Res 2003;17:775-80. 20) Capranica L, Tessitore A, Guidetti L, Figura F. Heart rate and match analysis in pre-pubescent soccer players. J Sports Sci 2001;19:379-84. MEDICINA DELLO SPORT 21) Krustrup P, Bangsbo J. Physiological demands of top-class soccer refereeing in relation to physical capacity: effect of intense intermittent exercise training. J Sports Sci 2001;19:881-91. 22) Castagna C, Abt G, D’Ottavio S. Activity profile of international-level soccer referees during competitive matches. J Strength Cond Res 2004;18:486-90. 23) Castagna C, Abt G. Intermatch variation of match activity in elite Italian soccer referees. J Strength Cond Res 2003;17:388-92. 24) D’Ottavio S, Castagna C. Analysis of match activities in elite soccer referees during actual match play. J Strength Cond Res 2001;15:167-71. 25) Barris S, Button C. A review of vision based motion analyses in sport. Sports Med 2008;38:1025-43. 26) Hong Y, Robinson P, Chan W et al. Notational analysis on game strategy used by the worlds top male squash players in international competition. Aust J Sci Med Sport 1996;28:18-23. 27) Duthie G, Pyne D, Hooper S. The reliability of video based time motion analysis. J Hum Move Stud 2003;44:259-72. 28) Docherty D, Wenger H, Neary P. Time-motion analysis related to the physiological demands of rugby, J Hum Move Stud 1988;14:269-77. 29) Mayhew S, Wenger H. Time motion analysis of professional soccer. J Hum Move Stud 1985;11:49-52. 30) Grehaigne J. Game systems in soccer from the point of view of coverage of space. Sci Football 1988;1:316-21. 31) Grehaigne J, Bouthier D, David B. Dynamic-system analysis of opponent relationships in collective actions in soccer. J Sports Sci 1997;15:137-49. 32) Hughes M, Clarke A. Computerised Settembre 2011 Performance profile in elite Italian football players notational analysis of rugby union to examine the effects of law changes upon patterns of play by international teams [abstract]. J Sports Sci 1994;12:180. 33) Figueroa P, Leite N, Barros R. Tracking soccer players aiming their kinematical motion analysis. Comput Vision Image Understand 2006;101:122-35. 34) Miller S, Bartlett R. Notational analysis of the physical demands of basketball [abstract]. J Sports Sci 1994;12:181. 35) Mendes L, Janeira M. Basketball performance: multivariate study in Portuguese professional male basketball teams. Cardiff: UWIC: 2001. 36) Tavares F, Gomes N. The offensive process in basketball: a study in high performance junior teams. Int J Performance Analysis 2003;3:34-9. 37) Hughes M, Daniel R. Playing patterns in elite and non-elite volleyball, Int J Performance Analysis Sport 2003;30:50-6. 38) Dawson B, Hopkinson R, Appleby B et al. Player movement patterns and game activities in the Australian Football League (AFL). J Sci Med Sport 2004;7:27891. 39) Blomqvist P, Luhtanen P, Laakso L. Validation of a notational analysis system in badminton. J Hum Move Stud 1998;35:137-50. 40) Hong Y, Robinson P, Chan W et al. Notational analysis on game strategy used by the worlds top male squash players in international competition. Aust J Sci Med Sport 1996;28:18-23. 41) Sanderson F. A notational system for analysing squash. Phys Educ Rev 1983;6:19-23. 42) Sanderson F, Way K. The development of an objective method of game analysis in squash rackets. Br J Sports Med 1977;11:188. 43) Sforza C, Dunani S, Mauro F et al. Repeatability of the football penalty; a statistical evaluation by the morphological variation analysis, in: Reilly T, Bangsbo J, Hughes M, editors. Science and football III: proceedings of the Third World Congress of Science and Football; 1995 Apr 9-13; Cardiff, London: Taylor & Francis; 1997. p. 240-6. 44) Sforza C, Michielon G, Grassi G et al. Bivariate analysis of the repeatability of football offensive schemes. In: Reilly T, Bangsbo J, Hughes M, editors. Science and football III: Proceedings of the Third World Congress of Science and Football; 1995 Apr 9-13; Cardiff, London: Taylor & Francis; 1997. p. 233-40. 45) Grehaigne J, Bouthier D, David B. A method to analyse attacking moves in soccer. In: Reilly T, Bangsbo J, Hughes M, editors. Science and football III: Proceedings of the Third World Congress of Science and Football; 1995 Apr 9-13; Cardiff, London: Taylor & Francis; 1997. p. 258-67. 46) Eom H, Schutz R. Transition play in team performance of volleyball: a log-linear analysis. Res Q Exerc Sport 1992;63:261-9. 47) Yamanaka K, Liang D, Hughes M. An analysis of the playing patterns of the Japan National team in the 1994 World Cup qualifying match for Asia, in: Reilly T, Bangsbo J, Hughes M, editors. Science and football III: Proceedings of the Third Vol. 64 - N. 3 World Congress of Science and Football; 1995 Apr 9-13; Cardiff, London: Taylor & Francis; 1997. p. 221-9. 48) Garganta J, Maia J, Basto F. Analysis of goal-scoring patterns of European top level soccer teams. In: Reilly T, Bangsbo J, Hughes M, editors. Science and football III: Proceedings of the Third World Congress of Science and Football; 1995 Apr 9-13; Cardiff, London: Taylor & Francis; 1997. p. 246-51. 49) Docherty D, Wenger H, Neary P. Time-motion analysis related to the physiological demands of rugby. J Hum Move Stud 1988;14:269-77. 50) Qi F, Luo Y, Hu D. Visual tracking of players through occlusions in low resolution, IASTED International Conference; 2004 Aug 23-25; Honolulu (HI). p. 375-80. 51) Iwase S, Saito H. Parallel tracking of all soccer players by integrating detected positions in multiple view images; 17th International Conference on Pattern Recognition; 2004 Aug 23-26; Cambridge, UK, 2004. p. 751-4. 52) Iwase S, Saito H. Tracking soccer players based on homography among multiple views, Proceedings of SPIE; 2003 Visual Communications & Image Processing (VGP) VCIP 2003. p. 283-92. 53) Barros R, Misuta M, Menezes R et al. Analysis of the distances covered by first division Brazilian soccer players obtained with an automatic tracking method. J Sports Sci 2007;6:233-42. 54) Ekin A, Tekalp M, Mehrotra R. Automatic soccer video analysis and summarization, IEEE Transact Image Process 2003;12:796-807. 55) Muller B, Anido R. Distributed realtime soccer tracking, ACM 2nd International Workshop on Video Surveillance and Sensor networks conference proceedings. New York, NY: ACM Press; 2004. p. 97-103. 56) Utsumi O, Miura K, Ichiro I et al. An object detection method for describing soccer games from video, 2002 Multimedia Expo 2002. ICME. Proceedings of the IEEE International Conference 2002. p. 45-8. 57) Araki S, Matsuoka T, Yokoya N et al. Realtime tracking of multiple moving object contours in a moving camera image sequence, IEICE Trans Inf Syst 2000;E83D(7):1583-91 58) Pers J, Kovacic S. Tracing people in sport: making use of partially controlled environment, Ljubljana: Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana, 2001. 59) Cai Q, Aggarwal K. Tracking human motion using multiple cameras, IEEE Proceedings ICPR 1996; Vienna, 1996. p. 68-72. 60) Pers J, Kovacic S. Computer vision system for tracking players in sports games, First International Workshop on Image and Signal Processing and Analysis; 2000 Jun 14-15; Pula: IWISPA; 2000. p. 81-6. 61) Lafontaine D, Lamontagne M. 3-D kinematics using moving cameras. J Appl Biomech 2003;19:372-7. 62) Edgecomb SJ, Norton KI. Comparison of global positioning andcomputer-based tracking systems formeasuring player movement distance during Australian MEDICINA DELLO SPORT EIRALE Football, Journal of Science and Medicine in Sport 2006;9:25-32. 63) Bangsbo J. The physiology of soccer with special reference to intense intermittent exercise. Acta Physiol Scand 1994;151:1-155. 64) Di Salvo V, Baron R, Tschan H, Calderon Montero FJ, Bachl N, Pigozzi F. Performance characteristics according to playing position in elite soccer. Int J Sports Med 2007;28:222-7. 65) Krustrup P, Mohr M, Ellingsgaard H, Bangsbo J. Physical demands during an elite female soccer game: importance of training status. Med Sci Sports Exerc 2005;37:1242-8. 66) Mayhew SR, Wenger HA. Time-motion analysis of professional soccer. J Hum Movement Stud 1985;11:49-52. 67) Mohr M, Krustrup P, Bangsbo J. Match performance of high-standard soccer players with special reference to development of fatigue. J Sports Sci 2003;21:51928. 68) Rampinini E, Bishop D, Marcora SM, Ferrari Bravo D, Sassi R, Impellizzeri FM. Validity of simple field tests as indicators of match-related physical performance in top-level professional soccer players. Int J Sports Med 2007;28:228-35. 69) Reilly T. Energetics of high-intensity exercise (soccer) with particular reference to fatigue. J Sports Sci 1997;15:25763. 70) Rienzi E, Drust B, Reilly T, Carter JEL, Martin A. Investigation of anthropometric and work-rate profiles of elite South American international soccer players. J Sports Med Phys Fit 2000;40:162-9. 71) Appleby B, Dawson B. Video analysis of selected game activities in Australian Rules Football, J Sci Med Sport 2002;5:129-42. 72) Van Gool D, Van Gerven D, Boumans J. The physiological load imposed on soccer players during real match-play. In: Reilly T, Lees A, Davids K, Murphy W, editors. Science and Football. London: E & FN Spon; 1988. p. 51-9. 73) Reilly T, Thomas V. A motion analysis of workrate in different positional roles in professional football match-play. J Hum Movement Stud 1976;2:87-97. 74) Mujika I, Spencer M, Santisteban J, Goiriena JJ, Bishop D. Age-related differences in repeated-sprint ability in highly trained youth football players. J Sports Sci 2009;27:1581-90. 75) Ferrari Bravo D, Impellizzeri FM, Rampinini E, Castagna C, Bishop D, Wisloff U. Sprint vs. interval training in football. Int J Sports Med 2008;29:668-74. 76) Pyne DB, Saunders PU, Montgomery PG, Hewitt AJ, Sheehan K. Relationships between repeated sprint testing, speed, and endurance. J Strength Cond Res 2008;22:1633-7. 77) Impellizzeri FM, Rampinini E, Castagna C, Bishop D, Ferrari Bravo D, Tibaudi A, Wisloff U. Validity of a repeatedsprint test for football. Int J Sports Med 2008;29:899-905. 78) Magni M, Krubstrup P, Bangsbo J. Match performance of high-standard soccer players withspecial reference to development of fatigue. Journal of Sports Sciences 2003;21:519-28. 79) Reilly T, Drust B, Clarke N. Muscle 255 EIRALE fatigue during football match-play. Sports Med 2008;38:357-67. 80) Bisciotti GN, Greco S, Gaudino C, Sagnol JM. La corsa nell’uomo: una visione d’insieme bioenergetica e biomeccanica. New Athletic Research in Science Sport 1999;157:11-21. Performance profile in elite Italian football players 81) Bisciotti GN. Physiologische Aspekte des Intermittierenden Trainings. Leistungssport 2005;35:51-4. 82) Bisciotti GN, Petrone N, Fatima Manfio E. A fatiga. Aspectos centrais e perifèricos, Fisioterapia Brasil 2001;2:35368. 83) Bisciotti GN. Aspetti fisiologici del lavoro intermittente. SdS. 2004;23:60-1. 84) Dellal A, Chamari K, Wong DP, Ahmadi S, Keller D, Barros R et al. Comparison of physical and technical performance in European soccer match-play: FA Premier League and La Liga. Eur J Sport Sci 2011;11:51-9. Received on October 15, 2010. - Accepted for publication on September 22, 2011. Corresponding author: Prof. I. Sannicandro, University of Foggia, Italy. E-mail: [email protected] 256 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Medical area Area medica MED SPORT 2011;64:257-68 Characteristics of the bicuspid aortic valve in non top-level athletes: a retrospective review of 16 years Caratteristiche della valvola aortica bicuspide in una popolazione sportiva non top-level valutata in un periodo di oltre 16 anni G. POLETTI, S. PIOLANTI, M. CELLINI Unit of Sports Medicine, Local Health Unit, Casalecchio di Reno, Bologna, Italy SUMMARY Aim. A retrospective analysis of non top-level athletes (N.=19883) undergoing examination for physical fitness for competitive sports was conducted to identify cases of bicuspid aortic valve (BAV). Methods. In the 16-year period (January 1, 1995 to March 31, 2011), 50 cases of BAV were diagnosed on transthoracic echocardiography (TTE) (N.=5601) performed at the Sports Medicine Center, Bologna (Casalecchio) Local Health Board. Results. The prevalence of BAV was 0.89% (50/5601). The average age of the study population was 19.74±11.62 years; BAV was diagnosed in males in 78% of cases. Almost 50% of BAV cases were “uncomplicated”; there was a more frequent association between BAV and aortic insufficiency. The natural course of BAV in the young is toward aortic insufficiency rather than aortic stenosis, which is the natural course of BAV in adults, and the most common complication described in the literature. This apparent age-related change may be correlated with the particularly low age of our sample compared to that of other studies. Aortic root dilatation was second only to aortic valve insufficiency, whereas dilatation of the ascending aorta was extremely rare. Conclusion. The study shows that the prognosis of BAV in young athletes is good despite the assumption that, since it is a disease of the aortic wall, progression of the disease will inevitably require valve or ascending aorta replacement. The findings highlight the importance of TTE in the diagnosis and monitoring of this congenital heart disease. This screening method should be offered at least once during a competitive athlete’s sports career. Key words: Aortic valve – Aorta – Echocardiography -Eligibility determination. RIASSUNTO Obiettivo. È stata effettuata un’analisi retrospettiva su 19883 atleti visitati in occasione del rilascio dell’idoneità sportiva agonistica al fine di ricercare tutti i casi di valvola aortica bicuspide (VAB) diagnosticati. Metodi. Sono stati consultati i referti di 5601 ecocardiografie transtoraciche eseguite dal 1 gennaio 1995 al 31 marzo 2011 presso il Centro di Medicina dello Sport di secondo livello dell’Azienda USL di Bologna (Casalecchio di Reno). Risultati. La prevalenza della VAB è risultata pari allo 0,89% (50/5601). L’età media della popolazione esaminata è risultata di 19,74 anni (±11,62); la VAB è stata diagnosticata in soggetti di sesso maschile nel 78% dei casi. Quasi il 50% delle VAB diagnosticate risultano “non complicate”, anche se è apparsa ancora più frequente l’associazione tra VAB e insufficienza aortica. Particolarmente importante è risultato il fatto che l’evoluzione prevalente della VAB, nella popolazione considerata, vada verso l’insufficienza valvolare aortica piuttosto che verso la stenosi, che invece rappresenta il risultato evolutivo della VAB nell’adulto e complessivamente la complicanza più frequente descritta in letteratura. Questa apparente diversa evoluzione potrebbe essere correlata all’età media particolarmente bassa del campione di atleti valutati rispetto a quelli degli altri studi presenti in letteratura. La dilatazione della radice aortica nel nostro studio è seconda solo all’insufficienza valvolare aortica, al contrario della dilatazione dell’aorta ascendente risultata assai rara. Conclusioni. Dal presente studio emerge il fatto che la prognosi della VAB nel giovane sportivo è buona malgrado l’inevitabile presupposto che, trattandosi di malattia della parete aortica, l’evoluzione della patologia proceda ine- Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 257 POLETTI Bicuspid aortic valve sorabilmente verso la sostituzione valvolare e spesso anche dell’aorta ascendente. Il presente studio mette in luce l’indispensabilità dell’esame ecocardiografico per la diagnostica e il monitoraggio di questa cardiopatia congenita in fase non complicata. Si ritiene pertanto che tale metodica di screening debba essere proposta almeno una volta nel curriculum dell’atleta agonista. Parole chiave: Valvola aortica bicuspide - Dilatazione, radice aortica - Dilatazione, aorta ascendente - Ecocardiografia - Idoneità sportiva agonistica D iseases of the aorta and the aortic valve have attracted growing attention from the cardiovascular community. So, too, in sports medicine, with the wider use of echocardiography starting from the mid-1990s, more and more athletes have been noted to have bicuspid aortic valve (BAV). The most frequent congenital heart disorder, BAV has a prevalence of 0.5-2%.1-6 The Shaefer classification scheme 7 distinguishes three types of BAV: type 1 – union of the right and left coronary leaflets, creating an anteroposterior valve; type 2 – union of the right coronary and the non coronary leaflets or laterolateral valve; type 3 – union of the left coronary and the non coronary leaflets, the rarest form of the malformation. In all three types, BAV is differentiated according to the presence or absence of a raphe or fibrous crest, the site of a congenitally fused commissure. It is generally held that BAV is the local expression of a disease involving the entire aortic tree; thus, a connective tissue disorder of the aortic wall similar to Marfan’s syndrome.8-10 The natural history of the disease includes stenosis and/or valve failure, often with dilatation of the ascending aorta.11-13 Complications may be infectious endocarditis or far more rarely aortic dissection.14-16 Of unknown origin, BAV is more frequently encountered in males 5, 16, 17 and may occur sporadically or within families.18 It is often associated with other congenital heart diseases, most frequently with aortic coarctation and interventricular defects.18, 19 With this study we conducted a review of clinical cases of BAV diagnosed over a 16-year period at the second level Sports Medicine Center, Sports Medicine Services, Bologna-Casalecchio Local Health Board. The aims were to define BAV morphologically and clinically, analyze the natural course of the disorder, and evaluate its prognosis with a view to understand the relevance of BAV for the issuance of competitive sports fitness certification, which carries medicolegal implications. 258 N egli ultimi anni il mondo scientifico in ambito cardiovascolare ha posto grande attenzione alla patologia dell’aorta e della valvola aortica. Anche in campo medico-sportivo, a partire dalla metà degli anni ’90 è aumentato l’interesse e l’attenzione per la valvola aortica bicuspide (VAB) in quanto con un maggiore utilizzo dell’ecocardiografia si scoprono molti casi di sportivi portatori di tale patologia. La valvola aortica bicuspide (VAB) rappresenta infatti la cardiopatia congenita più frequente con una prevalenza che varia dallo 0,5% al 2% 1-6. Secondo la classificazione di Shaefer 7 si riconoscono tre tipi di VAB: il tipo 1, caratterizzato dalla fusione della cuspide coronarica destra con la cuspide coronarica sinistra caratterizzando una valvola aortica antero-posteriore, il tipo 2, caratterizzato dalla fusione della cuspide coronarica destra con la cuspide non coronarica o valvola laterolaterale, il tipo 3, molto raro, caratterizzato dalla fusione della cuspide coronarica sinistra con la cuspide non coronarica. In tutte e tre le forme si distinguono VAB con o senza rafe o cresta fibrosa, che rappresenta il sito di fusione congenita delle 2 parti della cuspide congiunta. È opinione diffusa che la VAB in realtà rappresenti l’espressione localizzata alla valvola di una malattia che coinvolge tutto l’albero aortico, si tratterebbe quindi di una malattia a carico del connettivo della parete aortica, similmente alla sindrome di Marfan 8-10. Infatti oltre all’evoluzione in stenosi e/o in insufficienza valvolare, la VAB evolve spesso in dilatazione dell’aorta ascendente 11-13. Le complicanze sono rappresentate invece dall’endocardite infettiva e, molto più raramente, dalla dissezione aortica 14-16. La VAB è più frequente nel sesso maschile 5, 16, 17, ha una patogenesi sconosciuta e può essere un reperto sporadico o familiare 18. È spesso associata ad altre cardiopatie congenite, fra le più frequenti la coartazione aortica e il difetto interventricolare 18, 19. Con il presente studio abbiamo voluto fare una revisione dei casi clinici di VAB che sono stati diagnosticati nell’arco degli ultimi 16 anni presso il nostro Centro di Medicina dello Sport di II livello che fa parte della Unità Operativa Complessa di MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bicuspid aortic valve POLETTI Materials and methods We reviewed all cases of BAV diagnosed on the basis of echocardiographic findings in 5601 procedures performed at our center over a 16-year period (1 January 1995 – 31 March 2011). A total of 19883 athletes (17643 at our center and 2240 at first level centers) underwent examination for competitive sports fitness certification. All participants gave their informed consent. BAV revealed at transthoracic echocardiography (TTE) was further studied by 24 hour Holter monitoring during training sessions; in cases where Holter monitoring was not performed or gave insufficient results, athletes underwent maximum stress testing. Under this diagnostic protocol, athletes with BAV underwent transesophageal echocardiography (TEE) or third level imaging studies (angio-magnetic resonance of the thoracic aorta) if their case was doubtful or they presented with associated pathologies and/or arrhythmias. Until March 2010, a color Doppler echocardiograph (Esaote Caris Plus) was used at the center; this system was then upgraded with an Esaote MyLab 50 Gold; both machines were equipped with second harmonic imaging. Aortic insufficiency was assessed with color Doppler ultrasound (long-axis, parasternal short-axis, 3- and 5-chamber apical views) according to 2006 ACC/AHA guidelines 20 (scale 0-4+). Aortic stenosis was assessed in 5-chamber apical projection with continuous Doppler ultrasound (peak velocity, >2 m/s; maximum gradient, >20 mm Hg; mean gradient, >10 mmHg).8, 16, 21 All data were collected using in-house software. Results Of the total of 5601 echocardiographies performed, BAV was revealed in 50 cases (prevalence, 0.89%). Table I shows the characteristics of the BAV cases stratified by age, sex and type of sport practiced. The overwhelming majority (43/50, 86%) were young (<30 years of age); 2 were aged between 31 and 40 years; 4 between 41 and 50 years; and 1 was 57 years old. Some 70% (35/50) of cases were among the very young (10 to 14 years of age). History taking disclosed that only 5/50 (10%) were aware of BAV among other family members. Physical examination never raised suspicion of BAV because symptoms were either absent or aspecific for the condition: 2/50 (4%) referred palpitations and aspecific chest pain, respectively. Although aspecific for BAV, rest electro- Vol. 64 - N. 3 Medicina dello Sport dell’Azienda USL di Bologna. Abbiamo cercato di inquadrare la tipologia delle VAB sia da un punto di vista morfologico sia da un punto di vista clinico, di evidenziare l’evoluzione di questa patologia cardiaca e di valutarne la prognosi con l’intento anche di capire la compatibilità esistente fra VAB e sport al fine del rilascio dell’idoneità sportiva agonistica che comporta un giudizio di tipo medico-legale. Materiali e metodi Abbiamo revisionato tutti i casi di VAB emersi nell’arco di oltre 16 anni (dal 1 gennaio 1995 al 31 marzo 2011) con l’ausilio dei referti delle 5601 ecocardiografie effettuate presso il nostro Centro nell’arco temporale sopra detto. In tale periodo gli atleti visitati al fine del rilascio dell’idoneità sportiva agonistica sono stati 19883 (17643 atleti visitati presso il nostro Centro e 2240 in consulenza dai Centri di I livello). Tutti i soggetti sottoposti allo studio hanno fornito consenso informato. Il riscontro di VAB all’ecocardiografia cardiaca transtoracica (TTE) ha comportato un protocollo di studio cardiologico non invasivo comprendente un ECG Holter di 24 ore comprensivo della seduta di allenamento e un test da sforzo massimale nei casi in cui la seduta di allenamento durante la registrazione Holter fosse stata disattesa o ritenuta insufficiente. Nell’iter diagnostico seguito, solo nei casi dubbi o con patologia e/o aritmie associate, gli atleti con VAB sono stati sottoposti ad ecocardiografia transesofagea (TEE) o indagini di III livello, quali un’angio-RM dell’aorta toracica. Abbiamo utilizzato un ecocardiografo color-Doppler Esaote modello Caris-plus fino al marzo 2010 poi, in seguito alla possibilità di aggiornamento dell’attrezzatura, un apparecchio Esaote modello Mylab50gold, entrambi dotati della seconda armonica. La presenza di insufficienza aortica (IAO) è stata valutata con il color-Doppler sia in asse lungo e asse corto parasternale, sia in proiezione apicale 3 e 5 camere, in accordo con le linee guida americane 20, su una scala da 0-4+. La stenosi aortica è stata valutata in proiezione apicale 5 camere con doppler continuo con picco massimo di velocità >2 m/s e gradiente massimo >20 mmHg e gradiente medio >10 mmHg 8, 16, 21. Tutti i dati sono stati raccolti attraverso un software di nostra produzione. Risultati Sulle 5601 ecocardiografie effettuate sui nostri atleti sono stati diagnosticate 50 VAB, con una prevalenza dell’0,89 %. MEDICINA DELLO SPORT 259 POLETTI Bicuspid aortic valve Table I.—Characteristics of 50 athletes with bicuspid aortic valve. Tabella I. — Statistica descrittiva dei 50 atleti con VAB. Age group (yrs) N. of cases 10-14 15-20 21-30 31-40 41-50 >50 Mean age (yrs) Sex Male Female Sport Soccer Basketball Cycling Swimming, volleyball, running Tennis, light athletics and handball Dancing, artistic gymnastics, golf, judo, karate, motocross and water volleyball 27 8 8 2 4 1 19.74±11.62 39 11 14 9 5 3 2 1 cardiography (ECG) showed incomplete right branch bundle block (RBBB) and elevated QRS voltage suggestive of ventricular enlargement/ hypertrophy in 30/50 (60%) of cases: incomplete RBBB either isolated or associated with a left shift in the electric axis of the heart (EAH) Nella Tabella I gli atleti portatori di VAB sono stati suddivisi per età, sesso e sport praticato. Come si può leggere in tabella si tratta di atleti molto giovani, per l’86% (43 su 50) di età inferiore ai 30 anni; due atleti sono fra i 31 e i 40 anni, 4 atleti fra i 41 e i 50 anni e 1 solo con VAB diagnosticato a 57 anni. Addirittura il 70% (35 su 50) delle VAB sono state diagnosticate in atleti giovanissimi, di età compresa fra i 10 e i 14 anni. Dall’anamnesi risulta che solo 5 su 50 (10%) erano a conoscenza di VAB in famigliari. L’esame obiettivo non ha quasi mai orientato verso il sospetto di tale patologia anche per la quasi assenza di sintomi e l’aspecificità degli stessi: solo due atleti su 50 (4%) riferivano uno cardiopalmo, l’altro dolore toracico aspecifico. L’elettrocardiogramma (ECG) a riposo, pur aspecifico nella VAB, ha mostrato nel 60% dei casi (30 su 50) la presenza di un blocco di branca destra incompleto (BBDI) o di alti voltaggi del QRS indicativi di ingrandimento/ipertrofia ventricolare. In particolare abbiamo rilevato: BBDI in 15 casi, pari al 30%, isolato o associato specie a deviazione a sinistra dell’asse elettrico del cuore (DAS), gli alti voltaggi del QRS in 11 casi, pari al 22%, l’associazione BBDI-alti voltaggi del QRS in 4 casi, pari all’8%. Inoltre due atleti avevano all’ECG bradicardia sinusale, 2 BAV di 1° grado, 4 anomalie aspecifiche della ripolarizzazione ventricolare (ARV), 1 atleta ritmo atriale ectopico, 1 atleta extrasistolia ventricolare (Tabella II). Table II.—History and clinical findings in 50 athletes with bicuspid aortic valve. Tabella II. — Anamnesi e clinica dei 50 atleti con VAB. N. of cases (%) Family history Cardiac findings Symptoms Rest ECG 260 Systolic click Diastolic murmur Palpitations Chest pain Right bundle branch block (RBBB) Incomplete RBBB Complete RBBB Incomplete RBBB + left shift in electric axis of the heart Incomplete RBBB + slight increase in R wave from V1 to V3 High voltage QRS High voltage QRS High voltage QRS + ventricular repolarization anomalies RBBB + high voltage QRS Ventricular repolarization anomalies Sinus bradycardia BAV type 1 Ectopic atrial rhythm Ventricular extrasystole Negative tracing MEDICINA DELLO SPORT 5 (10) 2 (4) 4 (8) 1 (2) 1 (2) 15 (30) 8 1 3 3 11 (22) 9 2 4 (8) 4 (8) 2 (4) 2 (4) 1 (2) 1 (2) 10 (20) Settembre 2011 Bicuspid aortic valve POLETTI was found in 15 (30%) cases; high QRS voltage in 11 (22%); and incomplete RBBB associated with high QRS voltage in 4 (8%). Furthermore, sinus bradycardia was found in 2 cases; BAV type 1 in 2, aspecific ventricular repolarization abnormalities in 4, ectopic atrial rhythm in 1, and ventricular extrasystole in 1 (Table II). Table III reports the morphological characteristics of the aortic valve in the 50 BAV cases: 31 (62%) with BAV type 1; 18 (36%) with BAV type 2; 1 (2%) with BAV type 3. Irrespective of the type of BAV, a raphe was present in 34 (68%) cases and absent in 16 (32%); 23 (46%) presented with BAV type 1 and a raphe. Table IV reports the association between valve insufficiency or stenosis and dilatation of the aortic root or of the ascending aorta. Isolated, uncomplicated BAV was found in 23 (46%) La Tabella III riporta le caratteristiche morfologiche della valvola aortica nei 50 casi con VAB: 31 atleti hanno un VAB tipo 1, pari al 62%, contro 18 casi del tipo 2, pari al 36%, e 1 caso, pari al 2%, del tipo 3. Nel 68% (34 casi) dei VAB, indipendentemente dal tipo, era presente il rafe, mentre nel 32% (16 casi) era assente. Il tipo 1 con rafe è il più rappresentato con 23 casi (46%). La Tabella IV mostra l’associazione con insufficienza o stenosi valvolare e con dilatazione della radice aortica o dell’aorta ascendente. La VAB isolata, non complicata, era presente in 23 atleti, pari al 46%; nella metà degli atleti (25/50) c’era insufficienza aortica (IAO) di vario grado e solo in 2 atleti era presente stenosi valvolare (STAO), in entrambi associata ad insufficienza aortica. Si tratta di 2 atleti maschi, rispettivamente di 28 anni, nuotatore e di 13 anni, calciatore. In 18 Table III.—Morphologic characteristics of bicuspid aortic valve. Tabella III. — Caratteristiche morfologiche della valvola aortica bicuspide. Without raphe Relative percent (%) With raphe Relative percent (%) Total Percent of total (%) 8 8 0 16 16 16 23 10 1 34 46 20 2 68 31 18 1 50 62 36 2 100 Type 1 Type 2 Type 3 Total 32 Table IV.—Evolution and complications in cases with bicuspid aortic valve. Tabella IV. — Evoluzione e complicanze delle VAB. Evolution N. of cases Uncomplicated isolated BAV BAV with aortic insufficiency Slight (1+) Mild (2+) Moderate (3+) Severe (4+) BAV with aortic stenosis TOTAL CASES with complications or aortic disease BAV with aortic root dilatation isolated “uncomplicated BAV” BAV + slight aortic insufficiency (1+) BAV + mild aortic insufficiency (2+) BAV + moderate aortic insufficiency (3+) BAV + severe aortic insufficiency (4+) BAV with stenosis + moderate aortic insufficiency BAV with ascending aorta dilatation BAV + mild aortic insufficiency (2+) + aortic root dilatation BAV + moderate aortic insufficiency (3+) + aortic root dilatation Suspected infectious endocarditis Aortic dissection TOTAL Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 23 25 11 10 4 0 2 50 18 3 3 5 3 0 1 5 1 2 1 7 0 30 261 POLETTI Bicuspid aortic valve Table V.—Bicuspid aortic valve associated with other cardiac diseases or anomalies. Tabella V. — VAB associata ad altre patologie o anomalie cardiache. N. of cases (%) BAV + congenital heart diseases Interatrial defect Patent ductus arteriosus BAV + mitral valve prolapse (MVP) Non-arrhythmic MVP MVP with hyperkinetic arrhythmias MVP with hypokinetic arrhythmias) BAV + cardiac morphological abnormalities BAV + interatrial septum aneurysm) BAV + left ventricular false tendon BAV + mitral insufficiency BAV + arrhythmias BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias AIV BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias + supraventricular hyperkinetic arrhythmias BAV + ventricular hyperkinetic arrhythmias + hypokinetic arrhythmias BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias + hypokinetic arrhythmias BAV + supraventricular hyperkinetic arrhythmias + short PQ BAV + hypokinetic arrhythmias “Uncomplicated isolated BAV” Total cases; various grades of aortic insufficiency in 25 (50%); and valve stenosis in 2 males, in both cases associated with aortic insufficiency, one a 28-year-old swimmer, the other a 13-year-old soccer player. In 18 (36%) cases, aortic insufficiency was associated with aortic root dilatation; ascending aorta dilatation was associated with aortic root dilatation in 5 (10%). Table V reports the association with other heart diseases or abnormalities. In 2 (4%) cases BAV was associated with congenital heart disease: interatrial defect in 1 and patent ductus arteriosus in 1. Mild mitral valve prolapse (MVP) was found in 16 (32%) cases, with arrhythmic complications in 5. Alterations in cardiac morphology were found in 5 (10%) cases: interseptal aneurysm in 1; left ventricular false tendon in 1; mitral insufficiency in an apparently normal valve in 4; complete RBBB in 1 (2%); arrhythmias in 13 (26%), in 9 of which the arrhythmias were hyperkinetic, ventricular or supraventricular; 1 case of hypokinetic arrhythmia; 3 cases of mixed hyperkinetic and hypokinetic arrhythmia; no clinical or morphological abnormalities were found in 13 (26%) cases. In 26 (52%) of cases the follow-up period was from 1 to 16 years; in the remaining 24 cases echocardiography was performed only once. Progression to aortic insufficiency occurred 262 2 (4) 1 1 16 (32) 11 2 3 5 (10) 1 1 3 13 (26) 3 3 2 2 1 1 1 13 (26) 50 (100) casi (36%) era associata dilatazione della radice aortica e solo in 5 casi (10%) una dilatazione dell’aorta ascendente associata sempre a dilatazione della radice aortica. L’associazione con altre patologie o anomalie cardiache è riassunta in tabella V. Solo in 2 casi (4%) abbiamo riscontrato l’associazione con cardiopatie congenite: 1 caso di difetto interatriale (DIA) e 1 caso di persistenza del dotto arterioso di Botallo (PDA). In 16 casi (32%) era presente un prolasso valvolare mitralico (PVM) di grado in genere lieve, di cui 5 casi di PVM aritmico. In 5 casi (10%) erano presenti alterazioni morfologiche cardiache: 1 aneurisma del setto interatriale (ASA), 1 falsa corda tendinea in ventricolo sinistro (FCT), 4 insufficienze mitraliche (IM) in valvola apparentemente normale; inoltre in 1 caso (2%) blocco di branca destro completo (BBDc), in 13 casi (26%) erano presenti aritmie, di cui 9 di tipo ipercinetico, ventricolari o sopraventricolari (AIV e AISV), 1 di tipo ipocinetico (AIPO) e 3 miste ipercinetiche e ipocinetiche; infine in 13 atleti (26%) non si è rinvenuta alcuna anomalia sia clinica che morfologica associata al VAB. Dei 50 atleti con VAB, mentre per 26 (52%) di essi è stato possibile effettuare un follow-up che va va da 1 a 16 anni, gli altri 24 atleti hanno fatto una sola valutazione ecocardiografica. Un’evoluzione verso l’insufficienza aortica (IAO) si è avuta in 5 casi (10%), in 1 dei 2 casi con stenosi aorti- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bicuspid aortic valve POLETTI Table VI.—BAV cases judged unfit for competitive sports. Tabella VI. — Casi di VAB giudicati NON IDONEI all’attività sportiva agonistica. Age (yrs) Sex Sport Cause of unfitness 1 2 3 4 5 14 28 18 23 11 F M M M M Volleyball Swimming Golf Soccer Tennis 6 7 50 12 F M Cycling Cycling 8 22 M Cycling 9 12 M BAV + moderate aortic insufficiency BAV + moderate aortic insufficiency + left ventricular dilatation BAV + mild aortic insufficiency + interatrial defect (+ BAV type 2, Mobitz 1) BAV + moderate aortic insufficiency BAV + mild aortic insufficiency + mild MVP + ventricular hyperkinetic arrhythmias <2000/24 h BAV + mild aortic insufficiency + ventricular hyperkinetic arrhythmias >2000/24 h BAV + slight aortic insufficiency + complex ventricular hyperkinetic arrhythmias + sporadic supraventricular hyperkinetic arrhythmias BAV + moderate aortic insufficiency + dilatation of ascending aorta + left ventricular dilatation +MVP BAV + mild aortic insufficiency + patent ductus arteriosus 10 13 M 11 12 40 24 M M Artistic gymnastics Soccer BAV + mild aortic stenosis + slight aortic insufficiency + sporadic supraventricular hyperkinetic arrhythmias Running BAV + mild aortic insufficiency + mild MVP (+ BAV type 1) Soccer BAV + mild aortic insufficiency + dilatation of ascending aorta+ mild mitral valve insufficiency in 5 (10%) cases: in 1 of the 2 cases with aortic stenosis, aortic insufficiency worsened over the course of 1 year (increase in maximum gradient from 29 to 34 mm Hg); in the other case, a 13-year-old, aortic insufficiency worsened from mild to moderate. In 2 cases, aortic insufficiency progressed to dilatation of the ascending aorta. In 7 (14%) cases, there was frank leaflet thickening, suggestive of previous infectious endocarditis. No cases of aortic dissection during the follow-up period were recorded. After excluding the 24 cases which had undergone echocardiography only once, we observed a benign change in the condition during the follow-up period in 19 (38%) cases: the clinical presentation remained unchanged and without symptoms in 17 and improved in 2 cases, with a reduction or resolution of ventricular hyperkinetic arrhythmias. Clinical presentation worsened in 7 (14%) cases, concomitant with morphofunctional alterations in patients who remained otherwise asymptomatic. Table VI reports the 12 (24%) cases of BAV judged unfit for competitive sports: 2 with BAV complicated by aortic stenosis and insufficiency; 2 with congenital heart diseases (interatrial defect and patent ductus arteriosus); 2 with BAV and moderate aortic insufficiency; 2 with BAV, moderate aortic insufficiency and dilatation of the left ventricle and the ascending aorta; 2 with BAV and aortic insufficiency and arrhythmias; and 2 with BAV and MVP and arrhythmias. Vol. 64 - N. 3 ca quest’ultima è peggiorata nell’arco di un solo anno passando da 29 a 34 mmHg di gradiente massimo, mentre nell’altro atleta di 13 anni in 4 anni è peggiorato il grado di insufficienza aortica passando da lieve a moderata. Solo in 2 casi (4%) si è avuta evoluzione verso la dilatazione dell’aorta ascendente. Infine in 7 atleti (14%) i lembi erano chiaramente ispessiti facendo supporre esiti di pregressa endocardite infettiva. Non abbiamo avuto casi di dissezione aortica nel follow-up. Dal punto di vista clinico, escludendo i 24 atleti ai quali è stata effettuata una sola ecocardiografia, abbiamo notato nel follow-up clinico un’evoluzione benigna in 19 casi (38%); in particolare il quadro clinico è rimasto invariato in assenza di sintomi in 17 atleti e in 2 casi addirittura migliorato per la riduzione o scomparsa delle aritmie ipercinetiche ventricolari. Solo in 7 casi (14%) si è notato un peggioramento del quadro clinico, in contemporanea al peggioramento del quadro morfo-funzionale della valvulopatia, in pazienti peraltro rimasti tutti asintomatici. Nella tabella VI sono elencati i 12 casi (24%) di VAB che sono stati giudicati “inidonei all’attività sportiva agonistica”: 2 atleti con VAB complicata da steno-insufficienza aortica, 2 atleti con associate cardiopatie congenite (DIA e PDA), 2 atleti con VAB e insufficienza aortica di grado moderato, 2 atleti che al VAB con IAO moderata associano anche dilatazione del ventricolo sinistro e dell’aorta ascendente, 2 atleti con VAB e insufficienza aortica e aritmie e 2 atleti con VAB associato a PVM e aritmie. MEDICINA DELLO SPORT 263 POLETTI Bicuspid aortic valve The echocardiograms in Figures 1 through 5 illustrate the 5 cases of BAV with diverse valve morphologies. Nelle figure che seguono (Figure 1-5) riportiamo sinteticamente 5 casi clinici di VAB con diversa morfologia valvolare. Figure 1.—The case of BAV type 1 without a raphe, with union of the right and left coronary leaflets observed in systole and diastole. This 26-year-old female volleyball player presented with isolated BAV, MVP and mild mitral insufficiency. She was followed up at our center for 14 years; she is currently completely asymptomatic and her condition has remained unchanged over the years. Figura 1. — Un caso di VAB tipo 1 senza rafe, per fusione del lembo coronarico destro con il coronarico sinistro, osservato sia in sistole che in diastole. Si tratta di una pallavolista di 26 anni con VAB isolata e PVM con IM di grado lieve associata. La ragazza, seguita da 14 anni presso il nostro Centro, è completamente asintomatica e il quadro è rimasto invariato negli anni. Figure 2.—A case of BAV type 1 with raphe in a 24-year-old male cyclist who 2 years earlier was judged unfit because of BAV with moderate aortic insufficiency, dilatation of the left ventricle, and trivial MVP. Over the past 2 years, dilatation of ascending aorta (4 cm) occurred. Monodimensional echocardiography shows asymmetric closure of the valve leaflets in the aortic box. Figura 2. — VAB tipo 1 con rafe a carico di un giovane ciclista dilettante attualmente di 24 anni che 2 anni fa fu reso “non idoneo” a causa di un quadro di VAB con insufficienza aortica moderata, dilatazione del ventricolo sinistro e piccolo PVM. A distanza di 2 anni è comparsa una dilatazione dell’aorta ascendente di 4 cm. All’eco monodimensionale si può notare nel box aortico una rima di chiusura dei lembi valvolari asimmetrica. Figure 3.—The case of a 17-year-old male soccer player with BAV type 2 without a raphe, with valve prolapse, mild aortic stenosis and insufficiency (maximum gradient, 20 mm Hg). Valve insufficiency has worsened over the 4 years of follow-up. Figura 3. — Il caso di un giovane calciatore di 17 anni con VAB tipo 2 senza rafe e lembi prolassanti, con steno-insufficienza aortica di grado lieve (gradiente massimo 20 mmHg). Nei 4 anni di follow-up si è registrato un peggioramento dell’insufficienza valvolare. 264 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bicuspid aortic valve POLETTI Figure 4.—A case of BAV type 2 with raphe in a 27-year-old male soccer player. Over the 16-year follow-up period, the condition has progressed to mild valve insufficiency and dilatation of the aortic root and ascending aorta, while the aortic arch has remained normal. Figura 4. — Un VAB tipo 2 con rafe, appartenente ad un calciatore di 27 anni. La VAB è evoluta nell’arco di 16 anni di follow-up verso l’insufficienza valvolare di grado lieve e la dilatazione sia della radice aortica che dell’aorta ascendente con normale arco aortico. Figure 5.—A case of BAV type 3 involving a 45-year-old male cyclist with mild aortic insufficiency, dilatation of the aortic root and frankly thickened leaflets. He presented for the first time to our center in late 2010. ECG showed incomplete RBBB, associated with a slight increase in the R wave from V1 to V3 and sporadic ventricular extrasystole on Holter monitoring. A 6-month certificate of fitness was issued. Figura 5. — L’unico caso di VAB di tipo 3: si tratta di un ciclista di 45 anni con minima insufficienza aortica associata a dilatazione della radice aortica e lembi chiaramente ispessiti, che si è presentato alla fine del 2010 per la prima volta al nostro Centro. All’ECG si segnala un blocco di branca destro incompleto associato a scarso incremento dell’onda R da V1 a V3 con sporadica extrasistolia ventricolare all’Holter. Gli è stata concessa un’idoneità agonistica semestrale. Discussion and conclusions Discussione e conclusioni In this sample of athletes attending our center, the prevalence of BAV was 0.89%, which situates at the low end of the range La prevalenza della valvola aortica bicuspide (VAB) nel nostro studio risulta essere pari allo 0,89% della popolazione sportiva afferente il nostro Centro Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 265 POLETTI Bicuspid aortic valve (0.5-2%) reported in the literature.1-6 This finding highlights the importance of echocardiography in the diagnosis and monitoring of this still uncomplicated congenital disorder at examination for competitive sports fitness certification. BAV was far more prevalent among the males (78%) than the rate reported in the literature but in line with observations by Basso,5 Bria,16 and Stefani.17 The mean age of those with BAV was extremely low (19.7±11.62 years) and slightly lower in our sample than in those of Bria 16 or Stefani.17 Consistent with the literature, BAV type 1 with a raphe was most often encountered, though BAV type 1 with and without a raphe was less prevalent in this sample than that reported for others (62 vs. 79%).19 There was a close association with other heart diseases and abnormalities (24 cases, 48%): 16 MVP, 1 interatrial defect, 1 patent ductus arteriosus, 1 interatrial septum aneurysm, 1 complete RBBB, and 4 cases of mitral insufficiency. There was also a net prevalence of BAV associated with aortic insufficiency (25, 50%), and a high prevalence of isolated BAV (23 cases, 46%), 13 of which not associated with ECG anomalies, and a lower percentage of BAV associated with aortic stenosis than that reported by Bria,16 but similar to the rates reported by Nistri 4 and Stefani.17 This can be explained by the age of our sample: BAV progresses more frequently to aortic stenosis; aortic insufficiency occurs more often in the young with BAV, whereas stenosis generally develops in adults with BAV.16 Finally, the literature describes a predominant involvement of the ascending aorta in BAV;13 in our sample, there was a net prevalence of dilatation of the aortic root (18 cases, 36%) over dilatation of the ascending aorta (5 cases, 10%). Our data are in line with previous observations 13 that aortic root dilatation is associated with moderate aortic insufficiency (15 out of 18 cases of aortic root dilatation). The overall picture that emerges from our sample of unselected non top-level athletes concerns very young athletes. In this subset of the population, the course of BAV toward morphofunctional changes may be of greater concern than as typically occurs in MVP, another valve pathology often encountered in athletes. BAV remains clinically silent for many years unless major complications develop such as infectious endocartitis, aortic dissection, the latter of which was not recorded in our sample. Follow-up included 26/50 266 e si colloca nella parte bassa del range (0,5%-2%) descritto in letteratura (1-6). Questo dato mette in luce l’importanza dell’esame ecocardiografico per la diagnostica ed il monitoraggio in particolare di questa cardiopatia congenita in fase non complicata durante l’accertamento dell’idoneità sportiva agonistica. Riguardo al sesso abbiamo riscontrato una ancor più netta prevalenza del VAB nel sesso maschile (78% dei casi) rispetto ai dati di letteratura, in linea comunque con Basso 5, Bria 16 e con Stefani 17. L’età media degli atleti con VAB nel campione è molto bassa (19,7±11,62), leggermente inferiore a quella di Bria 16 e Stefani 17; la morfologia prevalente della VAB è del tipo 1 con rafe, in accordo con i dati di letteratura, anche se in percentuale assai più bassa: 62% tipo 1 con e senza rafe contro il 79% della letteratura 19. Si è evidenziata una forte associazione con patologie e anomalie cardiache (24 casi, pari al 48%): 16 PVM, 1 DIA, 1 PDA, 1 ASA, 1 BBD completo e 4 insufficienze della mitrale (IM). Nel campione netta è la prevalenza di VAB associata a insufficienza aortica (25 casi pari al 50%), superiore anche ai casi con VAB isolata (23 casi pari al 46%): di questi, 13 non associati ad alterazioni elettrocardiografiche, mentre è assai bassa la percentuale di VAB associata a stenosi aortica, rispetto al campione di atleti con VAB di Bria 16, mentre c’è grande similitudine con il campione di Nistri 4 e Stefani 17. Questo dato si può spiegare facilmente considerando l’età dei nostri atleti: se infatti la stenosi aortica risulta essere in letteratura l’evoluzione più frequente, l’insufficienza è sicuramente più frequente nelle VAB in età giovanile mentre la stenosi compare generalmente nei portatori di VAB in età adulta 16. Infine in letteratura nelle VAB sembra prevalere l’interessamento dell’Aorta ascendente 13; nel nostro campione c’è invece una netta prevalenza di dilatazione della radice aortica (18 casi pari al 36%) rispetto alla dilatazione dell’aorta ascendente (5 casi pari al 10%). Concorda invece con la letteratura 13 il dato che accomuna la dilatazione della radice aortica con l’insufficienza aortica moderata (15 casi su 18 di dilatazione della radice aortica nel nostro campione). Il quadro d’insieme sulla VAB negli sportivi non top-level che emerge dal nostro campione non selezionato riguarda dunque, nella stragrande maggioranza, atleti molto giovani. In questa tipologia di soggetti la VAB mostra un’evoluzione lenta verso un peggioramento graduale del quadro morfo-funzionale probabilmente più preoccupante rispetto a quello che si verifica nei prolassi della mitrale (PVM), altra patologia valvolare di frequente riscontro fra gli atleti. Dal punto di vista clinico la VAB rimane a lungo silente, salvo la comparsa di complicanze maggiori quali l’endocardite infettiva, la dissezione aortica, quest’ultima del tutto assente nel nostro campione. Nel follow-up che è stato possibile condurre solo su 26 dei 50 atleti con VAB non abbiamo in- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bicuspid aortic valve POLETTI cases of BAV and no clinical borderline cases were recorded. Under our protocol for athletes with BAV, control visits were performed every 6 months also in cases where fitness certification for competitive sports was issued. The criteria for not issuing a fitness certification were BAV associated with aortic stenosis (maximum gradient >20 mmHg), serious dilatation of the aortic root or the ascending aorta, moderate aortic insufficiency or mild arrhythmias. In agreement with 2009 COCIS protocols,22 athletes with uncomplicated BAV were considered fit, i.e., if they did not present with high-grade aortic stenosis or insufficiency and with normal aortic root and ascending aorta. The prevalence of fit athletes in our sample (24%) was close to that reported by Stefani et al.17 in their similarly sized sample (58 athletes with BAV). One point we feel needs to be underlined is that BAV in young athletes will follow a natural course toward aortic valve insufficiency rather than stenosis: the latter being the history of BAV in the adult. In our sample, aortic root dilatation was second only to aortic valve insufficiency and fairly frequent, whereas dilatation of the ascending aorta was rarely observed. A second point concerns prognosis. The absence of complications and the slow progression of morphofunctional and clinical changes supports the notion that BAV in young athletes carries a good prognosis, although its evolution, because it is a disease of the aortic wall, inevitably involves valve replacement and intervention on the ascending aorta in many cases. If “uncomplicated BAV”, which is ascertained in the majority of cases, does not necessarily preclude an athlete from certification for competitive sports fitness, the ethical dilemma arises whether the athlete and his family should be extensively informed about the long-term risk of the condition while it is still in a benign phase. A third point is the importance of TTE in the diagnosis of BAV. This noninvasive and relatively inexpensive procedure has high specificity (96%), sensitivity (78%), and predictive value (93%),23 yet it is not required under current Italian regulations.24 From our experience and the results of this study, the sports medicine examination (clinical examination plus ECG) does not yield sufficient elements in the majority of cases for a diagnosis of BAV, which is discovered nearly always in- Vol. 64 - N. 3 fatti registrato casi limite dal punto di vista clinico. Il nostro protocollo di comportamento di fronte agli atleti affetti da questa patologia cardiaca è stato quello di effettuare controlli semestrali anche nei casi in cui è stata concessa l’idoneità sportiva agonistica. La presenza di VAB associata a stenosi aortica oltre i 20 mmHg di gradiente massimo, di importante dilatazione della radice aortica o dell’aorta ascendente, di insufficienza aortica di grado moderato o di grado lieve associata ad aritmie, sono stati i criteri da noi seguiti per negare l’idoneità agonistica. In accordo con i recenti protocolli del COCIS 2009 22 abbiamo ritenuto idonei gli atleti con “VAB non complicata”, cioè in assenza di steno-insufficienza significativa e con normali dimensioni della radice aortica e dell’aorta ascendente. La percentuale di idonei (24%) è pressoché identica a quella di Stefani 17 che considerava un campione di 58 atleti con VAB, paragonabile al nostro. Un primo aspetto che ci sembra utile sottolineare è il dato che l’evoluzione più frequente della VAB in una popolazione di giovani atleti è verso l’insufficienza valvolare aortica e non verso la stenosi: quest’ultima è il risultato evolutivo della VAB nell’adulto. La dilatazione della radice aortica nel nostro studio è seconda solo all’insufficienza valvolare aortica e abbastanza frequente, al contrario della dilatazione dell’aorta ascendente risultata assai rara. Una seconda conclusione riguarda la prognosi: l’assenza di complicanze e la lenta evoluzione del quadro morfo-funzionale e clinico ci consente di affermare che la prognosi della VAB nel giovane sportivo è buona anche se l’evoluzione, trattandosi di malattia della parete aortica, è inesorabilmente verso la sostituzione valvolare e spesso anche dell’aorta ascendente in molti casi. Se pertanto nella “VAB non complicata” non si pone il problema della concessione dell’idoneità sportiva agonistica, e sono sicuramente i casi più frequenti, ci chiediamo se sia giusto, dal punto di vista etico, informare dettagliatamente atleti e parenti anche nella fase di benignità di questa patologia cardiaca sul rischio evolutivo che questa patologia cardiaca comporta. Una terza considerazione riguarda l’importanza dell’ecocardiografia transtoracica nella diagnosi di VAB. Attualmente questo esame di valutazione non invasiva e a relativamente basso costo, che ha una alta specificità (96%) a fronte di una sensibilità del 78% e predittività del 93% 23, non è imposto obbligatoriamente dalla normativa vigente in Italia 24. La nostra esperienza e il presente studio ci hanno mostrato che la sola visita medico-sportiva (clinica ed ECG) non ci dà nella maggioranza dei casi elementi per indirizzarci verso la diagnosi di VAB e che questa diagnosi è avvenuta quasi sempre casualmente attraverso l’esame ecocardiografico richiesto per un’aritmia o per un BBD o per alti voltaggi all’ECG. Raramente si riesce ad apprezzare in un atleta gio- MEDICINA DELLO SPORT 267 POLETTI Bicuspid aortic valve cidentally at echocardiography for arrhythmia or RBBB or high voltage QRS on ECG. Rarely will diastolic murmur typical of aortic insufficiency be detected in a young athlete, and characteristic systolic click of aortic stenosis is, as seen, difficult to appreciate because of the rarity of stenosis associated with BAV in young athletes. For these reasons, the prevalence of BAV in our sample may have been underestimated, since echocardiography was performed only in 1 out of 5 athletes on average. Furthermore, until the 1990s, BAV was often misrecognized because of the lower accuracy of echocardiography machines used at the time. In conclusion, although BAV has a long natural history that does not pose a life-threatening risk to competitive athletes, given its high prevalence, we agree with other authors 16, 17 that TTE should be performed at least once during a competitive athlete’s sports career. References/Bibliografia 1) Roberts WC. The congenitally bicuspid aortic valve. A study of 85 autopsy cases. Am J Cardiol 1979; 26:72-83. 2) Gray GW, Salisbury DA, Gulino AM. Echocardiographic and color flow Doppler findings in military pilot applicants. Aviat Space Environ Med 1995;66:32-4. 3) Ward C. Clinic�������������������������� al significance of the bicuspid aortic valve. Heart 2000;83:81. 4) Nistri S, Baso C, Marzari C et al. Fre���� quency bicuspid aortic valve in young male conscripts by echocardiogram. Am J Cardiol 2005;96:718-21. 5) Basso C, Boschello M, Perrone C et al. An echocardiographic survey of primary school children for bicuspid aortic valve. Am J Card 2004;93:661-3. 6) Steinberger J, Moller JH, Berry Jm, Sinaiko Ar. Echocardiographic diagnosis of heart disease in apparently healthly adolescents. Pediatrics 2000;105:815-8. 7) Schaefer BM, Lewin MB, Stout KK, Gill E, Prueitt A, Byersl PH et al. The bicuspid aortic valve: an integrated phenotypic classification of leaftlet morphology and aortic root shape. Heart 2008;94:16341638 doi:10.1136/hrt.2007.132092 8) Zeppilli P, Bianco M, Bria S, Palmieri V. Bicuspid aortic valve: an innocent finding or a potentially life-threatening anomaly whose complications may be elicited by sports activity? Journal of Cardiovascular Medicine 2006,7:282-7. 9) Nistri S, Sorbo MD, Basso C, Thiene vane un soffio olodiastolico tipico dell’insufficienza aortica, mentre il click sistolico della stenosi aortica è, come visto, un reperto difficile da apprezzare per la rarità della stenosi associata al VAB nei giovani atleti. Ne consegue che il dato della prevalenza della VAB negli atleti visitati per il rilascio dell’idoneità sportiva agonistica potrebbe risultare nel nostro campione lievemente sottostimato in quanto l’ecocardiografia è stata eseguita in media solo su 1 atleta su 5. Si spiega altresì facilmente con la minore accuratezza della tecnologia ecografia, il fatto che la patologia della VAB sino agli anni ’90 sia stata quasi misconosciuta in campo medico-sportivo. In conclusione, pur in presenza di una patologia, la VAB, a lenta evoluzione e che non mette in genere a rischio di morte improvvisa lo sportivo agonista, in considerazione dell’alta prevalenza ci appare importante, concordemente con altri autori 16, 17 proporre l’esecuzione di un esame ecocardiografico transtoracico almeno una volta nel curriculum dell’atleta agonista. G. Bicuspid aortic valve: abnormal aortic elastic properties. J Heart Valve Dis 2002;11:369. 10) Fernandes SM, Sanders SP, Khairy P, Jenkins KJ, Kimbererlee G, Lang P et al. Morphology of bicuspid aortic valve in children and adolescents. J Am Coll Cardiol 2004;44:1648-51. 11) Nistri S, Sorbo MD, Marin M et al. Aortic root dilatation in young men with normally functioning bicuspid aortic valves. Heart 1999;82:19-22. 12) Spataro A, Pelliccia A, Rizzo M, Biffi A, Masazza G, Pigozzi F. The natural course of bicuspid aortic valve in athletes. Int J Sports Med 2008;29:81-5. 13) Cecconi M, Colonna P, Manca C, Gili A, Perna GP. ���������������������������� The dilatation of the proximal thoracic aorta in patients with bicuspid aortic valve. ������������������������� Giornale Italiano di Ecografia Cardiovascolare 2010;20:132-45. 14) Sabet HY, Edwards WD, Tazelaar HD, Daly RC. Congenitally bicuspid aortic valves: a surgical pathology study of 542 cases (1991 through 1996) and a literature review of 2,715 additional cases. Mayo Clin Proc 1999;74:14-26. 15) Tzemos N, Therrien J, Yip J et al. Outcomes in adults with bicuspid aortic valves. JAMA 2008;300:1317-25. 16) Bria S, Zeppilli P. Cardiopatie congenite e sport in cardiologia dello sport. Roma: Cesi Ed.; 2007. p. 645-58. 17) Stefani L, Galanti G, Tondelli L et al. Bicuspid aortic valve in competitive athletes. Br J Sports Med 2008;42:31-5. 18) Cripe L, Andelfinger G, Martin LJ, Shooner K, Benson WD. Bicuspid aortic valve is heritable. J.Am Coll Cardiol 2004;44:138-43. 19) Monte I, Sirugo L, Licciardi S. Assessment of bicuspid aortic pathology. Giornale Italiano di Ecografia Cardiovascolare 2010;20:296-101. 20) Smith Jr SC. ACC/AHA 2006 Guidelines for the management of patients with valvular heart disease. JACC 2006;48:1148. 21) Antonini Canterin F, Betti I, Faggiano P, Zuppiroli A. Stenosi valvolare aortica in Linee guida SIEC 2009;393-402. 22) Comitato Organizzativo Cardiologico per l’idoneità allo Sport: ANCE-ANMCOFMSI-SICSIC SPORT. Protocolli cardiologici per il giudizio di idoneità allo sport agonistico 2009. Roma: Casa Editrice Scientifica Internazionale; 2009. 23) Brandenburg RO, Tajik AJ, Edwards WD. Accuracy of 2 dimensional echocardiographic diagnosis of congenitally bicuspid aortic valve: echocardiographic anatomic correlation in 115 patients. Am J Cardiol 1983;51:146973. 24) Decreto Ministero della Sanità Italiana del 18 febbraio 1982: Norme per la tutela sanitaria dell’attività sportiva agonistica in Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana - Anno 123-Numero 63, 5 marzo 1982. Received on March 7, 2011. - Accepted for publication on September 15, 2011. Corresponding author: G. Poletti, MD, Sports Medicine Center, Local Health Unit, via Cimarosa 5/2, 40033 Casalecchio di Reno, Bologna, Italy. 268 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 MED SPORT 2011;64:269-84 Relationship between physical activity and environment in Shanghai, China: analysis and evaluation in adults aged 45-80 Relazione tra attività fisica e ambiente a Shanghai, Cina: analisi e valutazione in adulti con età compresa tra 45 e 80 anni Y. ZHANG 1, L. CHEN 2, W. ZHU 3, X. LIU 4, D. CHEN 5 1Department of Sports Recreation, Shanghai University of Sport, Shanghai, China Science and Engineering Department, Dong Hua University, Shanghai, China 3Kinesmetrics Laboratory, Department of Kinesiology and Community Health, University of Illinois at Urbana, Champaign, IL, USA 4Institute of Sports Science, Shanghai, China 5Shanghai Institute Of Technology, Shanghai, China 2Environment SUMMARY Aim. The aim of the study was to investigate the associations between physical activity level, social demographic characteristics and environment in Chinese middle-aged and older adults, and to evaluate the physical activity-related environment of urban areas. Methods. Sociodemographics and perceived environment were assessed by questionnaires distributed to 1100 participants, aged 45-80 years, of 13 selected communities belonging to three districts from urban centers, subcivic centers and suburbs of Shanghai between April-October 2009. Physical activity was measured by a pedometer. The analysis of relationship between physical activity and environment and the evaluation of communities and districts of Shanghai were conducted with the method of gray correlation analysis in January-June, 2010. Results. Bivariate relationship analysis showed how employment status, education, “whether walking is the main exercise”, health status have positive and body mass index has negative associations with physical activity; bodybuilding club, traffic safety, street design, ground surface, crossing the street and activity environment are the largest six factors affecting physical activities. The order of comprehensive evaluation of the three districts is: LuWan, YangPu and MinHang; the order of 13 communities is: N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13. From above, the urban center environment is most appropriate for physical activity, subcivil center ranks the second position and suburbs the last. The urban environment is most appropriate for physical activity, subcivil center ranks the second position and suburb the last. The logical result proved the gray correlation analysis is an effective method to study the relationship between physical activity and environment. Conclusion. These findings collectively suggest that public health, city planning and environment protecting need to consider how to create more livable and pedestrian-friendly community areas, especially in developing countries, as China. Key words: Physical exercise - Environment - Public health. RIASSUNTO Obiettivo. Lo studio si prefigge lo scopo di indagare le associazioni esistenti tra livello di attività fisica, demografia sociale e ambiente in cinesi di mezza età e anziani e di valutare l’attività fisica nel contesto urbano. Metodi. Nel periodo aprile-ottobre 2009 è stato valutato l’ambiente socio-demografico e quello percepito mediante questionari distribuiti a 1100 partecipanti, età 45-80 anni, di 13 comunità selezionate in tre distretti comprendenti centri urbani, centri suburbani e periferia di Shanghai. L’attività fisica è stata misurata con un pedometro. Nel periodo Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 269 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai gennaio-giugno 2010 è stata condotta un’analisi sulla relazione tra attività fisica e ambiente insieme alla valutazione delle comunità e dei distretti di Shanghai utilizzando il metodo dell’analisi di correlazione di Gray. Risultati. L’analisi bivariata della relazione ha mostrato che stato lavorativo, scolarità, camminata come esercizio fisico principale, stato di salute hanno associazioni positive con l’attività fisica mentre l’indice di massa corporea ha associazioni negative con l’attività fisica. Palestre di body-building, sicurezza stradale, topografia stradale, conservazione delle strade, attraversamento stradale e ambiente di vita sono i sei fattori principali che influenzano le attività fisiche. L’ordine della valutazione complessiva dei tre distretti è: LwWan, YangPu e MinHan. L’ordine delle 13 comunità è: N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13. Da quanto sopra, emerge che il centro urbano è il più adatto all’attività fisica, segue il centro sub-urbano e la periferia è all’ultimo posto. È naturale che il risultato mostri come l’analisi di correlazione di Gray sia un metodo efficace per studiare la relazione tra attività fisica e ambiente. Conclusioni. Questi risultati suggeriscono in modo complessivo che salute pubblica, progettazione della città e un ambiente protettivo sono utili per valutare come creare il livello più vivibile per la comunità, per i pedoni e gli ambienti a livello nei distretti dei paesi in via di sviluppo, soprattutto in Cina. Parole chiave: Attività fisica - Ambiente - Salute pubblica. M any studies have proved that physical activity is related to health problems such as cognitive functioning,1 psychological barriers,2 depression,3 ovascular fitness,4 dyspnea,5 metabolic syndrome,6 hip fractures 7–11 and arthritic pain.12, 13 As an important effect factor for physical activity, the relationship between it and environment can be well documented about Europe and America 14-17 with an increasing trend, while none have studied it in China yet. The mainly reason is the relationship between them are not realized by Chinese researchers and governments. For physical activity literatures in China, the data were collected arbitrarily by subjective method. For the science of traditional Environmental Hygiene, the researches mainly focus on physical and chemical properties, environmental pollutants in toxicology and distribution, human health damage mechanism and chronic health risk assessment of the cumulative effect and similar. Under the background of urbanization and aging society of China with the increasing prominent health problems, a better understanding of the impact of environment on physical activity has special significance in the forthcoming years, because Shanghai is the host of the 2010 World Expo. In previous studies, methods such as logistical regression,18 linear Pearson correlation approaches,19 hierarchical modeling,20 cluster analyses,21 multilevel Poisson regression models 22 were used to define the relationship between built environment and physical activity, while cannot rank weight and evaluate it. Gray correlation analysis (GRA) method can solved these problems and overcome limited information, small sample size and disordered data. It 270 M olti studi hanno dimostrato che l’attività fisica è correlata a problemi di salute come funzione cognitiva 1, barriere psicologiche 2, depressione 3, allenamento senza adeguata vascolarizzazione 4, dispnea 5, sindrome metabolica 6, fratture dell’anca 7–11 e dolore artrosico 12, 13. Come fattore importante per l’attività fisica la relazione tra la stessa e l’ambiente può essere documentata per Europa e America 14-17 con andamento progressivo, mentre tale relazione non è stata ancora dimostrata in Cina. Il motivo principale è legato al fatto che la relazione tra attività fisica e ambiente non è stata valutata dai ricercatori e dai governi cinesi. Per quanto concerne la letteratura sull’attività fisica in Cina, i dati sono stati raccolti in modo arbitrario e con metodi soggettivi. I ricercatori di Scienze di Igiene Ambientale tradizionalmente si concentrano sulle proprietà fisiche e chimiche, sulla tossicologia e la distribuzione degli agenti inquinanti, sui meccanismi che danneggiano la salute umana e sulla valutazione del rischio cronico dell’effetto cumulativo sulla salute, ecc. Sullo sfondo dell’urbanizzazione e dell’aumento dell’età della società cinese, con i crescenti problemi di salute, una migliore comprensione dell’impatto sull’attività fisica avrà un significato particolare nei prossimi anni a Shanghai, ospite dell’Expo Mondiale 2010. In studi precedenti, metodi come la regressione logistica 18, gli approcci della correlazione lineare di Pearson 19, il modello gerarchico 20, le analisi di gruppo 21, i modelli di regressione di Poisson a livelli multipli 22 sono stati utilizzati per determinare l’esistenza della relazione tra ambiente edificato e attività fisica, mentre tale relazione non si può classificare, pesare e valutare per mancanza di alcune informazioni. Il metodo di analisi di correlazione di Gray (GRA) può risolvere tali MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai is a quantitative method which has not been used in this field until now. Gray system theory was formulated by Julong Deng in 1982.23 It has been applied in many fields, such as industry, energy sources, transit, economics and so on.24-27 On the basis of prior researches,28-34 residents living in neighborhoods with higher mixed-land use, high street connectivity, better access to public transportation and more green and open spaces for recreation would be more likely to engage in neighborhood and utilitarian-related walking,22 while all these are the typical characteristics of high urbanization. So it is hypothesized that the closer to metropolitan center, the more physical activity-friendly the environment is. The study aims to investigate the associations between physical activity level, social demographics and environment in Chinese middle-aged and older adults and to evaluate the physical activity-related environment of urban centers. problemi e superare le ridotte informazioni, la limitata entità degli esempi e i dati disordinati. Si tratta di un metodo quantitativo, finora non utilizzato in questo settore. La teoria di Gray è stata formulata nel 1982 da Julong Deng 23. È stata applicata in molti settori come quello industriale, delle risorse energetiche, dei trasporti, dell’economia, ecc. 24-27. Sulla base delle ricerche precedenti 28-34, è più probabile che la popolazione che vive nei quartieri con elevato utilizzo di un territorio misto, con alta connettività stradale, con migliore accesso al trasporto pubblico, con ampie aree ricreative verdi e all’aperto, cammini per fare passeggiate nel quartiere o per proprie necessità 22, insieme delle caratteristiche tipiche dell’elevata urbanizzazione. Si ipotizza quindi che più si è vicini al centro della città più l’attività fisica sia favorita dall’ambiente. Lo studio si prefigge l’obiettivo di indagare le associazioni tra livello di attività fisica, demografia sociale e ambiente in adulti cinesi di mezza età e anziani, e di valutare l’ambiente urbano in rapporto all’attività fisica. Materiali e metodi Materials and methods Area geografica dello studio Study’s geographic area Shanghai is situated on the estuary of Yangtze River in China. It is the largest industrial and commercial city in China, with 18 administrative districts. Covering an area of 5800 km2, Shanghai has a population of 18.7 million people, including a two-million floating population. The climate is subtropical, with monsoons. Shanghai è situata in Cina sull’estuario del fiume Yangtze. È la più grande e industrializzata città cinese, con 18 distretti amministrativi. Con un’area di 5800 km2, Shanghai ha una popolazione di 18,7 milioni di abitanti di cui 2 milioni sono rappresentati da una popolazione non residente. Il clima è oceanico sub-tropicale e monsonico. Campionamento Sampling design This analysis used cross-sectional travel survey data from the Strategies of Environment for Physical Activity of Shanghai. Based on Shanghai’s geographic area, a four-stage, stratified sampling strategy was employed. Sampling began by selecting three administrative areas (Yangpu, Luwan and Minhang District, coded as T1, T2, T3, respectively). In the sample, at stage 1, the districts were stratified according to the location. The former two are located in urban center and subcivic center respectively, the latter is in suburb. According to the “heterogeneity” principle,35 in the second stage 13 samples were stratified according to different community types, as senior neighborhoods (e.g., Shikumen houses), public houses, common commodity apartments, expen- Vol. 64 - N. 3 ZHANG Per quest’analisi sono stati utilizzati dati trasversali dell’indagine di viaggio provenienti dalle Strategie Ambientali per l’Attività Fisica a Shanghai. È stata impiegata una strategia di campionamento a quattro fasi, stratificata, basata sull’area geografica di Shanghai. Il campionamento ha avuto inizio con la selezione delle tre aree amministrative, Yangpu, Luwan e Minhang codificate rispettivamente T1, T2 e T3. Nel campione della fase 1 i distretti sono stati stratificati in base alla loro ubicazione. I primi due sono situati rispettivamente nel centro urbano e nella zona suburbana, l’ultimo nella periferia. Nella fase 2, secondo il principio di “eterogeneità” 35, sono stati stratificati 13 campioni su un differente tipo di comunità classificati quartiere senior (per es. abitazioni di tipo Shikumen), abitazioni di edilizia pubblica, abitazioni di edilizia privata popolare e MEDICINA DELLO SPORT 271 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai sive commodity apartments and others. Community N1, N2, N3, N4 were selected from the Yangpu district, N5 > N6 > N7 > N8 were selected from the Luwan district and N9, N10, N11, N12, N13 were from the Minhang district. They were the primary sampling unit from which the resident sample was drawn. Proportional allocation of community type was used to determine the size of the resident sample (N.=1100) in census block group which was selected in stage 3. Households within these communities were randomly sampled in stage 4. In stage 5 sampling was conducted for one eligible study participant within each selected household. The target resident population consisted of adults aged between 45-80 years, who were not members of any sports team and were independently ambulatory (including cane use) and cognitively intact. Procedura Procedure Five-hundred and fifty pedometers were employed among 1100 participants in two batches. Meanwhile, the questionnaires about environment perception and sociodemographic were delivered to participants in April-October, 2009 and the analysis was conducted in January-June, 2010. Research staff met participants at community activity center. After filling in an informed consent form, the participants were instructed to wear the pedometer always and everywhere, except when bathing or swimming. After the monitoring period, participants sent the pedometer and questionnaire to the community activity center again, where the research staff analyzed it. Misurazioni activity measures Total physical activity level, 7-consecutive day-step counts (5 weekdays and 2 weekends), can be measured objectively with the Omron HJ-720ITC Pedometer (OMRON Inc., China), which can store step counts and aerobic movement for 41 days.36 The monitor has a unique dual sensor technology which can be carried in the pocket or the bag to make more accurate counts, instead of the traditional pedometer attached on the belt. Sociodemographics dell’attività fisica Il livello totale di attività fisica, al posto del conteggio dei passi in 7 giorni consecutivi (5 giorni feriali e 2 giorni del fine settimana), è stato misurato in modo obiettivo con il pedometro Omron HJ-720ITC (OMRON Inc, Cina) che può memorizzare per 41 giorni il conteggio dei passi e i movimenti aerobici 36. Il monitor, con esclusiva tecnologia a doppio sensore, può essere portato in tasca o in borsa per eseguire un conteggio più accurato rispetto al tradizionale pedometro attaccato alla cintura. Misurazioni and health measures Social demographic background information included age, employment status, educa- 272 Sono stati utilizzati 550 pedometri per 1100 partecipanti in due gruppi consecutivi. I questionari sulla percezione ambientale e socio-demografica sono stati distribuiti ai partecipanti nel periodo aprile-ottobre 2009 e l’analisi è stata condotta nel periodo gennaio-giugno 2010. Il personale della ricerca ha incontrato i partecipanti presso il centro attività della comunità. Dopo la compilazione del consenso informato i partecipanti sono stati invitati a indossare il pedometro durante tutto il giorno a eccezione dei momenti dedicati al bagno e al nuoto. Dopo il periodo di monitoraggio i partecipanti hanno restituito pedometro e questionario al personale della ricerca presso il centro attività della comunità. Strumenti e misurazioni Instruments and measures Physical signorile e altri modelli abitativi. Le comunità N1, N2, N3, N4 sono selezionate dal distretto di Yangpu, N5 > N6 > N7 > N8 dal distretto di Luwan e N9, N10, N11, N12, N13 dal distretto Minhang. Da queste unità primarie di campionamento è stato progettato il campione dei residenti. La ripartizione proporzionale in base al tipo di comunità è stata utilizzata per determinare l’entità del campione residente (N.=1100) nel gruppo censito, selezionato nella fase 3. Nella fase 4 i gruppi familiari all’interno di queste comunità sono stati campionati in modo casuale. Nella fase 5 i campionamenti sono stati eseguiti su un componente del gruppo familiare selezionato, in possesso dei requisiti per lo studio. La popolazione target è composta da adulti tra i 45 e gli 80 anni che non fanno parte di squadre sportive, indipendenti nella deambulazione (compreso l’utilizzo di bastone) integri dal punto di vista cognitivo. socio-demografiche e della salute Sono state raccolte informazioni socio-demografiche di base, tra cui: età, stato lavorativo, sco- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai ZHANG tion, whether walking was the main exercise, whether subjects often used to drive, whether they used to practice any physical activity in the week and their general health status. Several studies have shown that self-reported weights and heights are valid for determining associations in epidemiological studies.37, 38 Therefore, based on the heights and weights reported by the participants, a body mass index (BMI) was calculated as weight/height2 (kg/m2) and subjects were assigned to four categories:1: underweight (<18.5); 2: normal (18.5≤BMI<24.0); 3: overweight (24≤BMI<28.0); 4: obese (≥28) (www.ilsichina.org). larità, camminata come principale esercizio fisico, uso frequente dell’automobile per gli spostamenti, svolgimento di attività fisica durante la settimana, stato fisico. Alcuni lavori hanno evidenziato che peso e altezza riferiti dai partecipanti sono validi per determinare associazioni in studi epidemiologici 37, 38. È stato quindi calcolato l’indice di massa corporea (BMI), determinato da peso/altezza2 (kg/m2), basato sull’altezza e il peso riferiti dai partecipanti. In base al BMI i partecipanti sono stati suddivisi in quattro categorie: 1=sottopeso (<18,5); 2=normopeso (18,5≤BMI<24,0); 3=sovrappeso (24,0≤BMI<28,0); 4=obeso(≥28,0) (www.ilsichina.org). Environmental Misurazioni measures After completing a review of the literature, it was decided to use a list of potentially important common environment factors generated for walking of the Irvine Minnesota Inventory 39 and NEW (Neighborhood Environment Walkability Survey).40 This Irvine-MN-inventory is designed for collecting data on physical environment features that are potentially linked to physical activity. This instrument has been tested with high reliability 41 and it is organized into four scales: 1) accessibility; 2) pleasurability; 3) human needs and comfort; and 4) safety.42 Neighborhood Environment Walkability Scale (NEWS) measures broad categories of perceived neighborhood accessibility, pedestrian/traffic environments and neighborhood safety.43 This instrument has been used broadly and showed moderate to high reliability among different populations.43-47 The two questionnaires are frequently used in many countries 41, 42 but they are not suitable to the Chinese local situation without any modification. The items selected from both questionnaires were localized to cater to the Chinese middle-aged and older adult’s characteristics. The environment factors and the explanations are described in Table I. The survey questions used Liker response categories. Questions assessing the number of minutes required to walk from the respondent’s home to the nearest of eight specific destinations were collapsed into land-use accessibility. A five-point response option was employed ranging from 1 (strongly disagree) to 5 (strongly agree). The negatively worded items were reverse-coded so that higher scores represented stronger environmental views. A similar measure was derived for estimating environment Vol. 64 - N. 3 ambientali Dopo aver revisionato la letteratura si è deciso di utilizzare un elenco di fattori ambientali comuni, potenzialmente importanti, legati alla camminata, ricavati dall’Irvine Minnesota Inventory 39 e dal NEWS 40 (Neighborhood Environment Walkability Survey - indagine sulla pedonabilità di quartiere). L’Irvine Minnesota Inventory è stato disegnato per raccogliere dati su caratteristiche dell’ambiente fisico potenzialmente legate all’attività fisica. Lo strumento, che è stato testato con alta affidabilità 41, è diviso in quattro livelli: 1) accessibilità; 2) gradevolezza; 3) necessità umane e comfort e 4) sicurezza 42. La scala sulla pedonabilità di quartiere (NEWS) valuta vasti gruppi basati su percezione dell’accessibilità nel quartiere, spazi pedonali, traffico e sicurezza del quartiere 43. Questo strumento è stato diffusamente e ha mostrato un’affidabilità da moderata ad alta tra i diversi tipi di popolazione 43-47. I due questionari sono usati frequentemente all’estero 41, 42, ma non si adattano alla situazione locale cinese se gli elementi vengono solo copiati meccanicamente senza averli modificati. Gli elementi espressamente selezionati da entrambi i questionari sono stati individuati per le caratteristiche dei cinesi di mezza età e anziani. Fattori ambientali e spiegazioni sono descritti nella Tabella I. Le domande dell’indagine hanno utilizzato gruppi di risposte in base al gradimento. Le domande che valutano il numero di minuti necessari per camminare dall’abitazione del partecipante a 8 vicine destinazioni, prefissate, sono state incluse nella voce “accessibilità dell’utilizzo dello spazio”. Sono state previste risposte con cinque opzioni da 1 (in completo disaccordo) a 5 (in completo accordo). Gli elementi negativi sono stati codificati con una scala inversa in modo che i punteggi più alti rappresentino una visio- MEDICINA DELLO SPORT 273 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai Table I.—Environment factors and weights. Tabella I. — Fattori ambientali e loro peso. Array Assessment factors A. Environment Χ1 human facilities design Χ2 rest facility B. Environmental green and sanitation C. Residential environment D. Land-use accessibility Χ3 street connectivity Χ4 greenings Description Weights My neighborhood has enough human facilities (strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) 0.0384662 My neighborhood has enough rest facilities((strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) 0.0456941 0.0358733 There are trees along the streets in my neighborhood (strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) 0.0421793 Χ5 dust emission My neighborhood often have dust emission (strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) 0.0381824 Χ6 dwelling density How many floors of your residence?(1-3, 4-7, 8 or above, villa) 0.0381961 Χ7 land-use mix Is the residence land “vertical-mixed use” or “singleuse?(yes, no) 0.0428404 How many minutes would it take you to walk to the Χ8 body-building club nearest the 8 specific places (no such places, in 10 Χ9 square/gardens/ greenness mins, 11-20 mins, 20-30 mins, don’t know) Χ10 supermarkets/ mall Χ11 school Χ12 pedestrian 0.0530308 Χ13 grocery/convenience store Χ14 bank Χ15 transport stations The street of my neighborhood designed for walking Χ16 street design 0.0396987 Χ17 ground surface The ground surface of my neighborhood is well maintained (strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) 0.0490132 Χ18 traffic amount Traffic amount of my neighborhood street is always heavy that is unpleasant for walking (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0414237 Χ19 traffic safety How safe from traffic do you feel while walking or riding your bike in your neighborhood? (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0508065 Χ20 traffic crowd The street of my neighborhood always occupied by pedlars or other use instead walking (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0406789 Χ21 crossing the street It always need to cross the street while doing some trifles (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0482245 How safe from crime do you feel while you are walking or riding in your neighborhood (extremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0398831 How safe from pets do you feel while you are walking or riding your bike in your neighborhood (ex���� tremely, quite, slightly, don’t know, not at all safe) 0.0477716 0.038851 0.0382305 0.0468473 0.0470503 street/commercial street E. Traffic environment 0.0457723 0.0505425 mixed with vehicles use(strongly disagree, disagree, don’t know, agree, strongly agree) F. Environment Χ22 crime safety Χ23 activity environment 274 0.0407435 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai designing, environmental green and sanitation, residential environment, traffic environment and environment safety. Statistical analysis Prior to analyses, data were screened for missing values, accuracy of data entry, outliers and normality.48 Inspection of the patterns of missing data showed that the data were missing completely at random. The percentage of missing values was as high as 1.8% for BMI data, 2.1% for pedometers data and less than the environment data. In this preliminary exploration, missing values were replaced via the expectationmaximization (EM) method (SPSS 13, 2001). Bivariate relationships between physical activity and sociodemographics were analyzed using t-test or analysis of variance (ANOVA) for categoric variables and Pearson correlation coefficients for continuous variables. The analysis of the correlation coefficient, gray correlation degree, weight and the evaluation of environment were conducted by GRA method (metlab 7.0). Gray correlation analysis is a method to determine whether or not variables are correlated and to determine the degree of their correlation. By calculation of characteristic serial curves and the degree of geometrical similarity of these curves, key factors and minor factors can be determined between comparable series and reference series.23 The non-dimensional pretreatment process of source series is that each time a series element is divided by the first value of that series. If the environment data as comparable series is Χi,i = 1, 2, …, m, the physical activity as the reference series is Χ0, N.=13, m=23. Then (1) where ε0,i(k) is the relational coefficient of Χ0 and Χi at index k, k = 1, 2, 3, …, m, the ζ is the distinguishing coefficient and its value range is from 0 to 1, usually 0.5. Its role is to diminish the anamorphosis effect away from a big absolute error and to improve the prominence difference of the obtained correlation coefficient. When ζ = 0.5, the relational coefficient ε0,i(k) is listed in Table II. The gray correlation degree between physical activity and environment is Vol. 64 - N. 3 ZHANG ne dell’ambiente più forte. Parametri simili sono stati usati per valutare disegno ambientale, spazi verdi e salute, ambiente residenziale, traffico e sicurezza ambientale. Analisi statistica Prima delle analisi, sono stati controllati valori mancanti nei dati, accuratezza del loro inserimento, scostamento dalla media e valori nella norma 48. La verifica dei pattern dei dati mancanti evidenzia dati mancanti a random. La percentuale dei valori mancanti è risultata dell’1,8% per i dati relativi al BMI, del 2,1% per quelli relativi ai pedometri e più bassi rispetto ai dati ambientali. In questa valutazione preliminare i valori mancanti sono stati sostituiti con il metodo della massimizzazione dell’aspettativa (EM) (SPSS 13, 2001). Le relazioni bivariate tra attività fisica e sociodemografia sono state analizzate con T-test o con analisi di varianza (ANOVA) per le variabili categoriche e con coefficienti di correlazione di Pearson per le variabili continue. L’analisi del coefficiente di correlazione, del grado di correlazione di Gray, del peso e della valutazione ambientale sono state effettuate con metodo GRA (metlab 7.0). L’analisi di correlazione di Gray è un metodo per determinare se le variabili sono o non sono correlate e per determinare il grado della loro correlazione. Con il calcolo delle curve seriali delle caratteristiche e il grado di similarità geometrica di tali curve i fattori chiave e i fattori minori possono essere determinati tra serie comparabili e serie di riferimento 23 Il processo di pre-trattamento non dimensionale della serie di partenza è quello ogni volta che un elemento della serie è diviso dal primo valore di quella serie. Se il dato ambientale come serie comparabile è Χi,i = 1, 2, …, m, l’attività fisica come la serie di riferimento è Χ0, N.=13, m=23. Quindi (1) dove ε0,i(k) è il coefficiente relazionale di Χ0 e Χi all’indice k, k = 1, 2, 3, …, m, ζ è il coefficiente di distinzione e il suo range è 0-1, normalmente 0,5. La sua funzione è quella di diminuire l’effetto di anamorfosi da un grande errore assoluto e di migliorare la differenza di prominenza del coefficiente di correlazione ottenuto. Quando ζ = 0.5, il coefficiente relazionale ε0,i(k) è elencato nella Tabella II. Il grado di correlazione di Gray tra attività fisica e ambiente è MEDICINA DELLO SPORT 275 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai Table II.—Gray correlation coefficient between environments and physical activity. Tabella II. — Coefficiente di correlazione di Gray tra ambienti e attività fisica. Coefficient k ε(j,1) ε(j,2) ε(j,3) ε(j,4) ε(j,5) ε(j,6) ε(j,7) ε(j,8) ε(j,9) ε(j,10) ε(j,11) ε(j,12) ε(j,13) ε(j,14) ε(j,15) ε(j,16) ε(j,17) ε(j,18) ε(j,19) ε(j,20) ε(j,21) ε(j,22) ε(j,23) Selected communities N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.8162 0.6614 0.7564 0.7345 0.6698 0.9641 0.8686 0.9999 0.7726 0.7815 0.9266 0.7552 0.8752 0.9030 0.9257 0.7269 0.7229 0.9220 0.9398 0.6634 0.6753 0.5898 0.8358 0.9029 0.7273 0.7960 0.8357 0.6999 0.6636 0.9396 0.9058 0.9666 0.8248 0.4015 0.8259 0.9083 0.9206 0.3615 0.8338 0.6895 0.9444 0.7355 0.9642 0.7989 0.6196 0.9414 0.4848 0.4693 0.5162 0.5019 0.5410 0.5273 0.8727 0.7293 0.4873 0.5320 0.8403 0.5270 0.4570 0.5251 0.9073 0.4607 0.5573 0.4432 0.5357 0.4345 0.5374 0.5419 0.4683 0.4635 0.4981 0.3969 0.4489 0.8119 0.4299 0.7234 0.9836 0.4055 0.4088 0.8345 0.4686 0.4201 0.4371 0.7560 0.4494 0.4556 0.4175 0.4701 0.3969 0.4548 0.4565 0.4092 0.4407 0.4635 0.3841 0.4350 0.8714 0.4972 0.8352 0.8956 0.3896 0.4364 0.9396 0.4566 0.3969 0.4115 0.8372 0.4601 0.4213 0.4156 0.4704 0.9393 0.4711 0.4609 0.4036 0.5992 0.8346 0.3781 0.4139 0.3961 0.7277 0.3349 0.3553 0.7420 0.7786 0.3866 0.7606 0.8864 0.8799 0.3621 0.7977 0.7829 0.8510 0.9034 0.3797 0.9089 0.6141 0.7678 0.6138 0.6983 0.3929 0.4572 0.3579 0.4251 0.3531 0.3944 0.7483 0.7297 0.9809 0.9901 0.8109 0.8789 0.3690 0.7447 0.9809 0.8528 0.7136 0.3602 0.3333 0.5836 0.3684 0.4382 0.4954 0.8462 0.8408 0.3977 0.3977 0.3977 0.9321 0.4361 0.4082 0.3977 0.4415 0.4324 0.4243 0.3977 0.8855 0.3977 0.5071 0.4487 0.7417 0.8738 0.5100 0.9782 0.4676 0.7089 0.3832 0.8438 0.4341 0.4808 0.3933 0.6978 0.4420 0.4161 0.3921 0.4129 0.3994 0.4364 0.3954 0.9718 0.9546 0.4658 0.9506 0.8620 0.8517 0.4518 0.8479 0.4856 0.7796 0.3808 0.9713 0.4418 0.4948 0.3833 0.9772 0.3856 0.4141 0.4053 0.9905 0.4057 0.3900 0.9969 0.8505 0.9478 0.4660 0.9526 0.3808 0.8382 0.5121 0.8748 0.4314 0.9334 0.3763 0.3585 0.4366 0.4427 0.3816 0.7662 0.4082 0.3714 0.8458 0.7128 0.4024 0.3618 0.8681 0.8559 0.8746 0.3998 0.9407 0.4159 0.9129 0.6506 0.7591 0.3698 0.6556 0.4000 0.3973 0.3997 0.4099 0.8846 0.7213 0.4049 0.3662 0.7997 0.8487 0.3596 0.3898 0.7639 0.8352 0.7885 0.4059 0.8629 0.4071 0.7632 0.7994 0.6766 (2) The larger the gray relational degree, the higher degree of similarity between the environment series and the physical activity series is. On the basis of γi, the weight formula was developed as following. (2) Più è alto il grado di correlazione di Gray, tanto maggiore è il grado di similarità tra serie ambientale e attività fisica. Sulla base di γi la formula del peso è stato sviluppata come segue: (3) (3) A unitary processing for γ’i data was made to get wi in order to induce the statistical distribution of the sample. γ’i was the correlation coefficient of the indicator i in one point of series. The series W = (w1, w2, …, wm), wi is the weight of environment factor. To suppose b is the serial numbers of districts, and j is the community numbers selected from every district, then the formula of comprehensive evaluation scores about districts environment is Un processo unitario per il dato γ’i è stato fatto per ottenere wi al fine di indurre la distribuzione statistica del campione. γ’i è il coefficiente di correlazione dell’indicatore i in un punto della serie. La serie W = (w1, w2, …, wm), wi è il peso del fattore ambientale. Supponendo che b sia il numero seriale dei distretti e j il numero della comunità selezionato da ogni distretto, la formula dei punteggi della valutazione complessiva dell’ambiente dei distretti sarà quindi , =13 (4) is the formula of the comprehensive evaluation scores of community environment. 276 , =13 (4) è la formula dei punteggi della valutazione complessiva dell’ambiente della comunità. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai Results ZHANG Risultati Sample characteristics Caratteristiche del campione Valid responses were obtained from 1100 respondents (a 78% response rate from all selected participants initially contacted). Table III shows individual characteristics of participants and their bivariate relationships with physical activity. Respondents were aged 46-80, by inclusion criteria, 36% are in overweight (24.0≤BMI<28.0) and obese (≥28), the percentage is far below adults aged 50-70 of Portland OR.22 Their median physical activity level is measured by pedometer equals 9351steps per day. The standard deviation is 3664 ( the maximum value is 27961 and the minimum value is 1332 steps per day). Twenty-five, 50 and 75 percentages values were 6855, 9095 and 11388 steps per day respective- Risposte valide sono state ottenute da 1100 partecipanti (78% tasso di risposta da tutti i partecipanti selezionati contattati inizialmente). La Tabella III mostra le caratteristiche individuali dei partecipanti e le loro relazioni bivariate con l’attività fisica. I soggetti che hanno risposto sono di età tra compresa tra 46 e 80 anni, in accordo con il criterio di inclusione, il 36% dei quali è in sovrappeso (24,0≤BMI<28,0) e obeso (≥28), percentuale nettamente inferiore rispetto agli adulti di 50-70 anni di Portland, in Oregon (USA) 22. Il loro livello medio di attività fisica è misurato con pedometro ed equivale a 9351 passi al giorno. Lo scostamento standard è 3664 (valore massimo 27961 e valore minimo 1332 passi al giorno). 25, 50 e 75% sono rispettivamente 6855, 9095 e 11388 passi al gior- Table III.—Individual characteristics of participants (N.=846) and bivariate relationshipa with physical activity (steps/day). Tabella III. — Caratteristiche individuali dei partecipanti (N.=846) e relazione bivariataa con l’attività fisica (passi/giorno). Individual characteristics M (SD) Age (mean, range) BMI (kg/m2) 60 (7.7) 23 (13.4) N. (%) Employment status Unemployed Working (either part time or full time) Education Some college or higher High school or secondary technical school Middle school Primary school or less Whether walking is the main exercise item? Yes No Whether often drive car when going? Yes No Whether has physical activity in a week? Never Occasionally Often Health status Excellent Good Fair Poor Very poor Pearson correlation coefficient(r) 0.049 0.093 Mean steps/day P 0.153 0.007* P 0.024* 632 (74.7) 214 (25.3) 9566.61 9263.03 0.000** 115 315 326 66 (13.6) (37.2) (38.5) (7.8) 8991.87 8994.18 9401.60 11196.19 547 (64.7) 221 (26.1) 9780.19 8453.14 53 (6.3) 751 (88.8) 9364.61 9362.37 74 (8.7) 120 (14.2) 647 (76.5) 8876.83 8718.55 9515.99 0.000** 0.095 0.072 46 298 426 30 6 (5.5) (35.2) (50.4) (3.5) (0.7) 10595.29 8550.01 9311.09 7159.02 7750.33 0.006* aPearson correlation coefficient was used for continuous variable. The t-test or analysis variance was used for categoric variables. * P<0.05; ** P<0.01. BMI: body mass index; SD: standard deviation. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 277 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai ly (5.3% within 4 k, 12.3% within 4-6 k, 21.3% within 6-8 k, 22.2% within 8-10 k, 18.1% within 10-12 k, 20.8% are more than 12 k per day), which is within the normal range of physical activity for older adults49,50. The results showed employment status, education, “whether walking is the main exercise item?” and health status have positive and BMI has negative associations with physical activity. no (5,3% fino a 4 k, 12,3% fino a 4-6 k, 21,3% fino a 6-8 k, 22,2% fino a 8-10 k, 18,1% fino a 10-12 k, 20,8% non oltre 12 k al giorno) che è entro il normale range di attività fisica per adulti di 49, 50 anni. I risultati hanno mostrato che stato lavorativo, scolarità, camminata come elemento principale dell’esercizio fisico e stato di salute hanno associazioni positive con l’attività fisica, mentre BMI associazioni negative. Gray correlation analysis Analisi di correlazione di Gray Based on the formula (4), the result of the Gray relation degree ri is presented below from Χ1 to Χ23 in turn: ri =(0.5780, 0.6866, 0.5390, 0.6338, 0.5737, 0.5739, 0.6437, 0.7968, 0.5837, 0.5744, 0.7039, 0.7069, 0.5965, 0.6122, 0.6877, 0.7594, 0.7364, 0.6224, 0.7634, 0.6112, 0.7246, 0.5993, 0.7178), i=1,2,…,23. According to the rank, body-building club, traffic safety, street design, ground surface, crossing the street and activity environment are the largest six factors affecting physical activities. The weight of environment factor was showed in Table I. Comprehensive evaluation scores of physical activity-related community environment were: N = (N1, N2, …, N13) = (1.006302873, 1.777198948, 1.785534325, 1.763641248, 1.671149357, 1.692704144, 1.700080085, 1.581280258, 1.721913785, 1.7576522, 1.714279821, 0.917992075, 0.906645341). Scores of physical activity-related environment of the three districts of Shanghai also were got on formula (7) in the following: Tb = (D1, D2, D3) = (1.583169, 1.661303, 1.403697). Basata sulla formula (4), il risultato del grado di relazione di Gray ri è presentato sotto da Χ1 a Χ23 a sua volta: ri =(0,5780, 0,6866, 0,5390, 0,6338, 0,5737, 0,5739, 0,6437, 0,7968, 0,5837, 0,5744, 0,7039, 0,7069, 0,5965, 0,6122, 0,6877, 0,7594, 0,7364, 0,6224, 0,7634, 0,6112, 0,7246, 0,5993, 0,7178), i=1,2,…,23. Dalla graduatoria emerge che, palestre di body-building, sicurezza stradale, topografia stradale, conservazione delle strade, attraversamento stradale e ambiente di vita sono i sei fattori principali che influiscono sull’attività fisica. Il peso del fattore ambientale è stato mostrato in Tabella I. I punteggi della valutazione complessiva dell’ambiente della comunità relativo all’attività fisica sono: N = (N1, N2, …, N13) = (1,006302873, 1,777198948, 1,785534325, 1,763641248, 1,671149357, 1,692704144, 1,700080085, 1,581280258, 1,721913785, 1,7576522, 1,714279821, 0,917992075, 0,906645341). I punteggi dell’ambiente relativo all’attività fisica dei tre distretti di Shanghai sono espressi anche nella formula (7) come segue: Tb = (D1, D2, D3) = (1,583169, 1,661303, 1,03697). Discussion Discussione This study is the first to investigate associations between physical activity level, sociodemographics and environment factors in Chinese middle-aged and older adults. Individual characteristics such as BMI 51 and health status 22 have proved the significance relationship with physical activity, the result is also in accordance with previous studies. The result of positive relationship between employment status, education and physical activity are not always consistent with those of previous studies conducted on general populations.22 The different individual characteristics between Asian and other ethnic groups like European and American are a good explanation. The question concerning “whether Questo studio analizza per la prima volta le associazioni tra livello di attività fisica e fattori socio-demografici e ambientali in adulti di mezza età e anziani cinesi. Le caratteristiche individuali come il BMI 51 e lo stato di salute 22 hanno dimostrato una relazione significativa con l’attività fisica; il risultato ottenuto è concorde anche con gli studi svolti in precedenza. Invece il risultato della relazione positiva tra stato lavorativo, scolarità e attività fisica non è sempre consistente rispetto a quanto studiato nella popolazione generale 22. Una valida spiegazione è legata alle diverse caratteristiche individuali tra la popolazione asiatica e gli altri gruppi etnici come europei e americani sono la forte spiegazione. “Se la camminata rap- 278 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai ZHANG walking is the main exercise” is included in sociodemographic characteristics in order to identify if walking accounts for the steps of pedometer. Besides, the most common built environment variables such as street connectivity,18 environment green, dwelling density/population density,52 land-use mix,22 land-use accessibility/ proximity to business and facilities,51 traffic environment 19 and crime,21 human and rest facilities of community have also been investigated, as many middle-aged and older adults are often been seen to have a break with these facilities in China. Meanwhile, the activity environment was included in environment safety array under the assumptions that it belongs to micro-environments which are more important than crime, according to Maslow’s hierarchy of needs. Some natural environment variables such as duration of bright sunshine and mean wind speed 53, 54 have been more often included in studies in recent years. Based on this trend, dust emission is selected in environment sanitation array to investigate the barriers of some construction on pedestrian. All variables mentioned above were attributed into six arrays in order to have a comprehensive concept of the whole environment. presenta l’elemento principale dell’esercizio fisico” è compresa nella socio-demografia al fine di identificare se il comportamento della camminata conti per i passi del pedometro. Insieme alle più comune variabili dell’ambiente edificato come connettività stradale 18, verde, densità abitativa/densità di popolazione 52, mescolanza dell’assetto del territorio 22, accessibilità del territorio/vicinanza al lavoro e ai servizi 51, traffico 19 e criminalità 21, sono sempre stati indagati anche i servizi alla persona e servizi di cura della comunità poiché molti adulti e anziani si sono visti spesso tagliare tali servizi in Cina. Nel frattempo l’ambiente dell’attività fisica è stato incluso nel ventaglio della sicurezza ambientale con il presupposto che appartenga al micro-ambiente che sarà più importante della criminalità, secondo la gerarchia dei bisogno di Maslow. Negli anni più recenti sono state studiate alcune variabili dell’ambiente naturale come la durata della luce solare e la velocità media del vento 53, 54. In base a questa tendenza le emissioni di polveri rientrano nell’ambito della salute ambientale per studiare le barriere di alcune costruzioni sui pedoni. Tutte le variabili sopra menzionate sono state incluse in sei ambiti per poter avere una visione complessiva dell’intero ambiente. Environment design Disegno ambientale In the “environment design” array, the “rest facility” has greater impact on physical activity behavior than “street connectivity” and “human facilities”. This is mainly true for physical activity behavior related with other factors coincidence, such as psychology or weather. Furthermore, the participants are middle-aged and older adults who are in greater demand for “rest facility” than other groups. Nel “disegno ambientale” i servizi di cura hanno un impatto maggiore sul comportamento dell’attività fisica rispetto alla connettività stradale e ai servizi alla persona. Questo è dovuto alla relazione tra attività fisica e coincidenza di altri fattori psicologici o atmosferici. Inoltre i partecipanti sono soggetti di mezza età e anziani che hanno un maggior bisogno di servizi di cura rispetto agli altri gruppi. Environmental green and sanitation Verde e salute In contrast, “the green” has greater influence on physical activity than “dust emission”. The result is due to the project of “ecological city” and “environment-friendly urban construction” of Shanghai in recent years. Furthermore, Shanghai has a oceanic climate, which is characterized by high humidity levels. Al contrario il verde ha una maggiore influenza sull’attività fisica rispetto alle emissioni di polveri. Il risultato è dovuto al progetto di “città ecologica” e alla “costruzione urbana amica dell’ambiente” di Shanghai negli anni recenti. Un’altra ragione è il clima oceanico che caratterizza l’alta umidità. Residential environment Ambiente residenziale In the array of “residential environment”, “land-use mix” is more important than “dwelling density”. Research of other countries have Nell’ambito dell’ambiente residenziale l’utilizzo promiscuo del territorio è più importante della densità abitativa. Ricerche in altri paesi hanno dimo- Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 279 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai proved that the “vertical-mixed use” is more appropriate for pedestrian than the “singleuse”.18 This result shows people would like to do trivial walks. Dwelling density is antepenultimate in the 23 assessment factors, which mainly results from most of trip modes that have been substituted in modern society by “transport tools”, such as cars in spite of “dwelling density”. strato che l’uso promiscuo verticale è più adeguato per i pedoni rispetto all’uso singolo 18. Questo risultato mostra che i soggetti preferirebbero fare cose leggere durante la camminata. La densità abitativa è terzultima dei 23 fattori di valutazione che derivano soprattutto dalle principali modalità di viaggio. La densità abitativa nella società moderna è stata sostituita dai mezzi di trasporto come l’automobile. Fruibilità del territorio Land-use accessibility In “land-use accessibility” array, the ranking order of impact degree of factors is bodybuilding club, pedestrian street/commercial street, schools, transport terminals, bank, grocery/convenience store, square/gardens/ greenness and supermarkets/mall successively. “The body-building club” can promote the steps and undoubtedly accounts for the first order both in the array “land-use accessibility” and in all the 23 factors considered. It also shows that the fitness awareness of people is increasing. The last one is “supermarkets/ mall”, which ranks the countdown fourth in all 23 factors. This showed that physical activity behavior usually occurred around the block while the frequency of strolling to “supermarkets/mall” is not high. Nell’ambito della fruibilità dell’utilizzo del territorio l’ordine di posizione del grado d’impatto dei fattori è rappresentato da palestre di body-building, strade pedonali/strade commerciali, scuole, fermate dei mezzi di trasporto, banche, negozi di alimentari/minimarket, piazze/giardini/aree verdi e successivamente supermarket/centri commerciali. Le palestre di body-building, dove è indubbiamente possibile incrementare il numero di passi, sono al primo posto nell’ambito della fruibilità del territorio e nei 23 fattori totali. Dimostra inoltre un aumento della consapevolezza della propria forma fisica. L’ultimo elemento considerato è rappresentato da supermercati/centri commerciali che si classificano al quart’ultimo posto tra tutti i 23 fattori. Questo dimostra che l’abitudine all’attività fisica si ha solitamente intorno al quartiere mentre la frequenza di passeggiare in supermercati/centri commerciali non è alta. Traffic environment Ambiente del traffico “Traffic safety”, “street design”, “ground surface of the streets”, “crossing the street” is the rank order for “traffic environment” array. People have ranked the second, third, fourth and fifth in 23 assessment factors successively. The results show that the “traffic environment” affects physical activity greater than another five arrays. Sicurezza del traffico, disegno del traffico, conservazione delle strade, attraversamento stradale è l’ordine nell’ambito dell’ambiente del traffico. Nel frattempo si collocano successivamente al secondo, terzo, quarto e quinto posto nei 23 fattori di valutazione. I risultati mostrano che l’ambiente traffico influenza l’attività fisica più degli altri cinque fattori. Environment safety Sicurezza ambientale “Activity environment” ranks the first in array “environment safety”. Crime ranks the second position. This result proved the assumption that the impact of the “micro-scale” safety is greater than “macro-scale” on physical activity. The two factors rank the sixth and sixteenth positions in the all assessment factors, respectively, which shows the “environment safety” has important effect on physical activity. Weight calculated by developing GRA is the basis for evaluating physical activity-related environment. Meanwhile, it can also provide ref- L’ambiente attività si posiziona al primo posto nella sicurezza ambientale, la criminalità nella comunità al secondo posto. Questo risultato dimostra il presupposto che l’impatto sull’attività fisica della sicurezza su micro-scala è maggiore rispetto a quello su larga scala. I due fattori occupano rispettivamente il sesto e sedicesimo posto tra tutti i fattori di valutazione; ciò mostra che la sicurezza ambientale ha un effetto importante sull’attività fisica. Il peso calcolato dallo sviluppo del GRA è la base della valutazione dell’ambiente in relazione all’attività fisica. Nel contempo può anche fornire 280 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai ZHANG erence for the relative researches in selecting environment factors in China. un riferimento per le ricerche relative nella selezione dei fattori ambientali in Cina. Comprehensive evaluation of physical activityrelated environment Valutazione complessiva dell’ambiente in relazione all’attività fisica Luwang, Yangpu and Minhang ranked first, second and third, respectively, among the districts. which means that the physical activity environment of urban center is considered the best, and the subcivic center is considered better than the suburb. The result is determined by integrated human environment factors, such as geographic location, aforestation, transportation, architectural style and so on. Luwan District is located in downtown Shanghai with a land area of 7.54 km2 and a water area of 0.49 km2. It is the location of international business, tourism, and administrative office with a very convenient public transportation network. The landscape of this district is characterized by aforestation. Fuxing, Huaihai, Shaoxing, Nanyuan, Liyuan, five parks, have been open for free to the citizens under the administration of the municipality. So far, there is 102.38 m2 greening coverage all over the district. The most characteristic monument in the district is Shikumen house, with a complete Linong neighborhood pattern, which is another important factor for Luwan district ranking first. Yangpu district is located in northeast area and downstream Huangpu river. It is one of the four sub-CBDs and includes ten malls, with the biggest downtown area of 60.6 km2. The green and environment were vigorously developed and protected in this district. The green area is 766 hectares with 12 parks such as GongQing Forest Park, HuangXing and YangPu and so on where there are leisure places for people. All of these factors contribute to make YangPu district a pedestrian-friendly environment. Minghang district is located in the suburb area, where the human environment ranks the last position in the list of the physical-related environments. Rank of communities environment scores is N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13. The order is not consistent with the results concerning the districts environment evaluation because districts’ location cannot stand for the same position and situation of community, which is affected by more complicated elements. Moreover, district environment evaluation is a comprehensive evaluation based on the scores of community environ- Nella graduatoria dei punteggi dei tre distretti, il primo è Luwang, seguito da Yangpu e Minhang. Questo significa che l’ambito dell’attività fisica nel centro urbano è migliore, il centro sub-urbano è al secondo posto e la periferia è all’ultimo posto. Il risultato è determinato da fattori ambientali di integrazione umana, come posizione geografica, imboschimento, trasporti, stile architettonico, ecc. Il distretto di Luwan è situato al centro di Shanghai con una superficie terrestre di 7,54 km2 e una superficie acquatica di 0,49 km2. Convivono nello stesso ambiente, turismo, uffici amministrativi e di affari internazionali, con una rete di trasporto pubblico molto comoda. L’architettura di questo distretto è caratterizzata da zone boschive. Fuxing, Huoihai, Shaoxing, Nanyuan, Lyuan sono parchi dell’amministrazione comunale a libero accesso per i cittadini. A tutt’oggi il distretto è coperto da 102,38 m2 di verde. Le caratteristiche peculiari cinesi si riscontrano nelle abitazioni Shikumen del quartiere Linong che costituisce un altro importante fattore che ha collocato al primo posto il distretto di Luwan. Il distretti di Yangpu è situato a nord-est del centro urbano e a valle del fiume Huangpu. E’ uno dei quattro “sub-CBD” e dei dieci centri commerciali di Shanghai con la più grande zona centrale di 60,06 km2. In questo distretto verde e ambiente hanno avuto enorme sviluppo e protezione. La superficie verde è 766 ettari con 12 parchi come GongQing Forest Park, HuangXing e YangPu, ecc. che rappresentano luoghi di svago per la popolazione. Tutti i fattori fanno promuovere il distretto di YangPu ad ambiente adatto ai pedoni. Il distretto di Minghang è situato in periferia. La non buona situazione dell’ambiente umano ben spiega l’ultima posizione del distretto per quanto riguarda gli ambienti per lo svolgimento dell’attività fisica. La graduatoria dell’ambiente delle comunità è: N3 > N2 > N4 > N10 > N9 > N11 > N7 > N6 > N5 > N8 > N1 > N12 > N13. L’ordine non è strettamente in accordo con la graduatoria centro urbano, centro sub-urbano e periferia come il risultato della valutazione ambientale dei distretti, poiché la posizione dei distretti non può rappresentare la stessa posizione e situazione della comunità con un ambiente influenzato da elementi più complessi. Altra ragione è che l’ambiente del distretto è una valutazione complessiva basata su punteggi dei singoli ambienti della comunità che possono aumentare o Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 281 ZHANG Relationship between physical activity and environment in Shanghai ments, whose scores may be higher or lower, with wide differences. For example, the whole environment of the first three communities of subcivil areas located in Yangpu district is better than N9, N7, N6, N8 located in urban areas, while the environment of the district of Luwan is better than that of Yangpu, only because the scores of the old community N1 of Yangpu is lower. Among the five communities selected from Minhang district, N10, N9 are closer to the urban center than N11, N12 and N13 located in the suburbs of Shanghai. The rank of physical activityrelated community environment also matched the above order, which also fully proved the environment of downtown was more appropriate to physical activity. No matter what the scores of the community environment is, the general trend is that urban environment is the most appropriate for physical activity, subcivil center ranks the second position and suburbs the last. The result is consistent with studies carried out in different countries.17, 55 The results are proved the GRA is an effective method to study the relationship between physical activity and environment, and underscore the importance of environment influences on physical activity. Strength and limitations This study has several strengths. First, it is the first to monitor physical activity with objective measures in a large scale and studies the relationship between physical activity and environment in China, which will promote better urban environment and planning of Shanghai. Secondly, it studied demographic characteristics that will have a significant impact on healthcare resources in the coming decades. Third, not only built environment, but also the ecological environment included in the assessment factors, among which the key environment factors were distinguished by the method of GRA. Meanwhile, the weights of environment attributes can be calculated accurately with the objective GRA method instead of those subjective method, such as Delphi.56 Fourth, the physical activity-related environment scores of all the selected districts and communities were evaluated to make the government or relevant persons to improve their job enrichment. Finally, GRA method can overcome limited information, small sample size and disordered data problems. 282 diminuire notevolmente. Per esempio, l’intero ambiente delle prime tre comunità situate nel distretto di Yangpu del centro sub-urbano risulta migliore di N9, N7, N6, N8 situati nel centro urbano, mentre l’ambiente del distretto di Luwan risulta migliore di Yangpu solo perché i punteggi della comunità anziana di Yangpu N1 sono inferiori. Tra le cinque comunità selezionate dal distretto di Minhang, N10 e N9 sono più vicine al centro urbano rispetto a N11, N12 e N13 situate nella periferia di Shanghai. La graduatoria dell’ambiente di una comunità in relazione all’attività fisica si abbina con il suddetto ordine; è anche ampiamente dimostrato che l’ambiente del centro risulta più idoneo per lo svolgimento dell’attività fisica. Anche se non è rilevante il punteggio dell’ambiente di una comunità, la tendenza generale è che l’ambiente urbano è più adatto per l’attività fisica, il centro sub-urbano è al secondo posto e la periferia all’ultimo posto. Il risultato corrisponde con gli studi esteri 17, 55. È evidente che i risultati dimostrino che GRA è un efficace metodo di studio della relazione tra attività fisica e ambiente e sottolineino l’importanza delle influenze ambientali sull’attività fisica. Punti di forza e limiti Questo studio mostra alcuni punti di forza. Innanzitutto è la prima volta in cui viene monitorata l’attività fisica con misurazioni obiettive su larga scala e in cui viene studiata la relazione tra attività fisica e l’ambiente in Cina, tale da promuovere meglio l’ambiente urbano e la progettazione di Shanghai. In secondo luogo è stata studiata un demografia che nelle decadi a venire avrà un impatto significativo sulle risorse sanitarie. Terzo, non solo l’ambiente edificato ma anche l’ambiente ecologico, compresi i fattori di valutazione tra cui i fattori chiave ambientali, sono distinti dal metodo GRA. Nel contempo il peso delle caratteristiche ambientali può essere calcolato in modo accurato con il metodo oggettivo GRA invece di metodi soggettivi come Delphi 56. Quarto, i punteggi degli ambienti in rapporto all’attività fisica di tutti i distretti e le comunità selezionate sono stati valutati per migliorare l’amministrazione cittadina e il lavoro delle persone impiegate. Infine il metodo GRA può superare le informazioni limitate, la misura di piccoli campioni e i problemi dei dati non ordinati. Questo studio ha anche limiti. Innanzitutto i punteggi complessivi delle comunità e dei distretti sono stati calcolati sulla base di partecipanti di mezza età e anziani la cui conoscenza dell’ambiente non poteva rappresentare l’intera popolazione. In secondo luogo i dati ambientali sono MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Relationship between physical activity and environment in Shanghai This study has also some limitations. First, the comprehensive scores of communities and districts were calculated on middle-aged and older participants whose understanding of environment cannot represent that of the whole population. Secondly, the environmental data were measured by a subjective method. Therefore, future research is warranted to measure it with objective method such as GIS and GPS. Thirdly, the GRA method was used only to evaluate the indicators (assessment factors) and not the second level (arrays) which made the weight of the six arrays equal. Finally, due to the cross-sectional design, causality cannot be determined. Conclusions The current study contributes to the environment and physical activity literature by documenting associations among environment and building factors such as urban characteristics, land-use, human facilities, dust emission, street design, ground surface of the streets, crossing the street, traffic. On the basis of the crosssectional analysis results, findings indicate that some environment factors and not only built environment can affect physical activity. In conclusion, the closer to downtown, the more friendly the environment seems to be for physical activity. These findings collectively suggest that public health, city planning and environment protecting need to consider how to create more livable and pedestrian-friendly community areas, to promote an active and healthy lifestyle in developing countries, with a strong urbanization, as China. References/Bibliografia 1) Prohaska TE, Peters KE. Physical activity and cognitive functioning: Translating research to practice with a public health approach. Alzheimers Dement 2007;3:S58-S64. 2) Lee LL, Arthur A, Avis M. Using selfefficacy theory to develop interventions that help older people overcome psychological barriers to physical activity: A discussion paper. Int J Nurs Stud 2008;45:1690-9. 3) Nguyen HQ, Koepsell T, Unützer J et al. Depression and use of a health plansponsored physical activity program by older adults. Am J Prev Med 2008;35:1117. 4) Dionne IJ, Ades PA, Poehlman ET. Impact of cardiovascular fitness and physical activity level on health outcomes Vol. 64 - N. 3 ZHANG stati misurati con un metodo soggettivo. Ma la ricerca futura permetterà di misurarli con metodi obiettivi come GIS, GPS. Terzo, il metodo GRA è stato usato solo per ottenere il peso degli indicatori (fattori di valutazione) mentre non per il secondo livello (ambiti) rendendo uguale il peso dei sei ambiti. Per ultimo, la casualità non può essere valutata a causa del disegno trasversale. Conclusioni Questo studio dà un contributo alla letteratura sull’ambiente e sull’attività fisica documentando le associazioni tra fattori ambientali, e su fattori ambientali costruttivi che sono stati dimostrati in molti paesi sviluppati come forma urbana, utilizzo promiscuo urbano. In questo studio sono stati presi in considerazione anche alcuni fattori ambientali particolari con le caratteristiche dei paesi in via di sviluppo, come i servizi alla persona, le emissioni di polveri, la topografia stradale, la conservazione delle strade, l’attraversamento stradale e il traffico. Sulla base dei risultati dell’analisi trasversale la conclusione indica che alcuni fattori ambientali possono anche influenzare l’attività fisica e non solo l’ambiente edificato. Sia per quanto riguarda la comunità che il distretto più si trovano vicino al centro più l’ambiente è favorevole allo svolgimento dell’attività fisica. Questi risultati suggeriscono in modo uniforme che salute pubblica, progettazione della città e tutela dell’ambiente devono prendere in considerazione la modalità con cui creare una comunità con un livello più vivibile e favorevole ai pedoni; devono inoltre prendere in considerazione il livello degli ambienti dei distretti per promuovere uno stile di vita attivo e salutare nei paesi in via di sviluppo con uno sfondo di urbanizzazione, soprattutto in Cina. in older persons. Mech Ageing Dev 2003;124:259-67. 5) Bo M, Fontana M, Mantelli M et al. Positive effects of aerobic physical activity in institutionalized older subjects complaining of dyspnea. Arch Gerontol Geriatr 2006;43:139-45. 6) Halldin M, Rosell M, de Faire U, Hellénius ML. The metabolic syndrome: prevalence and association to leisuretime and work-related physical activity in 60-year-old men and women. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2007;17:349-57. 7) Cooper C, Barker DJ, Wickham C. Physical activity, muscle strength, and calcium intake in fracture of the proximal femur in Britain. BMJ 1988;297:1443-6. 8) Drinkwater BL. Exercise in the prevention of osteoporosis. Osteoporos Int 1993;3(Suppl 1):169-71. 9) Dalsky GP, Stocke KS, Ehsani A et MEDICINA DELLO SPORT al. Weight-bearing exercise training and lumbar bone mineral content in postmenopausal women. Ann Intern Med 1988;108:824-8. 10) Aloia JF, Cohn SH, Ostuni JA et al. Prevention of involutional bone loss by exercise. Ann Intern Med 1978;89:356-8. 11) Cummings SR, Nevitt MC, Browner WS et al. Risk factors for hip fracture in white women. Study of Osteoporotic Fractures Research Group. N Engl J Med 1995;332:767-73. 12) Batty GD. Physical activity and coronary heart disease in older adults: a systematic review of epidemiological studies. Eur J Public Health 2002;12:171-6. 13) Mor V, Murphy J, Masterson-Allen S et al. Risk of functional decline among well elders. J Clin Epidemiol 1989;42:895-904. 14) Santos MP, Page AS, Cooper AR et al. Perceptions of the built environment in 283 ZHANG relation to physical activity in Portuguese adolescents. Health Place 2009;15:548-52. 15) Poortinga W. Perceptions of the environment, physical activity, and obesity. Soc Sci Med 2006;63:2835-46. 16) Pluhar ZF, Piko BF, Uzzoli A et al. Representations of the relationship among physical activity, health and perceived living environment in Hungarian urban children’s images. Landsc Urban Plan 2010;95:151-60. 17) Duncan MJ, Mummery WK, Steele RM et al. Geographic location, physical activity and perceptions of the environment in Queensland adults. Health Place 2009;15:204-9. 18) Frank LD, Martin A. Obesity relationships with community design, physical activity, and time spent in cars. Am J Prev Med 2004:27:87-96. 19) Hoehner CM, Brennan Ramirez LK et al. Perceived and objective environmental measures and physical activity among urban adults. Am J Prev Med 2005;28:10516. 20) Ewing R, Brownson RC, Berrigan D. Relationship between urban sprawl and physical activity, obesity, and morbidity. Am J Health Promot 2008;18:47-57. 21) Nelson MC. Built and social environments associations with adolescent overweight and activity. Am J Prev Med 2006;31:109-17. 22) Li F, Harmer PA, Bradley J et al. Built environment, adiposity, and physical activity in adults aged 50-75. Am J Prev Med 2008;35:38-46. 23) Deng JL. The Gray System Theory. Wu Han: Huazhong University of Science And Technology Press; 1990. 24) Gousheng Liu, Jianguo Yu. Gray correlation analysis and prediction models of living refuse generation in Shanghai city. Waste Manag 2007;27:345-51. 25) Wang YF. Predicting stock price using fuzzy gray prediction system. Expert Syst Appl 2002;22:33-9. 26) Chirwa EC. Application of gray model GM (1,1) to vehicle fatality risk estimation. Technol Forecast Soc Change 2006;73:588-600. 27) Li CH. Applying the Gray prediction model to the global integrated circuit industry. Technol Forecast Soc Change 2003;70:563-74. 28) Hoehner CM. Perceived and objective environmental measures and physical activity among urban adults. Am J Prev Med 2005;28:105-16. Relationship between physical activity and environment in Shanghai 29) Ewing R, Brownson RC, Berrigan D. Relationship between urban sprawl and weight of united states youth. Am J Prev Med 2006;31:464-74. 30) Nelson MC. Built and social environments associations with adolescent overweight and activity. Am J Prev Med 2006;31:109-17. 31) Pendola R, Gen S. BMI. Auto use, and the urban environment in San Francisco. Health Place 2007;13:51-556. 32) Richard R, Suminski, Walker C. Meteorological conditions are associated with physical activities performed in open-air settings. Int J Biometeorol 2008;52:18997. 33) Ewing r, Brownson RC, Berrigan D. Relationship between urban sprawl and weight of United States Youth American. Am J Prev Med 2006;31:464-74. 34) Ewing R, Brownson RC. Relationship between urban sprawl and physical activity, obesity, and morbidity. Am J Health Promot 2008;18:47-57. 35) Giles-Corti B, Broomhall MH, Knuiman M et al. Increasing walking: how important is distance to, attractiveness, and size of public open space? Am J Prev Med 2005;28:169-76. 36) Holbrook EA. Validity and reliability of Omron pedometers for prescribed and self-paced walking. Med Sci Sports Exerc 2009;41:670-4. 37) Spencer EA, Appleby PN, Davey GK. Validity of self-reported height and weight in 4808 EPIC-Oxford participants. Public Health Nutr 2002;5:561-5. 38) Venn AJ, Thomson RJ, Schmidt MD et al. Overweight and obesity from childhood to adulthood: a follow-up of participants in the 1985 Australian Schools Health and Fitness Survey. Med J Aust 2007;186:458-60. 39) Irvine Minnesota Inventory. Available at: www.webfiles.uci.edu/kday/public/ index.html 40) Neighborhood Environment Walkability Survey [2002]. Available at: www. drjamessallis.sdsu.edu/measures.html 41) Boarnet MG, Day K, Alfonzo M et al. The Irvine-Minnesota Inventory to Measure Built Environments: Reliability Tests. Am J Prev Med 2006;30:153. 42) Day K, Boarnet M, Alfonzo M et al. The Irvine-Minnesota Inventory to Measure Built Environments: Development. Am J Prev Med 2006;30:144-52. 43) Saelens BE, Sallis JF, Black JB, Chen D. Neighborhood-based differences in physical activity: An environmental scale evaluation. Am J Public Health 2003;93:1552-8. 44) Brownson RC, Chang JJ, Eyler AA et al. Measuring the environment for friendliness toward physical activity: A comparison of the reliability of 3 questionnaires. Am J Public Health 2004;94:473-83. 45) Cerin E, Macfarlane DJ, Ko HH, Chan KC. Measuring perceived neighbourhood walkability in Hong Kong. Cities 2007b;24:209-17. 46) Cerin E, Leslie E, Owen N, Bauman A. An Australian version of the Neighborhood Environment Walkability Scale: Validity evidence. Meas Phys Educ Exerc Sci 2008;12:31-51. 47) De Bourdeaudhuij I, Sallis JF, Saelens BE. Environmental correlates of physical activity in a sample of Belgian adults. Am. J. Health Promot 2003;18:83-92. 48) Tabachnick BG, Fidell LS. Using multivariate statistics. 5th ed. Boston, 2007. 49) Tudor-Locke CE, Myers AM. Methodological considerations for researchers and practitioners using pedometers to measure physical (ambulatory)activity. Res Q Exerc Sport 2001;72:1-12. 50) Tudor-Locke C, Jones R, Myers AM et al. Contribution of structured exercise class participation and informal walking for exercise to daily physical activity in community-dwelling older adults. Res Q Exerc Sport 2002;73:350-6. 51) King WC, Belle SH, Brach JS et al. Objective measures of neighborhood environment and physical activity in older women. Am J Prev Med 2005;28: 461-9. 52) Pendola R, Gen S. BMI, auto use, and the urban environment in San Francisco. Health Place 2007;13:551-6. 53) Suminski RR, Poston WC, Market P et al. Sara meteorological conditions are associated with physical activities performed in open-air settings. Int J Biometeorol 2008;52:189-97. 54) Togo F, Watanabe E, Park H et al. Meteorology and the physical activity of the elderly:the Nakanojo study Int J Biometeorol 2005;50:83-9. 55) Nelson MC. Built and social environments associations with adolescent overweight and activity. Am J Prev Med 2006;31:109-17. 56) Pikora T. Developing a framework for assessment of the environmental determinants of walking and cycling. Soc Sci Med 2003;56:1693-703. All the authors contributed equally. Conflicts of interest: The authors declare that we have no financial and personal relationships with other people or organizations that can inappropriately influence our work, there is no professional or other personal interest of any nature or kind in any product, service and/or company that could be construed as influencing the position presented in the manuscript entitled “The Relationship Between Physical Activity and Environment of Shanghai, China: Analysis And Evaluation in Adults Aged 45-80”. Funding.—This work was supported by the Shanghai Leading Academic Discipline Project (B604), funding for this study was provided by Scientific and Technological Service Project of Shanghai Sports Bureau (Grant no. D9QT009). Acknowledgments.—The authors would like to thank residents who participated in the project. Also, the helpful comments from some anonymous reviewers are gratefully acknowledged. No financial conflict of interest was reported by the authors of this paper. Corresponding author: Y. Zhang, Department of Sports Recreation, Shanghai University of Sport, 399 Chang Hai Road, Yang Pu Distric, Shanghai, China. E-mail: [email protected] 284 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 MED SPORT 2011;64:285-95 The effect of aerobic training on glycemic control, fitness, and cardiovascular risk factors in patients with mild and severe type 2 diabetes L’effetto del training aerobico sul controllo glicemico, sulla forma fisica e sui fattori di rischio cardiovascolare in pazienti con diabete di tipo 2 moderato e severo H. MOHEBBI 1, H. ROHANI 1, M. ESFAHANI 2Department 2 1Department of Exercise Physiology, University of Guilan, Guilan, Iran of Physical Education and Sport Sciences, University of Chabahar, Chabahar, Iran SUMMARY Aim. Type 2 diabetes or non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) is highly related to obesity and inactivity. There is tremendous potential for improving glycemic control and insulin sensitivity, and managing cardiovascular risk factors by improving the physical activity among individuals with type 2 diabetes. We assessed the effect of an 8-week aerobic exercise program on cardio-respiratory fitness, plasma glucose, insulin concentration and lipid profile in patients with mild and severe NIDDM. Methods. Twenty four middle-aged male subjects with type 2 diabetes (age 46.9±7.8 yrs; height 165.2±5.5 cm; weight 73.5±12.2 kg; VO2max 40.3±6.5 mL/kg/min) participated in this study. Subjects were divided into high glycemic (HG) (mean plasma glucose concentration 217.8±25.5 mg/dl; N.=12) and low glycemic (LG) (mean plasma glucose concentration 149.9±20.2 mg/dl; N.=12) groups. The training program (45 min moderate intensity cycling with 60-70% HRR) was carried out 3 times per week for 8 weeks. Maximal oxygen consumption, blood pressure, blood lipids, plasma glucose and insulin concentration were measured before and after training program. Results. Nineteen subjects completed the study. VO2max increased significantly in both groups (P<0.05). Blood glucose concentration reduced significantly in the HG group (P<0.05), but this reduction was not statistically significant in the LG group. In general, low density lipoprotein (LDL) and triglyceride levels did not change significantly after training in both groups. High density lipoproteins (HDL) increased significantly in the HG group (P<0.05) but not in the LG group. Body weight, BMI, and body fat percent decreased significantly in both groups (P<0.05). Furthermore, the comparison of relative changes in physiological parameters between the two groups did not indicate significant differences. Discussion and conclusion: It can be concluded that aerobic training improves glycemic control, lipid profile, cardiorespiratory fitness, and body composition in type 2 diabetic men, and that this improvement is greater in high glycemic patients. Key words: Exercise - Diabetes mellitus, type 2 - Lipids. RIASSUNTO Obiettivo. Il diabete di tipo 2 o NIDDM è altamente correlato a obesità e inattività. Esiste un notevole potenziale per migliorare il controllo glicemico e la sensibilità all’insulina e per gestire i fattori di rischio cardiovascolare aumentando l’attività fisica tra soggetti affetti da diabete di tipo 2. Abbiamo valutato l’effetto di un programma di esercizio aerobico di 8 settimane sullo stato cardiorespiratorio, sul livello di glucosio plasmatico, sulla concentrazione di insulina e sul profilo lipidico in pazienti con NIDDM moderato e severo. Metodi. Hanno partecipato a questo studio ventiquattro maschi affetti da diabete di tipo 2 (età 46,9±7,8 anni, altezza 165,2±5,5 cm; peso 73,5±12,2 kg; VO2max 40,3±6,5 ml/kg/min). i soggetti sono stati divisi nel gruppo con elevati valori glicemici (HG) (concentrazione media di glucosio plasmatico 217,8±25,5 mg/dl; N.=12) e nel gruppo con Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 285 MOHEBBI THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS bassi valori glicemici (LG) (concentrazione media di glucosio plasmatica 149,9±20,2 mg/dl; N.=12). Il programma di allenamento (45 min di pedalata a intensità moderata con 60-70% della frequenza cardiaca di riserva [HRR]) è stato eseguito 3 volte alla settimana per 8 settimane. Prima e dopo il programma di allenamento è stato misurato il consumo massimo di ossigeno, la pressione sanguigna, i lipidi ematici, il glucosio plasmatico e la concentrazione di insulina. Risultati. Diciannove soggetti hanno completato lo studio. Il VO2max è aumentato in modo rilevante in entrambi i gruppi (P<0,05). La concentrazione di glucosio ematico è ridotta in modo importante nel gruppo HG (P<0,05), mentre non è risultata statisticamente significativa nel gruppo LG. In generale, i livelli di colesterolo LDL e di trigliceridi non sono cambiati in modo rilevante in entrambi i gruppi. Il colesterolo HDL è aumentato significativamente nel gruppo HG (P<0,05) ma non nel gruppo LG. Peso corporeo, BMI e percentuale di grasso corporeo è notevolmente diminuita in entrambi i gruppi (P<0,05). Inoltre il confronto dei cambiamenti relativi ai parametri fisiologici tra i due gruppi non ha indicato differenze significative. Discussione e conclusione. Si può concludere affermando che l’allenamento aerobico migliora il controllo glicemico, il profilo lipidico, la salute cardiorespiratoria e la composizione del corpo nei soggetti con diabete di tipo 2 e che tale miglioramento è maggiore nei pazienti con elevati valori glicemici. Parole chiave: Esercizio - Diabete mellito di tipo 2 - Lipidi. T ype 2 diabetes mellitus (non-insulin dependent) (NIDDM) is the most common type of diabetes mellitus and encompasses approximately 90-95% of all diabetic individuals.1 An inverse association between increased physical activity and lower risk for cardiovascular disease is well established in both the general population and diabetic patients.2, 3 Intervention studies have shown that exercise increases insulin sensitivity and glucose tolerance, induces favorable changes in blood lipid levels and has useful effects on glycemic control among people with type 2 diabetes mellitus.3, 4 The importance of insulin-independent mechanisms to control the exercise-stimulated muscle glucose uptake is more exemplified by studies on type 2 diabetic patients. Although, individuals with type 2 diabetes are generally insulin resistant, they are not resistant to the stimulatory effects of exercise on glucose utilization.2 Exercise shifts the path of insulin-stimulated glucose removal so that all glucose consumed by muscles is oxidized. The effects of this enhancement in insulin action are possibly most important in the intensively treated diabetic condition, when insulin levels are higher than those normally occur by exercise.2 Previous American Diabetes Association (ADA) exercise position statements have advised that physical activity must be avoided if fasting glucose levels are >250 mg/dL and ketosis is happened, and that exercise should be performed with concern if glucose levels are >300 mg/dL even if no ketosis is present.5 Few investigations have been designed to examine the possible positive effects of physi- 286 I l diabete mellito di tipo 2 (non insulino-dipendente) (NIDDM) è il tipo di diabete mellito più comune e comprende circa il 90-95% di tutti i soggetti affetti da diabete 1. Sia nella popolazione generale che nei pazienti diabetici è stata ben valutata l’associazione inversa tra aumento dell’attività fisica e minore rischio di patologia cardiovascolare. Studi d’intervento hanno dimostrato che l’esercizio aumenta la sensibilità all’insulina e la tolleranza al glucosio, induce cambiamenti favorevoli sui livelli lipidici ematici e ha effetti utili per il controllo glicemico tra la popolazione con diabete mellito di tipo 2 3, 4. L’importanza dei meccanismi insulino-dipendenti per controllare l’assorbimento del glucosio da parte dei muscoli stimolati dall’esercizio è ben evidenziata dagli studi su pazienti con diabete di tipo 2. Nonostante i soggetti affetti da diabete di tipo 2 siano generalmente insulino-resistenti, non appaiono resistenti agli effetti di stimolo dell’esercizio sull’utilizzo di glucosio 2. L’esercizio modifica la via insulino-indotta per rimozione del glucosio in modo che tutto il glucosio consumato dai muscoli venga ossidato. Gli effetti dell’aumento dell’azione dell’insulina sono probabilmente più importanti nel trattamento intensivo della condizione diabetica, quando i livelli di insulina sono più elevati rispetto a quelli che normalmente si riscontrano con l’esercizio 2. In precedenza il rapporto dell’Associazione Americana per il Diabete (ADA) sulle posizioni per gli esercizi ha consigliato di evitare l’attività fisica se i livelli di FBS sono >250 mg/dl e in presenza di chetosi e di effettuare l’esercizio con timore se i livelli di glucosio sono >300 mg/dl, anche in assenza di chetosi. Poche ricerche sono state disegnate per esaminare i possibili effetti positivi dell’allenamento fisico in pazienti con differente severità di diabete MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS MOHEBBI cal training in patients with different severity of diabetes mellitus. Recently, investigators demonstrated that increasing physical activity can reduce the risk of type 2 diabetes in people with both normal and impaired glucose regulation.6 They indicated that the risk is relatively higher in people with impaired glucose regulation (IGR) than people with normal glucose regulation; however, physical activity can reduce the risk of type 2 diabetes in both groups with more influence on IGR patients. However, subjects in study by Hu and colleague were not diabetic. We hypothesized that exercise training may have been more effective on glycemic control in NIDDM with higher fasting blood glucose. Thus, the purpose of present study was to determine the impact of a relatively brief period (8 weeks) of aerobic exercise program on cardio-respiratory fitness, plasma glucose and insulin concentration, and lipid profile in patients with mild and severe NIDDM. mellito. Recentemente degli studiosi hanno dimostrato che l’aumento dell’attività fisica può ridurre il rischio di diabete di tipo 2 in soggetti sia con normale che con alterata omeostasi del glucosio 6. Gli studiosi hanno indicato che il rischio è relativamente maggiore in individui con alterata omeostasi del glucosio (IGR) rispetto a soggetti con normale omeostasi; l’attività fisica può comunque ridurre il rischio di diabete di tipo 2 in entrambi i gruppi con maggior influenza sui pazienti IGR. E’ da rilevare che i soggetti dello studio condotto da Hu e collaboratori non erano diabetici. abbiamo ipotizzato che l’allenamento può essere stato più efficace sul controllo glicemico nel NIDDM con maggiore FBS. Lo scopo del presente studio è stato quindi quello di determinare l’impatto di un periodo relativamente breve (8 settimane) di un programma di allenamento aerobico sulla salute cardio-respiratoria, sulla concentrazione plasmatica di glucosio e di insulina e sul profilo lipidico in pazienti con moderato e severo NIDDM. Materials and methods Materiali e metodi Soggetti Subjects Twenty-four male patients with type 2 diabetes mellitus (NIDDM) participated in the study. Subjects were recruited by Diabetic’s Clinical Center in Ferdusi University, Mashhad, Iran (Table I). All subjects have been suffering from diabetic disease for less than 10 years and were free from chronic infection. Descriptive characteristics of the subjects are presented in table 1. The subjects were made fully aware of the risks, benefits and stresses of the study and given both verbal and written instructions outlining the experimental procedure, and their informed consent was obtained before screening. The protocols were approved by the University of Guilan Committee on Human Research. Ventiquattro pazienti con diabete mellito di tipo 2 (NIDDM) hanno partecipato allo studio. I soggetti sono stati reclutati dal Diabetic Clinical Center dell’Università di Ferdusi, a Mashhad, Iran. Tutti i soggetti sono affetti dalla patologia diabetica da meno di 10 anni e non presentano infezioni croniche. Le caratteristiche dei soggetti sono presentate nella Tabella I. Gli individui sono stati esaurientemente informati su rischi, benefici e stress darivanti dallo studio; hanno ricevuto istruzioni verbali e scritte che evidenziavano la natura sperimentale della procedura con conseguente consenso informato prima dello screening. I protocolli sono stati approvati dal Comitato Etico dell’Università di Guilan. Tutti i soggetti sono stati sottoposti a screening Table I.—Anthropometric and physiological characteristics of subjects (N.=19). Tabella I. — Caratteristiche antropometriche e fisiologiche sei soggetti (N.=19). Characteristic Mean±SD Age (yrs) Height (cm) Weight (kg) PBF (%) VO2max (ml/kg/min) Rest HR (bpm) FBS (mg/dl) 46.9±7.8 165.2±5.5 73.5±12.2 30.7±1.12 40.3±6.5 79.9±1.32 183.8±41.5 Value are mean±SD (N.=19). PBF: percent body fat; HR: heart rate; bpm: beats per minute; FBS: fasting blood sugar. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 287 MOHEBBI THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS All subjects were medically screened prior to exercise; a pre-participatory exercise screening questionnaire (Physical Activity Readiness Questionnaire [PARQ]) was administered;7 a medical and previous exercise history was taken and a full physical examination was carried out. Experimental protocol Subjects were divided into high glycemic (HG, N.=12) and low glycemic (LG, N.=12) groups based on their average blood glucose levels in three months before study. Average blood glucose in HG group was higher than 180 mg/dL (217.8±25.5 mg/dL) and in LG group was lower than 180 mg/dL (149.9 ± 20.2 mg/ dL). After baseline measurements, exercisetraining program was carried out for 8 weeks. Data were collected from all subjects in the first and the last weeks of exercise program. Body composition Body weight was measured on a calibrated clinical scale and height was measured on a stadiometer while the subjects were wearing light cloth. Circumferences and skinfold thicknesses were measured according to the procedures of the Airlie Conference on the standardization of anthropometric measurements.8, 9 Total body fat was estimated from multicomponent prediction equations using skinfold thickness as an estimate of subcutaneous fat.10 Skinfold thicknesses were measured with a Lafayette caliper (Model 01127) at four sites (biceps, triceps, sub-scapular, and supra iliac). All measurements were made in duplicate on the left side of the body and in the standing position. The test-retest reliability correlation was greater than 0.99 and the coefficient of variation was less than 1.5% for all anthropometric measurements. Maximal oxygen consumption Protocollo sperimentale I soggetti sono stati divisi in un gruppo con alta glicemia (HG, N.=12) e in un gruppo con bassa glicemia (LG, N.=12) sulla base dei livelli medi di glucosio ematico nei tre mesi precedenti lo studio. La media del glucosio ematico è stata > 180 mg/ dl (217,8±25,5 mg/dl) nel gruppo HG e <180 mg/ dl (149,9±20,2 mg/dl) nel gruppo LG. Dopo le misurazioni di base è stato eseguito per 8 settimane il programma di allenamento. Sono stati raccolti i dati relativi a tutti i soggetti durante la prima e la seconda settimana del programma di esercizi. Composizione corporea Il peso corporeo dei soggetti, che indossavano indumenti leggeri, è stato misurato con bilancia e l’altezza con stadiometro. Circonferenza e pliche sono stati misurati secondo le procedure dell’Airlie Conference sulla standardizzazione delle misure antropometriche 8, 9. Il grasso totale corporeo è stato valutato con equazioni multicomponenti di predizione utilizzando la plica come stima del grasso sottocutaneo 10. Le pliche sono state misurate con compasso Lafayette (mod. 01127) in quattro zone (bicipitale, tricipitale, sottoscapolare e sovrailiaca). Tutte le misurazioni sono state effettuate due volte sul lato sinistro del corpo, in posizione ortostatica. La correlazione di attendibilità del test-retest è risultata >0,99 e il coefficiente di variazione è risultato <1,5% per tutte le misurazioni antropometriche. Consumo massimo di ossigeno (VO2max) (VO2max) To characterize the subjects’ cardiovascular fitness, maximal oxygen consumption (mL/ kg/min) was determined using 1-mile walking test.11 The subjects were instructed to walk 1 mile as fast as possible without running. Average heart rate was recorded for the last two completed min of the walk, using a PE 3000 Heart Rate Monitor (Polar Electro OY, Kemplele, Finland) and elapsed time to complete the walk was recorded to the nearest second. VO2max were calculated using following formula:11 288 medico prima degli esercizi e hanno compilato un questionario prima della partecipazione al programma di attività fisica [Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q)] (7). E’ stata raccolta l’anamnesi patologica dei soggetti, sono stati inseriti dati sulle precedenti attività fisiche degli individui ed è stato eseguito un esame fisico completo. Per caratterizzare la salute cardiovascolare dei soggetti, il consumo massimo di ossigeno (ml/kg/ min) è stato determinato con una prova di cammino di 1 miglio 11. Ai soggetti è stato chiesto di camminare il più velocemente possibile per 1 miglio, senza correre. Il ritmo medio è stato registrato durante gli ultimi due minuti di camminata completa. utilizzando un dispositivo PE 3000 (Polar Electro OY, Kemplele, Finland), trascorso il tempo per completare la camminata è stato registrato al secondo più vicino. Il VO2max è stato calcolato utilizzando la formula seguente 11: MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS MOHEBBI VO2max = 88.768 + 8.892 (gender) – 0.0957 (BM lb) – 1.4537 (T) – 0.1194 (HR) Where, gender = 1 for men; BM = body mass (pounds); T = time to walk 1 mile (converted to nearest hundredth minute); HR = Heart rate (beats/min). VO2max = 88,768 + 8,892 (sesso) – 0,0957 (BM lb) – 1,4537 (T) – 0,1194 (FC) In cui: sesso = 1 per gli uomini; BM = massa corporea (libbre); T = tempo di percorrenza di 1 miglio (convertito al centesimo di minuto più vicino); FC = frequenza cardiaca (battiti/min). Blood Pressione pressure sanguigna Resting blood pressures (systolic and diastolic) were measured to the nearest 2 mmHg on the right arm after a 5-min rest using an electronically sphygmomanometer (OMRONMX3, Nederland) and was recorded as the average of three seated measurements taken 5 min apart. La pressione sanguigna a riposo (sistolica e diastolica) è stata misurata basandosi sui 2 mmHg più vicini al braccio destro, dopo 5 minuti di ripos,o utilizzando uno sfigmomanometro elettronico (OMRONMX3, Paesi Bassi) ed è stata registrata come media delle tre misurazioni eseguite dopo 5 minuti di riposo. Blood Lipidi lipids and lipoprotein-cholesterol ematici e lipopreina-colesterolo Ten mL blood was collected from brachial vain following 12-h overnight fast. Serum and red blood cells were separated by centrifugation. The serum was frozen for later analysis of glucose, insulin, total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C). Plasma glucose concentrations were analyzed using enzymatic spectrophotometric method and plasma insulin concentrations were determined using a double antibody radio-immunoassay (RIA) kit. TC and TG concentrations were determined by enzymatic procedures in serum with a Beckman CR7 (Beckman Instruments, Brea, CA).12 HDL-C levels were determined using the direct EZ-HDL Sigma assay (Sigma Diagnostics, St. Louis, MO). LDL-C was calculated from total cholesterol, TG, and HDLC by using the Friedwald equation.13 Sono stati prelevati 10 ml di sangue dalla vena brachiale dopo digiuno notturno di 12 ore. Il siero e i globuli rossi sono stati separati mediante centrifugazione. Il siero è stato congelato per la successiva analisi di glucosio, insulina, colesterolo totale (TC), trigliceridi (TG), colesterolo ipoproteico ad alta densità (HL-C), colesterolo ipoproteico a bassa densità (LDL-C). Le concentrazioni plasmatiche di glucosio sono state analizzate utilizzando il metodo spettrometrico enzimatico e le concentrazioni plasmatiche di insulina sono state determinate utilizzando un kit di dosaggio radioimmunologico a doppio anticorpo (RIA). Le concentrazioni di TC e TG sono state determinate dalle procedure enzimatiche in siero con strumento Beckman CR7 (Beckman Instruments, Brea, CA) 12. I valori dell’HDL-C sono stati determinati utlizzando il test Sigma EZHDL (Sigma Diagnostics, St. Louis, MO). L’LDL-C è stato calcolato dal colesterolo totale, dal TG e dall’HLD-C mediante equazione di Friedwald 13. Exercise program Programma di esercizio The Subjects participated in three 45- to 60min gym training program sessions per week for 8 weeks. The exercise was at 60–70% of heart rate reserve. Every exercise session began with a 5- to 10-min warm-up consisting of stretching exercise, which was designed to allow a gradual warming of the muscles before engaging in vigorous exercise, and ended with a cool-down (10 to 15 min stretching). The initial workload was determined for each individual from manually fitted plots of heart rate. The program was intensified progressively and consisted of individually prescribed exercise designed to elicit approximately 70% of maximal heart rate re- I soggetti hanno partecipato per 8 settimane a tre sessioni di programma di allenamento di 45-60 minuti a settimana. L’esercizio si è svolto al 60-70% della frequenza cardiaca di riserva. Ogni sessione di esercizo è iniziata con un riscaldamento di 5-10 minuti con esercizi di stretching, studiato per permettere un riscaldamento graduale della muscolatura prima di intraprendere l’esercizio intenso ed è terminata con una fase di raffreddamento (da 10 a 15 min. di stretching). Il carico iniziale di lavoro è stato determinato per ciascun individuo da diagrammi manuali della frequenza cardiaca. Il programma è stato intensificato in modo progressivo ed è consistito in esercizi prescritti individualmen- Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 289 MOHEBBI THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS serve. The training program was conducted on cycle ergometers to control the intensity and monitoring the heart rate. Heart rate was monitored continuously during the exercise using a PE 3000 Heart Rate Meter (Polar Electro OY, Kemplele, Finland). Statistical analysis Data were expressed as mean ± SD. Differences between pre- and post-test in each group were analyzed by paired t-test. In order to evaluate the difference between the 2 groups, we obtained the numerate of post- minus prevalues and were analyzed by independent ttest. All data were analyzed using SPSS 16.0 software and the significance level was set at P<0.05. te studiati per ottenere circa il 70% della riserva della frequenza cardiaca massima. Il programma di allenamento è stato condotto su ciclo-ergometri per controllare l’intensità e per monitorare la frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca è stata monitorata costantemente durante l’esercizio con un misuratore della frequenza cardiaca PE 3000 (Polar Electro OY, Kemplele, Finlandia). Analisi statistica I dati sono stati espressi come media ± SD. Differenze tra la fase pre e post-test di ogni gruppo sono state analizzate con t-test accoppiato. Per poter valutare la differenza tra i 2 gruppi abbiamo misurato i valori post-test e sottratto quelli pre-test e analizzati con t-test indipendente. Tutti i dati sono stati valutati utilizzando il software SPSS 16.0, con livello di significatività di P<0,05. Results Risultati Over the course of the investigation five subjects, two from HG group and three from LG group could not complete the study for reasons other than the study protocol (e.g. job and work schedule change, and personal difficulties). 19 subjects (HG=10, LG=9) completed the training and testing requirements. Statistical analysis demonstrated that participants were not different in their body mass, age, and VO2max before study despite the loss of five subjects. Nel corso dell’indagine cinque soggetti, due del gruppo HG e tre del gruppo LG non hanno potuto completare lo studio per motivi che esulavano il protocollo di studio (per es. cambiamento dei programmi lavorativi e difficoltà personali). 19 soggetti (HG=10, LG=9) hanno portato a termine l’allenamento e le richieste del test. L’analisi statistica ha dimostrato che i partecipanti non erano diversi per massa corporea, età e VO2max prima dello studio nonostante il ritiro di cinque soggetti. Livello di allenamento fisico Level of physical training The exercise-training program resulted in an increased level of physical fitness. Mean VO2max increased significantly by 12.7% and 13.8% in HG and LG groups respectively (P<0.05) (Table II). Il programma di allenamento ha determinato un aumento del livello di forma fisica. La media del VO2max è aumentata in modo significativo rispettivamente del 12,7% e del 13,8% nel gruppo HG e LG (P<0,05) (Tabella II). Composizione corporea Body composition Mean body weight decreased by 1.6% and 1.9%, body fat by 3.7% and 5.4%, and BMI by 1.6% and 2.1% in HG and LG groups respectively. Significant decreases were found in the body weight, the percentage of the body fat, and the body mass index (BMI) in both groups (P<0.05); however, there was no significant difference between the two groups (Table II). La media del peso corporeo è diminuita rispettivamente dell’1,6% e del 1,9% nel gruppo HG e LG, il grasso corporeo del 3,7% e del 5,4% e il BMI dell’1,6% e del 2,1%. In entrambi i gruppi sono state rilevate diminuzioni significative del peso corporeo, della percentuale di grasso corporeo e dell’indice di massa corporea (BMI) (P<0,05); non è stata comunque rilevata alcuna differenza significativa tra i due gruppi (Tabella II). Blood pressure Pressione sanguigna After training program, diastolic and systolic blood pressure decreased significantly in Dopo il programma di allenamento i valori della pressione sistolica e diastolica sono diminuiti 290 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS MOHEBBI Table II.—Change in level of physical fitness, body composition and blood pressure in HG and LG groups. Tabella II. — Cambiamento del livello della forma fisica, della composizione corporea e della pressione sanguigna dei gruppi HL e LG. HG group(N.=10) Pre VO2max (ml/kg/min) Weight (kg) PBF (%) BMI (kg/m2) DBP (mmHg) SBP (mmHg) LG group(N.=9) Post 39.4±5.4 71.2±8.7 29.9±2.8 26.5±2.9 76.5±6.8 135.3±19.7 44.4±3.1* 70.1±9.5* 28.8±2.9* 26.0±3.1* 73.0±7.5 122.6±13.5 Pre Post 41.2±7.6 75.8±15.1 31.5±5.5 27.4±4.8 81.3±6.7 137.7±10.4 46.9±6.8* 74.3±15.4* 29.8±5.4* 26.8±4.8* 71.9±11.3* 122.2±11.9* Values were expressed as mean±SD. VO2max: maximal oxygen uptake; PBF: percent body fat; BMI: Body Mass Index; DBP: diastolic blood pressure; SBP: systolic blood pressure. *Significant difference with pre-training value; P<0.05. LG group by 11.6% and 11.3% respectively (P<0.05), but reduction in HG group by 4.6% and 9.4% were not significant. There was no significant difference between the two groups (Table II). in modo significativo nrispettivamente dell’11,6% e dell’11,3% nel gruppo LG P<0,05), ma tale riduzione non è apparsa rilevante nel gruppo HG (4,6% e 9,4%). Non si è verificata una differenza significativa tra i due gruppi (Tabella II). Blood glucose, plasma insulin, and plasma lipid Glucosio ematico, insulina plasmatica e lipidi plasmatici Mean of blood glucose concentration reduced significantly in HG group by 20.2% after 8 weeks of training program (P<0.05), but the reduction of blood glucose in LG (15.2%) was not significant. Also, there was no significant difference between two groups. After training program, plasma insulin concentration reduced in HG group and increased in LG group, but the changes were not statistically significant. TC, LDL , and TG levels did not change significantly after exercise program in both groups. HDL levels increased in the HG group (P<0.05), but not in the LG group (Table III). La concentrazione media del glucosio ematico dopo 8 settimane di programma di allenamento è diminuita in modo rilevante (20,2%), nel gruppo HG (P<0,05), ma la riduzione del glucosio ematico nel gruppo LG (15,2%) non è stata significativa. Non è stata rilevata inoltre alcuna differenza significativa tra i due gruppi. Dopo il programma di allenamento la concentrazione plasmatica di insulina è diminuita nel gruppo HG e aumentata nel gruppo LG, ma tali cambiamenti non hanno mostrato rilevanza statistica. I livelli di TC, LDL e TG, dopo il programma di esercizi, non sono cambiati in modo significativo Table III.—Effect of physical training on blood glucose, plasma insulin, and lipid profile in HG and LG groups. Tabella III. — Effetto dell’allenamento fisico glucosio ematico, insulina plasmatica e profilo lipidico nel gruppo HG e LG. HG group (N.=10) Blood glucose (mg/dl) Insulin (mU/L) TG (mg/dl) TC (mg/dl) HDL-C (mg/dl) LDL-C (mg/dl) TC/HDL-C LG group (N.=9) Pre Post Pre Post 217.3±34.3 173.6±23.8 190.0±29.5 222.5±30.7 37.9±3.5 152.9±29.7 5.92±1.01 173.5±52.6* 183.0±39.1 169.0±60.6 226.3±34.4 42.1±5.5* 149.3±22.6 5.46±1.09 133.4±35.6 174.7±44.6 180.7±87.4 200.4±46.6 40.3±5.6 123.1±40.5 4.97±0.99 113.1±39.9 168.0±53.4 155.7±79.7 210.6±34.6 41.0±6.6 139.2±20.8 5.17±0.63 Values were expressed as mean±SD. TG: triglyceride; TC: total cholesterol; HDL-C: high density lipoprotein cholesterol; LDL-C: low density lipoprotein cholesterol. *Significant difference with pre-training value; P<0.05. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 291 MOHEBBI THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS Discussion Observational and clinical experiment data suggest that regular physical activity improves insulin sensitivity, glycemic control, and the metabolic profile among both nondiabetic and diabetic populations.14-16 In this study, an 8-week program of moderate intensity exercise was associated with reduction in body weight, the percentage of the body fat, and BMI in both individuals with diabetes gold (<180 mg/dL) and poor (>180 mg/dL) glycemic control. We examined the effect of moderate-intensity exercise training on diabetic persons who were overweight. Typically, patients with type 2 diabetes are overweight and obese, have high blood lipids, and reveal marked peripheral insulin resistance. Increasing physical activity might reduces the risk of type 2 diabetes indirectly through decreasing body weight or improving body fat distribution. In the Finnish sample of Hu et al.,6 the protective effect of physical activity was the most evident for men who were obese and/or hyperglycemic at baseline, and in the Kuipio cohort,17 the effect was the strongest for those who were overweight and were hypertensive. In addition to changes in body composition after exercise, glycemic control improved in both groups to a similar extent, but in further analyses the amount of improvement in glycemic control, as judged by blood glucose levels and the degree of weight loss, was related to the amount of initial blood glucose in subjects. Blood glucose decreased by 20.2% and 15.2% in HG and LG groups respectively. There is good evidence that exercise training delays or prevents the development of type 2 diabetes in at-risk persons.18, 19 In the literature, studies demonstrated a promotion in glycemic control and insulin sensitivity after exercise in a wide range and duration from low-intensity prolonged duration to high-intensity short duration.20, 21 For instance, Houmard et al.(2004) showed a significant increase in insulin action in all exercise groups (low-volume/moderate-intensity and high-volume/high-intensity groups (~85%) and lowvolume/high-intensity group (~40%) in contrast to control group.21 Recently, O’Gorman et al. (2006) showed that short-term exercise training increases insulin sensitivity by more than 50% in obese middLe-aged patients (mean age 45 years) 292 in entrambi i gruppi dopo il programma di esercizi. I livelli di HDL sono aumentati nel gruppo HG (p<0,05), ma non nel gruppo LG (Tabella III). Discussione I dati osservazionali e clinici dell’indagine suggeriscono che la regolare attività fisica migliora la sensibilità all’insulina, il controllo glicemico e il profilo metabolico nella popolazione diabetica e non diabetica (14, 15, 16). In questo studio un programma di 8 settimane di esercizio a moderata intensità è stato associato a riduzione del peso corporeo, dalla percentuale di grasso corporeo e del BMI sia nei soggetti con controllo glicemico ottimale (<180 mg/dl) che cattivo (>180 mg/dl). Abbiamo esaminato l’effetto dell’allenamento di intensità moderata su soggetti diabetici in sovrappeso. Generalmente i pazienti con diabete di tipo 2 sono in sovrappeso e obesi, hanno un alto livello di lipidi ematici e mostrano una marcata resistenza all’insulina periferica. L’aumento dell’attività fisica può ridurre il rischio di diabete di tipo 2 in modo indiretto con la diminuzione del peso corporeo o la migliore distribuzione del grasso corporeo. Nel saggio finlandese di Hu e collaboratori 6, l’effetto protettivo dell’attività fisica è stato più evidente negli uomini in sovrappeso e/o con base iperglicemica e nello studio di coorte Kuipio 17, l’effetto è stato più rilevante nei soggetti in sovrappeso e ipertesi. Dopo l’esercizo, oltre i cambiamenti della composizione corporea, si è verificato un miglioramento del controllo glicemico simile in entrambi i gruppi, ma in analisi successive il miglioramento del controllo glicemico, come dimostrato dai livelli di glucosio ematico e dall’entità della perdita di peso, sono stati correlati al tasso iniziale del glucosio ematico dei soggetti. Il glucosio ematico è diminuito rispettivamente del 20,2% e del 15,2% nel gruppo HG e in quello LG. E’ ampiamente provato che l’allenamento ritarda o previente lo sviluppo del diabete di tipo 2 nei soggetti a rischio 18, 19. In letteratura, degli studi hanno dimostrato un miglioramento al controllo glicemico e della sensibilità all’insulina dopo esercizio in un’ampia serie e durata, con durata prolungata a bassa intesità a breve ad alta intensità 20, 21. Per esempio, Houmard et al. (2004) hanno mostrato un aumento significativo dell’azione insulinica in tutti i gruppi di esercizio (gruppi a basso volume/moderata intensità e ad alto volume/alta intensità [~85%] e gruppo a basso volume/alta intensità [~40%] in confronto con il gruppo di controllo) 21. Recentemente O’Gorman et al. (2006) hanno mostrato che l’allenamento a breve termine aumen- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS with type 2 diabetes.22 The main biochemical change in NIDDM patients with exercise is an increase in glucose transporter 4 (GLUT4) protein content and translocation in skeletal muscle.3 These improvements, however, are likely to be proportional to the duration and intensity of the exercise regime.21 However, Sigal et al. (2007) also found that exercise-induced improvements in glycemic control were greater among persons with higher baseline hemoglobin A1c values.23 Although we did not measure HbA1c to determine more precise glycaemic control, we found a significant decrease in blood glucose in HG subjects not in LG. The improvements in glycemic control are believed to be partly due to the accumulative effect of frequent lowering of blood glucose level with each exercise session.24 In the current study, systolic and diastolic blood pressures were significantly reduced by 9.4% and 4.6% in HG group and 15.4% and 14.3% in LG group respectively. Other studies have reported that exercise training can affect blood pressure.25, 26 In a recent metaanalysis of 54 randomized trials (2,419 participants), aerobic exercise was associated with a weighted mean blood pressure reduction through exercise interventions of 3.84 mmHg systolic and 2.58 mmHg diastolic.27 Improvements in blood pressure of this extent have a significant potential to lower cerebrovascular, and possibly cardiovascular mortality. Essential hypertension has been closely linked to insulin resistance.3 One mechanism by which hyperinsulinaemia is correlated to blood pressure in type 2 diabetes is through its effects on the sympathetic nervous system and renal sodium handing.28, 29 Bassuk and Manson (2005) in the recent review 27 suggested that regular physical activity has beneficial effects on many risk factors for diabetes and CVD including regulating body weight, enhancing insulin sensitivity and glycemic control, reducing blood pressure, atherogenic dyslipidemia [i.e., elevated triglycerides, low high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, and other lipoprotein abnormalities], inflammation, fibrinolysis, and endothelial dysfunction. Exercise training is associated with a fall in plasma lipids and a rise in HDL-C.30 After 8 weeks of exercise training, mean plasma triglyceride concentration reduced desirably, but it was not statistically significant. The effect of physical activity on HDL-C concentration was Vol. 64 - N. 3 MOHEBBI ta la sensibilità all’insulina di oltre il 50% in pazienti con diabete di tipo 2, di mezza età in sovrappeso (età media 45 anni) 22. Il principale cambiamento biochimico nei pazienti NIDDM con l’esercizio è risultato un aumento del contenuto della proteina GLUT4, trasportatore del glucosio, spostata nei muscoli 3. E’ probabile, comunque, che questi miglioramenti siano proporzionali alla durata e all’intensità del regime di esercizio 21. Comunque Sigal et al. (2007) hanno inoltre trovato che i miglioramenti del controllo glicemico esercizio-indotto sono stati maggiori negli individui con più alti valori di base di emoglobina A1c 23. Sebbene non abbiamo misurato l’HbA1c per determinare in modo più preciso il controllo glicemico abbiamo trovato una diminuzione significativa del glucosio ematico nei soggetti HG, non in quelli LG. I miglioramenti del controllo glicemico si crede siano parzialmente dovuti all’effetto accumulativo della frequente diminuzione del glucosio ematico con ogni sezzione di esercizio 24. Nel presente studio la pressione sistolica e diastolica sono diminuite in modo significativo rispettivamente del 9,4% e del 4,6% nel gruppo HG e del 15,4% e del 14,3% del gruppo LG. Altri studi hanno riferito che l’allenamento può avere influenza sulla pressione sanguigna 25, 26. In una recente meta-analisi di 54 studi randomizzati (2419 partecipanti), l’allenamento aerobico, mediante esercizi, è stato associato a una riduzione della media ponderata della pressione sanguigna di 3,84 mmHg (sistolica) e di 2,58 mmHg (diastolic) grazie all’esercizio fisico 27. I miglioramenti dei livelli pressori hanno un significativo potenziale nella diminuzione della mortalità per eventi cerebrovascolari e probabilmente cardiovascolari. L’ipertensione essenziale è stata strettamente legata alla resistenza all’insulina 3. Un meccanismo per cui l’iperinsulinemia è correlata alla pressione sanguigna nel diabete di tipo 2 avviene mediante i suoi effetti sul sistema nervoso simpatico e sul passaggio del sodio nel rene 28, 29. Bassuk and Manson (2005), in una recente indagine 27, hanno suggerito che la regolare attività fisica ha effetti benefici su molti fattori di rischio diabetico e di CVD, sulla regolazione del peso corporeo, sull’aumento della sensibilità all’insulina e sul controllo glicemico, riducendo la pressione sanguigna, la dislipidemia aterogenica [ad es. elevati valori di trigliceridi, bassi valori di lipoproteine ad alta densità (HDL), e altre anomalie lipoproteiche], l’infiammazione, la fibrinolisi e la disfunzione endoteliale. L’allenamento è associato a caduta dei lipidi plasmatici e ad aumento dell’HDL-C 30. Dopo 8 settimane di allenamento, la concentrazione media dei trigliceridi plasmatici è diminuita in modo desiderabile, dato non statisticamente significativo. L’effetto dell’attività fisica sulla concentrazione dell’HDL-C è MEDICINA DELLO SPORT 293 MOHEBBI THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS significant in HG group (by 11.1%), but not in LG group (by 1.7%). A review of the effects of supervised, structured aerobic exercise training on lipids indicated a significant increase in the average of HDL up to 4.6% and reduction in plasma triglycerides.30 This is consistent with earlier studies that showed a regular aerobic exercise program at 50-70% maximal effort for 3 months led to a 20% to 33% reduction in fasting plasma triglyceride concentrations and an increase in HDL-lipoprotein subfraction.25 stata rilevante nel gruppo HG (11,1%), ma non nel gruppo LG (1,7%). Un’analisi degli effetti sui lipidi ad opera di un allenamento aerobico strutturato e supervisionato ha mostrato un aumento significativo della media dell’HDL fino al 4,6% e una riduzione dei trigliceridi plasmatici 30. Tale risultato è in linea con i precedenti studi che mostravano come un programma di regolari esercizi aerobici al 50-70% dello sforzo massimo per 3 mesi che avesse portato a una riduzione del 20%-30% delle concentrazioni plasmatiche dei trigliceridi adigiuno e un aumento della sub-frazione della lipoproteina HDL 25. Conclusions Conclusioni In conclusion, physical activity with any intensity or duration has some benefits in NIDDM, but it may be different in persons with high and mild diabetes. There are few studies on the effects of exercise training in NIDDM persons with different severity; therefore, more studies are needed. Also, further evidence is needed to confirm that adherence to exercise can be maintained over a longer period and that the benefits observed in shortterm studies can be maintained. In conclusione, l’attività fisica a qualsiasi intensità o durata, produce effetti benefici nel NIDDM, ma può avere effetti diversi in soggetti con elevato o moderato diabete. Esistono pochi studi sugli effetti dell’allenamento in pazienti con NIDDM di diversa gravità; ulteriori studi sono quindi necessari. E’ inoltre necessaria un’ulteriore dimostrazione che confermi che l’aderenza all’esercizio possa essere mantenuta per un lungo periodo e che possano essere conservati i benfici osservati negli studi a breve termine. References/Bibliografia 1) Eyre H, Kahn R, Robertson RM. Preventing cancer, cardiovascular disease, and diabetes. A common agenda for the American cancer society, the American diabetes association, and the American heart association. Diabetes Care 2004;27:1812-24. 2) Sigal RJ, Kenny GP, Wasserman DH, Castaneda-Sceppa C. Physical activity/exercise and type 2 diabetes. Diabetes Care 2004;27:2518-39. 3) Henriksen EJ. Effects of acute exercise and exercise training on insulin resistance. J Appl Physiol 2002;93:788-96. 4) Walker KZ, Piers LS, Putt RS, Jones JA, O’dea K. Effects of regular walking on cardiovascular risk factors and body composition in normoglycemic women and women with type 2 diabetes. Diabetes Care 1999;22:555-61. 5) Zinman B, Ruderman N, Campaigne BN, Devlin JT, Schneider SH. Physical activity/ exercise and diabetes mellitus (position statement). Diabetes Care 2003;26:73-7. 6) Hu G, Lindström J, Valle TT, Eriksson JG, Jousilahti P, Silventoinen K et al. Physical activity, body mass index, and risk of type 2 diabetes in patients with normal or impaired glucose regulation. Arch Intern Med 2004;164:892-6. 7) Chisholm DM, Collis ML, Kulak LL, Davenport W, Gruber N. Physical activity readiness. Br Col Med J 1975;17:375-8. 8) Callaway CW, ChumLes WC, Bouchard C. Circumferences. In: anthropometric standardization reference manual. Lo- 294 hman TG, Roche AF, Martorell R, editors. Champaign, Il, Human Kinetics Books 1988:39-54. 9) Harrison GG, Buskirk ER, Carter JE. Skinfold thickness and measurement technique. In: anthropometric standardization reference manual. Lohman TG, Roche AF, Martorell R, editors. Champaign, Il, Human Kinetics Books 1988:55-70. 10) Durnin JV, Womersly J. Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness: measurements on 481 men and aged from 16 to 72 years. Br J Nutr 1974;32:77-9. 11) Kline GM, Porcari JP, Hintermeister R, Freedson PS, Ward A, Mccarron RF et al. Estimation of VO2max from an one-mile track walk, gender, age, and body weight. Med Sci Sports Exerc 1987;19:253-259. 12) Warnick RG, Teng Leary E. Analytical procedures for measurement of the lipids and lipoproteins in cardiovascular risk assessment. In: handbook of lipids in human nutrition, Spille GA, Boca Raton, fl:CRC press, Inc. 1996:21-8. 13) Friedwald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without the use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem 1972;18:499-502. 14) Skerrett PJ, Manson JE. Reduction in risk of coronary heart disease and diabetes. In: handbook of exercise in diabetes, Ruderman N, Devlin JT, Schneider SH, Kriska A, Alexandria VA, Eds, American Diabetes Association; 2002. 15) Boule NG, Haddad E, Kenny GP, Wells GA, Sigal RJ. Effects of exercise on MEDICINA DELLO SPORT glycemic control and body mass in type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of controlled clinical trials. Jama 2001;286:121827. 16) American Diabetes Association. Physical activity/exercise and diabetes mellitus. Diabetes Care 2003;26:73-7. 17) Lynch J, Helmrich SP, Lakka TA, Kaplan GA, Cohen RD, Salonen R et al. Moderately intense physical activities and high levels of cardiorespiratory fitness reduce the risk of non-insulindependent diabetes mellitus in middLeaged men. Arch Intern Med 1996;156: 1307-14. 18) Knowler WC, Barrett-Connor E, Fowler SE, Hamman RF, Lachin JM, Walker EA et al. Diabetes prevention program research group. Reduction in the incidence of type 2 diabetes with lifestyle intervention or metformin. N Engl J Med 2002;346:393-403. 19) Tuomilehto J, Lindstrom J, Eriksson JG, Valle TT, Hämäläinen H, Ilanne-Parikka P et al. Finnish diabetes prevention study group. Prevention of type 2 diabetes mellitus by changes in lifestyle among subjects with impaired glucose tolerance. N Engl J Med 2001;344:1343-50. 20) Larsen JJS, Dela F, Kjaer M, Galbo H. The effect of moderate exercise on post prandial glucose homeostasis in NIDDM patients. Diabetologia 1997;40:447-53. 21) Houmard JA, Tanner CJ, Slentz CA, Duscha BD, Mccartney JS, Kraus WE. Effect of the volume and intensity of exercise training on insulin sensitivity. J Appl Physiol 2004;96:101-6. 22) O’gorman DJ, Karlsson HK, Mcquaid Settembre 2011 THE EFFECT OF AEROBIC TRAINING IN NIDDM PATIENTS S, Yousif O, Rahman Y, Gasparro D et al. Exercise training increases insulinstimulated glucose disposal and GLUT 4 (SLC2A4) protein content in patients with type 2 diabetes. Diabetologia 2006;49:2983-92. 23) Sigal RJ, Kenny GP, Boulé NG, Wells GA, Prud’homme D, Fortier M et al. Effects of aerobic training, resistance training, or both on glycemic control in type 2 diabetes: a randomized trial. Ann Intern Med 2007;147:357-69. 24) Schneider SH, Amorosa LF, Khachadurian AK, Ruderman NB. Studies on the mechanism of improved glucose control during regular exercise in type 2 (non-insulin-dependent) diabetes. Diabetologia 1984;26:355-60. 25) Lehmann R, Vokac A, Niedermann K, Agosti K, Spinas GA. Loss of abdominal fat and improvement of the cardiovascular risk profile by regular moderate exercise training in patients with NIDDM. Diabetologia 1995;38:1313-9. 26) Stewart KJ. Exercise training: can it improve cardiovascular health in patients with type 2 diabetes? Br J Sports Med 2004;38:250-2. 27) Bassuk SS, Manson JE. Epidemiological evidence for the role of physical activ- MOHEBBI ity in reducing risk of type 2 diabetes and cardiovascular disease. J Appl Physiol 2005;99:1193-204. 28) Defronzo RA. The effect of insulin on renal sodium metabolism. Diabetologia 1981;21:165-71. 29) Landsberg L. Diet, obesity and hypertension;a hypothesis involving insulin, the sympathetic nervous system, and adaptive thermogenesis. Q J Med 1986;236:1081-90. 30) Leon AS, Sanchez OA. Response of blood lipids to exercise training alone or combined with dietary intervention. Med Sci Sports Exerc 2001;33:502-15. Received on November 8, 2010. - Accepted for publication on September 16, 2011. Corresponding author: Dr. H. Mohebbi, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Guilan, P.O. Box 1438, Rasht, Iran. E-mail: [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 295 MED SPORT 2011;64:297-308 Effects of an eight-week circuit strength training program on the body images and anxiety in untrained college students Effetti di un Circuit-Training per lo sviluppo della forza di otto settimane sull’immagine corporea e l’ansia di studenti universitari non allenati F. RAHMANI-NIA 1, H. ARAZI 1, R. RAHIMI 2, K. PIRI-KURD 1, K. HOSSAINI 1 1Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Science University of Guilan, Rasht, Iran 2Department of Physical Education and Sport Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran SUMMARY Aim. The purpose of this study was to compare the effects of 8-week circuit-strength training on body image and anxiety in untrained college students. Methods. Hence, forty male college students were divided into 2 groups: a strength training group (N.=20) and a control group (N.=20). Subjects in strength training group trained an 8-week, 3 days per week full body progressive circuit-strength training, whereas control subjects did not participate in any training activity. The anthropometrical, body composition, body image (Multidimensional Body Self-Relations Questionnaire), anxiety (Spielberger state-trait Anxiety Inventory), and one repetition maximum in six exercises were measured before and after an eight-week training period. Results. The results showed that 8-week strength training elicited significant (P<0.05) increase in upper- and lowerbody strength as measured by 1RM as well as legs’ and arms’ muscle hypertrophy. In addition, strength training group had a significantly greater improved increase in body image and reduced social physique anxiety then control group. Conclusion. This study provides support for the use of weight training to improve body image and anxiety, these may be derive from considerable physical changes results from resistance training such as significant increase in strength and muscle mass. Key words: Resistance training - Body image - Anxiety - Hypertrophy. RIASSUNTO Obiettivo. L’obiettivo del presente studio è stato di comparare gli effetti di un circuit-training per la forza di 8 settimane sull’immagine corporea (body image) e l’ansia di studenti universitari non allenati. Metodi. Quaranta studenti universitari di sesso maschile sono quindi stati suddivisi in 2 gruppi: un gruppo di allenamento della forza (N.=20) e un gruppo di controllo (N.=20). I soggetti appartenenti al gruppo di allenamento della forza hanno effettuato per otto settimane, tre giorni alla settimana, un circuit-training progressivo per lo sviluppo della forza di tutto il corpo, mentre i soggetti appartenenti al gruppo di controllo non hanno partecipato ad alcuna attività di allenamento. Sono stati valutati la composizione antropometrica corporea, la body image (Questionario di Valutazione Multidimensionale dell’Immagine Corporea), l’ansia (Questionario di Autovalutazione per l’Ansia di Stato) e una ripetizione massima di sei esercizi prima e a seguito del ciclo di otto settimane. Risultati. I risultati hanno mostrato che l’allenamento per il miglioramento della forza, durato 8 settimane, ha suscitato un notevole incremento (P<0.05) della forza stessa nella parte superiore e inferiore del corpo, come valutato da 1RM, oltre all’ipertrofia muscolare di gambe e braccia. Il gruppo di allenamento della forza ha inoltre percepito un miglioramento significativamente maggiore della body image e una riduzione dell’ansia fisica sociale rispetto al gruppo di controllo. Conclusioni. Questo studio convalida l’uso dell’allenamento con i pesi per ottenere un miglioramento della body image e dell’ansia. Questi miglioramenti possono derivare dai notevoli cambiamenti fisici ottenuti grazie all’allenamento di resistenza, quali un significativo aumento della forza e della massa muscolare. Parole chiave: Allenamento di resistenza - Body image - Ipertrofia. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 297 RAHMANI-NIA H Effects of strength training program on untrained students ealth has an important role in life of individuals and it increased life expectancy, therefore, it should be paid more attention to health and well-being of all individuals. An important matter that its role in health and wellbeing may be neglected, is body image. Body image refers to individual’s attitude about their own body.1 Because of body image reflects personal view of their own body this body perception, especially in term of physical, may or may not result in real response (reaction) about their body. It is important to note that body image is very important especially in societies that possess a beautiful physique are considered as esteem. Therefore, there is considerable pressure for women to be thin and beautiful, and men to be muscular.1, 2 In societies, it would be expected that based on this pressure, individuals to be dissatisfied whit their own personal body image. This body dissatisfaction plus other important factors such as life daily problems (educational problem, psychological and social problem …) are cases which lead to physical and mental problems such as depression, narcotic drugs abuse ecc. and anxiety. Exercise has been shown to be an effective factor for improving body image among men and women.3-5 Exercise is thought to improve individuals self perceptions (e.g., strength and conditioning), feeling of physical self worth, global self-esteem and subsequently improves the self-perceptions and body image of healthy males and females.4-7 Although, both strength and aerobic training has been shown to be effective interference for improving body image,3-6, 8, 9 but a few studies has been shown that strength training is associated with greater improvements in body satisfaction 7, 10 and selfesteem 11 than aerobic training. Strength training has been shown to be an effective intervention for enhancing body image among both men and women.12 For instance, in a study of male and female college students, a 6-week weight-lifting program significantly improved appearance evaluation, body satisfaction, and social physique anxiety.5 Among middle-aged women, a 12-week strength-training program was found to produce significant improvements in body image that were even larger than those experienced by women in a walking program.10 And, in a sample of college-aged men, a 4-month strength- training program significantly improved body satisfac- 298 L a salute ha un ruolo importante nell’esistenza umana e aumenta l’aspettativa di vita, quindi salute e benessere di tutti gli individui meriterebbero più attenzione. Un elemento rilevante per il ruolo che riveste nell’ambito della salute e del benessere, che potrebbe essere tralasciato, è l’immagine corporea (body image). La body image si riferisce all’atteggiamento individuale nei confronti del proprio corpo 1. Dato che la body image riflette la rappresentazione soggettiva del proprio corpo, questa percezione corporea, specialmente per quanto concerne il fisico, potrebbe o meno risultare nella risposta reale (reazione) al proprio fisico. È importante notare che la body image risulta essere molto rilevante, specialmente nelle società in cui i fisici belli sono considerati degni di stima. Vi è quindi una notevole pressione sulle donne perché risultino sottili e belle e sugli uomini perché risultino muscolosi 1, 2. Nelle società ci si aspetta che, sulla base di questa pressione, gli individui siano insoddisfatti della propria body image. Tale insoddisfazione corporea, insieme ad altri importanti fattori come i problemi della vita quotidiana (problema educativo, problema sociale e psicologico…), portano a problemi fisici e mentali quali depressione, abuso di narcotici ecc. e ansia. L’esercizio fisico ha dimostrato di essere un fattore efficace del miglioramento della body image degli uomini e delle donne 3-5. Si ritiene che l’allenamento migliori la percezione di sé (ad es. la forza e il condizionamento), il senso di autostima fisica, l’autostima globale e che susseguentemente valorizzi la percezione di sé e la body image di uomini e donne sani 4-7. Sebbene sia stato dimostrato che l’allenamento della forza e l’allenamento aerobico siano entrambi interventi mirati per il miglioramento della body image 3-6, 8, 9, alcuni studi hanno mostrato come l’allenamento della forza sia associato a un più elevato incremento della soddisfazione corporea 7, 10 e dell’autostima 11 rispetto all’allenamento aerobico. È stato dimostrato che l’allenamento della forza costituisce un intervento efficace per migliorare la body image sia tra gli uomini che tra le donne 12. Ad esempio, in uno studio condotto su studenti universitari di sesso maschile e femminile, un programma di sollevamento pesi di 6 settimane ha migliorato in modo significativo la valutazione dell’aspetto, la soddisfazione corporea, e l’ansia fisica sociale 5. Tra le donne di mezza età è stato rilevato che un programma di allenamento della forza di 12 settimane ha prodotto un miglioramento significativo della body image che è risultato essere anche più elevato di quello sperimentato da donne in un walking program 10. E inoltre, in un campione di uomini in età universitaria, un programma di allenamento della forza di 4 mesi ha migliorato in modo consistente la soddisfazione corporea 13. È stato anche indicato MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effects of strength training program on untrained students tion.13 In addition, it has also been suggested that resistance training may have a beneficial effect on psychological health (i.e. self-concept, self-esteem, anxiety, depression) in young people,14 yet, evidence supporting this assertion is limited.15 Giving that strength training has considerable effects on psychological health and there are few data relating its effect on body image and anxiety among young college students. The primary aim of this study was to explore the effect of an 8-week circuit-strength training (ST) on body image and anxiety in untrained college students. RAHMANI-NIA che l’allenamento di resistenza può avere un effetto benefico sulla salute psicologica (ossia il concetto di sé, l’autostima, l’ansia, la depressione) dei giovani 14, sebbene l’evidenza a sostegno di questa affermazione sia limitata 15. Posto che l’allenamento della forza abbia effetti considerevoli sulla salute psicologica e che esistano pochi dati riguardanti il suo effetto sulla body image e l’ansia tra giovani studenti universitari, l’obiettivo principale di questo studio è stato di esaminare gli effetti di un circuit- training per la forza di 8 settimane (ST) sulla body image e l’ansia di studenti universitari non allenati. Materiali e metodi Materials and methods Forty untrained college students volunteered to participate in this study. Eligible subjects were untrained students in University of Guilan. Participants were ineligible if they were currently doing resistance training, had extensive experience in resistance training, or if they had a medical condition or physical injury preventing testing or training. These participants were randomly divided into either a strength training group or a control group (Table I). Subjects were informed of the experimental risks, and they signed an informed consent document before the investigation. The Institutional Review Board of the University approved the research protocol. Subjects were on their ordinary diet, not permitted to use nutritional supplementation, and did not consume anabolic steroids or any other anabolic agents known to increase performance. Soggetti partecipanti Quaranta studenti universitari non allenati si sono offerti volontari per partecipare a questo studio. I soggetti con i requisiti richiesti sono risultati essere studenti non allenati dell’Università di Guilan. I partecipanti sono stati considerati inadatti nel caso stessero effettuando un allenamento di resistenza, nel caso avessero maturato una vasta esperienza nell’ambito dell’allenamento di resistenza, o nel caso avessero una condizione medica o una menomazione fisica tale da impedire la valutazione o l’allenamento. Questi partecipanti sono stati ripartiti in modo casuale in un gruppo di allenamento della forza o in un gruppo di controllo (Tabella I). I soggetti sono stati informati sui rischi dell’esperimento e hanno firmato un documento di consenso informato prima che iniziasse lo studio. Il Review Board Instituzionale dell’Università ha approvato il protocollo di ricerca. I soggetti hanno seguito la loro dieta normale, non è stato consentito loro l’uso di supplementi nutrizionali e non hanno assunto steroidi anabolizzanti o qualsiasi altro agente anabolico conosciuto per migliorare la performance. Body composition testing Valutazione della composizione corporea Height (to the nearest cm) and weight (to the nearest 0.1 kg) were recorded with the sub- Altezza (approssimata al cm più vicino) e peso (approssimato al più vicino 0,1 kg) sono stati registra- Subjects Table I.—Means ± standard deviations for physical characteristics in both groups. Tabella I. — Medie ± deviazioni standard delle caratteristiche fisiche di entrambi i gruppi. Variables N. Age (y) Hight (cm) Weight (kg) % body fat Vol. 64 - N. 3 Strength training group Control group 20 22.57±1.13 178.3±0.54 72.35±5.63 16.36±2.03 20 22±1.15 179.4±0.43 74.14±5.25 16.20±1.49 MEDICINA DELLO SPORT 299 RAHMANI-NIA Effects of strength training program on untrained students jects dressed in exercise clothes and without shoes. Skinfold measurements (mm) were obtained from three sites (chest, abdomen, and front thigh) on the right side of the body by the same investigator using a skinfold caliper. The percent of body fat was calculated using threesite formula.16 ti con i soggetti abbigliati con vestiti di esercitazione e senza scarpe. Le misure del grasso sottocutaneo (mm) sono state ottenute, da parte dello stesso sperimentatore, da tre zone (torace, addome e parte anteriore della coscia) sul lato destro del corpo, utilizzando un plicometro. La percentuale di grasso corporeo è stata calcolata utilizzando la formula a 3-zone 16. Muscular strength testing Misurazione della forza muscolare Maximal muscular strength in upper and lower body was assessed using one repetition maximum (1RM) protocol. Each participant performed a warm-up set using a resistance that was approximately 40-60% of his perceived maximum and then performed 3-4 subsequent trials to determine the 1RM. A 3- to 5-minute rest period was provided between each trial.17 Upper body strength was assessed using barbell bench press, barbell curl, and wide-grip pull down, and lower body strength was determined using leg extension, lying leg cur and leg press (Table II).18 La forza muscolare massima della parte superiore e inferiore del corpo è stata valutata utilizzando il protocollo dell’una ripetizione massimale (1RM). Ogni partecipante ha eseguito una serie di riscaldamento utilizzando una resistenza che era approssimativamente al 40-60% del massimo percepito e poi 3-4 prove successive per determinare la 1RM. Tra ogni esercizio sono stati stabiliti 3-5 minuti di riposo 17. La forza della parte superiore del corpo è stata valutata tramite panca con bilanciere, curl con bilanciere e presa larga pull down e la forza della parte inferiore del corpo è stata valutata tramite estensione delle gambe, leg curl da sdraiato e leg press (Tabella II) 18. Circuit-strength training program The circuit ST group trained an 8-week, three days per week full body progressive circuit-strength training, whereas control subjects did not participate in any training activity and maintain their normal physical activity and nutrition behaviors for the study period. An exercise physiologist supervised the sessions. Before commencing each ses- Programma di circuit training per lo sviluppo della forza Il gruppo del circuit training della forza ha effettuato per 8 settimane, 3 giorni alla settimana, un circuit-training progressivo per lo sviluppo della forza di tutto il corpo, mentre i soggetti appartenenti al gruppo di controllo non hanno partecipato ad alcuna attività e, per il periodo dello studio, hanno mantenuto la loro normale attività fisica e i propri Table II.—Means ± standard deviations for upper- and lower-body strength and hypertrophy in both groups. Tabella II. — Medie ± deviazioni standard della forza nella parte alta e bassa del corpo e ipertrofia in entrambi i gruppi. Measurements 1RM barbell bench press (kg) 1RM barbell curl (kg) 1RM wide-grip pull down (kg) 1RM leg extension (kg) 1RM lying leg curl (kg) 1RM leg press (kg) Machine lumbar extension(number) Sit-up (number) Arm circumference (mm) Leg circumference (mm) Percent body fat Strength training group Control group Baseline Week 8 Baseline Week 8 66.5±4.54 32.35±4.27 50.25±11.17 63.00±10.43 50.50±8.41 138.90±12.28 29.14±6.28 75.78±4.88*† 38.75±3.93*† 59.25±11.38*† 73.00±8.68*† 59.00±7.88*† 149.5±11.71 38.47±5.37*† 63.78±4.78 31.55±4.52 45.75±11.72 59.25±10.91 46.75±9.07 140.45±12.50 28.84±5.56 64.75±4.52 31.62±5.01 46.00±10.20 61.50±11.36 47.75±7.85 140.75±12.33 29.64±5.81 32.21±7.36 286.64±17.02 1025.54±5.44 16.36±2.03 39.21±6.47*† 298.86±20.55*† 1036.50±5.39*† 16.01±2.05 31.47±6.51 275.63±17.34 1001.83±8.53 16.20±1.42 32.37±3.25 277.57±17.04 1006.95±8.50 16.21±1.49 *Different from baseline exercise (P<0.05); † Different from control group (P<0.05). 300 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effects of strength training program on untrained students sion, participants completed 10 min warm up that include jagging and dynamic stretching (i.e. leg swings, body weights squats). In first four-week, the circuit-strength training sessions consisted of 3-circuit of 6-station and 12 to 15 repetition in each station, including barbell bench press, barbell curl, wide-grip pull down, leg extension, lying leg curl and leg press, with 20 second recovery between stations and 3-minute between the circuits. In the remaining four-week, the circuit-strength training was the same except that two stations including Machine lumbar extension and situp were added to protocol. Every 2-week, strength training intensity was progressively increased (45% 1RM weeks 1-2, 50% 1RM weeks 3-4, 55% 1RM weeks 5-6, 60% 1RM weeks 7-8). Body image assessments: MBSRQ Multidimensional Body Self-Relations Questionnaire (MBSRQ) is a 69-item inventory designed to assess body image. The MBSRQ is body image investment (the level of importance an individual places on body image) and evaluation (the level of satisfaction or dissatisfaction with one’s body image) across several domains (i.e., health, appearance, fitness, and illness). This measure contains 10 subscales, only the appearance orientation subscale was used for the purposes of the current study. The appearance orientation subscale examines the extent to which an individual is invested in, or the importance she places on, her appearance. It comprises 12 items, each rated on a 5-point Likert scale. Higher scores indicate the individual places greater importance on how she looks, pays attention to her appearance more, and engages in grooming behaviors. Therefore, this measure of investment is consistent with Cash et al.19 conception of motivational salience, or adaptive investment. Lower scores indicate that the individual is apathetic regarding her appearance, does not place much importance on her looks, and does not expend much effort on grooming behaviors. The Spielberger State-Trait Anxiety Inventory (STAI) The Spielberger state-trait anxiety inventory (STAI) is a 40-item questionnaire which provides separate measures of state and trait Vol. 64 - N. 3 RAHMANI-NIA comportamenti alimentari. Un fisiologo dell’esercizio ha supervisionato la sessione. Prima di iniziare ogni sessione, i partecipanti hanno effettuato 10 min di riscaldamento che hanno incluso jogging e stretching dinamico (ossia leg swings, squat con peso corporeo). Durante le prime quattro settimane, le sessioni di circuit training per la forza si sono articolate in 3 circuiti di 6 stazioni comprensivi di 12 -15 ripetizioni in ogni stazione, inclusi bilanciere su panca, curl con bilanciere e presa larga pull down, estensione delle gambe, leg curl da sdraiato e leg press, con 20 secondi di recupero tra le stazioni e 3 minuti tra i circuiti. Durante le restanti quattro settimane, il circuit training per la forza si è articolato in modo uguale ad eccezione del fatto che due stazioni che includevano l’attrezzo per l’estensione lombare e il sit-up sono state aggiunte al protocollo. Ogni 2 settimane è stata incrementata progressivamente l’intensità dell’allenamento della forza (45% 1RM settimane 1-2, 50% 1RM settimane 3-4, 55% 1RM settimane 5-6, 60% 1RM settimane 7-8). Valutazioni della Body Image: Questionario di Valutazione Multidimensionale dell’Immagine Corporea (MBSRQ) Il questionario di valutazione multidimensionale dell’immagine corporea (MBSRQ) consiste in un inventario di 69 item finalizzato a valutare la body image. Il MBSRQ interpreta l’investimento sulla body image (il livello di importanza che un individuo attribuisce alla body image) e la valutazione (il livello di soddisfazione o insoddisfazione nei confronti della propria body image) in diversi campi (ossia salute, aspetto esteriore, forma fisica e malattia). Questa stima comprende 10 sottoscale, ai fini del presente studio è stata utilizzata soltanto la sottoscala relativa all’orientamento verso l’aspetto esteriore. Quest’ultima esamina la misura in cui un individuo investe nel proprio aspetto o l’importanza che vi attribuisce. Comprende 12 item, ciascuno valutato su una scala Likert a 5 punti. I punteggi più alti indicano che l’individuo pone maggiore importanza all’apparenza, pone una più elevata attenzione al suo aspetto e assume comportamenti volti alla cura personale. Quindi, questa dose di investimento è coerente con il concetto di salienza motivazionale di Cash et al. 19 o di investimento adattivo. Punteggi più bassi indicano che l’individuo è apatico verso il suo aspetto, non pone molta importanza al proprio look e non si sforza molto di assumere comportamenti volti alla cura personale. Questionario di autovalutazione per l’ansia di stato e di tratto (STAI) L’inventario per l’ansia di stato e di tratto (STAI) di Spielberger è un questionario di 40 item che offre MEDICINA DELLO SPORT 301 RAHMANI-NIA Effects of strength training program on untrained students anxiety with 20 questions each. The State-Trait Anxiety Inventory (STAI) is reported to be reliable and valid and has been used extensively in research and clinical practice. The development of STAI was initiated in 1964 by Spielberger and Gorsuch and STAI-Form X was published in 1970.20 On the basis of accumulated knowledge gained from extensive research with the STAI, a revision of the scale began in 1979, and eventually Form Y was published in 1983.21 The STAI comprises separate self-report scales for measuring state and trait anxiety, consistent with the definitions given above. The S-Anxiety scale (STAI Form Y-1) consists of twenty statements that evaluate how the respondent feels “right now, at this moment”. The T-Anxiety scale (STAI Form Y-2) consists of twenty statements that evaluate how the respondent feels “generally”. The State Anxiety scale required respondents to rate the intensity of their feelings (e.g.,“I feel nervous”) at the time they were completing the questionnaire using a 4-point Likert-type scale:1=not at all, 2=somewhat, 3=moderately so, and 4=very much so. Similarly, the Trait Anxiety scale required respondents to rate the frequency of their feelings (e.g., I am secure) in general using a 4-point Likert-type scale: 1 = almost never, 2 = sometimes, 3 = often, and 4 = almost always. Each STAI item is given a weighted score of 1 to 4. misure separate per l’ansia di stato e di tratto, tramite la formulazione di 20 domande per ognuna. L’inventario per l’ansia di stato e di tratto (STAI) è considerato affidabile e valido ed è stato ampiamente utilizzato nella ricerca e nella pratica clinica. Lo STAI è stato sviluppato nel 1964 da Spielberger e Gorsuch e lo STAI Forma X è stato pubblicato nel 1970 20. Sulla base delle conoscenze accumulate, acquisite durante la vasta fase di ricerca tramite lo STAI, nel 1979 la scala ha iniziato a essere revisionata e, infine, si è giunti alla pubblicazione della Forma Y nel 1983 21. Lo STAI comprende scale separate di autovalutazione per la misurazione dell’ansia di stato e di tratto, consistenti nella definizione data in precedenza. La S-Anxiety scale (STAI Forma Y-1) si compone di 20 affermazioni atte a valutare come l’intervistato si senta “proprio ora, in questo momento”. La T-Anxiety scale (STAI Forma Y-2) si compone di 20 affermazioni atte a valutare come l’intervistato si senta “in generale”. La State Anxiety Scale chiede all’intervistato di valutare l’intensità delle proprie sensazioni (ad es.,“Mi sento nervoso”) nel momento in cui sta completando il questionario utilizzando la scala Likert a 4 punti;:1=niente, 2=poco, 3=abbastanza e 4=molto. Allo stesso modo, la Trait Anxiety scale chiede all’intervistato di valutare la frequenza delle proprie sensazioni (ad es., “Sono sicuro”) in generale utilizzando la scala Likert a 4 punti: 1=quasi mai, 2=qualche volta, 3=spesso e 4=quasi sempre. A ogni item STAI viene assegnato un punteggio ponderato da 1 a 4. Progetto dello studio Study design The study utilized a pretest–posttest control group design. The circuit-strength training sessions consisted of 3-circuit of 6-station and 12 to 15 repetition in each station, with 20 second recovery between stations and 3-minute between the circuits. All participants answered questionnaires a day before and after study period. To ensure that feedback from 1RM tests would not affect participants’ body image scores, questionnaires were administered before the 1RM test. All measures were administered at baseline and at the end of the 8-week strength-training program. Lo studio utilizza un disegno pre- test, post-test gruppo di controllo. Le sessioni di circuit training per la forza sono state articolate in 3 circuiti di 6 stazioni con 12-15 ripetizioni per ogni stazione, 20 secondi di recupero tra le stazioni e 3 minuti di recupero tra i circuiti. Tutti i partecipanti hanno risposto ai questionari un giorno prima e dopo il periodo dello studio. Al fine di garantire che il feedback dei test 1RM non influenzasse i punteggi relativi alla body image dei partecipanti, i questionari sono stati somministrati prima dei test 1RM. Tutte le misure sono state valutate al basale e alla fine del programma di allenamento della forza di 8 settimane. Statistical analysis Analisi statistica Descriptive statistics were calculated as the mean and standard deviations (mean ± SD). The data were analyzed using a 2×2 ANOVA (group vs. pre/post test measurement) for repeated measures using the Statistical Software (SPSS 13.0, Chicago, IL, USA). The differences Le statistiche descrittive sono state calcolate come medie e deviazioni standard (media± DS). I dati sono stati analizzati con ANOVA 2×2 (gruppo vs. Test di pre/post valutazione) per misure ripetute utilizzando il Software Statistico (SPSS 13.0, Chicago, IL, USA). Le differenze rilevate da ANOVA 302 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effects of strength training program on untrained students RAHMANI-NIA Table III.—Means±standard deviations for measures of body image, state anxiety and trait anxiety in both groups. Tabella III. — Medie ± deviazioni standard delle stime della body image, dell’ansia di stato e dell’ansia di tratto in entrambi i gruppi. Measures Body image State anxiety Trait anxiety Strength training group Baseline 3.23±0.20 36.40±10.32 36.25±9.67 Control group Week 8 3.59±0.16*† 31.55±8.21*† 33.25±5.52*† Baseline Week 8 3.27±0.19 40.00±5.47 40.35±5.65 3.31±0.20 38.80±5.65* 39.95±4.92 *Different from baseline exercise (P<0.01); † Different from control group (P<0.01). detected by the ANOVA were located with Scheffe post hoc tests. The Pearson productmoment correlation coefficient was used. All of the tests were two tailed, and an alpha level of p<0.05 was regarded as statistically significant. sono state individuate con i test post hoc di Scheffe. È stato utilizzato il coefficiente di correlazione prodotto-momento di Pearson. Tutti i test effettuati sono stati test a due code ed è stato considerato statisticamente significativo un livello alpha P<0,05. Results Risultati Means and standard deviations for measures of body image, state anxiety and trait anxiety at baseline and week 8 for strength training group and control group are presented in Table III. The 2 (groups)×2 (pre- vs. post-test) general liner model revealed significant effects of group and time for body image, state anxiety and trait anxiety (p<0.05). These results indicate that strength training group experienced significant increases in body image from baseline (3.23±0.20) to week 8 (3.59±0.16), significant increases in State anxiety from baseline (36.40±10.32) to week 8 (31.55±8.21), also, significant increases in Trait anxiety from baseline (36.25±9.67) to week 8 (33.25±5.52). In addition, body image was significantly higher in strength training group compared to the control group (P<0.05) (Figure 1), as well as, State and Trait anxiety were significantly lower in strength training group when compared to the control group (p<0.05) (Figures 2, 3). As shown in Table II, significant effects of group and time for upper- and lower-body strength and hypertrophy were observed. Together, these results demonstrate that the eight-week circuit-strength training program was effective in improving upper- and lower-body strength and hypertrophy. Computation of Pearson’s product correlations indicated significant relationship between improvements in body image and decreases in state-trait anxiety in strength training group (r=0.521, P=0.018). No significant correlations emerged between changes Le medie e le deviazioni standard della valutazione della body image, dell’ansia di stato e dell’ansia di tratto basali e alla settimana 8 relative al gruppo di allenamento della forza e al gruppo di controllo sono presentate nella Tabella III. Il modello generale lineare 2 (gruppi)×2 (pre- vs. post test) ha mostrato effetti significativi del gruppo e del tempo sulla body image, sull’ansia di stato e sull’ansia di tratto (P<0,05). Questi risultati indicano che il gruppo di allenamento della forza ha registrato un miglioramento significativo della body image dal basale (3,23±0,20) alla settimana 8 (3,59±0,16), un miglioramento significativo dell’ansia di stato dal basale (36,40±10,32) alla settimana 8 (31,55±8,21) e anche un miglioramento significativo dell’ansia di tratto dal basale (36,25±9,67) alle 8 settimane (33,25±5,52). Inoltre, la body image è risultata significativamente maggiore nel gruppo di allenamento della forza rispetto al gruppo di controllo (P<0,05) (Figura 1) e, allo stesso tempo, l’ansia di stato e di tratto sono risultate significativamente più basse nel gruppo di allenamento della forza, se comparate al gruppo di controllo (P<0,05) (Figure 2, 3). Come mostrato nella Tabella II, sono stati osservati effetti significativi del gruppo e del tempo sulla forza della parte superiore e inferiore del corpo e sull’ipertrofia. Questi risultati nel complesso dimostrano che il programma di circuit training per la forza di otto settimane è stato efficace nel migliorare la forza della parte superiore e inferiore del corpo e l’ipertrofia. Il calcolo delle correlazioni prodotto di Pearson ha indicato una relazione significativa tra miglioramento della body image e diminuzioni nell’ansia di stato e di tratto nel gruppo di allenamento della forza (r=0.521, P=0,018). Non Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 303 RAHMANI-NIA Effects of strength training program on untrained students 3.7 45 3.6 40 3.4 3.3 3.2 20 10 3 5 Strength training Control 35 Week 8 Figure 3.—Trait anxiety at baseline and week 8 for strength training group and control group. Values expressed as mean ±SD. *Different from baseline exercise (P<0.01); † Different from control group (P<0.01). Figura 3. — Ansia di tratto basale e alla settimana 8 nel gruppo di allenamento della forza e nel gruppo di controllo. Valori espressi in media ±DS. * Diverso dall’esercizio di base (P<0,01); † Diverso dal gruppo di controllo (P<0,01). 30 Discussione 25 20 15 10 5 0 Control è emersa alcuna correlazione significativa tra le variazioni della body image e l’ansia di stato e di tratto con il miglioramento della forza della parte superiore e inferiore del corpo e dell’ipertrofia. *† 40 Strength training Baseline 50 45 0 Week 8 Figure 1.—Body image at baseline and week 8 for strength training group and control group. Values expressed as mean ±SD. *Different from baseline exercise (P<0.01); † Different from control group (P<0.01). Figura 1. — Body image basale e alla settimana 8 nel gruppo di allenamento della forza e nel gruppo di controllo. Valori espressi in media ±DS. * Diverso dall’esercizio di base (P<0,01); † Diverso dal gruppo di controllo (P<0,01). State anxiety 25 15 Baseline Strength training Baseline Control Week 8 Figure 2.—State anxiety at baseline and week 8 for strength training group and control group. Values expressed as mean ±SD. *Different from baseline exercise (P<0.01); † Different from control group (P<0.01). Figura 2. — Ansia di stato basale e alla settimana 8 nel gruppo di allenamento della forza e nel gruppo di controllo. Valori espressi in media ±DS. * Diverso dall’esercizio di base (P<0,01); † Diverso dal gruppo di controllo (P<0,01). in body image and state-trait anxiety with improving upper- and lower-body strength and hypertrophy. 304 30 3.1 2.9 *† 35 3.5 Trait anxiety Body image 50 *† 3.8 La Body image è un costrutto multidimensionale che comprende la percezione di sé e gli atteggiamenti nei confronti del proprio aspetto fisico 22. La body image ha ricevuto una crescente attenzione empirica e clinica 23, in parte grazie all’alta prevalenza di conferenze sul tema tra donne e uomini 24, 25. In entrambi i sessi, una body image negativa può generare molti problemi psicologici, compresi disordini alimentari 26, 27, depressione 28, ansia sociale 29, compromissione della funzione sessuale 30, scarsa autostima 31, e ridotta qualità della vita 32. Il nostro scopo è stato di analizzare se un programma di circuit training per la forza di 8 settimane potesse suscitare un effetto sulla forza muscolare, sull’ipertrofia, sulla body image e sull’ansia di stato e di tratto di uomini in età universitaria. Il presente studio ha dimostrato che: 1) la forza della parte superiore e inferiore del corpo e l’ipertrofia (massa muscolare di braccia e gambe) sono aumentate a seguito di un circuit training per la forza di 8 settimane; 2) la body image è migliorata a seguito di un circuit trai- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effects of strength training program on untrained students Discussion Body image is a multidimensional construct encompassing self-perceptions and attitudes regarding one’s physical appearance.22 Body image has received increasing empirical and clinical attention,23 in part because of the high prevalence of body-image conferences among females and males.24, 25 A negative body image can induce many psychological problems in both sexes, including eating disorders,26, 27 depression,28 social anxiety,29 impaired sexual functioning,30 poor self-esteem,31 and diminished quality of life.32 Our aim was to investigate whether an 8-week circuit ST program could affect muscular strength, hypertrophy, body image and state-trait anxiety in untrained college aged-men. This study demonstrates that 1) upper- and lower-body muscular strength and hypertrophy (arm and leg muscle mass) is increased after an 8-week circuit ST, 2) body image is improved after an 8-week circuit ST, and 3) state-trait anxiety is decreased after an 8-week circuit ST program. The finding that muscular strength is increased after an 8-week circuit ST program is consistent with previous studies indicating that chronic ST program increase upper- and lowerbody strength.3, 5, 12, 33 Also, upper- and lowerbody hypertrophy was significantly increased after circuit ST program as well as significant decrease was observed in body fat mass. These findings are consistent with previous studies showing significant improvement in body composition after long-term ST program.34-36 All of these changes, increased muscle strength, hypertrophy and decreased body fat mass, may help individual approximate their body ideals, thus improving body satisfaction. The findings of this study suggest that circuit ST program was significantly improved body satisfaction levels of untrained college aged-men. These changes didn’t observe for the matched control subjects. These findings are in line with previous studies that reported significant improvement in body image after ST program ranging from 6- to 16-week.5, 10, 13 The findings of our study showed that changes in body image didn’t significantly correlate with improvements in strength gains and changes in body composition. Some strengthtraining studies have found that body image improvements are related to strength gains 10 and changes in body composition e.g.,37, 38 whereas other studies have found no associations be- Vol. 64 - N. 3 RAHMANI-NIA ning per la forza di 8 settimane e 3) l’ansia di stato e di tratto è diminuita a seguito di un programma di circuit training per la forza di 8 settimane. La conclusione relativa all’aumento della forza muscolare a seguito di un circuit training per la forza di 8 settimane risulta coerente con gli studi precedenti che hanno indicato che un programma di allenamento costante della forza è in grado di aumentare la forza della parte superiore e inferiore del corpo 3, 5, 12, 33. Inoltre, l’ipertrofia della parte superiore e inferiore del corpo è risultata significativamente maggiore a seguito del programma di circuit training per la forza di 8 settimane, come si è riscontata una diminuzione significativa della massa grassa corporea. Questi risultati sono coerenti con gli studi precedenti che hanno mostrato un miglioramento significativo della composizione corporea a seguito di un programma di allenamento della forza a lungo termine 34-36. Tutte queste variazioni, il miglioramento della forza muscolare, dell’ipertrofia e la diminuzione della massa grassa corporea, possono aiutare l’individuo ad avvicinarsi al proprio modello fisico ideale e quindi ad aumentare la soddisfazione corporea. I risultati del presente studio indicano che il programma di circuit training per la forza ha significativamente migliorato i livelli di soddisfazione corporea di uomini in età universitaria. Questi cambiamenti non sono stati riscontrati nei soggetti del gruppo di controllo. Queste conclusioni sono in linea con gli studi precedenti che hanno segnalato un miglioramento significativo della body image a seguito di un programma di allenamento della forza che variava dalle 6 alle 16 settimane 5, 10, 13. I risultati del nostro studio hanno mostrato che le modifiche della body image non risultano significativamente correlate con i miglioramenti nell’acquisizione della forza e con i cambiamenti relativi alla composizione corporea. Alcuni studi concernenti l’allenamento della forza hanno riscontrato che i miglioramenti della body image sono legati all’acquisizione di forza 10 e ai cambiamenti nella composizione corporea, ad esempio 37, 38, mentre altri studi non hanno riscontrato alcuna correlazione tra cambiamenti della body image, forza 37, 38 e composizione corporea 39. É molto probabile che i cambiamenti fisici oggettivi (ad es. miglioramenti nell’acquisizione di forza,perdita di peso) rappresentino soltanto una categoria di variabili che possono influire sulla body image. Un altro insieme di variabili che potrebbe spiegare gli effetti dell’esercizio fisico sulla body image sono i cambiamenti nella percezione che la gente ha delle proprie caratteristiche fisiche. Il miglioramento della body image, a seguito del programma di allenamento della forza, può essere MEDICINA DELLO SPORT 305 RAHMANI-NIA Effects of strength training program on untrained students tween changes in body image, strength,37, 38 and body composition.39 It is most likely that objective physical changes (e.g., improvements in strength gains, weight loss) are just one category of variables that can influence body image. Another set of variables that might explain the effects of exercise on body image are changes in people’s perceptions of their physical characteristics. Improving body image after ST program may be related to the effects of ST on self-perceptions. Fox and Corbin 40 suggest that physical activity affects our physical self-perceptions, such as perceived physical strength and conditioning, which in turn impacts our physical self-worth and global self-esteem. Moreover, recently, Lubans et al.41 reported that resistance training programs may improve physical self-perception in adolescent girls. In everyday life, anxiety functions as a warning signal for often unspecified pending danger and serves as a prime for developing an adequate coping response. When anxiety becomes abnormally intense and/or prolonged, it may assume a pathological form, resulting in repressed thoughts, negative conditioned responses, counterproductive thought patterns, poor coping strategies, and increased sympathetic tone of the autonomic nervous system.42 Anxiety, a central construct in theories of personality and psychopathology, is generally conceived to have two major structural elements: state anxiety and trait anxiety. Whereas state anxiety refers to transitory unpleasant emotional states and associated activation of the autonomic nervous system, trait anxiety refers to stable individual differences in anxiety proneness in situations perceived as dangerous and threatening.43, 44 Although several instruments are available to assess anxiety, the State-Trait Anxiety Inventory (STAI) 20, 21 has been one of the most widely used assessment tools for both research and clinical purposes. In the current study, state and trait anxiety was significantly reduced after 8-week circuit ST program. Our findings are consistent with Williams and Cash 5 findings’, who reported 6-week circuit weight training reduced social physique anxiety. The findings of the current study suggest that chronic circuit ST can be used to potentially improve an individual’s state body image. These findings may have implications for individuals who are looking to improve their body image or who have high body image concerns, as participation in 8 week circuit ST program 306 legato agli effetti dell’allenamento della forza sulla percezione di sé. Fox e Corbin 40 hanno suggerito che l’attività fisica influisce sulla nostra percezione fisica, come sulla forza fisica percepita e sul condizionamento, che a sua volta influisce sulla nostra autostima fisica e sull’autostima complessiva. Inoltre, recentemente, Lubans et al. 41 hanno rilevato che i programmi di allenamento della resistenza possono migliorare la percezione fisica nelle ragazze adolescenti. Nella vita di tutti i giorni, l’ansia funziona come segnale di allarme per un pericolo incombente spesso non specificato e funge da base per sviluppare un’adeguata reazione di coping. Nel momento in cui l’ansia diventa intensa in modo anormale e/o prolungata, può assumere una forma patologica risultante in pensieri repressi, risposte condizionate negative, schemi di pensiero controproducenti, scarse strategie di coping e aumento del tono simpatico del sistema nervoso autonomo 42. L’ansia, un costrutto centrale nelle teorie della personalità e della psicopatologia, è generalmente concepita per avere due elementi strutturali principali: ansia di stato e ansia di tratto. Mentre l’ansia di stato si riferisce a spiacevoli stati emotivi transitori e è associata all’attivazione del sistema nervoso autonomo, l’ansia di tratto si riferisce a differenze individuali stabili nell’essere predisposti all’ansia quando ci si trova in situazioni percepite come pericolose e minacciose 43, 44. Nonostante siano disponibili diversi strumenti per valutare, il questionario di autovalutazione per l’ansia di stato e di tratto (STAI) 20, 21 è stato uno degli strumenti di valutazione maggiormente utilizzati sia per la ricerca sia per scopi clinici. Nel presente studio l’ansia di stato e di tratto sono risultate significativamente inferiori a seguito del programma di circuit training per la forza di 8 settimane. Le nostra conclusioni sono coerenti con le conclusioni tratte da Williams Cash 5, che hanno rilevato una riduzione dell’ansia fisica sociale a seguito di un circuit training con i pesi di 6 settimane. Le conclusioni del presente studio indicano che un circuit training costante per la forza può essere utilizzato per migliorare potenzialmente il livello individuale di body image. Queste conclusioni possono avere delle implicazioni sugli individui che stanno cercando di migliorare la propria body image o che si preoccupano notevolmente della body image, dato che la partecipazione a un programma di circuit training della forza di 8 settimane può avere come risultato un miglioramento della body image. L’allenamento regolare della forza può essere utilizzato come opzione di trattamento per migliorare la body image o insieme ad altre forme di trattamento, in particolare con gruppi noti per provare una MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effects of strength training program on untrained students may result in a positive improvement in body image. Regular strength training may be used as an option for treatment to improve body image, or in conjunction with other forms of treatment, in particular with groups known to experience poor body image (e.g., overweight individuals, young women, individuals with bulimia nervosa). Future research should examine the effects of chronic strength training on body image in other populations (e.g., women, children, etc) to determine if other groups also benefit from a chronic strength training. Further research should also examine the effect of resistance training with different intensities on body image. Finally, investigation of the mechanisms of state body image changes as a result of chronic strength training could be investigated. Conclusions The current study examined the effect of an 8-week circuit ST program on muscular strength, hypertrophy, body image and state-trait anxiety in untrained college aged-men. The findings from the current study supported the hypotheses, with participation in the 8-week circuit ST program associated with decreases in the statetrait anxiety and increases in body satisfaction, also, change in muscular strength and hypertrophy. These finding are important as participation in circuit ST program may have positive implications for participants regarding body image attitudes and state-trait anxiety. These findings have practical implications as they could be used to help individuals experience a positive improvement in body image variables with participation in circuit ST program. References/Bibliografia 1) Rodin J. Reviving Ophelia.New York: Ballatine Books, 1994. 2) Thompson JK, Heinberg LJ. Preliminary test of two hypothesis of body image disturbance. Int J Eating Disor 1993;14:59-63. 3) Depcik E, Williams L. Weight training and body satisfaction of body-imagedisturbed college women. J Appl Sport Psychol 2004;16:287-99. 4) Martin Ginis KA, Eng JJ, Arbour KP, Hartman JW, Philips SM. Mind over muscle? Sex differences in the relationship between body image change and subjective and objective physical changes following a 12-week strength-training program. Body Image 2005;2:363-72. 5) Williams PA, Cash TF. The effects of a circuit weight training program on the body images of college students. Int J Eating Disor 2001;30:75-82. Vol. 64 - N. 3 RAHMANI-NIA scarsa body image (ad es., individui in sovrappeso, giovani donne, individui affetti da bulimia nervosa). Le ricerche future dovrebbero esaminare gli effetti dell’allenamento costante della forza sulla body image di altre popolazioni (ad es., donne, bambini, ecc.) al fine di determinare se anche altri gruppi traggono beneficio dall’allenamento costante della forza. Le ricerche future dovrebbero anche esaminare gli effetti sulla body image dell’allenamento della resistenza in base a diversi livelli di intensità. Infine, potrebbero essere analizzati i meccanismi legati ai cambiamenti nello stato della body image che risultano a seguito dell’allenamento costante della forza. Conclusioni Il presente studio esamina gli effetti di un programma di circuit training della forza di 8 settimane sulla forza muscolare, sull’ipertrofia, sulla body image e sull’ansia di stato e di tratto in uomini in età universitaria. I risultati del presente studio hanno supportato le ipotesi, tramite la partecipazione di un programma di circuit training della forza di 8 settimane, associate a una diminuzione dell’ansia di stato e di tratto e a un aumento della soddisfazione corporea oltre ai cambiamenti nella forza muscolare e nell’ipertrofia. Questi risultati risultano importanti in quanto la partecipazione ad un programma di circuit training della forza può avere implicazioni positive per i partecipanti riguardo all’atteggiamento verso la body image e l’ansia di stato e di tratto. Questi risultati hanno implicazioni pratiche in quanto possono essere utilizzati per aiutare gli individui a sperimentare un miglioramento delle variabili legate alla body image tramite la partecipazione a un programma di circuit training per la forza. 6) Bartlewski P, Van Raalte J, Brewer BW. Effects of aerobic exercise on the social physique anxiety and body esteem of female college students. Women Sport Physical Activity J 19965:49-62. 7) Caruso CM, Gill DL. Strengthening physical self-perceptions through exercise. J Sports Med Physical Fit 1992;32:41427. 8) Davis C, Cowles M. Body image and exercise: A study of relationships and comparisons between physically active men and women. Sex Roles 1991;25, 33-44. 9) Skrinar GS, Bullen BA, Cheek JM, McArthur JW, AND Vaughn LK. Effects of endurance training on body consciousness in women. Perceptual and Motor Skills 1986;62:483-90. 10) Tucker LA, Mortell R (). Comparison of the effects of walking and weight training programs on body image in middleaged women: An experimental study. Am J Health Promotion 1993;8:34-42. MEDICINA DELLO SPORT 11) Trujillo M. The effect of weight training and running exercise intervention programs on the self-esteem of college women. Int J Sports Psychology 1983;14:162-73. 12) Martin KA, Lichtenberger C M. Fitness enhancement and body image change. In: Cash TF, Pruzinsky AT, editors. Body image: A handbook of theory, research, and clinical practice. New York, NY: Guilford Press; 2002. p. 414-21. 13) Tucker LA. Effect of weight training on body attitudes: Who benefit most? J Sports Med 1987;27:70-8. 14) Faigenbaum AD. Strength training for children and adolescents. Clin Sports Med 2000;19:593-619 . 15) Stratton G, Jones M, Fox KR, Tolfrey K, Harris J, Maffulli N et al. BASES position statement on guidelines for resistance exercise in young people. J Sports Sci 2004;22:383-90. 16) ACSM’s guidelines for exercise testing 307 RAHMANI-NIA and prescription. 7th edition. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins. 17) Rahimi R, Faraji H, SheikholeslamiVatani D , Qaderi M. Creatine Supplementation Alters the Hormonal Response to Resistance Exercise. Kinesiology 2010;42:136-43. 18) Evans N. Bodybuilding anatomy. Human Kinetics; 2006. 19) Cash TF. Cognitive-behavioral perspective s o n body image. In: Cash TF, Pruzinsky T, editors. Body image: A handbook of theory, research, and clinical practice. New York, NY: Guilford Press; 2002. p. 38-46. 20) Spielberger CD. Manual for the StateTrait Anxiety Inventory (Self-Evaluation Questionnaire). Palo Alto, CA: Consulting Psychologists Press; 1970. 21) Spielberger CD. Manual for the StateTrait Anxiety Inventory STAI (Form Y). Palo Alto, CA: Consulting Psychologists Press; 1983. 22) Cash TF, Morrow JA, Hrabosky JI, Perry AA. How has body image changed? A cross-sectional investigation of colloge women and men from 1983 to 2001. J Consulting Clinical Psychology 2004;72:1081-9. 23) Cash TF, Pruzinsky T, editors. Body image: A handbook of theory, research, and clinical practice. New York, NY: Guilford Press; 2002. 24) Cash TF. Women’s body images. In: Wingood G, Di-Clemente R, editors. Handbook of women’s sexual and reproductive health. New York, NY: Plenum; 2002. p. 175-94. 25) Striegel-Moore RH, Silberstein LR, Rodin J. Toward an understanding of risk factors for bulimia. Am Psychologist 1986;41:246-59. 26) Cash TF, Deagle EA. The nature and extent of body-image disturbances in anorexia nervosa and bulimia ner- Effects of strength training program on untrained students vosa: A meta-analysis. Int J Eating Disor 1997;22:107-25. 27) Stice E. Risk and maintenance factors for eating pathology: A meta-analytic review. Psychological Bulletin 2002;128:825-48. 28) Noles SW, Cash TF, Winstead BA. Body image, physical attractiveness, and depression. J Consulting Clin Psychology 1985;53:88-94. 29) Cash TF, Fleming EC. Body image and social relations. Cash TF, Pruzinsky T, editors. Body image: A handbook of theory, research, and clinical practice. New York, NY: Guilford Press; 2002. 30) Wiederman MW. Body image and sexual functioning. Cash TF, Pruzinsky T, editors. Body image: A handbook of theory, research, and clinical practice. New York, NY: Guilford Press; 2002. p. 287-94. 31) Powell MR, Hendricks B. Body schema, gender, and other correlates in nonclinical populations. Genetic, Social, and General Psychology Monographs 1999;125:333-412. 32) Cash TF, Fleming EC. The impact of body-image experiences: Development of the Body Image Quality of Life Inventory. Int J Eating Disor 2002;31:455-60. 33) Rahimi R, Behpur N. The effects of plyometric, weight and plyometricweight training on anaerobic power and muscular strength. Facta Univ Phys Educ Sport 2005;3:81-91. 34) Campbell WW, Crim MC, Young VR et al. Effects of resistance training and dietary protein intake and protein metabolism in older adults. Am J Physiol 1995;268:E1143-E53. 35) Gettman LR, Pollock ML. Circuit weight training: A critical review of its physiological benefits. Phys Sports Med 1981;9:44-60. 36) Rahimi R. Effect of moderate and high intensity weight training on the body composition of overweight men. Facta Univ Phys Educ Sport 2006;4:93-101. 37) Shaw JM, Ebbeck V, Snow CM. Body composition and physical self-concept i n older women. Journal of Women & Aging 2000;12:59-75. 38) Tucker L A, Maxwell K. Effects of weight training on the emotional wellbeing and body image of females: Predictors of greatest benefit. Am J Health Promotion 1992;6:338-44. 39) McAuley E, Marquez DX, Jerome J, Blissmer B, Katula J. Physical activity and physique anxiety in older adults: Fitness, and efficacy influences. Aging and Mental Health 2002;6:222-30. 40) Fox KR, Corbin CB. The physical self-perception profi le manual. In: Fox KR, editor. PRN monograph. DeKalb, IL: Northern Illinois University Office for Health Promotion; 1990. p. 1 e19. 41) Lubans DR, Elroy J. Aguiar, Callister R. The effects of free weights and elastic tubing resistance training on physical self-perception in adolescents. Psychol Sport Exerc 2010;11:497-504. 42) Craig KJ, Brown KJ, Baum A. Environmental factors in the etiology of anxiety. Available at: http://www.acnp.org/G4/ GN401000127/CH125.html, 2000. 43) Spielberger CD, Krasner S. The assessment of state and trait anxiety. In R. Noyes, M. Ross, & G. D. Burrows (Eds.), Handbook of anxiety, Vol. 2: Classification, etiological factors and associated disturbances (pp. 31-51). New York: Elsevier, 1988. 44) Spielberger CD, Sydeman SJ. StateTrait Anxiety Inventory and State-Trait Anger Expression Inventory. In: Maurish ME, editor. The use of psychological testing for treatment planning and outcome assessment. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum; 1994. p. 292-321. Acknowledgments.—The authors are grateful to the subjects who participated in this study. All authors equally contributed to this paper. Received on March 7, 2011. - Accepted for publication on September 15, 2011. Corresponding author: R. Rahimi, Department of Physical Education and Sport Science, University of Kurdistan, Sanandaj, P.O. Box: 416, 66177-15175, Iran. E-mail: [email protected] 308 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Orthopedic area Area ortopedica MED SPORT 2011;64:309-15 Bone grafts in sports traumatology Innesti ossei in traumatologia sportiva V. C. FRANCAVILLA, V. TRIOLO, R. SUTERA, A. QUATTROCCHI, A. IOVANE, G. FRANCAVILLA Unit of Sports Medicine, University of Palermo, Palermo, Italy SUMMARY The purpose of this paper is to verify whether the enormous advances that are spoken of in the field of bone grafts, micro-surgery and tissue engineering really do exist and whether they can be used in sports traumatology to obtain faster cure, but above all to obtain, in the field of previously untreatable bone lesion repair, an acceptable consolidation with a good revival of physical activity. In this trial we briefly describe the different types of grafts with their respective advantages and disadvantages; an analysis is then presented of the effectiveness of grafts in 9 sporting patients suffering from injuries with loss of bone substance and assessed 3, 6 and 9 months after the operation. Key words: Exercise - Athletic injuries - Microsurgery. RIASSUNTO In questo lavoro si è pensato di verificare se gli enormi progressi di cui si parla nell’ambito degli innesti ossei, della microchirurgia e dell’ingegneria tessutale esistano realmente e se dunque possano essere utilizzati nella traumatologia sportiva per ottenere una più rapida guarigione, ma soprattutto per ottenere nell’ambito delle riparazioni di lesioni ossee prima non trattabili un’accettabile consolidazione con una buona ripresa dell’attività fisica In questo trial vengono descritti brevemente i diversi tipi di innesti con relativi vantaggi e svantaggi, poi viene proposta un’analisi misurata sull’efficacia degli innesti in 9 pazienti sportivi affetti da lesioni con perdita di sostanza ossea e valutati dopo 3, 6 e 9 mesi dall’intervento. Parole chiave: Esercizio fisico - Traumi sportivi - Microchirurgia. A bone graft is a transfer of bone tissue to a site in which there has been a loss of substance. The bone graft can be obtained from the same patient, an autologous or autograft, from another individual of the same species, a homologous or allograft, or from an individual of a different species, a heterologous or xenograft.1 Today the most commonly used graft is the autologous graft although there is an increase in demand for homologous and heterologous grafts. For the latter two complications such as the transmission of infectious diseases, the lack Vol. 64 - N. 3 L ’innesto osseo è un trasferimento di tessuto osseo in una sede in cui vi è stata una perdita di sostanza ossea. L’innesto osseo può essere ottenuto dallo stesso paziente, autologo o “autograft”, da altro individuo della stessa specie, omologo o “allograft”, da individuo di specie diversa, eterologo o “xenograft” 1. Oggi l’innesto più utilizzato è quello autologo, anche se aumentano le richieste per gli innesti omologhi ed eterologhi. Per questi ultimi due vi sono delle complicanze come la trasmissione di malattie infettive, la mancanza di istocompatibilità e la vascolarizzazione inefficiente 2. MEDICINA DELLO SPORT 309 FRANCAVILLA Bone grafts in sports traumatology of histocompatibility and inefficient vascularisation may be observed.2 In recent times tissue engineering has also made progress, proposing materials that are more and more bone-like to associate with stem cells and growth factors. These materials which have proved absolutely adaptable to various bone repair situations tend to be increasingly used owing to the scarsity of homologous grafts and the clearly limited availability of autologous grafts. The success of any graft technique depends on adequate revascularisation of the recipient site. Any circumstance that reduces the blood flow of the recipient site (ischaemia of the recipient site for the first operation, trauma, radiation, infections, excessive mobility of the fracture site) will reduce the possibility of successfully incorporating the graft. Basic knowledge of the anatomy and vascularisation of bone as well as the physiological consolidation process are fundamental if the use of bone grafts in clinical practice is to be fully understood. Anche l’ingegneria tissutale negli ultimi tempi ha avuto molti progressi proponendo materiali sempre più simili all’osso da associare con cellule staminali e fattori di crescita. Questi materiali che si sono dimostrati assolutamente adattabili in diversi quadri di riparazione ossea tendono ad essere sempre più utilizzati a causa della scarsità dei trapianti omologhi e della disponibilità forzatamente limitata dei trapianti autologhi. Il successo di qualsiasi tecnica di innesto dipende dall’adeguata rivascolarizzazione del sito ricevente. Qualsiasi circostanza che riduca il flusso ematico del sito ricevente (ischemia del sito ricevente per il primo intervento, trauma, radiazioni, infezioni, eccessiva mobilità del sito di frattura) diminuirà le possibilità di successo dell’incorporazione dell’innesto. È fondamentale una conoscenza di base dell’anatomia e della vascolarizzazione dell’osso, nonché del fisiologico processo di consolidazione per poter comprendere l’utilizzo degli innesti ossei nella pratica clinica. On the subject of bone tissue Bone is not an inert tissue but undergoes constant remodelling in response to various biomechanical stimuli and it is profusely vascularised. Bone consists of intercellular substance and cells: osteoblasts and osteoclasts.3 Osteoblasts synthesise bone matrix proteins and activate the mineralisation process while osteoclasts are the cells responsible for resorption and behave like macrophages. The intercellular substance consists of collagen fibres, amorphous substance and mineral salts. The amorphous substance consists of polymers of hyaluronic acid, water and a few electrolytes. The mineral constituents of the intercellular substance are represented by calcium, phosphorus, sodium, chlorine and fluorine, they are arranged in hydroxyapatite crystals that lie adjacent to collagen fibres. In lamellar bone the lamellae are organised into structures called osteones where we find the Haversian canal with lamellae arranged around it concentrically. In terms of macrostructure we distinguish between spongy and compact bone tissue. The outer surface of bone is lined by a fibrous membrane, the periostium, made up of an external layer rich in fibrous sheathes and an internal layer that abounds in fibroblasts, osteoblasts and osteoprogenitor cells. Bone is vascularised through the nutrient ar- 310 In tema di tessuto osseo L’osso non è un tessuto inerte ma è un tessuto in continuo rimodellamento in risposta a svariati stimoli biomeccanici ed è riccamente vascolarizzato. L’osso è costituito da sostanza intercellulare e da cellule: osteoblasti e osteoclasti 3. Gli osteoblasti sintetizzano le proteine della matrice ossea ed attivano il processo di mineralizzazione mentre gli osteoclasti sono le cellule responsabili del riassorbimento che si comportano come macrofagi. La sostanza intercellulare è costituita da fibre collagene, sostanza amorfa e sali minerali. La sostanza amorfa è costituita da polimeri di acido ialuronico, acqua e pochi elettroliti. I costituenti minerali della sostanza intercellulare sono rappresentati da calcio, fosforo, sodio, cloro e fluoro, essi si dispongono in cristalli di idrossiapatite che si dispongono a ridosso delle fibre collagene. Nell’osso lamellare le lamelle si organizzano in strutture dette “osteoni”, in cui troviamo il canale di Havers e le lamelle disposte intorno in maniera concentrica. Come macrostruttura distinguiamo il tessuto osseo spugnoso e il tessuto osseo compatto. La superficie esterna dell’osso è ricoperta da una membrana di natura fibrosa, il periostio, formato da uno strato esterno, ricco di fasci fibrosi, e uno strato interno, ricco di fibroblasti, osteoblasti e cellule osteoprogenitrici. L’osso viene vascolarizzato attraverso l’arteria MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bone grafts in sports traumatology FRANCAVILLA tery, the periosteal vessels of the diaphysis and the metaphyseal-epiphyseal periosteal vessels. nutritizia, i vasi periostei della diafisi e i vasi periostei metafisi – epifisari. Aim of the paper Scopo del lavoro The aim is to assess the different types of grafts with their advantages and disadvantages, to verify the effectiveness of grafts in sports people with bone lesions or breakages that are hard to consolidate, but above all the aim is to attempt to evaluate whether such patients can return to sporting activity in relatively short times following these invasive surgical procedures. We are aware that bone grafts, whether they are autologous, homologous, vascularised or non-vascularised are divided into: spongy, cortical and cortical spongy; the type of choice is related to the immediate restoral of physiological blood flow so as to permit the survival of the graft cell.1 The grafting of spongy fresh autologous and, to a lesser extent, cortical bone (Figure 1) remains the gold standard as it possesses the best osteoconductive and osteogenetic properties and is therefore moderately osteoinductive. Autologous cortical spongy grafts are rapidly revascularised and are also without immunogenicity so there is no risk of transmitting infection. These grafts are taken from the iliac crest, from the ribs or from other sites. The use of autologous bone has a number of disadvantages: the availability of tissue is inevitably limited; in cases in which the operation has to be repeated it is often not possible to obtain material from the same donor site; complications related to the longer operation times and the comorbidity of the sampling zone, with Si intende valutare i diversi tipi di innesti con i loro vantaggi e svantaggi, di verificare l’efficacia degli innesti negli sportivi con lesioni ossee o fratture difficilmente consolidabili, ma soprattutto si cercherà di valutare se questi pazienti sportivi in seguito a queste procedure chirurgiche invasive possano in tempi relativamente brevi ritornare a praticare lo loro attività sportiva. Noi sappiamo che gli innesti ossei sia che siano autologhi, omologhi, vascolarizzati e non vascolarizzati si distinguono in: spugnosi, corticali e cortico-spugnosi; il tipo di scelta è collegato a un immediato ripristino del fisiologico flusso sanguigno in modo da consentire la sopravvivenza della cellula dell’innesto 1. L’innesto di osso autologo fresco spongioso (Figura 1) e, in grado minore, corticale rappresenta tuttora il “gold standard”, in quanto possiede le migliori proprietà osteoconduttive ed osteogeniche, è moderatamente osteoinduttivo. Gli innesti cortico-spongiosi autologhi vengono rapidamente rivascolarizzati ed inoltre sono privi di immunogenicità e del rischio di trasmissione di infezioni. Questi innesti sono prelevati dalla cresta iliaca, dalle coste o da altre sedi. Ma il prelievo autologo comporta alcuni svantaggi: la disponibilità di tessuto è forzatamente limitata; in caso di reintervento, spesso non è possibile ottenere materiale dalla stessa sede donatrice; complicanze legate all’allungamento dei tempi di intervento e alla comorbilità della zona di prelievo, con conseguente aumento del Figure 1.—Spongy autologous bone graft. Figura 1. — Innesto osseo autologo spongioso. Figure 2.—Homologous bone graft. Figura 2. — Innesto osseo omologo. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 311 FRANCAVILLA Bone grafts in sports traumatology consequent increase in bleeding, pain and risk of infection at the donor site; increase in hospitalisation time and costs4. A homologous bone graft taken from a cadaver (Figure 2) has the advantage that there is a ready supply of graft material in adequate quantities in various forms and dimensions, morbidity related to autologous material can be avoided and surgical times reduced. On the other hand the disadvantages are: the need for processing (potentially pathogenic for the transmission of infectious diseases), the high costs and the absence of osteogenic activity.5 Many experimental studies have shown that non-vascularised bone grafts are more effective when they are associated with platelet gel rich in growth factors and bone marrow stem cells.6 Bone marrow injection helps the cure because of the osteogenic effects of the osteoblastic mesenchymal cells and the osteoinductive effects of cytokines and growth factors.7 Our series also shows that the use of this technique brings cures and consolidations in patients who had been refractory to previous therapies. An analysis of the literature shows that great success has been achieved with vascularised grafts (vascularised fibula, iliac crest, distal radius),8 because they keep the bone tissue live in the new site by reducing necrosis; so they have faster consolidation, they retain bone characteristics (strength, durability and elasticity), there is a better response to stresses (in fact the incidence of stress fractures is reduced), cure is good even in adverse circumstances (irradiated tissues, adherences, avascular bone).9 This technique is, however, confined to specialist microsurgery and reconstructive surgery centres and it is only indicated in serious post-traumatic or tumoral post-resection losses of bone substance.10 Bone substitutes, substances designed to be structurally similar to human bone, are increasingly used today. They are synthesised in the laboratory or obtained from processes using animal or vegetable products. They possess excellent osteoconductive capacities. They are often used as scaffolds enriched by growth factors and stem cells.11 These materials, which have proved to be absolutely suitable for various types of “bone repairs”, will tend to come more and more into use owing to the scarsity of homologous transplants and the inevitably limited supply of autologous grafts. 312 sanguinamento, dolore e rischio di infezione della sede donatrice; incremento del tempo di ospedalizzazione e dei costi 4. L’innesto osseo omologo prelevato da cadavere (Figura 2) presenta come vantaggi la pronta disponibilità di innesti in quantità adeguate in varie forme e dimensioni, la possibilità di evitare la morbilità connessa con il prelievo autologo e la riduzione dei tempi chirurgici. Gli svantaggi invece sono: la necessità di processazione (sono potenzialmente patogeni per la trasmissione di malattie infettive), i costi elevati e l’assenza di attività osteogenica 5. Molti studi sperimentali hanno dimostrato come gli innesti ossei non vascolarizzati hanno una migliore efficacia quando sono associati a gel piastrinico ricco di fattori di crescita e alle cellule staminali midollari 6. L’iniezione di midollo favorisce la guarigione per gli effetti osteogenici delle cellule mesenchimali osteoblastiche e per gli effetti osteoinduttivi delle citochine e dei fattori di crescita 7. Anche la nostra casistica dimostra come l’utilizzo di questa tecnica permette di ottenere guarigioni e consolidazioni in pazienti refrattari alle precedenti terapie. Dall’analisi di alcuni dati bibliografici esaminati emerge che grandi successi si sono ottenuti con gli innesti vascolarizzati (perone vascolarizzato, cresta iliaca, radio distale) 8, in quanto mantengono il tessuto osseo vivo nel nuovo alloggio riducendone la necrosi; dunque hanno una più rapida consolidazione, mantengono le caratteristiche dell’osso (resistenza, durezza ed elasticità), si ha una migliore risposta agli stress (infatti l’incidenza di fratture da stress è ridotta), si ha una buona guarigione anche in circostanze avverse (tessuti irradiati, aderenze, osso avascolare) 9. Questa tecnica però è riservata a centri specialistici di microchirurgia e chirurgia ricostruttiva, è indicata solo nelle gravi perdite di sostanza ossea post-traumatica o post-resezione tumorale 10). Oggi sempre più utilizzati sono i sostituti ossei, sostanze che intendono essere strutturalmente simili all’osso umano. Sono sintetizzati in laboratorio oppure sono ottenuti con lavorazioni da prodotti animali o vegetali. Hanno ottime capacità osteoconduttive. Spesso sono utilizzati come scaffold arricchiti da fattori di crescita e cellule staminali 11.Questi materiali che si sono dimostrati assolutamente adattabili in diversi tipi di “riparazioni ossee” tenderanno ad essere sempre più utilizzati a causa della scarsità dei trapianti omologhi e della disponibilità forzatamente limitata dei trapianti autologhi. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bone grafts in sports traumatology FRANCAVILLA Materials e methods Materiali e metodi This research was carried out at our University’s Department of Sports Medicine between January 2010 and March 2011 on 9 sports patients who gave us their consent. They had previously been treated mainly with non-vascularised autologous bone grafts, bone substitutes, stem cells, growth factor rich platelet gel. The following patients suffering from various conditions were assessed: 4 patients with scaphoid pseudarthrosis (2 boxers, 1 basketball player, 1 girl volleyball player); 2 patients with diaphyseal pseudarthrosis (1 cyclist with tibial diaphyseal pseudarthrosis and 1 pollvaulter with humeral diaphyseal pseudarthrosis); 2 patients with tibial plateau fractures (1 cyclist and 1 footballer); 1 motocyclist with a tibial fracture and loss of bone substance. The 9 patients were followed up after the graft, the immediate results and those at 3, 6 and 9 months after the operation being assessed in outpatient examinations. The 4 patients suffering from scaphoid pseudarthrosis were treated with the Matti-Russe operation using a graft taken from the distal epiphysis of the radius. Long-term results were good with good consolidation after about 2 months of immobilisation in a cast brace, and functional recovery was good in agreement with the results described in the literature. In outpatient examinations the patients reported a reduction in both spontaneous and movement pain and a reduction in functional limitations; X-ray controls showed the formation of progressive bone callus. The 2 patients with diaphyseal pseudarthrosis were treated with autologous grafts and growth factors; the operation consisted of freshening the pseudarthrosis focus, freeing the marrow cavity, carrying out decortication, filling the pseudarthrosis focus with bone fragments and growth factors and, finally, stabilising everything with a plate; a compression dressing or cast brace was then prepared; over time bone callus formed to the point of achieving good bone stability. The cyclist with diaphyseal pseudarthrosis of the tibia required a few cycles of magnetotherapy to speed up the ossification process, the patient with humeral pseudarthrosis on the other hand developed elbow stiffness which was resolved with shock waves cycles. Outpatient controls showed the clinical and radiographic improvement of the lesion. La nostra ricerca è stata effettuata presso il Dipartimento di Medicina dello Sport della nostra università dal gennaio 2010 al marzo 2011 su 9 pazienti sportivi, che hanno dato il loro consenso, trattati precedentemente principalmente con innesti ossei autologhi non vascolarizzati, sostituti ossei, cellule staminali, gel piastrinici ricchi di fattori di crescita. Sono stati valutati i seguenti pazienti affetti da diverse patologie: 4 pazienti con pseudoartrosi di scafoide (2 pugili, 1 giocatore di basket, 1 giocatrice di pallavolo); 2 pazienti con pseudoartrosi diafisaria ( 1 ciclista con pseudoartrosi di di diafisi di tibia e 1 atleta di salto con l’asta con pseudoartrosi di diafisi di omero); 2 pazienti con fratture di piatto tibiale (1 ciclista e 1 giocatore di calcio); 1 motociclista con frattura di tibia con perdita di sostanza ossea. I 9 pazienti sono stati seguiti dopo l’intervento di innesto, valutando i risultati immediati e a distanza di 3, 6 e 9 mesi tramite le visite ambulatoriali. I 4 pazienti affetti da pseudoartrosi di scafoide sono stati trattati con intervento di Matti-Russe con innesto prelevato dalla epifisi distale di radio. I risultati a distanza sono stati buoni con una buona consolidazione dopo circa 2 mesi di immobilizzazione con apparecchio gessato, e una buona ripresa funzionale, in accordo ai risultati descritti nella letteratura. Ai controlli ambulatoriali i pazienti riferivano una diminuizione del dolore sia spontaneo che ai movimenti e una diminuizione della limitazione funzionali; anche i controlli Rx-grafici hanno mostrato la formazione di callo osseo progressiva. I 2 pazienti con pseudoartrosi diafisaria sono stati trattati con innesti autologhi e fattori di crescita; l’intervento è consistito nella cruentazione del focolaio di pseudoartrosi, nel liberare il canale midollare, eseguire la decorticazione, riempire il focolaio di pseudoartrosi con frammenti ossei e fattori di crescita e infine stabilizzare tutto con una placca; poi è stata confezionata una fasciatura compressiva o un apparecchio gessato; col tempo si è avuta la formazione di un callo osseo fino ad una buona stabilità dell’osso. Il ciclista con pseudoartrosi diafisaria di tibia ha necessitato di alcuni cicli di magnetoterapia per accelerare il processo di ossificazione, il paziente con pseudoartrosi di omero invece ha sviluppato una rigidità al gomito risoltasi con alcuni cicli di onde d’urto. Ai controlli ambulatoriale si è valutata il miglioramento sia clinico che radiografico della lesione. I 2 pazienti con fratture di piatto tibiale sono Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 313 FRANCAVILLA Bone grafts in sports traumatology The 2 patients with tibial plateau fractures were treated surgically by elevating the tibial plateau to restore the joint surface, and replacing the elevation-derived loss of spongy bone with bone substitute, everything being then stabilised with plates or pins. After the operation the thigh and foot were immobilised for 30-35 days. Results were good with good consolidation and good functional recovery. Later controls evidenced the full functional recovery of the two patients with absence of pain and no movement limitation. The patient with post-traumatic fracture and loss of bone substance was treated with bone substitute and osteosynthesis with plate and pins. In this case too the bone substitute was used to fill the bone gap and good bone continuity was restored. The controls made it possible to note a very slight formation of bone callus at 3 months, more visible at 6 months and almost complete at 9 months; in this case the recovery was slower and loading gradual and progressive. The results were therefore satisfactory with good consolidation and good recovery of physical activity. The patients had to carry out intense physiotherapy and motor re-education before resuming sporting activity. stati trattati chirurgicamente con risollevamento del piatto tibiale per ripristinare la superficie articolare, e riempimento della perdita di spongiosa, che ne derivava dal sollevamento, con sostituto osseo, il tutto è stato poi stabilizzato con placche o viti. Dopo l’intervento è stata fatta un’immobilizzazione femoro-podalica per 30-35 giorni. I risultati sono stati buoni con una buona consolidazione e una buona ripresa funzionale. I controlli successivi hanno permesso di valutare il pieno recupero funzionale dei due pazienti con assenza di dolore e limitazione dei movimenti. Il paziente con frattura post-traumatiche con perdita di sostanza ossea è stato trattato sostituto osseo e osteosintesi con placca e viti. Anche in questo caso il sostituto ha riempito il gap osseo ripristinando una buona continuità ossea. I controlli hanno permesso di valutare una lievissima formazione di callo osseo a 3 mesi, più visibile a 6 mesi e quasi completa a 9 mesi; in questo caso la ripresa è stata più lenta e il carico è stato gradualee progressivo. I risultati dunque si sono dimostrati soddisfacenti con una buona consolidazione e una buona ripresa dell’attività fisica. I pazienti hanno dovuto effettuare una intensa fisioterapia e rieducazione motoria prima di poter riprendere l’attività sportiva. Conclusioni Conclusion Bone grafts are commonly used today and represent a widely accepted surgical technique, especially for those bone lesions that are hard to consolidate. We have assessed various types of bone grafts, each of which presented positive effects and, on occasion, disadvantages. We have seen that graft effectiveness depends on the right choice of graft on the basis of patient condition, the seriousness of the loss of bone substance and the characteristics of the recipient site. It has also been shown that bone grafts are very useful in sports traumas because they offer a good cure in lesions that are difficult to consolidate with traditional techniques, in spite of the fact that recovery times remain long. The objective for the future is to improve surgical techniques, reduce complications and improve results, accelerating consolidation times and endeavouring to restore normal patient activities in the shortest time possible. 314 Gli innesti ossei sono oggi molto usati e rappresentano una metodica chirurgica ampiamente accettata soprattutto per quelle lesioni ossee difficilmente consolidabili. Abbiamo visionato e valutato diversi tipi di innesti ossei, ognuno dei quali presenta effetti positivi e a volte svantaggi. Abbiamo visto come l’efficacia dell’innesto dipenda dalla giusta scelta dell’innesto in base alle condizioni del paziente, alla gravità della perdita di sostanza ossea e alle caratteristiche del sito ricevente. È stato inoltre dimostrato come gli innesti ossei sono molto utili nei traumi degli sportivi in quanto permettono una buona guarigione in lesioni difficilmente consolidabili con le tecniche tradizionali, nonostante i tempi di recupero rimangono ancora lunghi. Obiettivo per il futuro è quello di migliorare le tecniche chirurgiche, diminuire le complicanze e migliorare i risultati, accelerando i tempi della consolidazione e cercando di ripristinare le normali attività del paziente nel più breve tempo possibile. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Bone grafts in sports traumatology References/Bibliografia 1) Finkemeier CG. Bone-grafting and bone-graft substitutes. J Bone Joint Surg (American) 2002;84:454-64. 2) Causero A, Beltrame A, Campailla E. Introduzione e generalità sui trapianti omoplastici nella chirurgia ricostruttiva del ginocchio. G.I.O.T 2005;S566-S573. 3) Balboni G et al. Anatomia Umana; volume 1, Edi-ermes, terza edizione 2000; cap 2: 21-7. 4) Linee guida, ad uso delle banche di tessuto musolo-scheletrico, per la valutazione dell’appropriatezza della richiesta di osso umano, dei suoi derivati FRANCAVILLA sostituti; componenti del gruppo di lavoro: Fornasari P.M. (coordinatore) e coll.; Istituto Ortopedico Rizzoli Bologna. 5) Hebal e Reddi. Bone graft and bone substitute, Saunders, 2004. 6) Quarto R, Mastrogiacomo M, Cancedda R, Kutepov SM, Mukhachev V, Lavroukov A et al. Repair of large bone defects with the use of autologous bone marrow stromal cells. N Engl J Med 2001;344:385-6. 7) Capanna R, De Biase P, Saccardi R et al. Combinazione tra scaffold, cellule staminali e fattori di crescita nell’ingegneria tessutale: dalla sperimentazione alla pratica clinica. G.I.O.T. 2006;32 (suppl.1):S22S27. 8) Han Cs, Wood M. B, Bishiop AT, Cooney WP. Vascularized bone transfer. J Bone J Surg 1992;A:1441-9. 9) Wood MB, Gilbert A. Microvascular bone reconstruction, Martin Dunitz, 1997; cap 8: Bone allograft: 41-3. 10) Delcroix L, Ceruso M, Innocenti M et al. Il perone vascolarizzato in associazione con allograft nel trattamento delle resezioni ossee degli arti per neoplasie maligne. Riv Chir Mano Vol 2008;38:638. 11) Boden SD. Osteoinductive bone graft substitutes: Burden of proof, American Academy of Orthopaedic Surgeons Bulletin; 2003. Corresponding author: R. Sutera, DIBIMEL Sezione di Scienze Radiologiche, Via Pintacuda 15, Bagheria, Palermo, Italy. E-mail: [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 315 Case reports Casi clinici MED SPORT 2011;64:317-22 Effect of platelet-released growth factors on muscle strains: a case control report Efficacia dei fattori di crescita derivati dalle piastrine nel trattamento dello strappo muscolare: descrizione di un caso-controllo P. BORRIONE 1, 2 , M. T. PEREIRA RUIZ 2 , S. GIANNINI A. DI GIANFRANCESCO 1, 3, F. PIGOZZI 1, 2 1, 2 1Health Sciences Department University of Rome “Foro Italico”, Rome, Italy 2Villa Stuart, Sport Clinic, FIFA Medical Center of Excellence, Rome, Italy 3Anti-Doping Department, CONI-NADO, Stadio Olimpico, Rome, Italy SUMMARY The present report describes the comparison between a conservative approach and platelet rich plasma (PRP) injections for the treatment of a III grade muscle strain at the proximal femoral bicep junction on two subjects matched for age, sex, trauma, diagnosis, clinical conditions and presentation. The subject treated with PRP was able to walk without pain 1 week after the first injection and was able to start a physiotherapy programme 2 weeks after the injury. On the contrary, the subject conservatively treated was not able to walk without pain 3 months after the injury thus delaying the beginning of the physiotherapy protocol. Seven months after the injury she did not showed a satisfactory recover. In this setting, the early treatment of a muscle strain with the injection of PRP allowed an early mobilization leading to a faster and a more complete recovery. Key words: Muscle strength - Blood platelets - Sprains and strains. RIASSUNTO Nella presente serie clinica viene descritto il confronto tra un approccio conservativo e l’utilizzo di preparati ricchi in fattori di crescita derivati dalle piastrine (PRP) per il trattamento di uno strappo muscolare di III grado alla giunzione prossimale del bicipite femorale su due soggetti comparabili per età, sesso, trauma, diagnosi, condizioni cliniche e presentazione. Il soggetto trattato con PRP è stato in grado di camminare senza dolore 1 settimana dopo la prima iniezione ed è stato in grado di avviare un programma di fisioterapia 2 settimane dopo la lesione. Al contrario, il soggetto trattato in modo conservativo non è stato in grado di camminare senza dolore 3 mesi dopo l’infortunio ritardando così l’inizio del protocollo di fisioterapia. Sette mesi dopo l’infortunio non aveva ancora raggiunto un recupero soddisfacente. Il trattamento precoce delle lesioni muscolari tramite l’iniezione di PRP ha permesso una mobilizzazione precoce che ha condotto ad un recupero più veloce e completo. Parole chiave: Forza muscolare - Piastrine - Strappi e slogature. A ccording to the World Health Organization (WHO), musculoskeletal injuries are the most common cause of severe long-term pain and physical disability, affecting hundreds of millions of people around the world and accounting for the majority of all sport-related injuries.1 With the exception of muscle complete rupture and persistent symptoms from myositis ossificans, almost all muscle injuries are treated Vol. 64 - N. 3 S econdo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) i traumi muscoloscheletrici sono la causa più comune di dolore grave a lungo termine e disabilita fisica, colpiscono centinaia di milioni di persone nel mondo e costituiscono la maggior parte dei traumi legati a tutti gli sport 1. Con l’eccezione dello strappo muscolare completo e dei sintomi persistenti dovuti alla miosite ossificante quasi tutti i traumi muscolari non vengono trattati chirurgicamente. MEDICINA DELLO SPORT 317 BORRIONE EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS with non-operative therapy. Standard therapeutic approaches for acute muscle injuries, usually includes rest, ice, compression, elevation and nonsteroidal anti-inflammatory medications (NSAID’s), but there is no clear consensus on both the treatment of muscle injuries and how to accelerate recovery.2 Experimental data showed that the recovery of contractile function after injury by a single, large-strain lengthening contraction involves the repair of the damaged sarcolemma with minimal myogenesis. On the contrary, the recovery from multiple, small-strain lengthening contractions requires myogenesis.3 With this regard, abundant evidences suggest that growth factors (GFs) may play a significant role during the muscle regeneration processes involving myogenesis. Indeed, Insulin-like growth factor-1 (IGF-1), fibroblast growth factor (FGF), hepatocyte growth factor (HGF), and transforming growth factor-beta (TGF-beta) are thought to be key regulators for myogenesis.4 Alpha granules are storage units within platelets containing pre-packaged GFs in an inactive form.5 The efficacy of those GFs should be, in theory, directly proportional to their local concentration. This hypothesis is at the base of the use of platelet rich plasma (PRP) in several circumstances, all of them characterized by the need of activating, modulating, speeding up or ameliorating the process of tissue repair.4 Indeed, the fact that PRP contains several different GFs, present in physiological proportions, is an appealing characteristic when compared with the use of isolated GFs. Other advantages are represented by the fact that PRP is relatively simple and easy to obtain and that there is little, if any, risk of developing an immune response. With those premises, it has been demonstrated that PRP applied to muscle cells in vitro resulted in an increased cell proliferation, satellite cells differentiation and the synthesis of angiogenic factors 6-8 as well as it has been showed that its application in an animal model enhanced muscle repair.9 Clinically, it has been reported that the application of PRP to muscle injuries was able to reduce swelling and pain. Full recovery of functional capabilities was restored in half of the expected time and echo-graphic images showed full regenerated muscle tissue after PRP treatment.10, 11 L’approccio terapeutico standard per le lesioni muscolari acute solitamente include riposo, ghiaccio, compressione, arto in scarico e farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), ma non esiste un chiaro consenso né per il trattamento dei traumi muscolari né su come accelerare la guarigione 2. I dati sperimentali hanno mostrato che il recupero della funzione contrattile dopo un trauma dovuto ad un singolo episodio di distrazione muscolare grave, avviene mediante la riparazione del sarcolemma danneggiato, con una miogenesi minima. Al contrario, la guarigione di multipli episodi distrattivi di lieve entità avviene tramite miogenesi 3. A questo proposito, numerose evidenze suggeriscono che i fattori di crescita (growth factors, GF) giochino un ruolo significativo durante i processi di rigenerazione muscolare che costituiscono la miogenesi. Infatti si pensa che il Fattore di Crescita Insulino-Simile di tipo 1 (IGF-1), il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF), il fattore di crescita epatocitario (HGF) e il fattore di crescita trasformante beta (β-TGF) siano i regolatori chiave della miogenesi. All’interno delle piastrine sono presenti i granuli alfa, che contengono fattori di crescita prodotti in forma inattiva 5. L’efficacia di tali fattori di crescita dovrebbe essere, in teoria, direttamente proporzionale alla loro concentrazione. Questa ipotesi costituisce la base dell’uso del plasma ricco di piastrine (PRP) in diverse situazioni, ciascuna delle quali caratterizzata dalla necessità di attivazione, modulazione, velocizzazione o modificazione del processo di riparazione tissutale 4. Il fatto che il PRP contenga diversi fattori di crescita, presenti in proporzioni fisiologiche, è una caratteristica di grande attrattiva quando paragonato all’utilizzo di fattori di crescita isolati. Altri vantaggi sono rappresentati dal fatto che il PRP è relativamente semplice da ottenere e che è a basso, se non nullo, rischio di sviluppare una risposta immunitaria. Con queste premesse è stato dimostrato che il PRP applicato alle cellule muscolari in vitro ha portato ad un’aumentata proliferazione cellulare, ad una differenziazione delle cellule satellite e alla sintesi di fattori angiogenetici 6-8, così come è stato dimostrato che la somministrazione in modelli animali aumenta la riparazione muscolare 9. Clinicamente si è visto che l’applicazione di PRP ai traumi muscolari può ridurre l’edema e il dolore. È stato raggiunto un recupero completo della funzionalità nella metà del tempo atteso e le immagini ecografiche hanno mostrato un tessuto muscolare completamente rigenerato dopo il trattamento con PRP 10, 11. Case series Serie clinica Case 1.—The first case was represented by a female patient (age 54, weight 52 kg, height Caso 1.—Il primo caso è rappresentato da una donna (età 54 anni, peso 52 kg, altezza 160 cm) 318 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS BORRIONE Figure 1.—A) Magnetic resonance imaging in axial STIR sequence before PRP treatment. It is evident the heterogeneous hyperintense large lesion in the proximal bicep; B) magnetic resonance imaging in axial STIR sequence 3 months after the PRP treatment. The complete reduction of the large lesion of the bicep muscle with an homogeneous signal is presented. 160 cm) who gave her consent to the treatment. Both familiar and personal history did not reveal significant data and the patient was otherwise healthy. She was not taking any drug and all biochemical parameters tested were within the reference range. She was practicing physical activities at least 3 times per week with a Tegner score of 3. The diagnosis at admission was a III grade muscle strain at the proximal femoral bicep junction (Figure 1A) caused by a single lengthening contraction injury. At admission the patient presented with spontaneous pain, a positive lengthening test, functional disability and a Visual Analogue Scale (VAS) score of 6. She was treated with 3 muscle injections of 10 ml of PRP. The first injection was performed 1 week after the muscle injury, the second one 1 week after the first injection and the last one 2 weeks after the second injection. Briefly, collected blood was centrifuged for 8 min at 1800 rpm, the isolated PRP layer was activate with 50 µl/ml of calcium chloride (PRGF activator) immediately before application. Under sterile conditions, the patient received the PRP injection without local analgesia, directly into the area of injury. The localization of PRP injection was monitored with the use of a dynamic musculoskeletal ultrasound with a transducer of 8-13 Hz using transverse and longitudinal planes. A peppering technique spreading in a clock-like manner was applied in order to achieve a more expansive zone of delivery. PRP injection was performed under real-time sonographic guidance in order to control the advancing of the needle within the lesion as well as the diffusion of the preparation in the whole lesion. The patient was observed in a supine position for 15-20 min after PRP injection and then discharged home. She was instructed to ice the injected area if needed for pain control. She was Vol. 64 - N. 3 che ha dato il suo consenso al trattamento . L’anamnesi familiare e personale non rivelava dati significativi e la paziente era in buona salute. Non assumeva alcun farmaco e tutti i parametri biochimici testati erano nei limiti di riferimento. Praticava attività fisica almeno 3 volte a settimana con un punteggio di Tegner di 3. La diagnosi al momento del ricovero è stata di strappo muscolare di III grado a livello della giunzione prossimale del bicipite femorale (Figura 1A) causato da un singolo episodio distrattivo. Al momento del ricovero la paziente presentava dolore spontaneo, test di allungamento positivo, impotenza funzionale e un punteggio VAS (Visual Analogue Scale) di 6. È stata trattata con 3 iniezioni muscolari di 10 ml di PRP. La prima iniezione è stata praticata una settimana dopo il trauma muscolare, la seconda dopo una settimana dopo la prima iniezione e l’ultima 2 settimane dopo la seconda iniezione. In breve, il sangue raccolto è stato centrifugato per 8 minuti a 1800 giri al minuto, il PRP isolato è stato attivato con 50 microl/ml di cloruro di calcio (attivatore di PRGF) immediatamente prima della somministrazione. L’iniezione di PRP è stata praticata in condizioni sterili, senza anestesia locale, direttamente nell’area della lesione. La localizzazione dell’iniezione di PRP è stata monitorata con l’ultrasonografia muscoloscheletrica dinamica con un trasduttore di 8-13 Hz usando piani trasversali e longitudinali. È stata utilizzata una tecnica di applicazione con diffusione a 360° per raggiungere una più ampia zona di distribuzione. L’iniezione di PRP è stata praticata sotto guida ecografica in tempo reale, al fine di controllare il percorso dell’ago all’interno della lesione ed anche la diffusione del preparato nell’intera sede del trauma. Alla paziente è stato richiesto di mantenere la posizione supina per 15-20’ dopo l’iniezione di PRP ed è poi stata dimessa. Le è stato prescritto di applicare il ghiaccio nella sede dell’iniezione in caso di dolore. Le è stato prescritto il paracetamolo per MEDICINA DELLO SPORT 319 BORRIONE EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS Figure 2.—A) Magnetic resonance imaging in axial STIR sequence at diagnosis of the PRP untreated patient. It is evident the large subtotal rupture of the proximal bicep muscle with heterogeneous hyperintense fluid presence; B) magnetic resonance imaging in axial STIR sequence 3 months after the diagnosis. A large heterogeneous area of fibrosis with retraction of the bicep muscle is presented. recommended to use acetaminophen as the optimal analgesic treatment, dissuading the use of NSAIDs in the postinjection period. After 1 week from the first injection, the patient was able to walk without pain and she started a physiotherapy protocol initially based on hydrokinesi therapy followed by a program of gradual muscle strength gaining. At the end of the PRP treatment (i.e. 1 month after the muscle injury) her VAS score was 2 with an Index of Independence in Activities of Daily Living (ADL) at the level of the period immediately before the muscle injury. The Magnetic Resonance Imaging (MRI) control performed 3 months after the injury revealed a complete healing of the muscle without signs of fibrosis (Figure 2A) Case 2.—The second case was represented by a female patient (age 49, weight 60 kg, height 158 cm) who gave her consent to the treatment. Both familiar and personal histories did not reveal significant data and the patient was otherwise healthy, she was not taking any drug and all biochemical parameters tested were within the reference range. She was practicing physical activities at least 3 times per week with a Tegner score of 3. The diagnosis at admission was a III grade muscle strain at the proximal femoral bicep with a large hematoma (Figure 1B) caused by a single lengthening contraction injury. At admission, the patient presented spontaneous pain, a positive lengthening test, functional disability and a VAS score of 7. She was immediately immobilized and she was instructed to ice the area if needed for pain control. She was using acetaminophen as analgesic treatment and she was instructed to continue this treatment if needed. After 3 months from the muscle injury, 320 un trattamento analgesico ottimale, scoraggiando l’uso dei FANS nel periodo successivo all’iniezione. Dopo una settimana dalla prima iniezione la paziente riusciva a camminare senza dolore e ha iniziato il protocollo di fisioterapia inizialmente basato sull’idrochinesiterapia seguita da un programma di allungamento muscolare progressivo. Alla fine del trattamento con PRP (circa 1 mese dopo la lesione muscolare) il punteggio VAS era 2 con un indice di ADL (indipendenza nelle attività quotidiane - independence in Activities of Daily Living) paragonabile a quello del periodo immediatamente precedente la lesione muscolare. Il controllo alla risonanza magnetica (RM) avvenuto 3 mesi dopo la lesione ha rivelato una completa guarigione del muscolo senza significativi segni di fibrosi (Figura 2A). Caso 2. — Il secondo caso è rappresentato da una donna (età 49 anni, peso 60 kg, altezza 158 cm) che ha dato il suo consenso al trattamento. L’anamnesi familiare e personale non rivelava dati significativi e la paziente era in buona salute, non assumeva farmaci e i parametri biochimici testati risultavano nei limiti di riferimento. Praticava sport almeno 3 volte a settimana con un punteggio di Tegner di 3. La diagnosi al momento del ricovero è stata di strappo muscolare di III grado al bicipite femorale prossimale con grosso ematoma (Figura 1B), causato da un singolo episodio distrattivo. Al momento del ricovero la paziente presentava dolore spontaneo, test di allungamento positivo, disabilità funzionale e un punteggio VAS di 7. È stata immediatamente immobilizzata e le è stato prescritto ghiaccio da applicare sull’area se necessario per controllare il dolore. Dopo 3 mesi dalla lesione muscolare vi era ancora disabilità funzionale con dolore, il punteggio VAS era di 6 ed erano presenti in modo significativo ipotonia muscolare ed ipostenia. Il MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS functional disability was still present with pain, the VAS score was 6 and significant muscle hypotone and hypostenia were present. The MRI control performed in this occasion revealed a bicep retraction with a significant area of fibrosis (Figure 2B) accompanied by a significant loss of muscle tone. Because of the persistent significant pain, the patient started the physiotherapy program only 3 months after the injury. This program lasted 7 months with a frequency of 5 days per week and was based on gradual muscle strength gaining and trunk stabilisation exercises���������������������������������������� . Only 7 months after the injury the patient was able to walk without pain but ADL was not fully recovered. BORRIONE controllo RM in questa occasione ha rivelato una retrazione del bicipite con una significativa area di fibrosi (Figura 2B) accompagnata da una perdita significativa di tono muscolare. A causa della significativa persistenza del dolore la paziente ha iniziato il programma di fisioterapia solo 3 mesi dopo la lesione. Questo programma è durato 7 mesi con una frequenza di 5 giorni a settimana ed era basato su un graduale allungamento muscolare ed esercizi di stabilizzazione del tronco. Solo 7 mesi dopo il trauma la paziente è stata in grado di camminare senza dolore ma il punteggio ADL non è stato recuperato completamente. Discussione Discussion It is well known that the repair response of the musculoskeletal tissues generally starts with the formation of a blood clot and the following degranulation of platelets, which releases locally GFs and cytokines. This microenvironment results in chemotaxis of inflammatory cells as well as the activation and proliferation of local progenitor cells. PRP contains up to 8 times the concentration of platelets found in whole blood,12 thus allowing a delivery of highly concentrated Gfs in the site of muscle injury. Experimental and clinical studies demonstrated that myogenesis is not restricted to the prenatal period but may also occur during the regeneration of muscle tissue following injuries. With this regard, it has been described that IGF-1 is able to stimulate the proliferation and differentiation of myoblasts,4 that FGF enhances the number and diameter of regenerating muscle fibers,13 that HGF is able to activate resting satellite cells 6 and that TGF is able to support the activity of other GFs, with particular regard to PDGF, in stimulating satellite cell activation.7 In the present report we showed that ultrasound guided injection of an autologous preparation rich in GFs enhanced the healing processes allowing an early mobilization of the injured muscle, thus ameliorating the functional recovery. Conceivably, at admission both subjects presented a functional impotence (VAS 6 and 7 respectively) with significant pain. The PRP treated subject was able to walk without pain 1 week after the first injection and, at the end of the PRP treatment (i.e. 1 month after the muscle injury), she presented a VAS of 2 with only a minimal discomfort during extension. Vol. 64 - N. 3 È noto che la risposta riparativa dei tessuti muscoloscheletrici generalmente inizia con la formazione di una coagulo di sangue e successiva degranulazione delle piastrine, che rilasciano localmente fattori di crescita e citochine. Questo microambiente produce chemiotassi delle cellule infiammatorie come anche attivazione e proliferazione dei progenitori cellulari locali. Il PRP contiene una concentrazione di piastrine più di 8 volte superiore a quella del sangue intero (12), e ciò permette la distribuzione di fattori di crescita molto concentrati nel sito della lesione muscolare. Studi spermentali e clinici hanno dimostrato che la miogenesi non avviene solo in un limitato periodo prenatale ma può anche avvenire durante la riparazione del tessuto muscolare lesionato. A questo proposito si è scoperto che l’IGF-1 è in grado di stimolare la proliferazione e la differenziazione dei mioblasti 4, che l’FGF aumenta il numero e il diametro delle fibre muscolari in rigenerazione 13, che l’HGF è in grado di attivare le cellule satelliti rimanenti e che il TGF è in grado di supportare le funzioni degli altri fattori di crescita, in particolare del PDGF, nella stimolazione dell’attivazione delle cellule satelliti 7. In questo report abbiamo mostrato che un’iniezione eco-guidata di una preparazione autologa ricca di fattori di crescita velocizza i processi di guarigione permettendo una mobilizzazione precoce del muscolo lesionato, con un miglioramento del recupero funzionale. Comprensibilmente entrambi i soggetti al momento del ricovero presentavano impotenza funzionale (VAS 6 e 7 rispettivamente) con dolore significativo. Il soggetto trattato con PRP è stato in grado di camminare senza dolore una settimana dopo la prima iniezione e, alla fine del trattamento con PRP (circa 1 mese dopo la lesione muscolare), presentava un punteggio di VAS di 2 con un fastidio minimo MEDICINA DELLO SPORT 321 BORRIONE EFFECT OF PLATELET-RELEASED GROWTH FACTORS ON MUSCLE STRAINS On the contrary, the untreated subject was not able to walk without pain 3 months after the injury and 7 months after the injury she still did not show a satisfactory recover. The early treatment of muscle injuries with the injection of PRP significantly reduced pain and discomfort thus allowing an early mobilization which reduced the injury related muscle hypotone, hypostenia and strength loss. This approach allowed to start earlier and more efficiently the physiotherapy protocol with a significant reduction of time and costs for reaching the complete recover. References/Bibliografia 1) Woolf AD, Pfleyer B. Burdon of major musculoskeletal conditions. Bull World Health Organ 2003;81:646-56. 2) Chan YS, Li Y, Foster W, Huard J. The use of suramin, an antifibrotic agent, to improve muscle recovery after strain injury. Am J Sports Med 2005;33:43-51. 3) Lovering RM, Roche JA, Bloch RJ, De Deyne PG. ����������������������������� Recovery of function in skeletal muscle following 2 different contraction-induced injuries. Arch Phys Med Rehabil 2007;88:617-25. 4) Menetrey J, Kasemkijwattana C, Day CS, Bosch P, Vogt M, Fu FH et al. Growth factors improve muscle healing in vivo. J Bone Joint Surg Br 2000;82:131-37. 5) El-Sharkawy H, Kantarci A, Deady J, Hasturk H, Liu H, Alshahat M et al. durante l’estensione. Al contrario, il soggetto non trattato non è stato in grado di camminare senza dolore 3 mesi dopo la lesione e 7 mesi dopo non ha raggiunto un grado di guarigione soddisfacente. Il trattamento precoce delle lesioni muscolari con iniezione di PRP riduce significativamente il dolore e il disagio permettendo una moblizzazione precoce con riduzione dell’ipotonia muscolare, dell’ipostenia e della perdita di lunghezza. Questo approccio permette di iniziare prima e in modo più efficace il protocollo fisioterapico con riduzione significativa del tempo e dei costi per il raggiungimento di una guarigione completa. Platelet-rich plasma:growth factors and pro- and anti-inflammatory properties. J Periodontol 2007;78:661-9. 6) Allen RE, Sheehan SM, Taylor RG, Kendall TL, Rice GM. Hepatocyte growth factor activates quiescent skeletal muscle satellite cells in vitro. J Cell Physiol 1995;165:307-12. 7) Husmann I, Soulet L, Gautron J, Martelly I, Barritault D. Growth factors in skeletal muscle regeneration. Cytokine Growth Factor Rev 1996;7:249-58. 8) Nilsen-Hamilton M. Transforming growth factor-beta and its actions on cellular growth and differentiation. Curr Top Dev Biol 1990;24:95-136. 9) Hammond JW, Hinton RY, Curl LA, Muriel JM, Lovering RM. Use of Autologous Platelet-rich Plasma to Treat Muscle Strain Injuries Am J Sports Med 2009;37:1135-42. 10) Anitua E, Andia I, Ardanza B, Nurden P, Nurden AT. Autologous platelets as a source for healing and tissue regeneration. Thromb Haemost 2004;91:4-15. 11) Kasemkijwattana C, Menetrey J, Bosch P, Somogyi G, Moreland MS, Fu FH et al. Use of growth factors to improve muscle healing after strain injury. Clin �������� Orthop Relat Res 2000;370:272-85. 12) Creaney L, Hamilton B. Growth factor delivery methods in the management of sports injuries:the state of play. Br J Sports Med 2008;42:314-20. 13) Lefaucheur JP, Sebille A. Muscle regeneration following injury can be modified in vivo by immune neutralization of basic fibroblast growth factor, transforming growth factor beta 1 or insulinlike growth factorI. J Neuroimmunol 1995;57:85-91. Received on March 16, 2011. - Accepted for publication on September 16, 2011. Corresponding author: F. Pigozzi, MD, Department of Health Sceinces, “Foro Italico” University of Rome, Piazza Lauro de Bosis 15, 00194 Rome, Italy. E-mail: [email protected] 322 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 MED SPORT 2011;64:323-8 Effect of brisk walking on people with hypertension using antihypertensive drugs: a clinical trial Effetto della camminata a passo sostenuto sulle persone affette da ipertensione che assumono farmaci antiipertensivi: un trial clinico H. KARATOSUN 1, M. NUMAN TAMER 2 1Department 2Department of Sports Medicine, Suleyman, Demirel University, Isparta, Turkey of Internal Medicine, Suleyman, Demirel University, Isparta, Turkey SUMMARY Data from multiple randomized controlled clinical trials support the use of exercise for blood pressure reduction. After this experimental design, systolic and diastolic blood pressures in a person using antihypertensive and beta blocker drugs reduced by10 mmHg and 7 mmHg, respectively. Key words: Exercise – Hypertension - Antihypertensive agents. RIASSUNTO I dati derivanti da molteplici trial clinici randomizzati e controllati supportano l’uso dell’esercizio fisico per ridurre la pressione arteriosa. A seguito del presente disegno sperimentale, la pressione arteriosa sistolica e diastolica di una persona che stava assumendo farmaci antiipertensivi e betabloccanti si è ridotta rispettivamente di 10 mmHg e 7 mmHg. Parole chiave: Esercizio fisico - Ipertensione - Agenti anti-ipertensivo. I t has been consistently shown that exercise training is a powerful non-pharmacological strategy to reduce blood pressure (BP) levels in people with hypertension. However, the mechanisms involved in BP decrease after exercise training are still a matter of discussion. Aerobic exercise training reduces BP in both hypertensive and normotensive persons. An increase in aerobic physical activity should be considered as an important component of lifestyle modification for prevention and treatment of high BP.1, 2 In general, exercise provides a substantial benefit for patients with both hypertension Vol. 64 - N. 3 È s tato ripetutamente dimostrato che il training fisico rappresenta una valida strategia non farmacologica per ridurre i livelli di pressione arteriosa (PA) nelle persone affette da ipertensione. Tuttavia, i meccanismi coinvolti nella riduzione della PA a seguito del training fisico sono ancora oggetto di discussione. L’allenamento tramite esercizio aerobico consente di ridurre la PA nei soggetti ipertesi e normotesi. Un aumento nell’attività fisica aerobica dovrebbe essere considerato come un importante elemento di cambiamento nello stile di vita volto alla prevenzione e al trattamento della PA elevata 1, 2. In generale, l’esercizio fisico fornisce un beneficio sostanziale ai pazienti affetti sia da iperten- MEDICINA DELLO SPORT 323 KARATOSUN Effect of brisk walking on people with hypertension and cardiovascular disease and reduces 10-year cardiovascular risk by 25%.3 From a clinical standpoint, a reduction of as little as 3 mmHg in average population systolic blood pressure (SBP) has been estimated to reduce coronary heart disease by 5-9%, stroke by 8-14%, and allcause mortality by 4%. Two other advantages of exercise as a therapeutic intervention are its positive effect on multiple cardiovascular disease risk factors and the fact that moderate exercise training is low risk and has very few contraindications for most people.4 On the other hand, it is not clear whether the subjects used antihypertensive drug or not. so we decided to make this kind of experiment. Case report The male subject, who gave his informed consent in this experiment, was a physician himself aged 57 years, 172 cm high with 76 kg weight (BMI= 26), who had been using three antihypertensive drug (lisinopril; 20 mg/day, hydrochlorothiazide; 12.5 mg/day), for ten years and beta blocker (atenolol, 50 mg/day), during the last six months. He had no evidence of metabolic disorders, diabetes mellitus, cerebrovascular and cardiovascular disease, or musculoskeletal abnormality (e.g., arthritis). The subject has been performing different aerobic exercises for 5 years, 1-3 times in a week. Heart rate (HR) and BP measurements were taken by himself, using a heart rate monitor (Polar) and a sphygmomanometer (Erka), following a 5-minute seated recovery between 8.30-9.00 a.m. every day before breakfast and drug taking. Mean artery pressure (MAP) was calculated using McArdlle equation as follows: diastolic blood pressure (DBP)+(0.333 [sistolic blood pressure - DBP]). Exercise training was performed between 04.30-06.00 pm. in clinic of Sports Medicine. Caso clinico Il soggetto di sesso maschile che ha dato consenso informato a questo studio sperimentale era anch’egli un medico di 57 anni, alto 172 cm e con un peso di 76 kg (IMC=26), che aveva assunto tre farmaci antiipertensivi (lisinopril; 20 mg/die, idroclorotiazide; 12,5 mg/die) per dieci anni e un betabloccante (atenololo, 50 mg/die) negli ultimi sei mesi. Il soggetto non presentava disturbi metabolici, diabete mellito, malattie cerebrovascolari e cardiovascolari, o anomalie muscoloscheletriche (ad es. artrite). Aveva praticato diversi esercizi aerobici per 5 anni,1-3 volte alla settimana. La frequenza cardiaca (FC) e la misura della PA sono state prese dal soggetto utilizzando un cardiofrequenzimetro (Polar) e uno sfigmomanometro (Erka), dopo stazione seduta di 5 minuti ogni giorno tra le 8.30-9.00 prima di colazione e dell’assunzione dei farmaci. La pressione arteriosa media (PAM) è stata stabilita tramite equazione McArdlle come segue: pressione arteriosa diastolica (PAD)+(0.333 [pressione arteriosa sistolica - PAD]). Il training fisico è stato praticato tra le 16.30-18.00 in un centro di medicina dello sport. Disegno sperimentale Experimental design The last week of the exercise training of 20 weeks was determined as control period without using antihypertensive drug. The exercise type was designed as brisk walking. Exercise intensity and duration were adjusted according to responses of the person to the exercise. All of exercise training was performed 3-4 times in a week. Exercise training was performed on the treadmill (at 0% slope). 324 sione sia da patologia cardiovascolare e riduce il rischio vascolare del 25% in 10 anni 3. Dal punto di vista clinico, è stato stimato che un abbassamento di appena 3 mmHg della pressione arteriosa sistolica (PAS) media della popolazione consente di ridurre la cardiopatia coronarica del 5-9%, l’ictus dell’8-14% e tutte le cause di mortalità del 4%. Due ulteriori vantaggi derivanti dall’esercizio fisico come intervento terapeutico sono l’effetto positivo sui molteplici fattori di rischio di malattia cardiovascolare e il fatto che un moderato training fisico sia a basso rischio e abbia pochissime controindicazioni per la maggior parte delle persone 4. D’altra parte, non è chiaro se i soggetti assumessero o meno farmaci anti-ipertensivi. Abbiamo quindi deciso di effettuare il seguente studio sperimentale. L’ultima settimana della sessione di training fisico di 20 settimane è stata determinata come periodo di controllo con sospensione nell’assunzione di farmaci antiipertensivi. La tipologia di esercizio scelto è stata la camminata a passo sostenuto. La durata e l’intensità dell’esercizio sono state regolate secondo la risposta del soggetto all’esercizio. Il training fisico è stato effettuato 3-4 volte alla settimana. L’esercizio fisico è stato svolto sul tapis roulant (pendenza 0%). MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effect of brisk walking on people with hypertension Table I.—First period cardiac dynamics values. Tabella I. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al primo periodo. HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP (mmHg) Basal EP 70.4 129.4 83.30 98.65 69.45 122.62 86.35 98.44 KARATOSUN Table II.—Second period cardiac dynamics values. Tabella II. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al secondo periodo. HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP (mmHg) Basal EP 70.4 129.4 83.30 98.65 60.7 125.88 81.47 96.25 Basal: pre-experimental design; EP: end of period. Basal: pre-experimental design; EP: end of period. First period Primo periodo Normal drug intake profile continued during this period. The first 15 days, accepted as adaptation period he performed 8 exercise trainings, lasted 30 min/day at 5 km/h speed. In the second phase, which lasted 30 days, a total of 15 exercise trainings were performed 45 min/day (3 x 15 min, 5 min active recovery) at 5.4 km/h. At the end of this period, HR was 114 beat/minute (70% HRmax) after the first exercise training session, and decreased to 108 beats/minute after the last exercise training session (fifteenth exercise) (66% HRmax). Table I presents basal and period measurements. Durante questo periodo si è mantenuto il normale profilo di assunzione farmacologica. Durante i primi 15 giorni, previsti come periodo di adattamento, ha effettuato 8 sessioni di training fisico, della durata di 30 min/die a 5 km/h. Durante la seconda fase, della durata di 30 giorni, ha effettuato un totale di 15 sessioni di training fisico della durata di 45 min/die (3 x 15 min, 5 min di recupero attivo) a 5,4 km/h. Al termine di questo periodo, la frequenza cardiaca (FC) è risultata 114 battiti/minuto (70% FCmax) dopo la prima sessione di training fisico ed è calata a 108 battiti/minuto dopo l’ultima sessione di training fisico (quindicesimo esercizio) (66% FCmax). La Tabella I mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico. Second period Antihypertensive drug use did not change, and beta blocker dose was halved (25 mg/daily). Treadmill speed and duration was increased to 6 km/h and 60 minutes (3x20 minutes, 5 minutes active recovery), respectively. HR at the end of the first exercise session was observed to be 122 beats/minute (75% HRmax), and decreased to 114 beat/minute (70% HRmax) at the end of the nineteenth exercise session. Table II presents basal and period measurements. Third period Beta blocker was used not only used during this period but also in the following periods. In order to see the subject’s response to the exercise training, the protocol of the previous period was applied (at 6 km/h, 3x20 minutes). This period was completed with 20 exercise training. HR was 116 beat/minute (71% HRmax) at the end of the first exercise training session, and decreased to 108 beats/ minute (66% HRmax) at the end of the twentieth exercise training session. Table III presents basal and period measurements. Vol. 64 - N. 3 Secondo periodo L’assunzione di farmaci antiipertensivi non è stata modificata e la dose di betabloccante è stata dimezzata (25 mg/die). La velocità del tapis roulant e la durata è stata aumentata rispettivamente a 6 km/h e 60 minuti (3x20 minuti, 5 minuti di recupero attivo). La FC, al termine della prima sessione di allenamento, è risultata essere 122 battiti/minuto (75% FCmax) ed è calata a 114 battiti/minuto (70% FCmax) al termine della diciannovesima sessione di allenamento. La Tabella II mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico. Terzo periodo Il betabloccante è stato assunto non solo durante questo periodo ma anche nei periodi successivi. Al fine di valutare la risposta del soggetto al training fisico, è stato applicato il protocollo relativo al periodo precedente (a 6 km/h, 3x20 minuti). Questo periodo è stato completato con 20 sessioni di training fisico. La FC è risultata 116 battiti/ minuto (71% FCmax) alla fine della prima sessione di training fisico ed è calata a 108 battiti/ minuto (66% FCmax) alla fine della ventesima sessione di MEDICINA DELLO SPORT 325 KARATOSUN Effect of brisk walking on people with hypertension Table III.—Third period cardiac dynamics values. Tabella III. — Valori delle dinamiche cardiache relativi al terzo periodo. HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP (mmHg) Basal EP 70.4 129.4 83.30 98.65 59.3 116.15 72.88 87.29 Basal: pre-experimental design; EP: end of period. tivi al quarto periodo. Basal EP 70.4 129.4 83.30 98.65 52.47 122.63 70.0 87.52 Basal: pre-experimental design; EP: end of period. Forth period Antihypertensive drug intake did not change, and nineteen exercise training session, at 6.4 km/h and 60 minute (3x20; 5-minute active recovery), were performed in this period. HR was 126 beats per minute (77% HRmax) at the end of the first exercise training session and decreased to107 beat/minute (66% HRmax) at the end of the nineteenth exercise training session. The normal exercise training program stopped in this period. Table IV presents basal and period measurements. Control period After the end of normal exercise training program, we designed a control period of 4 weeks during which no antihypertensive drugs was used. In this period, twelve exercises training session were performed, three times a week each accounting for 40 minute (2x20) at 6.6 km/h, were performed. Table V presents basal and period measurements. Comparing the measurements taken each morning before exercise training and during drug therapy with those taken each morning following 22-week exercise sessions(end of control period), we observed that SBP decreased by 10.31 mmHg, DBP by 6.94 mmHg, MAP by 8.07 mmHg ,and HR by 14.77 beat/minute. Besides, cardiac adaptation was better during the exercise training performed with a two-day interval (Table VI). 326 tivi al periodo di controllo. HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP Basal EP 70.4 129.4 83.30 98.65 55.63 119.9 76.36 90.58 Basal: pre-experimental design; EP: end of period. Table IV.—Forth period cardiac dynamics values. Tabella IV. — Valori delle dinamiche cardiache rela- HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP (mmHg) Table V.—Control period cardiac dynamics values. Tabella V. — Valori delle dinamiche cardiache rela- training fisico. La Tabella III mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico. Quarto periodo L’assunzione di farmaci antiipertensivi non è stata modificata e sono state effettuate, in questo periodo, diciannove sessioni di training fisico a 6,4 km/h e 60 minuti (3 x 20; 5 minuti di recupero attivo). La FC è risultata 126 battiti/minuto (77% FCmax) alla fine della prima sessione di training fisico ed è calata a 107 battiti/minuto (66% FCmax) alla fine della diciannovesima sessione di training fisico. Il normale programma di training fisico è stato terminato in questo periodo. La Tabella IV mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico. Periodo di controllo A seguito della fine del normale programma di training fisico, abbiamo previsto un periodo di controllo di 4 settimane, durante il quale non sono stati assunti farmaci antiipertensivi. Durante questo periodo sono state effettuate 20 sessioni di training fisico, 3 volte alla settimana, della durata di 40 minuti ciascuna (2x20) a 6,6 km/h. La Tabella V mostra le misurazioni basali e al termine del periodo di training fisico. Comparando le misurazioni effettuate ogni mattina prima della sessione di training fisico e durante la terapia farmacologica con quelle effettuate ogni mattina dopo le 22 sessioni di training fisico (al termine del periodo di controllo), abbiamo osservato che la PAS è diminuita di 10,31 mmHg, la PAD di 6,94 mmHg, la PAM di 8,07 mmHg e la FC di 14,77 battiti/minuto. Inoltre, l’adattamento cardiaco è risultato migliore durante il training fisico svolto prevedendo due giorni di intervallo (Tabelle V, VI). Discussione L’allenamento aerobico è stato associato a una significativa riduzione della PAS e della PAD. I dati derivanti da molteplici trial clinici randomizzati e MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Effect of brisk walking on people with hypertension KARATOSUN Table VI.—Average cardiac dynamic values, basal and following the 22-week exercise training. Tabella VI. — Valori medi delle dinamiche cardiache basali e a seguito delle 22 settimane di training fisico. Cardiac dynamics HR (beat/min) SBP (mmHg) DBP (mmHg) MAP (mmHg) Basal First Second Third period period period Forth period ∆1 70.40 69.45 60.7 59.3 52.47 17.93 129.40 122.62 125.88 116.15 122.63 6.77 83.30 86.35 81.47 72.88 70.0 13.3 98.65 98.44 96.25 87.29 87.52 11.13 Control period (-25.46%) d 55.63 (-5.23%) d 119.09 (-15.97%) d 76.36 (-11.28%)d 90.58 ∆2 3.16 3.54 6.36 3.06 ∆3 (6.02%) i 14.77 (-20.98%) d (-2.89%) d 10.31 (-7.97%) d (8.33%)i 6.94 (-8.33%) d (3.50%)i 8.07 (-8.18%) d ∆1; different between basal and forth period, ∆2; different between forth and control period, ∆3; different between basal and end of control period. d: decreased; i: increased. Discussion Aerobic exercise was associated with a significant reduction in SDP and DBP. Data from multiple randomized controlled clinical trials support the use of exercise for BP reduction.5 Both low-and moderate intensity exercise reduced the DBP and MAP by 9 mmHg and 8 mmHg respectively.6 Fagard RH and Tipton CM, showed decreases approximately 10 mmHg for SBP in hypertensive subjects and slightly less in borderline hypertensive.7 Moreau et al., reported that a significant 11 mmHg decrease was observed in SBP following a 24-week regular walk in postmenopausal women over 55 years of age.8 Following a six-month endurance training program of moderate intensity, HR reduction of 20 to 40 beats per minute is common at a standardized submaximal rate of work.9 At each specified work rate, indicated by the speed at which the subject is walking or running, the post training HR was lower than basal value.4 In this experiment, when we compared average values obtained during basal and control period, we found that SBP decreased by 10.31 mmHg, DBP by 6.94 mmHg, MAP by 8.07 mmHg, and HR by 14,77 beat/minute, out of all the values, HP and SBP were influenced mainly by exercise (Table VI, ∆3). The findings of this experiment were in harmony with the studies mentioned above. On the other hand, at the end of fourth period, cardiac dynamics were lower than basal values (Table VI, ∆1). At the end of the control period when no antihypertensive drugs were used, cardiac values (Table VI, ∆2) slightly increased, except SBP, but these increases were in normal limits. Conclusioni Conclusions In conclusion, it is clear that brisk walking is a good aerobic exercise type in lowering blood Vol. 64 - N. 3 controllati supportano l’uso dell’esercizio fisico per ridurre la pressione arteriosa 5. L’intensità, sia bassa che moderata, ha ridotto la PAD e la PAM di rispettivamente 9 mmHg e 8 mmHg 6. Fagard RH e Tipton CM, hanno dimostrato riduzioni di approssimativamente 10 mmHg della PAS nei soggetti ipertesi e leggermente inferiori negli ipertesi borderline 7. Moreau et al., hanno riferito che è stato osservato un calo significativo di 11 mmHg della PAS a seguito di una sessione di camminata regolare di 24 settimane in donne postmenopausa di oltre 55 anni di età 8. A seguito di un programma di allenamento di resistenza, di intensità moderata, di 6 mesi è comune un calo della FC da 20 a 40 battiti al minuto ad un ritmo standardizzato di lavoro sub massimale 9. Ad ogni specifico ritmo di lavoro, indicato dalla velocità alla quale il soggetto sta camminan1do o correndo, la FC post-training è risultata inferiore rispetto al valore basale 4. Nel presente esperimento, quando abbiamo comparato i valori medi ottenuti durante il periodo basale e di controllo, abbiamo rilevato una diminuzione della PAS di 10,31 mmHg, della PAD di 6,94 mmHg, della PAM di 8,07 mm Hg, e della FC di 14,77 battiti/minuto, indipendentemente da tutti i valori, la FC e la PAS sono state influenzate principalmente dall’esercizio fisico (Tabella VI, ∆3). I risultati emersi dal presente esperimento sono in accordo con gli studi menzionati in precedenza. D’altra parte, al termine del quarto periodo, le dinamiche cardiache sono risultate inferiori rispetto ai valori basali (Tabella VI, ∆1). Al termine del periodo di controllo, durante il quale è stata sospesa l’assunzione di farmaci antiipertensivi, i valori cardiaci (Tabella VI, ∆2) sono risultati leggermente superiori, ad eccezione della PAS, ma gli aumenti registrati erano nei limiti della norma. In conclusione, risulta chiaro che la camminata a passo sostenuto è una tipologia valida di allenamento aerobico per la diminuzione della pressione MEDICINA DELLO SPORT 327 KARATOSUN Effect of brisk walking on people with hypertension pressure. On the other hand, the people with hypertension taking antihypertensive drugs can use brisk walking exercise training for their hypertension treatment, corresponded to 7075% of HRmax. Bibliografia/References 1) Whelton SP, Chin A, Xin X, He J. Effect of aerobic exercise on blood pressure: A meta-analysis of randomized, controlled trials. Ann Intern Med 2002;136:493-503. ì2) Pescatello LS, Franklin BA, Fagard R, Farquhar WB, Kelley GA, Ray CA. Exercise and hypertension. Med Sci Sports Exer 2004;36:533-53. 3) Kelley GA, Kelley KS. Progressive resistance exercise and resting blood pressure: a meta-analysis of randomized controlled trials. Hypertension 2000;35:838-43. arteriosa. D’altra parte, i soggetti affetti da ipertensione che assumono farmaci antiipertensivi possono praticare il training fisico basato sulla camminata a passo sostenuto come trattamento per l’ipertensione, corrispondente al 70-75% della FCmax. 4) Dalyn TB, Javier J. Exercise as a therapeutic intervention for hypertension. In: Kraus WE, Keteyian SJ, editors. Contemporary cardiology, cardiac rehabilitation. Totowa, NJ: Humana Press; 2007. p. 18596. 5) Kelly GA, Sharp EK. Aerobic exercise and resting blood pressure in older adults: A meta-analytic review of randomized controlled trials. J Geronto 2001;56:298-303. 6) Hagberg JM, Montain SJ, Martin WH. Effect of exercise training in 60- to 69-year-old persons with essential hyper- tension. Am J Cardiol 1989;64:348-53. 7) Fagard RH, Tipton CM. Physical activity, fitness and hypertension. In: Bouchard C, Shephard RJ, Stephens T, editors. Physical activity, fitness and health. Champaign, IL: Human Kinetics; 1994. p. 633-55. 8) Moreau K, Degarmo R, Langley J. Increasing daily walking lowers blood pressure in postmenopausal women. Med Sci Sports Exerc 2001;33:1825-31. 9) WIlmore JH, Costill DL. Physiology of sport and exercise. Champaign, IL: Human Kinetics; 1994. p. 221. Received on February 8, 2011. - Accepted for publication on September 21, 2011. Corresponding author: H. Karatosun, Çelebiler Mah. 126.Cad. No: 5/, Isparta, Turkey. E-mail: [email protected] 328 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 MED SPORT 2011;59:329-34 ST-segment elevation during the treadmill exercise test in an amateur athlete: diagnosis and extemporaneous treatment in a Sports Medicine Centre Elevazione del tratto ST durante test ergometrico in atleta amatoriale. Diagnosi e trattamento estemporaneo in centro di medicina sportiva M. MARZULLO ¹, M. MANGANIELLO ¹, R. MARTELLO ¹, G. PALUMBO ² ¹Service of Sports Medicine “Federico II” University of Naples, Naples, Italy ²Department of Sports Medicine “G. D’Annunzio” University, Chieti, Italy SUMMARY Sudden cardiac death (SCD) is the result of two factors: physical effort and a diseased heart. The treadmill exercise test is an ideal instrumental method for revealing insidious, unknown diseases in a safe environment and studying and treating them as quickly as possible. A fifty-year-old amateur runner, without evident risk factors or clinical and basic instrumental abnormalities, asked to be certified fit for competitive sport. Five minutes into the treadmill exercise test an ST-segment elevation appeared in the inferior leads, subsequently accompanied by precordial pain and cold sweats. The test was stopped and the athlete was given sublingual isosorbide dinitrate. The symptoms decreased and the ECG-alterations normalised. We immediately decided to carry out a coronarography that showed a significant stenosis of the right coronary artery. In the same hospital we performed a resolutive angioplasty (PTCA) with stenting. After six months the athlete was given complete, non-invasive cardiac screening that resulted in him being certified fit (for the next six months) for competitive running. SCD is a dramatic event in sports because it affects apparently healthy people. In our case, after the II-level exams (maximal treadmill exercise test), we performed a coronarography that showed a coronary anomaly which could have caused the death of the athlete if he had not been treated with PTCA and stenting. The treadmill exercise test and the presence of III-level facilities in the same hospital allow for a safer and quicker restitutio ad integrum for the athlete suffering from insidious, unrecognized diseases. Key words: Death, sudden, cardiac - Asymptomatic diseases - Exercise test - Angioplasty. RIASSUNTO La morte cardiaca improvvisa (MCI) è determinata dalla concomitanza di due fattori: lo sforzo fisico e un cuore malato. Il test ergometrico è il metodo strumentale ideale affinché patologie insidiose e misconosciute si evidenzino in ambiente protetto e vengano studiate e trattate in tempi brevi. Viene presentato il caso di un podista amatoriale cinquantenne senza fattori di rischio, che non mostrava alterazioni cliniche e strumentali basali, richiedeva giudizio d’idoneità per sport agonistico. A cinque minuti dall’inizio del test ergometrico, compariva nelle derivazioni inferiori un’ elevazione del tratto ST, accompagnata successivamente da dolore precordiale e sudorazione fredda. Sospesa la prova si somministrava isosorbide dinitrato sublinguale; la sintomatologia regrediva ed il reperto elettrocardiografico si normalizzava. Si decideva immediatamente per uno studio coronarografico che mostrava una stenosi significativa della coronaria destra. Nella stessa azienda ospedaliera si eseguiva una risolutiva angioplastica (PTCA) con impianto Vol. 59 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 329 MARZULLO ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE di stent. A sei mesi dall’evento all’atleta veniva praticato uno screening cardiologico incruento e completo che consentiva di conseguire l’idoneità al podismo agonistico, seppur semestrale. La morte cardiaca improvvisa (MCI) nello sport è un evento drammatico perché colpisce persone apparentemente sane. Nel nostro caso, dopo gli esami di II livello (prova da sforzo massimale al tapis roulant), abbiamo eseguito una coronarografia che ha evidenziato un’ anomalia coronarica che avrebbe potuto causare la morte dell’atleta, se non fosse stata trattata con PTCA ed impianto di stent. L’ECG da sforzo e la presenza nello stesso nosocomio di strutture di III livello permettono una più sicura e veloce restituito ad integrum all’atleta con patologie insidiose e misconosciute. Parole chiave: Morte cardiaca improvvisa - Malattie asintomatiche - Esercizio fisico, test - Angioplastica. S udden cardiac death (SCD) in sport is dramatic because it affects apparently healthy subjects. It is generally the result of an association of two factors: physical exercise and a diseased heart. The treadmill test carried out during sports medicine fitness tests is the ideal instrumental method for revealing insidious, unrecognized diseases in a safe environment and studying and treating them as quickly as possible. Here we report the case of an amateur athlete who came to our observation to certify his fitness for competitive athletics. L a morte cardiaca improvvisa (MCI) nello sport, evento drammatico perché colpisce persone apparentemente sane, è in genere determinata dalla concomitanza di due fattori: lo sforzo fisico ed un cuore malato. Il test ergometrico, eseguito durante la prova di idoneità medico-sportiva, rappresenta il metodo strumentale ideale affinchè alcune patologie misconosciute si evidenzino in ambiente protetto e vengano studiate e trattate in tempi brevi. Riportiamo il caso di un atleta amatoriale, giunto alla nostra osservazione, per certificare l’idoneità agonistica al podismo. Figure 1.—Basal ECG (within normal limits). Figura 1. — ECG basale (nella norma). 330 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE MARZULLO Figure 2.—ECG during exercise (ST elevated in lower leads). Figura 2. — ECG durante sforzo (ST sopraslivellato in sede inferiore). Figure 3.—ECG during exercise (ST elevated in lower leads). Figura 3. — ECG durante sforzo (ST sopraslivellato in sede inferiore). Vol. 59 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 331 MARZULLO ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE Figure 4.—Coronarography: stenosis of proximal segment of right coronary. Figura 4. — Coronarografia: stenosi tratto prossimale coronaria dx. Figure 5.—Right coronary during PTCA. Figura 5. — Coronaria dx durante PTCA. Figure 6.—Right coronary after PTCA and stenting. Figura 6. — Coronaria dx dopo PTCA-STENT. Case report Caso clinico A fifty-year-old man who gave his consent to the treatment and to this study came to us for an opinion on his fitness for competitive athletics. His history did not present any particular risk factors other than a sedentary life style due to his work. Clinical examination did not show any anomalies worthy of note other than slight overweight. Resting AP was 125/80 mmHg, resting ECG (Figure 1) showed no irregularities. The athlete gave his consent to carry out the treadmill test according to the Bruce protocol. Uomo cinquantenne che ha dato il suo consenso al trattamento e a questo studio, richiedeva giudizio di idoneità agonistica per podismo. All’anamnesi non si evidenziavano particolari fattori di rischio se non un’accentuata sedentarietà legata a motivi di lavoro. L’esame clinico non mostrava alterazioni degne di nota se non un modesto rialzo ponderale. La PA a riposo risultava di 125/80 mmHg, l’ECG a riposo (Figura 1) non rilevava anomalie. Si avviava l’atleta, che ha dato il suo consenso, al 332 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE No significant changes were observed in the early stages but five minutes into the test the lower leads (D II, D III, aVF ) showed an elevation of the ST-segment without clinical symptomatology (Figure 2) with a specular depression of the ST-segment at leads D1 - aVL. Immediately thereafter the athlete reported precordial pain (Figure 3) accompanied by cold sweating. The treadmill test was suspended immediately and sublingual isosorbide dinitrate administered. This brought regression of the pain symptomatology and the return of the ST-segment to the isoelectric line. At the same time the Cardiac Surgery Intensive Care Unit of the same University Hospital Establishment was alerted and he was sent for a heart scan. The diagnostic examination showed significant stenosis of the right coronary artery (Figure 4, 5) so it was decided to carry out angioplasty (PTCA) with stenting. The procedure proved resolutive with satisfactory luminal patency being restored to the vessel (Figure 6). The patient remained under observation for a number of days in the ICU where he was subjected to clinical and instrumental study. As he showed no signs of recurrence he was discharged and the two-fold therapy of antiaggregant therapy and 100 mg per day of potassium losartan prescribed. Six months after the event the athlete was re-examined at our Sports Medicine Centre with complete non-invasive cardiological screening (treadmill test, echocardiogram, holter ecg) in the absence of recurrences of inducible ischaemia and normal pump function, haematochemical changes including CPK measurement certified his fitness for competitive physical activity for six months. Discussion Sporting activity is one of the most demanding situations the human cardiocirculatory system has to sustain and this is why latent, unrecognized diseases are so dramatic. The sports physician during a fitness examination can uncover previously unrecognized dangers in aspirant athletes of over 40 who lead sedentary lives and who want to engage in sporting activities non-competitively. The treadmill ECG, the hingepin of the fitness examination, can be considered the investigation of choice for revealing coronary pathologies in subjects who have never presented clinical signs that might have led previously to a suspicion of ischaemic cardiopathy. This test is especially advantageous for Vol. 59 - N. 3 MARZULLO test ergometrico secondo il protocollo di Bruce. La prova da sforzo non mostrava alterazioni significative nei primi stadi ma a cinque minuti dall’inizio del test compariva nelle derivazioni inferiori ( D II, D III, aVF ) un’elevazione del tratto ST senza alcuna sintomatologia clinica (Figura 2) con speculare sottoslivellamento del tratto ST nelle derivazioni D1 - aVL. Subito dopo, l’atleta riferiva dolore precordiale (Figura 3) che si accompagnava a sudorazione fredda. Immediatamente si sospendeva la prova da sforzo e si somministrava isosorbide dinitrato sublinguale che faceva regredire la sintomatologia anginosa e rientrare il tratto ST sull’isoelettrica. Contemporaneamente veniva allertata l’Unità di Terapia Intensiva Cardiochirurgica (U.T.I.) della stessa Azienda Ospedaliera Universitaria (A.O.U.) che lo trasferiva in emodinamica per studio coronarografico urgente. L’esame diagnostico mostrava una stenosi significativa dell’arteria coronaria destra (Figure 4, 5) per cui si decideva di eseguire angioplastica (PTCA) con impianto di stent. La procedura si mostrava risolutiva restituendo al vaso un calibro ed una pervietà soddisfacenti (Figura 6). Il paziente rimaneva in osservazione per alcuni giorni presso l’U.T.I. dove veniva sottoposto ad indagini clinico-strumentali che, non mostrando segni di recidive, consentivano le dimissioni al proprio domicilio con duplice terapia antiaggregante e 100 mg al giorno di losartan potassico. A sei mesi dall’evento l’atleta veniva rivisitato e studiato presso il nostro Centro di Medicina dello Sport con screening cardiologico incruento completo (test ergometrico,ecocardiogramma,holter ecg) in assenza di recidive di ischemia inducibile e di normale funzione di pompa, di alterazioni ematochimiche tra cui il dosaggio di CPK , si consentiva di conseguire l’idoneità all’attività fisica agonistica semestrale. Discussione Lo sport è, al giorno d’oggi, una delle situazioni più impegnative che l’apparato cardiocircolatorio dell’uomo deve sostenere ed è proprio per questo che patologie misconosciute possono slatentizzarsi in tutta la loro drammaticità. Particolari insidie, che si presentano al medicosportivo durante la visita di idoneità, si celano negli aspiranti atleti over 40 che conducono vita sedentaria e che si accingono a praticare attività anche solo a finalità ludica. L’ECG da sforzo, perno della visita di idoneità, può essere considerato l’indagine di scelta per slatentizzare le patologie coronariche in soggetti che non hanno mai manifestato segni clinici che po- MEDICINA DELLO SPORT 333 MARZULLO ST-SEGMENT ELEVATION DURING THE TREADMILL EXERCISE TEST IN AN AMATEUR ATHLETE its low cost and for its non-invasiveness; a further advantage may be the presence of an ICU, a haemodynamics and heart surgery unit in the same hospital, as is the case in our own establishment. In the light of our experience, we consider that it would be useful for the sports medicine fitness examination to include non-invasive cardiological investigations for all groups so as to reduce the incidence of SCD and better protect the health of the candidate athlete, especially in the case of sedentary subjects who wish to engage in sport with a high cardiovascular commitment and high intensity. References/Bibliografia 1) Hung MJ, Hung MY, Cheng CW, Yang NI, Cherng WJ. Clinical characteristics of patients with exercise-induced ST-segment elevation without prior myocardial infarction. Circ J 2006;70:254-61. 2) Bruce RA, Gey GO Jr, Cooper MN, Fischer LD, Peterson DR. Seattle Heart Watch: initial clinical, circulatory and electrocardiographic responses to maximal exercise. Am J Cardiol 1974;33:459-69. 3) Bruce RA, Fischer LD, Pettinger M, Weiner DA, Chaitman BR. ST segment elevation with exercise: a marker for poor ventricular function and poor prognosis: tevano far sospettare una cardiopatia ischemica. Questo test risulta particolarmente vantaggioso sia per il basso costo sia per la sua incruenza; ulteriore vantaggio può essere la presenza nello stesso nosocomio dell’U.T.I., dell’emodinamica e della cardiochirurgia, come avviene nella nostra AOU. Alla luce di questa nostra esperienza, sarebbe utile che la visita di idoneità medico-sportiva prevedesse, per tutte le fasce di età, le indagini cardiologiche incruente così da ridurre l’incidenza di MCI e meglio tutelare la salute della personaatleta, soprattutto nel caso di soggetti sedentari che desiderano praticare sport ad elevato impegno cardiovascolare e ad elevata intensità. Coronary Artery Surgery Study (CASS) confirmation of Seattle Heart Watch results. Circulation 1988;77:897-905. 4) Chahine RA, Lowery MH, Bauerlein EJ, Interpretation of the exercise-induced ST segment elevation . Am J Cardiol 1993;72:100-2. 5) Roelli H, Tartini R, Kappenberger L, Steinbrunn W. The significance of ST elevation in the exercise ECG. Schweiz Med Wochenschr 1985;115:644-50. 6) Labbè L, Douard H, Espil G, Chevalier L, Parrens E, Dissoubray E, Broustet JP. Significance of exercise induced ST elevation in patient without a history of previous myocardial infarct. Arch Mal Coeur Vaiss 1999;92:1287-94. 7) Chanine RA, Raizner AE, Ishimori T. The clinical significance of exercise-induced ST-segment elevation. Circulation 1976;54:209-13. 8) Sasaki K, Yotsukura M, Sakata K, Yoshino H, Ishikawa K. Relation of STsegment changes in inferior leads during anterior wall acute myocardial infarction to length and occlusion site of the left anterior descending coronary artery. Am J Cardiol 2001;87:1340-5. 9) Giada F., Biffi A. Exercise prescription for the prevention and treatment of cardiovascular diseases: I-II part. J Cardiovasc Med (Hagerstown) 2008;9:641-52. Received on July 22, 2011. - Accepted for publication on September 16, 2011. Corresponding author: Prof. M. Marzullo, Via Giulio Palermo 103, 80131 Naples, Italy. E-mail: [email protected] 334 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La Medicina dello Sport ... per Sport MED SPORT 2011;64:335-45 In questo numero la rubrica “La Medicina dello Sport …. per Sport” è dedicata alla disciplina del baseball che non era ancora comparsa nella ormai ultradecennale storia di questa rubrica. Grazie al determinante contributo delle strutture sanitarie federali, la Rivista si augura di rendere un servizio utile ai lettori alternando, anche nei prossimi numeri, argomenti di aggiornamento e lavori su discipline ancora non trattate. IL BASEBALL G. BELTRAMI 1, C. MANTOVANI 2, A. PELLEGRINI 3, A. PIERUCCI 4, G. PORCELLINI 3, 4 1Medico Federale FIBS e Presidente Commissioni Mediche Federazione Italiana e Mondiale IBAF, Roma, Italia 2Presidente Commissione Sport Scolastico e Giovanile FIBS, Roma, Italia 3Unità Operativa di Chirurgia della Spalla e del Gomito Ospedale “D. Cervesi”, Cattolica, Rimini, Italia 4Commissione Medica FIBS, Roma, Italia I l baseball è uno sport che richiede alti livelli di velocità esecutiva nelle diverse azioni di gioco con tempi di reazione molto rapidi; i giocatori devono anche possedere livelli molto elevati di mobilità articolare e di coordinazione. È giocato da due squadre formate da nove giocatori ciascuna. L’obiettivo di ciascuna squadra è di segnare più punti degli avversari durante le nove riprese (inning) che determinano la durata della partita. I punti vengono realizzati dalla squadra in attacco quando ciascuno dei propri giocatori riesce a compiere un giro completo delle basi. Il terreno di gioco è costituito essenzialmente da un quarto di cerchio al cui centro è posta la CASA-BASE. Da casa-base partono due linee, dette linee “di foul”, che delimitano il terreno “buono”, quello compreso tra le linee, e terreno “foul” quello esterno alle linee. Le battute effettuate nel terreno buono danno la possibilità ai giocatori in attacco di avanzare sulle basi e di conseguenza segnare dei punti, mentre le battute effettuate nel terreno “foul” non permettono nessun avanzamento dei giocatori in attacco. I primi 27 m delle due linee “di foul” costituiscono due lati del quadrato ai cui vertici ci sono le basi che delimitano il percorso che gli attaccanti devono compiere per segnare i punti. Tale quadrato è chiamato campo interno, men- Vol. 64 - N. 3 tre il resto del terreno di gioco è denominato campo esterno. Le due squadre prendono posizione nel terreno di gioco in maniera molto diversa a seconda se sono in attacco o in difesa: la squadra in difesa schiera i suoi 9 uomini in campo, cercando di occupare tutto il terreno buono; mentre la squadra in attacco schiera un solo giocatore alla volta, che ha il compito di colpire la palla mediante una mazza. I difensori, in funzione della posizione che assumono in campo, si dividono nei seguenti ruoli: —— lanciatore, che prende posto sulla pedana situata al centro del campo interno; —— ricevitore, che si posiziona dietro il piatto di casa-base esternamente al campo; —— gli interni, che si suddividono in primabase, seconda-base, terza-base e interbase e si piazzano appena fuori il campo interno a guardia delle rispettive basi; —— gli esterni, che si suddividono in esternosinistro, esterno-centro ed esterno-destro, che occupano il campo esterno. L’attaccante (battitore) si deve posizionare in un apposito box ai lati della casa base; qui deve cercare di colpire la palla che viene gli lanciata dal lanciatore avversario. Questi avrà il compito, naturalmente, di non far colpire la palla al battitore. MEDICINA DELLO SPORT 335 BELTRAMI Il baseball Il battitore, dopo che ha colpito la palla, per poter segnare un punto, deve percorrere l’intero giro delle basi senza essere eliminato, mentre la squadra in difesa, che ha il compito di impedire ciò, cercherà di eliminare gli attaccanti. La squadra in difesa ha essenzialmente tre modi diversi per eliminare gli attaccanti: 1. il battitore cerca di colpire per tre volte la palla lanciatagli dal lanciatore, ma non vi riesce (strike-out); 2. il battitore, dopo aver battuto la palla, corre verso le diverse basi, ma vi arriva dopo della palla, giocata dai difensori; 3. la palla battuta dal battitore viene presa al volo, cioè prima che tocchi terra, da uno dei difensori. Il battitore nel tentativo di compiere il giro delle basi può sostare su una di queste senza il pericolo di essere eliminato e quindi attendere la battuta di un suo compagno di squadra che, secondo un ordine prestabilito, si porta alla battuta. Quando la squadra in difesa riesce ad effettuare tre eliminazioni avviene il cambio: la squadra in attacco si dispone nel campo per difendere, mentre la squadra in difesa esce dal campo per attaccare mandando uno alla volta i propri giocatori alla battuta. Ogniqualvolta una squadra è stata sia in attacco che in difesa, è trascorsa una ripresa (inning). Ogni partita dura 9 inning; se alla fine del nono inning le due squadre hanno segnato lo stesso numero di punti si dovrà giocare un inning supplementare, fino a quando una squadra avrà segnato un punto in più dell’altra. I giocatori di baseball nelle diverse fasi di gioco utilizzano attrezzi diversi. Quando sono in difesa per poter prendere più agevolmente la palla calzano dei guantoni di cuoio che possono presentare delle differenze per forme e dimensioni in funzione del ruolo difensivo ricoperto: interno, esterno, ricevitore e lanciatore. Quando sono in attacco l’attrezzo utilizzato è la mazza: il regolamento stabilisce dei limiti per quanto riguarda il materiale, la forma e le dimensioni, limiti che consentono tuttavia una certa scelta in funzione delle preferenze e delle caratteristiche tecniche dei diversi giocatori. Naturalmente l’attrezzo comune a tutti i giocatori è la palla che è costituita da un nucleo di gomma dura avvolto da fili di lana, il tutto ricoperto da pelle di cavallo. 336 Breve storia del baseball Le origini del baseball sono del tutto incerte; giochi effettuati con la palla e con le mazze sicuramente venivano praticati addirittura nell’antico Egitto. Nel British Museum sarebbe conservata una palla di pelle usata, come scrive con tutta probabilità 2000 anni a.C. da giovani egiziane che, come alcuni graffiti testimoniano, giocano proprio con mazza e palla. Un vecchio gioco popolare inglese si chiamava base, ma in realtà aveva poco a che fare con il moderno baseball, visto che non prevedeva l’uso di mazze e palline. Comunque è proprio l’Inghilterra il paese dove il gioco si sviluppa. Nei primi anni del 1700 appaiono in Inghilterra tracce inequivocabili dell’esistenza di un gioco chiamato “Baseball”. Il baseball sbarca sul continente nel 1810. In Francia viene pubblicato “Les yeux des jeunes garçons”, che contiene le regole per un gioco da praticarsi con mazze e palline e che prevede la corsa sulle basi. Le regole del gioco vengono comunque pubblicate solo nel 1845 a Manhattan dal padre riconosciuto del baseball moderno: Alexander Cartwright. Nel 1857 nascono le partite di 9 inning e un anno dopo l’arbitro inizia a chiamare strike e ball. Nel 1858 nasce la National Association of Baseball Players, di fatto la prima lega della storia. Nel frattempo il baseball sbarca in Estremo Oriente. La prima partita disputata in Giappone data 1873 e l’organizzazione professionistica del Sol Levante vede la luce nel 1930. A Taiwan i coloni giapponesi introducono il gioco nel 1895 e un’organizzazione nel 1920. Nel 1904 il baseball fa la sua prima apparizione in un’Olimpiade a St. Louis, MO, USA. Il baseball organizzato è ormai diffuso in 4 dei 5 continenti. Nel 1922 debutta infatti una lega in Olanda (vincitori del primo campionato gli Amsterdam Quicks) e nel 1934 nasce il campionato d’Australia, paese nel quale le prime partite di baseball risalgono comunque agli ultimi anni del 1800. Il 1947 segna invece l’inizio del rapporto tra il baseball e la televisione. Quelle giocate a New York tra gli Yankees e i Brooklyn Dodgers sono le prime “World Series” ad approdare sul piccolo schermo. Dopo la seconda guerra mondiale si inizia a giocare anche in Italia. Nel 1948 cinque squadre disputano il primo campionato, vinto dalla Libertas Bologna. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Il baseball BELTRAMI Il modello prestativo del baseball: aspetti tecnici motori e funzionali I fondamentali individuali nel baseball si dividono in fondamentali di attacco e fondamentali di difesa. I fondamentali individuali di difesa sono: la presa e tiro; il lancio. I fondamentali individuali di attacco sono: la battuta; la corsa sulle basi. Il lancio è un’abilità caratteristica di un solo ruolo difensivo: il lanciatore. Questi ha il compito di lanciare la palla a un suo compagno di squadra, il ricevitore, impedendo al battitore avversario di colpirla (Figura 1). La presa e il tiro è, invece, il fondamentale comune a tutti i ruoli difensivi ed è rappresentato dall’azione di prendere e tirare la palla al fine di far giungere la stessa sulle basi prima dell’arrivo degli attaccanti, consentendo così le eliminazioni. La battuta è l’azione del giocatore in attacco che, mediante una mazza, cerca di colpire la palla con l’obiettivo di mandarla generalmente il più lontano possibile consentendo l’avanzamento sulle basi di se stesso ed eventualmente degli altri suoi compagni di squadra. La corsa sulle basi è rappresentata dall’azione che il battitore, una volta battuta la palla, mette in atto per avanzare più efficacemente sulle basi con l’obiettivo di compiere l’intero giro, segnando così un punto. L’apprendimento e lo sviluppo di tali abilità hanno come presupposto il miglioramento delle capacità motorie quali la forza, la velocità, la resistenza e la mobilità articolare. Ciascuna di queste capacità motorie gioca un ruolo e un’importanza diversa in ogni fonda- Figura 1. — Lancio. Vol. 64 - N. 3 mentale. L’analisi dei fattori che intervengono nel raggiungimento della massima prestazione per ogni fondamentale rappresenta un indispensabile punto di partenza per un’efficace programmazione dell’allenamento. Nell’effettuare il lancio il lanciatore deve essere in grado di imprimere alla palla la maggiore velocità possibile in modo tale che il battitore abbia meno tempo possibile per batterla; per poter far questo è necessaria una grande capacità di forza rapida a livello dei muscoli che intervengono nelle articolazioni dell’arto superiore: spalla, gomito e polso. La capacità di produrre contrazioni in maniera rapida di questi muscoli, abbinata a un’adeguata esecuzione tecnica rappresenta il fattore più importante per una buona prestazione nel lancio. Con questo non si vuole dire che il miglioramento della forza debba essere limitato alla sola muscolatura del braccio, anche altri gruppi muscolari giocano un ruolo determinante nel lanciatore: gli estensori della gamba, in special modo quelli della gamba di perno, che permettono nella fase preparatoria del lancio una spinta dell’intero corpo verso casa base; gli addominali che contraendosi assicurano la flessione del busto con conseguente trascinamento del braccio in avanti 1. Dal punto di vista della meccanica muscolare quindi il lanciatore deve presentare una buona capacità di contrazione rapida con un’eccellente capacità di riuso elastico della muscolatura che gli permetta di sfruttare il più efficacemente possibile il processo stiramento-accorciamento tipico della dinamica muscolare 2. Per quanto riguarda la presa e tiro valgono tutte le considerazioni fatte per il lancio per ciò che concerne la possibilità di tirare più forte da parte del giocatore; mentre per gli altri aspetti del fondamentale, la precisione, la capacità di tirare da diverse posizioni, la capacità di individuare le traiettorie della palla per poter effettuare la presa etc. giocano un ruolo certamente più importante i fattori di natura coordinativa. La capacità di ricevere ed elaborare informazioni utili alla realizzazione del movimento più adeguato alla situazione è sicuramente un fattore determinate per il raggiungimento della prestazione nella presa e tiro. Anche la battuta presenta due diversi aspetti per quanto riguarda i fattori limitanti: il primo, più propriamente fisico è legato all’importanza che riveste la forza rapida, il secondo, di tipo tecnico riguarda i processi legati al controllo dei movimenti. MEDICINA DELLO SPORT 337 BELTRAMI Il baseball La capacità di contrazione rapida risulta essere indispensabile allorquando il battitore è chiamato a colpire con la mazza una palla che raggiunge notevoli velocità e che quindi gli lascia molto poco tempo per farlo. In questo lasso molto breve di tempo il battitore, prima di muovere la mazza per colpire la palla, deve anche valutare se a lui conviene tentare di colpire o no la palla: in questa situazione assumono rilevante importanza tutti i processi legati all’anticipazione, alla presa di decisione e al controllo dei movimenti 3. La corsa sulle basi è influenzata principalmente dalla velocità; il corridore deve percorrere i tratti da base a base con la massima velocità possibile per evitare di essere eliminato, deve essere in grado di effettuare dei rapidi cambi di direzione in funzione delle fasi di gioco, deve possedere una buona tecnica di corsa veloce in curva. Anche sulle basi però il giocatore di baseball deve poter far ricorso alla capacità di anticipazione, per individuare qual è il momento più opportuno per scattare verso la base successiva o far ritorno alla base precedente. Tutti e quattro i fondamentali sono limitati dalla presenza di buoni livelli di mobilità articolare. L’esecuzione, e ancor di più, l’apprendimento di qualsiasi abilità tecnica del baseball ha come presupposto la capacità di raggiungere un’adeguata escursione articolare da parte dei giocatori: tutte le articolazioni debbono presentare buoni livelli di mobilità, ma in maniera particolare debbono essere sollecitate quella della spalla e del gomito per i lanciatori, prevedendo delle esercitazioni specifiche per prevenire eventuali infortuni dovuti alle grandi sollecitazioni a cui sono sottoposte durante il gioco. Dal punto di vista bioenergetico i tre metabolismi fisiologici giocano un ruolo diverso nel raggiungimento della prestazione nel baseball. Il metabolismo predominante è senza dubbio quello anaerobco alattacido, essendo il baseball caratterizzato da eventi molto rapidi intervallati da congrui periodi di riposo 4. Di questo metabolismo sono importanti sia l’aspetto della capacità che quello della potenza 5. Per quanto riguarda il meccanismo anaerobico lattacido, non sembra rivestire un’importanza determinante in quanto i giocatori non presentano differenze significative della concentrazione di lattato in prelievi effettuati prima, durante e dopo la gara 6. Di scarsa importanza è infine l’apporto dato 338 dal metabolismo aerobico: le azioni di gioco non hanno mai una durata tale da interessare questo meccanismo. Quindi dal punto di vista energetico l’allenamento avrà come obiettivo principale l’aumento della capacità e della potenza alattacida, una parte minore del lavoro sarà indirizzata verso un aumento della potenza lattacida, mentre un percentuale molto bassa avrà come obiettivo l’aumento dell’efficacia del metabolismo aerobico che, se anche non gioca un ruolo diretto nella prestazione, risulta essere un indispensabile presupposto per lo sviluppo delle qualità anaerobiche. In base all’impegno cardiocircolatorio il baseball è classificato secondo i protocollo cardiologici 2009 della FMSI per il giudizio di idoneità allo sport agonistico fra le attività a impegno da medio ad elevato caratterizzato da variabile incremento della frequenza cardiaca, delle resistenze periferiche e della gettata cardiaca 7. L’impegno fisiologico e cardiocircolatorio si differenziano in modo sensibile a seconda del ruolo e del conseguente differente gesto tecnico a cui è chiamato l’atleta. La statura,il peso,la massa muscolare, i diametri e i rapporti corporei non sono significativi e mostrano una grande variabilità nei giocatori di baseball Indicazioni sulla programmazione dell’allenamento Gli obiettivi specifici della programmazione stagionale di una squadra di baseball possono essere: —— lo sviluppo delle capacità fisiche, in modo particolare quelle ritenute peculiari per il baseball: forza rapida e velocità; —— lo sviluppo delle abilità di battuta e di lancio; tale obiettivo si può verificare in due modi diversi a seconda della fase della preparazione: prima del campionato sottoponendo i battitori ed i lanciatori a test tecnici per verificarne le variazioni; durante il campionato confrontando la media battuta e la media punti guadagnati con quelle dell’anno precedente, utilizzate come riferimento e obiettivo da superare. Nell’elaborare il piano annuale dell’allenamento si possono considerare fondamentalmente tre elementi 8: —— la natura del lavoro (o contenuto); —— la quantità del lavoro (o volume); —— l’intensità del lavoro. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Il baseball BELTRAMI Per quanto riguarda il primo elemento si suddividono gli esercizi in due grandi categorie 9: —— esercizi generali; —— esercizi speciali. Gli esercizi generali non contengono elementi tecnici del baseball ed hanno come obiettivo l’aumento delle capacità motorie quali la forza, la resistenza, la velocità e la mobilità articolare; mentre gli esercizi speciali contengono elementi tecnici del baseball ed hanno come obiettivo, in funzione delle modalità di esecuzione, sia l’apprendimento e lo sviluppo delle abilità specifiche del baseball che l’aumento delle capacità motorie peculiari del gioco quali forza e velocità. Alla prima categoria appartengono tutte le esercitazioni utilizzate in qualsiasi disciplina sportiva, corsa, salti, balzi, skip, andature, stretching, esercizi per la mobilità, esercizi con e senza sovraccarichi per la forza dei vari distretti corporei, ecc. Gli esercizi speciali si possono suddividere in funzione degli elementi tecnici che contengono e quindi dei fondamentali il cui sviluppo hanno come obiettivo: —— esercizi per il lancio: lanci con il caricamento, lanci dalla posizione fissa, lanci di precisione, lanci di velocità, lanci dritti, lanci ad effetto, lanci da varie distanze (eseguibili con la presenza del battitore e/o dei corridori); —— esercizi per la battuta: battute senza palla lanciata (pepper, toss-drill, batting-tee) , battute con la macchina lanciapalle e battute con il lanciatore (eseguibili a diverse velocità); —— esercizi per la corsa sulle basi: corsa in prima, corsa in seconda, rubata della seconda, doppia rubata, batti e corri, bunt, bunt e corri (eseguibili con e senza la difesa). Queste due categorie di esercizi condiziona- no i criteri con cui si stabiliscono gli altri due elementi del lavoro, la quantità e l’intensità. La quantità rappresenta il volume del lavoro da effettuare, i chilometri percorsi nella corsa, il peso sollevato nelle esercitazioni per la forza, il numero delle ripetizioni nelle esercitazioni speciali, o tecniche, (numero dei lanci, delle battute, delle rubate, ecc.). L’intensità invece è rappresentata, per quanto riguarda le esercitazioni generali, dall’Intensità Relativa, cioè la percentuale della capacità massimale di quell’atleta per quell’esercitazione; mentre per quanto riguarda le esercitazioni tecniche si è pensato ad una classificazione di tipo qualitativo: scarsa, media, forte e intensa, in funzione di diverse modalità di esecuzione e di diverse situazioni anche di tipo tattico. Nella Tabella I sono riportati i quattro livelli d’Intensità in cui si sono classificate le esercitazioni tecniche nelle diverse modalità d’esecuzione. Il controllo dell’allenamento Per poter effettuare quanto più oggettivamente possibile una diagnosi e poi un controllo delle capacità ed abilità dei giocatori è possibile adottare una batteria di test cosi composta 10; —— test CMJ per la forza esplosiva ed il riuso di energia elastica degli arti inferiori 11; —— test CASA-SECONDA per la velocità di corsa sulle basi; —— test TIRO RADAR per la velocità della palla lanciata; —— test BATTUTA RADAR per la velocità della palla battuta; —— test di mobilità del tronco; —— test di mobilità delle spalle. Tabella I. — Livelli di Intensità del carico. Intensità Lancio Battuta Scarsa Lanci senza battitore da distanza ravvicinata Media Lanci senza battitore dalla distanza Battute con palle lanciate a regolare velocità ridotta con la macchina Forte Lanci a velocità elevata con battitore Battute con il lanciatore a velocità Corse a velocità massimale senza elevata conoscendo i tipi di lanci la difesa Intensa Lanci con battitore e corridori sulle basi Battute come in partita, non sapendo in anticipo i tipi di lanci Vol. 64 - N. 3 Battute senza palle lanciate (pepper,batting-tee, toss-drills, etc.) Corsa sulle basi MEDICINA DELLO SPORT Corse a velocità ridotta, presa di vantaggi, ritorni in base simulati Corse a velocità elevata senza la difesa Corse a velocità massimale con la difesa 339 BELTRAMI Il baseball Le modalità e le procedure dei test sono descritte nella letteratura riportata in bibliografia. Questi gli elementi della programmazione sui quali imporre una riflessione per il futuro 12: —— una maggiore attenzione alla dinamica del carico, soprattutto in riferimento ai livelli di intensità da raggiungere nel periodo competitivo ed in particolar modo nei play-off; —— la scelta di una maggiore varietà dei mezzi di allenamento, che può rendere meno faticoso il compito dei giocatori nell’affrontare anche grandi carichi di lavoro; —— una maggiore importanza all’aspetto psicologico: l’adozione di strumenti per il controllo di alcuni aspetti rilevanti nei giochi sportivi quali la motivazione, l’attenzione, l’umore, la cooperazione. La programmazione nei giochi sportivi comporta delle difficoltà 13 derivanti dalla complessità dei fattori che determinano la prestazione (la condizione fisica, gli aspetti tecnici, quelli tattici, le caratteristiche psicologiche) e la gestione del gruppo-squadra. I problemi sui quali bisognerà trovare delle soluzioni ancora più efficaci sono, tra gli altri: —— l’identificazione dei mezzi per il controllo dei parametri di quantità e intensità riferiti soprattutto alle esercitazioni di tipo tecnico; —— la possibilità di individualizzare il più possibile il lavoro dei singoli giocatori e conciliare ciò con le esercitazioni che coinvolgono invece tutta la squadra. Lesioni da usura Il lanciatore di baseball è il tipico soggetto in cui si instaurano lesioni da usura. È probabile che questo tipo di lesioni siano presenti in un atleta che continua il gesto atletico nonostante la presenza di sintomi; un esempio è il pitcher che continua a lanciare nonostante sintomi riconducibili ad una tendinite del gomito. In questo caso, il normale movimento di lancio sarà doloroso e di conseguenza verrà alterato. L’utilizzo diverso della spalla sarà responsabile di un sovraccarico funzionale a cui l’articolazione non è abituata. Il lanciatore, allora, si rivolgerà al medico per il dolore alla spalla poiché la sintomatologia legata al gomito sarà scomparsa. I risultati positivi del trattamento saranno di breve durata in quanto, una volta tornato in campo e al proprio gesto atletico, il dolore al gomito si 340 ripresenterà, legato al difetto di biomeccanica precedente. Una riabilitazione scorretta o frettolosa può essere un’altra causa di persistenza del dolore durante l’attività agonistica. Questo accade con più frequenza quando l’atleta viene messo in campo con anticipo rispetto alla concreta guarigione. In questo caso, gli stress fisici tipici di un alto livello di gioco, si sommano agli stress derivanti dalle modificazioni muscolari e predispongono il soggetto a nuovi infortuni. Le lesioni da usura della spalla sono quindi il risultato di disadattamenti agli sforzi ripetuti di una o più attività. Questi disadattamenti possono essere sia funzionali che strutturali. Si può avere un interessamento di diverse strutture quali: ossa, articolazione del cingolo scapolare, unità muscolotendinee dinamiche che agiscono a livello di queste articolazioni e stabilizzatori fibrocartilaginei statici delle articolazioni. Benché molto spesso si manifestino come problemi “isolati” (ad esempio una tendinite della cuffia dei rotatori) comunemente sono interessati più meccanismi funzionali e più strutture. La “tipica” lesione da usura della spalla, quindi, è un insieme di diverse problematiche, comprese lesioni strutturali, patologie muscolari e problemi di compenso, che vanno, reciprocamente, a complicarsi 14. Di conseguenza abbiamo deciso di usare il termine “lesioni da usura funzionale della spalla” per descrivere il problema di tipo clinico. Riteniamo che etichettare il problema con tendinite, borsite o conflitto focalizzi l’attenzione in modo limitato, frettoloso e spesso in modo scorretto. L’esaminatore dovrebbe ricercare: —— patologia e insufficienza dei muscoli che stabilizzano la scapola; —— retrazione e lassità glenomerale (strutturale) (più comunemente, retrazione posteriore e lassità anteriore); —— distrazione da usura della cuffia dei rotatori, tendinite, tendinosi, lacerazione degenerativa, insufficienza (lassità glenomerale funzionale); —— distrazione da usura del capo lungo del bicipite, tendinite, tendinosi, lacerazione degenerativa, insufficienza; —— malattia degenerativa acromioclaveare, osteolisi della porzione distale della clavicola; —— conflitto primario (acromiale, acromioclaveare, coracoclaveare, coracoideo); —— conflitto secondario (anteriore, posteriore e laterale; secondario alla retrazione, alla MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Il baseball BELTRAMI lassità glenomerale e all’insufficienza della cuffia dei rotatori); —— malattia articolare degenerativa e ”artropatia della cuffia”; Come per le lesioni da usura in generale, la riuscita del trattamento e la prevenzione delle recidive dipendono, tanto dal determinare la causa del problema, quanto dallo stabilire una diagnosi precisa. La causa delle lesioni da usura dipende sempre da più fattori che rientrano in tre ampie categorie 15: —— fisiologici, legati di solito ad un improvviso aumento della richiesta funzionale dell’articolazione, che, almeno in retrospettiva può essere considerato un errore di allenamento; —— anatomici, legati ad una lesione acuta primaria trattata e riabilitata in modo incompleto; —— meccanici. Il compito diagnostico e terapeutico essenziale è identificare e eliminare quanti più fattori causali possibili, sia per la maggior parte delle lesioni da usura di spalla che, certamente, per qualsiasi lesione che non si risolva subito e completamente con un trattamento iniziale di base. La lesione strutturale non implica necessariamente l’intervento chirurgico in quanto, secondo la gravità della lesione strutturale e delle sollecitazioni poste sulla spalla, molti problemi strutturali, quali ad esempio lacerazioni della cuffia dei rotatori a spessore parziale e lacerazioni piccole a tutto spessore, possono essere compensati adeguatamente con un’appropriata riabilitazione funzionale (Figure 2, 3). Meccanica e patomeccanica del lancio e correlati clinici Il gesto atletico del lanciatore di baseball è ampiamente studiato in letteratura, come modello biomeccanico nella comprensione degli sport over-head, dove il gesto viene eseguito con l’arto superiore prevalentemente posizionato sopra il livello del capo 16, 17. Nel momento in cui andiamo a riassumere le lesioni da usura tipiche degli atleti che praticano questi sport, diventa fondamentale mettere in relazione queste ultime con la meccanica e la patomeccanica del lancio. Da un punto di vista funzionale l’articolazione glenomerale è un collegamento biomeccanico tra lo scheletro assiale e la mano. Ciò che consideriamo un semplice movimento della Vol. 64 - N. 3 Figura 2. — Attrito postero superiore in visione artroscopia. Figura 3. — Lesione del sovra spinato. spalla è, in realtà, un complesso movimento sternoclaveare, acromionclaveare, scapolotoracico e glenomerale. La “sindrome della spalla del lanciatore” costituisce un maladattamento agli stress ripetuti del lancio. Sebbene i sintomi d’esordio siano spesso attribuibili a una tendinite o a una lacerazione della cuffia dei rotatori è caratteristicamente presente un’insufficienza o una diminuzione dei muscoli stabilizzatori della scapola e un’eventuale rottura della cuffia dei rotatori. Questi maladattamenti meccanici possono verificarsi anche con meccaniche di lancio ideali. Tuttavia, discostamenti dalla meccanica di MEDICINA DELLO SPORT 341 BELTRAMI Il baseball Figura 4. — Le cinque fasi del lancio. lancio ideale sembrano aumentare il rischio di lesioni da usura. Nel lancio del baseball il compito biomeccanico principale è quello di accelerare la palla. Ciò si ottiene accelerando prima la massa corporea e quindi trasferendo lo slancio all’arto superiore eretto accelerando la mano e la palla. Il movimento del lancio è comunemente suddiviso in cinque fasi (Figura 4): —— caricamento; —— prima fase del sollevamento; —— seconda fase del sollevamento; —— accelerazione; —— decelerazione e accompagnamento. Per semplicità la meccanica viene descritta per un lanciatore destrimane. Il punto iniziale si ha con il lato sinistro del lanciatore rivolto verso la propria casa-base. Le mani sono raccolte davanti, all’altezza del petto. La fase di caricamento inizia quando il lanciatore solleva il ginocchio sinistro e termina quando il ginocchio si trova all’altezza massima. Contemporaneamente, mani e braccia vengono sollevate insieme. Viene accumulata energia potenziale. Il movimento di caricamento dovrebbe essere uniforme e controllato; slanciare in avanti la gamba anziché solleva- 342 re semplicemente il ginocchio può sbilanciare all’indietro il dorso. Questo, a sua volta, può creare problemi meccanici clinicamente rilevanti, nelle fasi successive del lancio. La prima fase del sollevamento inizia quando il ginocchio sinistro ha raggiunto l’altezza massima e termina quando il piede sinistro tocca terra. Durante questa fase, l’energia potenziale è convertita in energia cinetica, la spalla e il fianco sinistro dovrebbero restare orientati verso la propria base e il dorso e la gamba sinistra dovrebbero muoversi direttamente in direzione della stessa. Le mani si separano contemporaneamente simmetriche e uniformi verso il basso-esternoalto, mentre il braccio sinistro si sposta in direzione della propria base il braccio destro si sposta in direzione contraria con movimenti sul piano coronale,. La spalla dovrebbe muoversi essenzialmente con un’abduzione combinata glenomerale e scapolotoracica. Questo movimento termina con il braccio destro sollevato a 90° gradi di abduzione. L’errore più comune della prima fase del sollevamento è di “aprire troppo presto”. Idealmente il piede sinistro dovrebbe toccare terra MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Il baseball BELTRAMI entro uno spazio di 8 cm circa all’interno di una linea ideale di riferimento, che va dal piede destro alla propria base. In caso “disassamento (deviazione) per un passo troppo ampio” il piede sinistro tocca terra a sinistra di questa linea ideale, ad una distanza maggiore di otto centimetri e i fianchi e il dorso ruotano prematuramente verso la base. Questo provoca una maggiore estensione orizzontale a livello della spalla del braccio alzato per lanciare ed uno stress addizionale sui legamenti anteriori, sulla capsula e sul labbro. “Slanciare e dondolare” la gamba sinistra anziché “sollevarla e poggiarla” durante la fase di caricamento e la prima fase del sollevamento può provocare un “disassamento per un passo troppo ampio” come anche uscire dalla pedana. La prima fase del sollevamento dovrebbe invece essere caratterizzata da equilibrio e controllo. Un problema meno comune della prima fase del sollevamento è di non aprirsi abbastanza. In questo caso, il piede sinistro toccherà terra sulla destra rispetto alla linea di riferimento sopra citata. Questo può limitare la rotazione del dorso nella fase d’accelerazione limitando il trasferimento dello slancio al braccio che esegue il lancio; può inoltre causare un eccessivo carico eccentrico sui muscoli stabilizzatori della scapola e sulla cuffia dei rotatori durante la fase di decelerazione. Altri problemi della prima fase del sollevamento sono lo hooking e il wrapping. Hooking significa che il braccio che esegue il lancio si sposta dietro, oltre il piano coronale, con estensione orizzontale della spalla. Come nel caso di un’apertura prematura, l’hooking provoca un ulteriore stress delle strutture anteriori della spalla. Con il termine wrapping indichiamo quella condizione in cui il braccio che esegue il lancio si trova ruotato verso l’interno all’altezza della spalla durante la fase sollevamento. Idealmente, la palla dovrebbe essere rivolta verso il basso, verso il terreno, al termine della prima fase del sollevamento. Nel caso del wrapping, la palla è rivolta all’indentro, verso la prima base. Il lanciatore che compie questo movimento si sottopone in pratica ad un test di conflitto ogni volta che lancia la palla. La seconda fase del sollevamento inizia quando il piede sinistro tocca terra e termina quando la spalla raggiunge la massima estensione orizzontale e rotazione esterna. Lo slancio in avanti viene tramutato in uno slancio angolare, a mano a mano che il dorso viene ruotato verso la propria base. La parte “esplo- Vol. 64 - N. 3 siva” del movimento di lancio inizia appunto con il sollevamento tardivo. Una forza eccezionale viene posta sulle strutture stabilizzatrici della spalla, durante questa fase e quella di accelerazione. Quest’ultima inizia con la massima estensione orizzontale e rotazione esterna della spalla e termina nel momento di rilascio della palla. Lo slancio angolare sviluppato nelle fasi precedenti viene trasferito sul braccio alzato che lancia. La mano e la palla al termine della catena cinetica subiscono un’accelerazione simile a quella di una frusta che viene fatta schioccare. Per tutta la seconda fase del sollevamento e quella dell’accelerazione, la spalla rimane abdotta a circa 90°. Durante la fase dell’accelerazione, si sposta rapidamente dalla massima estensione orizzontale ad un’estensione neutra, e dalla massima rotazione esterna ad una rotazione esterna inferiore ai 90°. Per un lanciatore di Baseball professionista, che lancia una palla veloce, la velocità angolare della rotazione interna, al momento del rilascio della palla, può raggiungere 7000° al secondo. Qualunque lassità della cuffia può causare problemi di conflitto secondario. La decelerazione inizia con il rilascio della palla e termina con la cessazione del movimento del braccio. La spalla si sposta da una posizione di abduzione e rotazione esterna ad una di adduzione e rotazione interna. Contrariamente alle fasi precedenti, durante le quali l’intera massa corporea è virtualmente usata per accelerare la palla, solo la massa relativamente trascurabile dei muscoli stabilizzatori della scapola e della cuffia dei rotatori è disponibile per decelerare il braccio che lancia. Non sorprende quindi che queste strutture siano soggette a rottura per ripetuti sovraccarichi di tensione. Trattamento riabilitativo delle lesioni da usura della spalla Molti casi di sindrome da usura della spalla possono essere trattati adeguatamente con una corretta riabilitazione funzionale. Ciò è vero entro certi limiti di gravità della lesione e di richiesta funzionale posta sulla spalla, anche per i casi in cui possono essere presenti lesioni strutturali, ad esempio lacerazione del labbro glenoideo e piccole lacerazioni a spessore parziale o completo della cuffia dei rotatori. MEDICINA DELLO SPORT 343 BELTRAMI Il baseball Gli obiettivi da raggiungere in sequenza sono: —— riduzione del dolore e dell’infiammazione; —— recupero della funzione dei muscoli stabilizzatori della scapola; —— recupero dell’articolarità (glenomerale); —— recupero dei normali modelli di movimento scapolotoracico e glenomerale; —— recupero della resistenza muscolare (cuffia dei rotatori e del capo lungo del bicipite); —— recupero della forza; —— ritorno alle attività atletiche e occupazionali faticose per la spalla e della funzionalità completa. L’esperienza ha dimostrato che è importante condurre il programma riabilitativo nella giusta sequenza. Ad esempio, tentare il programma di rinforzo prima che venga ristabilito il normale modello di movimento sortisce l’effetto di rinforzare un modello anomalo. In molti casi di sindrome da usura della spalla, l’aspetto più importante del trattamento riabilitativo è la rieducazione neuromuscolare; “disimparare” posture e modelli di movimento anomali e riapprendere i meccanismi corretti. La maggior parte dei pazienti, anche atleti con alta percezione del proprio corpo, presenta difficoltà in questo passaggio 18. Nella nostra esperienza è fondamentale l’allenamento all’abilità motoria con l’aiuto di un fisioterapista. Un consiglio per il medico e per il terapista è che frequenza, durata e intensità dell’esercizio riabilitativo, nonché il trattamento di manipolazione e altre attività, dovrebbero essere mantenuti entro i limiti del riposo funzionale. È opportuno porre attenzione a qualsiasi sintomo durante e dopo ogni sessione fisioterapica. È possibile che l’atleta accusi dolore durante l’attività che deve in ogni modo essere considerato con cautela, ma dolori che persistono dopo un’ora o addirittura nelle 24h successive, devono essere considerati sinonimo d’attività eccessiva. Ciò diventa fondamentale durante le mobilizzazioni per evitare che il dolore porti il paziente ad un’ulteriore limitazione funzionale del movimento. Solo in seguito al recupero della piena mobilità, caratterizzata dall’assenza di dolore, sarà possibile tornare al movimento specifico del proprio sport. Idealmente, il recupero graduale della piena attività deve procedere nel rispetto della sinto- 344 matologia. L’assenza di sintomi ad un determinato livello d’attività sarà il criterio per l’avanzamento a quello successivo. Prevenzione nelle lesioni da usura della spalla Diventa fondamentale, per atleti che si sottopongono a stress ripetuti come quelli del lancio, seguire un percorso riabilitativo volto a evitare quelle tipiche lesioni da usura sopra descritte. Il programma riabilitativo dovrà iniziare dal rinforzo muscolare dell’intero corpo. Questo sarà maggiormente attuabile nel periodo di pausa tra le varie stagioni di gioco, dove gli atleti possono sottoporsi a carichi muscolari maggiori. Diventa in ogni caso fondamentale, tenere presente che, nel gesto atletico del lancio, è necessaria una notevole elasticità, mentre una massa muscolare eccessiva può ostacolare il corretto movimento e predisporre l’atleta a lesioni da stiramento. Durante la stagione sarà fondamentale un programma di riequilibrio muscolare che riporti la muscolatura in asse dopo il sovraccarico funzionale della partita. Esercizi di pesi di rinforzo per il cingolo scapolare possono essere d’aiuto anche se devono essere valutati i gruppi muscolari che intervengono nel singolo esercizio, i carichi e le ripetizioni in modo da evitare un ulteriore sovraccarico di strutture già fortemente stressate. Il lavoro di rinforzo della cuffia dei rotatori deve prevedere esercizi con elastici fisioterapici volti al rinforzo degli intrarotatori, extrarotatori, sottospinato, piccolo rotondo e abbassatori della testa dell’omero. Con questi esercizi sarà possibile ristabilire un equilibrio dei muscoli che intervengono nel bilanciamento dell’articolazione gleno-omerale. Lo streatching della capsula posteriore, guidato dal fisioterapista di squadra, deve mirare a ristabilire il normale range of motion, con particolare attenzione al recupero dei gradi persi in intrarotazione. Questo permetterà all’articolazione di ribilanciarsi e lavorare cosi nella sua natuarale fisiologia abbassando notevolmente il rischio di infortuni e l’attrito postero superiore tipicamente causato da questo genere di modificazioni strutturali. Questi esercizi di prevenzione dovranno seguire l’atleta nella normale routine di allenamento sia in season che off season. MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Il baseball Bibliografia 1) Jobe FW, Tibone JE, Perry G, Moynes D. An EMG analysis of the shoulder in throwing and pitching:a preliminary report. Am Journal of Sport Medicine 1983;11:3. 2) Bosco C. Elasticità muscolare e forza esplosiva nelle attività fisico-sportive. Roma: Società Stampa Sportiva; 1985. 3) Saibene F, Rossi B, Cortili G. Fisiologia e psicologia dello sport. Roma: Mondadori Ed; 1986. 4) Fox EL. Sport physiology, 2nd edition, New York: CBS College Publishing; 1984. 5) Potteige JA, Wilson GD. Training the pitcher: a hypothetical model. National Strength and Conditioning Association Journal 1992;11:27-31. 6) Potteiger JA, Blessing DL, Wilson GD. The physiological responses to a single game of baseball pitching. J Appl Sport Sci Res 1992;6:11-8. 7) Protocolli cardiologici per il giudizio BELTRAMI di idoneità allo sport agonistico (COCIS). Edizione del ventennale. Roma: Casa Editrice Scientifica Internazionale; 2009. 8) Madella A, Mantovani C, Aquili N, Beccarini C. Caratteristiche motorie e curriculari di giovani giocatori di baseball di diverso livello competitivo. Laboratorio di Metodologia dell’Allenamento. Roma: CONI Scuola dello Sport; 1992. 9) Manno R. Fondamenti dell’allenamento sportive. Bologna: Zanichelli Ed.; 1989. 10) Mantovani C. La valutazione funzionale del giocatore di baseball [Tesi di specializzazione in tecnica e pratica sportiva]. L’Aquila: CONI SdS–ISEF; 1987. 11) Bosco C. La valutazione della forza con il test di Bosco. Roma: Società Stampa Sportiva; 1992. 12) Carbonaro G, Madella A, Manno R, Merni F, Musino A. La valutazione nello sport dei giovani. Roma: Società Stampa Sportiva; 1988. 13) Farès E. Minibaseball pour les jeunes. Education Physique Sportive 1992;58:212. 14) Garrick and Webb. Traumatologia dello sport. Seconda ed. 2001;5:128-34. 15) Limpisvasti O, Eitrache NS, Jobe FW. Understanding shoulder and elbow injuries in baseball. J Am Acad Orthop Surg 2007;15:139-47. 16) Tripp B, Yochem, Uhl T. Recovery of upper extremity sensorimotor system acuity in baseball athletes after a throwing-fatigue protocol. J Athl Train 2007;42:452-7. 17) Laudner K, Sipes R, Wilson J. The acute effects of sleeper stretches on shoulder range of motion. J Athl Train 2008;43:359-63. 18) Meister K, Day T, Horodyski M, Kaminski TW, Wasik MP, Tillman S. Rotational motion changes in the glenohumeral joint of the adolescent/Little League baseball player. Am J Sports Med 2005;33:693-8. Autore di contatto: Prof. G. Beltrami, c/o Federazione Italiana Baseball Softball, Viale Tiziano 74, 00196 Roma, Italy. Email: [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 345 La Medicina dello Sport ... per Sport nei fascicoli Anno 1999 - Vol. 52 Fascicolo N. 3 - Settembre 1999 - Pag. 214-224 Il canottaggio - Spataro A. Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 287-322 Iniziative e compiti del medico dello sport Relazioni ed abstract presentati al 29° Congresso Nazionale della FMSI Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 323-327 Ricerche medico-scientifiche svolte in ambito automobilistico - Ceccarelli R. Anno 2000 - Vol. 53 Fascicolo N. 1 - Marzo 2000 - Pag. 83-106 Gli sport natatori - Bonifazi M., Giombini A., Minganti C., Marugo L., Sardella F. Fascicolo N. 2 - Giugno 2000 - Pag. 193-208 La traumatologia nell’atletica leggera - Mosconi M., Viola E., Giorgi L., Benazzo F. Fascicolo N. 3 - Settembre 2000 - Pag. 279-287 I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2000 - Pag. 369-381 La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A. Anno 2001 - Vol. 54 Fascicolo N. 1 - Marzo 2001 - Pag. 81-91 Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M. Fascicolo N. 2 - Giugno 2001 - Pag. 145-153 Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A. Fascicolo N. 3 - Settembre 2001 - Pag. 243-246 Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2001 - Pag. 325-334 Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I. Anno 2002 - Vol. 55 Fascicolo N. 1 - Marzo 2002 - Pag. 51-59 Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S. Fascicolo N. 2 - Giugno 2002 - Pag. 101-123 Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M. Fascicolo N. 3 - Settembre 2002 - Pag. 219-226 L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2002 - Pag. 313-325 Sport equestri - Dragoni S. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 347 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2003 - Vol. 56 Fascicolo N. 1 - Marzo 2003 - Pag. 63-72 Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V. Fascicolo N. 2 - Giugno 2003 - Pag. 123-137 Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A. Fascicolo N. 3 - Settembre 2003 - Pag. 201-226 Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 329-335 Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 337-339 Il tiro a segno - Cutolo G. Anno 2004 - Vol. 57 Fascicolo N. 1 - Marzo 2004 - Pag. 83-89 L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G. Fascicolo N. 2 - Giugno 2004 - Pag. 137-145 Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V. Fascicolo N. 3 - Settembre 2004 - Pag. 287-364 La medicina dello sport applicata al calcio Vecchiet L., Calligaris A., Montanari G., Saggini R., Bellomo R. G., Gatteschi L., Rubenni M. G. Anno 2005 - Vol. 58 Fascicolo N. 1 - Marzo 2005 - Pag. 65-71 Aspetti fisiologici e clinici della pallavolo e del beach volley S. Cameli con la collaborazione di A. Ferretti, G. Fontani, C. Gallozzi, C. Menchinelli, A. Montorsi, P. G. Navarra, G. Poma, R. Vannicelli, P. Zeppilli Fascicolo N. 2 - Giugno 2005 - Pag. 137-150 La danza sportiva Faina M., Bria S., Simonetto L. Fascicolo N. 3 - Settembre 2005 - Pag. 241-9 Traumatologia in arrampicata sportiva E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella Fascicolo N. 4 - Dicembre 2005 - Pag. 313-38 Il ciclismo M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto Anno 2006 - Vol. 59 Fascicolo N. 2 - Giugno 2006 - Pag. 277-87 L’Hockey su prato D. Bonsignore, B. Ruscello Fascicolo N. 3 - Settembre 2006 - Pag. 375-6 Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina Fascicolo N. 4 - Dicembre 2006 - Pag. 477-94 Il tennis: aspetti fisiologici C. Gallozzi, G. Mirri 348 MEDICINA DELLO SPORT Setttembre 2011 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2007 - Vol. 60 Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 67-70 Il Centro Universitario Sportivo Italiano L. Coiana Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 71-7 Il pattinaggio di figura D. Tornese, S. Gemma, A. Berto Fascicolo N. 2 - Giugno 2007 - Pag. 209-216 La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport P. L. Fiorella, G. Fischetto Fascicolo N. 4 - Giugno 2007 - Pag. 605-610 Il Badminton A. Gianfelici, C. Morandini Anno 2008 - Vol. 61 Fascicolo N. 1 - Marzo 2008 - Pag. 71-76 Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking” Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V. Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 223-246 La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 247-257 Approccio metodologico per lo studio dell’incidenza dei traumi nello sport: l’esempio del rugby A. Salvia, V. M. Ieracitano, F. Bottiglia Amici-Grossi, V. Calvisi, F. Di Domenica, C. D’Antimo, C. Miranda, A. Rota, G. Melegati, C. Andreoli, A. M. Casella, P. Ferrari, F. Guidetti, A. Ongaro, A. Paolone, F. Pasteur, R. Saccocci, B. Piva, G. Sassarini, L. Selletti, A. Caserta, A. Di Cesare, B. De Luca Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 381-387 Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara S. Dragoni, P. Faccini Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 389-397 L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti Fascicolo N. 4 - Dicembre 2008 - Pag. 507-513 La ginnastica ritmica G. Berlutti, M. Piazza Anno 2009 - Vol. 62 Fascicolo N. 1 - Marzo 2009 - Pag. 107-112 La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici Marini C., Manno R. Fascicolo N. 2 - Giugno 2009 - Pag. 201-240 Il canottaggio dieci anni dopo Spataro A., Crisostomi S., Cifra B., Di Cesare A., Di Giacinto B., De Blasis E., Poli P., Pucci N., Rizzo M. Fascicolo N. 3 - Settembre 2009 - Pag. 335-377 Gli sport natatori Bonifazi M., Marugo L., Armentano N., Camillieri G., Colombo G., Crescenzi S., Felici A., Mattiotti S., Melchiorri G., Giombini A., Sardella F., Benelli P., Gatta G., Zamparo P., Saini G. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2009 - Pag. 493-503 Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G. Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 349 LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT Anno 2010 - Vol. 63 Fascicolo N. 2 - Giugno 2010 - Pag. 284-296 Vela: le classi olimpiche Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton Fascicolo N. 3 - Settembre 2010 - Pag. 443-457 Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura Chiodo S., Flotti G., Davalli A. Fascicolo N. 4 - Dicembre 2010 - Pag. 579-589 La pallamano Salvi S. Anno 2011 - Vol. 64 Fascicolo N. 1 - Marzo 2011 - Pag. 89-97 Il cricket Anedda A., Margonari U. Fascicolo N. 2 - Giugno 2011 - Pag. 201-206 Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”) Ieri e oggi … Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C. Fascicolo N. 3 - Settembre 2011 - Pag. 347-350 Il baseball Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G. 350 MEDICINA DELLO SPORT Setttembre 2011 Forum MED SPORT 2011;64:351-64 La prescrizione medica dell’esercizio fisico: esperienza di un modello applicativo per la popolazione generale A. MAONE, L. STEFANI, G. MASCHERINI, G. GALANTI Agenzia di Medicina dello Sport e dell’Esercizio, Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi Università degli Studi di Firenze, Firenze, Italia Prescrizione dell’esercizio fisico: definizione e obiettivi Per prescrizione dell’esercizio fisico (PEF), (in inglese exercise physical prescription, EPP), si intende la pratica regolare e costante di un esercizio fisico dosato e controllato in termini intensità, frequenza e durata, secondo schemi di allenamento che risultino validi ed efficaci come mezzo preventivo e terapeutico, sulla base di dati epidemiologici, clinici e sperimentali raccolti all’interno di Linee Guida Internazionali di Società Scientifiche nazionali e internazionali come American College of Sports Medicine ACSM 1, 2, American Heart Association AHA 3, 4, Royal College of Physician of London 5-7, World Health Organization 8, FMSI e SIC Task Force Multidisciplinare Italiana 9. La PEF rappresenta attualmente uno strumento importante per un corretto stile di vita, indirizzato alla prevenzione sia primaria che secondaria nei confronti di molte malattie cronico-degenerative ed è oggi uno degli aspetti di maggiore attenzione medica oltre che di orientamento di ricerca scientifica. All’interno di un giusto stile di vita, un’attività motoria spontanea continua associata a una costante attività fisica programmata, regolarmente dosata come durata intensità e frequenza, hanno capacità preventive, oltre che avere effetti terapeutici, sfruttando soprattutto il meccanismo antinfiammatorio dell’esercizio fisico 10-17, sia al livello cellulo-mediato che umorale. La “flogosi” è un processo trasversalmente rappresentato e alla base di molte delle malattie Vol. 64 - N. 3 cronico-degenerative tra le più conosciute, come l’aterosclerosi, ma anche di molte altre patologie quali le collagenopatie, le malattie autoimmuni e anche quelle più direttamente correlate al rischio cardiovascolare globale (ipertensione, diabete ecc). In aggiunta a questo, più recentemente, sono entrate nel target della PEF, anche le patologie neoplastiche. Tra queste due tra le neoplasie più diffuse, colon e mammella 18-22, ovviamente là dove e per il periodo in cui si mantengano in fase stabile, hanno dimostrato una buona risposta anche terapeutica su molti aspetti metabolici e non, oltre che clinici, direttamente correlati alla malattia e al loro trattamento chemioterapico e ormonale. Anche la ben nota “sindrome metabolica”, non più oggi identificabile solamente come insieme di comorbilità (diabete, ipertensione, obesità) presente nella popolazione generale, ma come quadro clinico complesso che insorge precocemente nel posttrapianto dei soggetti sottoposti appunto a tale intervento, è attualmente una nuova categoria emergente e che ben si avvale del potenziale terapeutico dell’esercizio fisico 23-26 proprio di quella popolazione che torna, grazie al trapianto d’organo, a “nuova vita”. Se pensiamo invece alla popolazione generale non ammalata, ma potenzialmente a rischio, un programma di PEF ha come obiettivo principale il miglioramento delle prestazioni fisiche nello stile di vita del singolo utente, allo scopo di indurre un sensibile miglioramento nella qualità della vita alla persona interessata. Dal punto di vista epidemiologico questo obiettivo si traduce nella riduzione degli indici MEDICINA DELLO SPORT 351 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico mortalità e di morbilità di malattie come ipertensione arteriosa 27, 28, cardiopatia ischemica, insufficienza cardiaca 29, 30, diabete, obesità e dislipidemie 31, 32, artrosi e osteoporosi 33, 34. A questo proposito è bene precisare come lo scopo principale della PEF si discosti sia dalla “riabilitazione” che dalle finalità della “attività motoria preventivo-rieducativa” dello stile di vita. Un trattamento riabilitativo, infatti, riprendendo la definizione della Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), deve essere inteso come un insieme di interventi che mirano allo sviluppo e al recupero della persona affetta da un deficit fisiologico o anatomico sotto il profilo fisico, psicologico, occupazionale, portandolo al raggiungimento del suo massimo potenziale possibile. Ciò vuol dire, in altri termini, che l’obiettivo della riabilitazione è quello di ridurre, parzialmente o totalmente, il deficit che rende una persona temporaneamente o definitivamente diversamente abile a seguito di un evento, sia esso di natura ortopedica, cardiovascolare o metabolica, attraverso l’utilizzo delle funzioni rimaste integre. L’equipe riabilitativa, in questo caso formata dal medico fisiatra e dal terapista della riabilitazione, dovrà seguire e gestire la situazione fino al massimo recupero funzionale possibile delle funzioni residue dell’individuo. Il programma di riabilitazione consiste in pratica nella semplice ripresa delle normali attività quotidiane di soggetti coinvolti in un periodo di immobilizzazione. La PEF si discosta comunque anche dalle finalità della “attività motoria preventivo-rieducativa” dello stile di vita. L’attività fisica adattata (AFA), questo il termine più diffuso per identificare quest’ultima, sia a livello nazionale sia internazionale, è volta più che altro a realizzare all’interno di gruppi, benché distinti per patologie, la promozione della motricità in senso generale contribuendo così anche allo sviluppo della socializzazione senza peraltro avere le caratteristiche di una prescrizione terapeutica individualizzata dell’esercizio fisico opportunamente dosato, pur mantenendo aspetti di prevenzione generale nei confronti del rischio cardiovascolare totale. In pratica il principio sul quale il fisioterapista o il laureato in Scienze Motorie con laurea specialistica nelle loro competenze operano in ambito di AFA è quello di cambiare, adattare, o regolare in relazione ai dati osservati, il tipo di esercizio fisico nei confronti di certe differenze individuali osservate nelle persone. Le differenze individuali possono includere disfunzioni, disabilità, handicap di vario tipo. Un programma AFA viene quindi indirizzato a “gruppi di persone affette da 352 determinate patologie” che vengono uniformati a determinati trattamenti “adattati” di attività fisica. L’AFA, quindi, pur percorrendo un iter che è tutto incentrato su una attività fisica di tipo aerobico, non mostra caratteristiche di personalizzazione dell’esercizio fisico, che quindi, pur essendo svolto con regolarità, non si adegua ai parametri antropometrici e metabolici del singolo, che, in quanto tali sono destinati a cambiare nel tempo così come la dose di un farmaco 35-38. Seguendo gli schemi della AFA vengono stilati, in residenze protette o a domicilio, programmi adeguati anche per soggetti con deterioramento psicomotorio, cognitivo e comportamentale, oltre che programmi rivolti verso specifiche patologie cardiovascolari. La riabilitazione, d’altro canto, rappresenta in realtà,un approccio al paziente in una fase molto iniziale di ripresa delle normali attività quotidiane, quale appunto quella del decorso postoperatorio, che non è pertanto quantificabile in termini di intensità, durata e frequenza, e non presenta gli elementi fondamentali di una effettiva prescrizione “terapeutica”. Considerando questi aspetti importanti che ben definiscono le caratteristiche e il raggio di azione di PEF e, soprattutto, tenendo presente l’assoluta mancanza di sovrapposizione del ruolo della PEF nei confronti di altre discipline affini e complementari (come appunto l’AFA e la riabilitazione), con le quali persegue comunque concordemente fini preventivi da una parte e di riabilitazione dall’altra, e pertanto paralleli sia nei tempi che nelle modalità di intervento, il moderno concetto di PEF, come terapia individualizzata, trova oggi una grande risonanza sia in soggetti sani che ammalati. Già in soggetti apparentemente in buona salute, quindi indipendentemente dalla presenza di una effettiva patologia, la messa in atto di un programma di PEF, garantisce una forma di prevenzione primaria verso i fattori rischio coronarico e neoplastico, così come accade per quegli individui affetti da malattia ipocinetica o Physical Inactivity Syndrome, sindrome profondamente radicata nello stile di vita del mondo occidentale e industrializzato 39, 40. In quei soggetti affetti realmente da specifiche patologie, l’efficacia terapeutica della PEF si estende ai target della “prevenzione secondaria” con possibili e auspicabili risvolti positivi sul piano dell’assistenza sanitaria e delle possibili spese economiche e assistenziali. La necessità di creare un percorso dedicato alla valutazione funzionale dei soggetti affetti da varie patologie e la prescrizione del corretto esercizio fisico, come terapia, nasce dalla necessità, da un lato, di mettere a disposizione del Servizio MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico Sanitario la risorsa della Medicina dello Sport in termini di professionalità e competenza, e dall’altro, di collegare questo atto tipicamente medico a un intervento non sanitario, che è quello della pratica corretta dell’esercizio fisico. In questo senso la Medicina dello Sport rappresenta oggi la disciplina più vicina alle problematiche internistiche della popolazione generale, che può sfruttare i benefici di un esercizio fisico opportunamente dosato e controllato e avvalersi delle competenze specifiche della fisiologia dell’esercizio fisico che il mondo dello sport ha preso e maturato nel tempo. Modalità di intervento di un programma di PEF Per elaborare un programma di PEF è necessario, innanzitutto, considerare tutto ciò che viene ritenuto esercizio fisico nello stile di vita della persona. Sappiamo, per definizione, che per esercizio fisico si intende “qualsiasi movimento corporeo che comporti contrazioni della muscolatura scheletrica, associato ad un consumo energetico”. Riferito allo stile di vita, l’esercizio fisico si può distinguere in esercizio fisico spontaneo (EFS) ed esercizio fisico programmato (EFP). Si considera EFS qualsiasi movimento corporeo che faccia parte di normali azioni abitudinarie della vita quotidiana (activity of daily living, ADL), dalle più semplici alle più complesse. Per esempio, il camminare quotidiano per recarsi a lavoro, o l’esercizio fisico compiuto per le faccende domestiche o per attività lavorative. Per EFP si intende, invece, la pratica di una regolare attività motoria o sportiva organizzata in sedute di allenamento settimanali, finalizzata al mantenimento o al miglioramento di un certo grado efficienza fisica. In un programma di PEF l’individuo potrà essere indirizzato verso determinate attività fisiche intese sia come EFS, che come EFP, a condizione che queste risultino comunque adeguate alla tipologia del singolo individuo. Dunque un programma di PEF, oltre che terapeutico, nasce con finalità educativeaddestrative nei confronti dell’individuo. Risulta evidente che la prescrizione dell’esercizio fisico si discosta quindi anche da un programma di preparazione atletica. Un programma di preparazione atletica, essendo finalizzato al raggiungimento di prestazioni atletiche di elevato livello, per i quali sono necessari carichi di lavoro di elevata intensità, non può essere considerato un programma PEF, non avendo in questo caso ca- Vol. 64 - N. 3 MAONE ratteristiche terapeutiche che presuppongono un risvolto clinico di miglioramento della patologia e non un aumento della performance. La scelta dell’esercizio fisico prescritto scaturisce pertanto da una serie di fattori strettamente legati alle esigenze del soggetto in esame, alle sue capacità e al livello di abilità sportiva. In particolare l’intensità sarà misurata sulla base della resistenza e tolleranza allo sforzo dimostrata al test cardiopolmonare massimale, oltre che dalla capacità di recupero. La durata e l’aumento progressivo del programma dell’esercizio prescritto dipenderanno invece dagli obiettivi prefissati per ciascun soggetto nel tempo. Allo scopo di incrementare l’efficacia di tale modalità terapeutica della PEF sul territorio è necessario ottimizzare la rete di informazione degli utenti e va considerato il ruolo centrale sia dei servizi di Medicina dello Sport delle aziende che quello del medico di medicina generale che dovranno, dopo un’opportuna fase di sensibilizzazione e informazione integrarsi alla “valutazione funzionale e prescrizione dell’esercizio fisico in categorie a rischio per le quali una regolare attività sportiva può contribuire a integrare un piano terapeutico”. È auspicabile la messa a punto di ambulatori (o day hospital) dedicati a questa attività, allo stato attuale ancora non standardizzati e omogenei nelle loro caratteristiche, che rispondano ai requisiti tecnologici e professionali previsti per l’accreditamento in questo specifico settore, dove più figure professionali (medico di medicina dello sport, laureato in Scienze Motorie, dietisti e infermieri) potranno operare. Il paziente potrà essere selezionato o inviato dal medico di medicina generale o pediatra di libera scelta o qualsiasi specialista oppure da reparti di degenza ospedaliera, per una corretta valutazione e prescrizione dell’esercizio fisico come terapia al momento della dimissione. Tipologia degli utenti per un programma PEF Le persone che possono ricorrere a un programma di PEF e da questo trarne vantaggio possono essere identificate in tre diverse tipologie: 1. soggetti sani e attivi: comprende individui apparentemente sani o con esiti pregressi di malattie considerate clinicamente guarite, interessati alla valutazione globale del proprio stato di salute e di forma fisica, con lo scopo di ridurre l’incidenza dei fattori rischio cardiovascolare MEDICINA DELLO SPORT 353 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico Tabella I.—Principali patologie trattabili con un programma PEF. – Ipertensione arteriosa – Sovrappeso/obesità – Diabete tipo 1 e 2 – Sindrome metabolica e dislipidemie – Insufficienza renale cronica – Osteoporosi – Cardiopatia ischemica in fase stabile (F.E.50%) – Osteoartrosi e patologie reumatiche – Patologie auto-immuni cronico degenerative (collagenopatie, LES, AR, fibromialgie, colite ulcerosa, ecc). – Trapianti d’organo – Patologie neoplastiche e neoplastico sui fattori non modificabili quali l’età, la familiarità, il sesso e l’etnia; 2. soggetti sani “borderline”: vengono considerati tali i soggetti che per il loro stile di vita sono più esposti ai fattori rischio cardiovascolare, metabolico o neoplastico. Si tratta di individui anagraficamente “over 40”, aventi uno o più valori ematici “borderline”, che conducono uno stile di vita a elevato rischio di morbilità. In questi casi spesso l’adozione di uno stile di vita con prescrizione adeguata di esercizio fisico, insieme a una corretta alimentazione, permette la reversibilità dei valori alterati sen- za dover ricorrere necessariamente all’ausilio di farmaci; 3. soggetti affetti da patologie stabilizzate “con o senza terapia farmacologica”: rientrano in questa categoria gli individui in terapia per patologie cardiovascolari o metaboliche, gli individui sotto trattamento chemioterapico, gli individui che hanno subito un trapianto d’organo. In questi casi l’esercizio fisico prescritto, associato alla terapia farmacologia, può diventare una sinergia efficace nell’attivare adattamenti favorevoli capaci di controllare o ridurre l’evolversi della patologia, nonché prevenire in senso sia primario che secondario la comparsa di comorbilità. Nella Tabella I sono elencate alcune tra le principali patologie per cui la prescrizione adeguata di esercizio fisico, associata alla terapia farmacologica, è in grado di controllare e ridurre l’evolversi della malattia, rispetto alla sola terapia farmacologica. Approccio diagnostico-valutativo nel PEF: modello a piramide Nel modello a piramide che viene schematizzato nella Figura 1 si delimita il campo di intervento della PEF, e si considerano in ordine decrescente i tre principali livelli che devono essere analizzati dallo specialista in medicina Figura 1.—Prescrizione dell’esercizio fisico: il modello diagnostico a piramide. 354 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico del sport per la valutazione diagnostica del soggetto: —— I Livello: analisi dello stile di vita; —— II Livello: analisi delle patologie pre-esistenti; —— III Livello: analisi dell’esercizio fisico. I livello della piramide PEF Analisi della piramide PEF, se si vuole arrivare a una corretta prescrizione dell’esercizio fisico. È il primo livello di approccio conoscitivo nei confronti dell’utente, che il medico dello sport deve considerare per suggerire alla persona strategie comportamentali che impongono di essere fisicamente attivi nelle attività quotidiane. Diagnostica dello stile di vita Non è sbagliato affermare che qualunque tipo di esercizio fisico, sia esso spontaneo (EFS) o programmato (EFP), affonda le sue radici nello stile di vita della persona e da questo resta condizionato. Per stile di vita s’intende un particolare modo di vivere di un individuo, orientato secondo modelli comportamentali frutto di interazioni socio-economico-ambientali di un determinato periodo storico 41. Il modo di vivere che nel corso degli ultimi decenni si è molto radicato nei paesi più evoluti e industrializzati è quello sedentario. L’evoluzione delle tecnologie ha determinato, da una parte, un miglioramento dei trasporti, del mondo del lavoro e degli ambienti domestici, ma, dall’altra, anche determinato una progressiva riduzione del movimento spontaneo nelle attività quotidiane. L’eccessivo uso di ausili come l’automobile, l’ascensore o il telecomando, anche quando se ne potrebbe fare a meno, hanno cambiato l’atteggiamento dello stile di vita quotidiano orientandolo verso la sedentarietà. In questo contesto le probabilità di sviluppare sovrappeso, obesità, diabete e malattie cardiovascolari sono progressivamente aumentate nella popolazione generale 42. Per questo motivo l’analisi dello stile di vita e lo studio dei comportamenti sedentari costituiscono oggi un importante focus di ricerca per molti clinici e ricercatori impegnati al mantenimento del benessere e dello status di salute ottimale con l’esercizio fisico 43. Oltre che dal sedentarismo quotidiano, lo stile di vita di una persona è anche fortemente condizionato da altri fattori, come l’esposizione a sostanze o agenti cancerogeni presenti nei posti dentro cui si vive o si lavora, e dallo stress. Queste situazioni, insieme allo stile di vita sedentario, sono causa di “stress ossidativo”, condizione potenzialmente dannosa per l’organismo, in grado di provocare un rapido avanzamento del normale e fisiologico invecchiamento cellulare, e se protratto nel tempo, danno cellulare e patologie d’organo 44. La conoscenza dello stile di vita di un individuo deve rappresentare la base conoscitiva Vol. 64 - N. 3 MAONE dello stile di vita Dal punto di vista clinico, lo stile di vita di una persona può essere studiato con una serie di esami, che permettono di monitorare lo status di tre diversi bilanci del nostro organismo: il bilancio energetico, il bilancio cellulare, il bilancio ossidativo, secondo lo schema della Figura 2. Una corretta interpretazione degli esami relativi ai tre bilanci permette di ottenere una conoscenza abbastanza realista dello stile di vita di una persona, correggendo con eventuali interventi di tipo motorio e nutrizionale le abitudini errate del paziente, che possono ostacolare la perfetta compliance tra esercizio fisico e trattamento terapeutico. Bilancio energetico. — Per bilancio energetico si intende il rapporto ottimale in un individuo tra il suo dispendio energetico (DE) e il suo introito calorico o food intake (FI). Per il calcolo del FI si esegue un’analisi nutrizionale associando un questionario e un diario alimentare, cercando di valutare abitudini alimentari ed eventuali squilibri nutrizionali legati allo stile di vita. Per quanto riguarda, invece, il calcolo del DE, si possono utilizzare dei sensori accelerometri, conosciuti comunemente anche con il nome di “Holter Motorio”, che vengono fatti indossare ai pazienti per un determinato periodo di tempo. In questo modo siamo in grado di quantificare il movimento spontaneo giornaliero e calcolare Figura 2.—Diagnostica dello stile di vita. MEDICINA DELLO SPORT 355 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico quanto un individuo si muove e consuma giornalmente in termini di calorie 45-48. Il calcolo del bilancio energetico di un individuo nei termini di Entrate=FI, Uscite=DE, ci permette di dosare le esigenze motorie e metaboliche di un individuo e di intervenire a seconda dei casi in modo adeguato. Per esempio, possiamo prescrivere una dose aggiuntiva di esercizio fisico quotidiano per innalzare i livelli di attività fisica giornalieri (LAF) e quindi il DE della persona, come pure intervenire riducendo l’apporto calorico nutrizionale qualora questo dovesse risultare inadeguato o eccessivo rispetto al reale fabbisogno giornaliero della persona. Nella sezione appendice viene riportato l’iter diagnostico per l’analisi del bilancio energetico. Bilancio cellulare. — Per bilancio cellulare s’intende il rapporto ottimale tra idratazione corporea e masse cellulari del corpo umano. Normalmente questo rapporto viene calcolato con tecniche di impedenza bioelettrica BIA che utilizza la resistenza (Rz) e la reattanza (Xc) come unità di misura. Con questo sistema non invasivo e attraverso equazioni predittive è possibile calcolare le componenti di acqua corporea totale, acqua extracellulare, massa magra e massa grassa del corpo umano, nonché l’angolo di fase, parametro che esprime un rapporto di proporzionalità tra fluidi corporei e masse cellulari dell’organismo. Per ognuno di questi parametri si possono definire stime quantitative ottimali di riferimento, sia per una popolazione sana che patologica 49-51. Possiamo anche misurare le variazioni dei fluidi corporei da un compartimento all’altro, o le variazioni delle masse cellulari in risposta a un determinato trattamento terapeutico, nutrizionale o di un training fisico, quando ci interessa fare una valutazione qualitativa dei compartimenti cellulari sulla stessa persona 52-54. Una buona condizione fisica presuppone valori di idratazione e di masse cellulari compresi entro un determinato range di riferimento per età, sesso e peso corporeo. Eventuali anomalie di riferimento riscontrate devono essere attentamente valutate dal medico dello sport per capire se siamo nei limiti di anomalie legate a tolleranze fisiologiche, o di fronte a una patologia latente non ancora manifesta. In entrambi i casi è possibile riequilibrare sia masse cellulari e fluidi corporei con interventi nutrizionali e prescrizione di esercizio fisico. Nella Figura 3 è riportato l’iter diagnostico per l’analisi e la valutazione del bilancio cellulare. 356 Bilancio ossidativo. — Per bilancio ossidativo si intende il rapporto ottimale esistente in un organismo tra le molecole reattive dell’ossigeno “ROS”, in grado di danneggiare le cellule (i più conosciuti sono i cosiddetti radicali liberi), e il sistema difensivo antiossidante dell’organismo (barrer antioxidant) in grado di neutralizzare i ROS. L’alterato equilibrio di questo rapporto a vantaggio dei ROS è alla base dello stress ossidativo, forma di stress chimico in grado di determinare alterazioni funzionali e strutturali della cellula fino alla necrosi cellulare 55, 56. Le lesioni, dapprima cellulari e successivamente tissutali, dello stress ossidativo, sono causa di condizioni sistemiche quali l’invecchiamento precoce e l’aterosclerosi, oltre che di svariate patologie d’organo, essendo documentata la presenza di stress ossidativo in molte malattie. Condizioni inerenti lo stile di vita di una persona, come attività lavorative usuranti, esercizio fisico incongruo, esposizione a sostanze tossiche o ad agenti inquinanti possono aumentare ulteriormente il livello dei ROS, fino a scompensare il rapporto di equilibrio riducendo il sistema difensivo antiossidante 57. A fronte di queste modificazioni sarà opportuno intervenire in modo preventivo con specifici interventi terapeutici a base di antiossidanti, ma anche con specifica prescrizione nutrizionale e di attività fisica adeguata capace di attivare gli enzimi antiossidanti endogeni del nostro organismo. Per fare diagnosi di stress ossidativo si ricorre al dosaggio dei marker specifici dei processi biochimici in cui i ROS sono coinvolti nei liquidi biologici (plasma, siero o urine) o nei sistemi cellulari. Nella Figura 4 è riportato l’iter diagnostico per l’analisi e la valutazione del bilancio ossidativo. Valutazione funzionale dello stile di vita Compito della valutazione funzionale nelle attività sportive, è misurare i “comportamenti funzionali” di un atleta per quanto concerne le sue qualità fisiologiche ed il loro comportamento sia in gara che in allenamento. Se trasferiamo questo concetto nella PEF, per un soggetto attivo o sedentario, portatore o meno di patologie cronico-degenerative, lo stile di vita con le sue attività motorie quotidiane sia lavorative che voluttuarie-ricreative sono il corrispettivo di ciò che possono essere competizioni e allenamenti per un atleta. Quindi devono essere indagati e studiati con gli stessi mezzi. Sappiamo che per la valutazione di un soggetto, sia esso atleta o persona sedentaria, l’ideale sarebbe misurare MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico MAONE Figura 3.—Iter diagnostico bilancio cellulare (composizione corporea), con tecniche di bioimpedeziometria. Obiettivo diagnostico: definizione del peso forma ottimale. sempre il parametro indagato, con metodiche dirette. Ciò non sempre è realizzabile, a volte per l’impossibilità a misurare una qualità teorica non sempre misurabile, o per l’impossibilità reale di studiare i veri fattori costituenti una qualità indagata causa l’eccessivo costo di un indagine, o per la sua scarsa ripetitività in at- Vol. 64 - N. 3 tività di routine. Per ovviare a questi inconvenienti spesso si preferisce ricorrere a metodi di valutazioni indiretti, come i test da campo, più gestibili e più graditi dalle persone. Wellness è un termine normalmente riconosciuto a livello internazionale, per identificare uno stato di benessere psicofisico raggiunto. Il termine rac- MEDICINA DELLO SPORT 357 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico Figura 4.—Iter diagnostico bilancio ossidativo (stress ossidativo), con esami di laboratorio. Obiettivo diagnostico: definizione del danno ossidativo cellulare (rapporto tra ROS/Sistema difensivo antiossidante). chiude nel suo concetto non solo l’assenza di una condizione patologica in atto, ma anche la sensazione generale di autostima e di benessere psicologico; in pratica stare a posto con se stessi, con il proprio corpo e con il proprio essere. In un ambito sanitario, raggiungere uno stato di benessere psicofisico ottimale vuol dire essere efficienti dal punto di vista fisico ed in salute. Per essere efficienti dal punto di vista fisico è necessario valutare il complesso delle capacità 358 motorie di un individuo nel sostenere un lavoro di una certa intensità presente nel suo stile di vita. Allo stesso modo, essere in salute, al giorno d’oggi, viene considerato non solo come assenza di una condizione patologica in atto, ma anche essere affetto da eventuale condizione di morbilità che però risulti essere ben gestita e stabile nel tempo con misure terapeutiche adeguate. Molti lavori scientifici dimostrano che i parametri più importanti da considerare dal MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico punto di vista clinico-funzionale per il mantenimento di un buon grado di efficienza fisica e di salute nelle normali attività lavorative e ricreative dello stile di vita di una persona, sono: —— la forza muscolare (intesa come forza resistente); in particolare il mantenimento della forza e del tono muscolare nei muscoli addominali, nel tratto lombo sacrale del rachide e negli arti; —— la resistenza aerobica; intesa come il mantenimento di buone capacità di recupero dal punto di vista cardiovascolare; —— la flessibilità; da intendersi sia come estensibilità del muscolo scheletrico, per escludere eventuali retrazioni muscolari dovute a squilibri delle catene cinetiche, sia come gradi di escursione articolare (ROM) con l’obiettivo di mantenere la più ampia mobilità delle principali articolazioni. In aggiunta alle precedenti è importante, inoltre, la valutazione della componente neuromotoria dell’individuo con test diagnostici per la valutazione della velocità intesa sia come tempo per l’esecuzione del gesto mortorio sia come reattività al movimento, e dell’equilibrio, sia statico sia dinamico. Infine, un ulteriore parametro da associare alla valutazione delle capacità motorie in quanto strettamente correlabile, è la valutazione della composizione corporea, da intendersi come il mantenimento di una giusta proporzione nel peso corporeo di massa grassa, massa magra, idratazione corporea, per il mantenimento del grado di efficienza fisica ottimale. In conclusione la buona funzionalità degli elementi sopra elencati, attraverso la PEF nello stile di vita, insieme al mantenimento di un giusto peso corporeo nei termini di massa grassa e massa magra con un regime nutrizionale adeguato, garantiscono non solo la prevenzione nei confronti delle malattie cronico-degenerative dell’età adulta, ma anche un rallentamento dei fisiologici processi dell’invecchiamento biologico di un individuo. Per la valutazione di questi parametri, si possono utilizzare diversi tipi di test, sia diretti che indiretti. È preferibile adottare “test diretti” per avere risposte specifiche e inequivocabili verso determinate funzioni. È il caso, per esempio, del test da sforzo cardiopolmonare, per la valutazione delle capacità cardiovascolari e respiratorie del soggetto. Per avere una valutazione globale delle capacità motorie del paziente sono, invece, molto più pratici i test indiretti o test da campo, mirati alle singole capacità motorie che ci interessa valutare. Nella Ta- Vol. 64 - N. 3 MAONE bella II presentiamo una serie di test indiretti da utilizzare per la prescrizione dell’esercizio fisico. Il livello della piramide PEF Analisi delle patologie pre-esistenti Il secondo livello della piramide PEF prevede di valutare con un’accurata visita medica e una serie di esami clinico funzionali non solo lo stato di salute e di efficienza del soggetto in quel determinato momento, ma anche lo “status” di eventuali patologie preesistenti. Benché la PEF, dal punto di vista medico-legale, abbia le stesse responsabilità di un atto chirurgico, come di una dieta, o di un trattamento farmacologico, è altrettanto vero che lo specialista in medicina dello sport, in questo caso non è chiamato a esprimere una certificazione di idoneità, bensì un parere favorevole alla pratica di un training fisico dosato e controllato che sia allo stesso tempo condiviso e gradito dal paziente. Considerando gli apparati interessati dal punto di vista funzionale all’esercizio fisico, è necessario che il medico dello sport possieda una conoscenza approfondita e allargata non solo delle problematiche relative alla cardiologia, ma anche a particolari aspetti della medicina interna, del metabolismo energetico e della fisiatria. La visita medica nella PEF in questo caso deve prevedere tre importanti momenti: 1. escludere nel soggetto forme di patologie acute. Queste, infatti, se presenti, potrebbero temporaneamente controindicare qualsiasi esercizio fisico la prescrizione fino alla completa risoluzione, o alla loro stabilizzazione con terapia farmacologia. Nel caso, invece, ci troviamo con soggetti già sotto trattamento terapeutico, sarà importante confermarne lo stato di buon compenso terapeutico prima di prescrivere l’effetto favorevole o sfavorevole di una attività fisica; 2. valutazione osteomuscolare del soggetto. La valutazione osteomuscolare è utile per attribuire alla persona, uno “score di integrità funzionale”sui principali distretti articolari, ottimizzando verso la miglior performance possibile gli individui con alterazioni anatomo-funzionali più o meno gravi. Applicando uno “score di integrità funzionale da 0 a 3” per ogni distretto articolare (rachide cervicale e lombare, anca, spalla, ginocchio, caviglia, mano), si è in grado di escludere dalla prescrizione le forme di esercizio fisico considerate a rischio per quei distretti articolari. Il MEDICINA DELLO SPORT 359 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico miglior esercizio da prescrivere viene stabilito sulla base del rapporto tra lo score raggiunto e il tipo di esercizio fisico con il più basso grado di sollecitazione per quella articolazione. In questo caso i diversi tipi di esercizio fisico sono classificati in tre gruppi, secondo un criterio di intensità, in bassa, media, ed elevata sollecitazione; 3. valutazione funzionale dello stato di efficienza fisica e delle capacità motorie del soggetto. Questa fase viene realizzata con i protocolli di test diretti o indiretti che abbiamo già descritto nel paragrafo “Valutazione funzionale dello stile di vita”. III livello della “Piramide PEF” Prescrizione Organizzazione e gestione del servizio di PEF Dal punto di vista organizzativo e gestionale, il modello di PEF descritto presenta tre diverse fasi, realizzate in tempi diversi. Prima fase: analisi diagnostico valutativa del singolo utente dell’esercizio fisico La PEF nei termini di EFS ed EFP, non può che costituire l’apice della piramide PEF, poiché può essere definita e impostata in modo corretto solo se si è a conoscenza dei precedenti due livelli. Le attività motorie o sportive prescritte devono essere indicate al paziente secondo parametri consoni e adeguati al livello culturale del paziente, specificando la quantità di esercizio fisico (quante volte a settimana), la sua intensità (FC allenante, METs, massima contrazione volontaria in caso di proposta di un’attività di bonificazione muscolare), il tipo di esercizio più indicato in relazione alla integrità dell’apparato osteomuscolare, nonché le attività sportive che risultano essere controindicate. In questo caso dovranno essere individuate non solo possibili controindicazioni cardiovascolari, ma anche controindicazioni metaboliche, osteoarticolari, neuro sensoriali, e sarà necessario informare l’utente circa i pericoli di un sovradosaggio da esercizio fisico o di un training mal condotto. La scheda prescrittiva impostata seguendo la piramide PEF e riportata in Appendice 1, permette al paziente una volta istruito, di modulare o differenziare come crede l’esercizio fisico all’interno del suo stile di vita, in termini sia di esercizio fisico spontaneo (numero di passi giornalieri), che in termini di attività motoria programmata (sport nel tempo libero, attività in palestra ecc.) cercando tra le attività a lui proposte quelle più confacenti a ogni determinato momento. L’utente può per esempio decidere di aumentare nel suo stile di vita il suo EFS, qualora non avesse tempo o non fosse interessato alla pratica di attività sportive programmate durante la settimana, o viceversa svolgere un training motorio 360 programmato ben definito per intensità e quantità, in grado di bilanciare il sedentarismo del suo stile di vita, senza trascurare gli altri due aspetti importanti connessi all’esercizio fisico e al proprio benessere: il mantenimento, o la ricerca del peso forma ottimale, la consapevolezza di un bilancio energetico ben controllato in termini di entrate/uscite. Più che una visita specialistica occasionale, al paziente si propone di aderire a un “percorso diagnostico-valutativo” da realizzare con appuntamenti e contatti periodici con la struttura sanitaria, in tempi diversi dell’anno (da 3, 4, o 6 mesi a secondo la tipologia dell’utente), secondo i protocolli di valutazione clinica e funzionale descritti nella piramide PEF. Lo scopo è di mettere gradualmente il paziente nelle condizioni di imparare a gestire il suo stato di salute e di efficienza fisica, mentre la struttura sanitaria assume funzione di monitoraggio e sorveglianza per ogni singolo individuo. Seconda fase: prescrizione e somministrazione del training fisico È il momento dove le diverse valutazioni e gli esami eseguiti devono trovare una sintesi coerente con gli obiettivi prefissati. Lo specialista in medicina dello sport deve definire in modo chiaro e comprensibile per il paziente, gli interventi da adottare nel proprio stile di vita allo scopo di indurre un sensibile miglioramento nella qualità della vita in termini di efficienza fisica. Questo viene reso tangibile con la consegna al paziente di un foglio “scheda-prescrizione” che riporta obiettivi e target di riferimento personalizzati da raggiungere o da mantenere, secondo la tipologia del paziente. Terza fase: gestione ed educazione del paziente nel “programma PEF” La persona in carico diventa l’elemento centrale, e il suo pieno coinvolgimento diventa es- MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico senziale per il progetto terapeutico di benessere e di efficienza fisica che un programma di PEF intende realizzare. Al paziente, infatti, sia esso persona malata o sana, si propone di aderire a un training preventivo e terapeutico che dovrà diventare un progetto di vita verso la sua piena autonomia e auto realizzazione. Il paziente non è un elemento passivo che esegue o subisce una cura, ma deve appropriarsi di certi metodi e strumenti, per imparare a saper gestire la sua condizione. Momento importante di questo approccio è dunque la piena consapevolezza del problema da parte del paziente, e la sua precisa volontà a condividere quanto gli viene proposto. Quarta fase: follow-up del paziente Allo scopo di verificare periodicamente gli effetti benefici dell’esercizio fisico prescritto, e parimenti per evitare il perpetuarsi di possibili danni dovuti alla cattiva pratica di questo, nonché allo scopo di seguire la completa e costante adesione dei soggetti scelti al programma terapeutico è previsto un programma di followup ad intervalli regolari e quindi ogni tre mesi circa. Nel follow-up si preferisce, per motivi di praticità e riduzione dei tempi di attesa, valutare la performance cardio-respiratoria attraverso l’uso del 6-minute walking test, che ci fornisce informazioni comunque attendibili e ripetibili sulla tolleranza allo sforzo e nel caso particolare dei soggetti in esame, sul grado di allenamento ottenuto. Accanto a tale valutazione viene effettuata una misura dei test funzionali biomeccanici di forza e resistenza muscolare, viene nuovamente attribuito l’Holter motorio, che ci dà prova dell’effettiva modificazione dei principali parametri dello stile di vita e quindi dell’adesione al programma. Inoltre, viene effettuata la bio-impedenziometria, per monitorare gli effetti dell’attività fisica sulla composizione corporea, la percentuale della massa magra rispetto alla massa grassa e la ridistribuzione dell’idratazione tra i diversi compartimenti organici. In questa fase viene spesso integrata la valutazione globale del soggetto con l’uso di un questionario alimentare, in forma ridotta ed anche con l’uso di un questionario sullo stato psicologico. Partecipazione del paziente alla PEF La partecipazione del paziente al programma PEF si ottiene nella misura in cui egli è messo Vol. 64 - N. 3 MAONE nelle condizioni di recepire i tre aspetti fondamentali della prescrizione di un esercizio fisico: 1. l’efficacia trasversale dell’esercizio fisico nei confronti dei diversi parametri, fisiologici, biochimici, funzionali; 2. la condivisione dell’esercizio fisico come parte integrante dello stile di vita di una persona; 3. la consapevolezza che l’eccesso, come la mancanza di esercizio fisico o la pratica di un’attività fisica non conforme alle proprie capacità, può avere ripercussioni negative sul proprio stato di salute. L’empowerment dell’utente è un modello di partecipazione consapevole della persona a un piano terapeutico, attraverso il quale l’utente acquisisce e mantiene nel tempo le conoscenza, le abilità, il modo di pensare, i comportamenti e l’impegno necessari per affrontare con successo la gestione quotidiana del suo stato di salute, della sua efficienza fisica, o della malattia ben stabilizzata 58-60. L’empowerment dell’utente al giorno d’oggi è diventata una vera esigenza sanitaria, poiché sempre più gruppi di persone si rivolgono alle strutture sanitarie e ai loro operatori, desiderosi di acquisire conoscenze sui problemi personali e sulle possibili opzioni terapeutiche. Per attuare un progetto terapeutico basato sull’empowerment, il medico e lo staff degli operatori sanitari devono assumere un atteggiamento di partecipazione attiva ed essere in grado di trasferire il loro sapere e la propria esperienza professionale con il linguaggio di ogni giorno. Ruolo del medico è dunque essere educatore, consigliere e testimone partecipe della persona 61. Conclusioni In conclusione risulta evidente come la prescrizione dell’esercizio fisico riassume molte finalità che vanno al di là della semplice cura verso una patologia. Infatti, coinvolge numerosi elementi riassumibili nei termini di prevenzione primaria e secondaria e modificazione dello stile di vita, che sono auspicati da molti progetti europei per la salute pubblica. È, inoltre, evidente che tra gli innumerevoli vantaggi che potrebbero derivare nel proporre agli utenti un programma di PEF, c’è la riduzione globale della spesa sanitaria, per la riduzione dei ricoveri ospedalieri che da un programma PEF potrebbero derivare, e per il risparmio relativo sul con- MEDICINA DELLO SPORT 361 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico Tabella II.—Test funzionali indiretti per le capacità motorie. Test indicatore Capacità indagata Parametri fisiologici Walking test 6’ Resistenza capacità aerobica Cycling test 2’ Capacità lattacida forza resistente Lancio in avanti da seduto Flesso estensioni rapide arti sup Chair stand test Tapping da seduto arti inferiori Hand grip Forza veloce Velocità reattività Forza resistente Velocità reattività Forza massima Sit & reach Flessibilità Circuito equilibrio coordinativo Capacità coordinative equilibrio Funz. cardiovascol. centrale e periferica Funz. cardiovascol. centrale e periferica forza mm. Arti infer. Forza mm. braccia e cingolo scapolare Reattività neuromotoria arti superiori Tono e trofismo arti inferiori Reattività neuromotoria arti superiori Tono e trofismo manipolazione, prensione Mobilità articolare anca flessibilità hamstrings Equilibrio posturale globale statico e dinamico sumo pro-capite di farmaci da parte degli utenti che decidono di fare prevenzione investendo in esercizio fisico e stile di vita. Resta inteso che la prescrizione dell’esercizio fisico ha le stesse responsabilità di un trattamento farmacologico, pertanto deve rimanere un atto medico, mentre la gestione e il controllo delle attività motorie programmate può essere demandato sul territorio agli operatori con laurea specialistica in scienze motorie dietro indicazione medica per ciò che riguarda caratteristiche di intensità, quantità e controindicazioni all’esercizio fisico. Rimane, infine, alla consapevolezza del singolo individuo la gestione, o per meglio dire, il management del life style, attraverso il contatto Bibliografia 1) Thompson WR. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription. 8th ed. Baltimore, MA: Lippincot Williams & Wilkins Ed.; 2010. 2) Durstine JL, Moore GE, Painter PL, Roberts SO. ACSM’s Exercise Management for person with Chronic Diseases and Disabilities. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics Ed; 2010. 3) Haskell WL, Pate R, Powell EK, Blair SN, Franklin BA, Macera CA et al. Physical Activity and Pubblic Health Updated Recommendation for Adult from ACSM and AHA. Circulation 2007;116;1081-93. 4) Nelson ME, Blair SN, Duncan PW, Judge JO, King AC, Macera CA et al. Physical activity and public health in older adults recommendation from ACSM and the AHA. Circulation 2007;116:1094-105. 5) Hammond JM, Brodie DA, Bundred PE. Exercise on prescription: guidelines for health professionals. Oxford Journals 1997;12:33-41. 6) Thurston M, Green K. Adherence to 362 periodico con lo specialista in medicina dello sport, che dovrà essere in grado di trasmettere e di comunicare in modo adeguato mezzi e metodi per imparare a gestire la propria efficienza fisica secondo il principio dell’empowerment dell’utente. La prescrizione dell’esercizio fisico gestita in questo modo, certamente permette allo specialista in medicina dello sport nuovi sbocchi professionali, e di uscire finalmente da quel ruolo burocratico ed alquanto stretto di “giudice delle idoneità sportive”, per il quale è notoriamente conosciuto dall’opinione pubblica, diventando egli stesso un nuovo educatore nei confronti dell’esercizio fisico e del movimento. execise in later life: how can exercise on prescription programmes be made more effective?. Oxford Journals Health Promotion International 2004;19:379-87. 7) Fox K, Biddle S, Edmunds L, Bowler I, Killoran A. Physical activity promotion through primary health care in England. Br J Gen Pract 1997;47:367-9. 8) Bijnen FC, Caspersen CJ, Mosterd WL. Physical Inactivity as a risk factor for coronary heart disease: a WHO and International Society and Federation of Cardiology position statement. Bull World Health Organ 1994;72:1-4. 9) Task Force Multidisciplinare FMSI & SIC. La prescrizione dell’esercizio fisico in ambito cardiologico. Journal of Sport Cardiology 2006;3. 10) Greiwe JS, Cheng B, Rubin DC, Yarasheski KE, Semenkovich CF. Resistance exercise decreases skeletal muscle tumor necrosis factor alpha in frail elderly humans. FASEB J 2001;15:475-82. 11) Pedersen BK. The anti-inflammatory effect of exercise: its role in diabetes and cardiovascular disease control. Essays Biochem 2006;42:105-17. MEDICINA DELLO SPORT 12) Pedersen BK, Bruunsgaard H. Possible beneficial role of exercise in modulating low-grade inflammation in the elderly. Scand J MedSci Sports 2003;13:56-62. 13) Petersen AM, Pedersen BK. The antiinflammatory effect of exercise. J Appl Physiol 2005;98:1154-62. 14) Peschel T, Sixt S, Beitz F, Sonnabend M, Muth G, Thiele H et al. High, but not moderate frequency and duration of exercise training induces down regulation of the expression of inflammatory and atherogenic adhesion molecules. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2007;14:476-82. 15) Ross R. Atherosclerosis is an inflammatory disease. Am Heart J 1999;138: S419-20. 16) Timmerman KL, Flynn MG, Coen PM, Markofski MM, Pence BD. Exercise-training induced lowering of inflammatory CD14+CD16+) monocytes: a role in the anti-inflammatory influence of exercise? J Leukocyte Biol 2008;84:1271-8. 17) Phillips MD, Flynn MG, McFarlin BK, Stewart LK, Timmerman KL. Resistance training at eight-repetition maxi- Settembre 2011 La prescrizione medica dell’esercizio fisico mum reduces the inflammatory milieu in elderly women. Med Sci Sports Exerc 2010;42:314-25. 18) Lee I, Oguma Y. Physical activity: cancer epidemiology and prevention. 3rd ed. New York, NY: Oxford University Press; 2006. 19) Cancer prevention and management through exercise and weight control. In McTiernam A, editor. Boca Raton, FL: Taylor and Francis group; 2006. 20) Physical Activity and survival after breast cancer diagnosis. JAMA 2005;293:2479-86. 21) Tardon A, Lee WJ. Leisure-time physical activity and lung cancer: a meta-analysis. Archive Internal Medicine 2005;165:389-97. 22) Meyeradth JA. Physical acitivity and survivial after colon rectal cancer diagnosis. J Clin Oncol 2006;24:3527-34. 23) Ward HJ. Nutritional and metabolic issues in solid organ transplantation: targets for future research. J Ren Nutr 2009;19:111-22. 24) Fellström B. Risk factors for and management of post-transplantation cardiovascular disease. Bio Drugs 2001;15:261-78. 25) Laish I, Braun M, Mor E, Sulkes J, Harif Y, Ari ZB. Metabolic syndrome in liver transplant recipients: prevalence, risk factors, and association with cardiovascular events. Liver Transpl 2011;17:15-22. 26) Laryea M, Watt KD, Molinari M, Waish MJ, McAllister VC, Marotta PJ et al. Metabolic syndrome in liver transplant recipients: prevalence and association with major vascular events. Liver Transpl 2007;13:1109-14. 27) American College of Sport Medicine. Position Stand. Physical activity, physical fitness and hypertension. Med Sci Sports Exerc 1993;25:i-x. 28) Mancia G, De Backer G, Dominiczak A, Cifkova R, Fagard R, Germano G et al. Guidelines for the management of arterial hypertension: The Task Force for the Management of arterial hypertension of the ESH ad ESC. J Hypertens 2007;25:1105-87. 29) Leon AS, Franklin BA, Costa F, Balady GJ, Berra KA, Stewart KJ et al. Cardiac rehabilitation and secondary prevention of coronary heart disease: an American Heart Association scientific statement from the Council on Clinical Cardiology Subcommittee on Exercise, Cardiac rehabilitation, and Prevention and the Council on Nutrition, Physical Activity, and metabolism, in collaboration with the American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation. Circula�������� tion 2005;111:369-76. 30) Fattirolli F, Guiducci U, Penco M. L’esercizio fisico nel paziente con cardiopatia ischemica. J Sports Cardiology 2006;2. 31) Ford ES. Risks for all cause mortality, cardiovascular disease, and diabetes associated with metabolic syndrome: a summary of the evidence. Diabetes Care 2005;28:1769-78. 32) Dei Cas A, Spingoni V, Metra M, Dei Cas L. Insulino resistenza e rischio cardiovascolare. G Ital Cardiol 2010;11(10 Suppl 1):93s-7s. 33) Church TS, Martin CK, Thompson AM, Earnest CP, Mikus CR, Blair SN. Changes in weight, waist circumference and compensatory responses with different does of exercise among sedentary, overweight postmenopausal women. PloS ONE 2009;4:e4515. 34) O’Grady M, Fletcher J, Ortiz S. Therapeutic and physical fitness exercise prescription for older adults with joint disease: an evidence-based approach. Rheum Dis Clin North Am 2000;26:617-46. 35) Fait HF. Adapted physical education. JAMA 1960;174:2090. 36) Auxter D, Pyfer J, Huettig C. Principles and methods of adapted physical education and recreation. Federal legislation that has had an impacted on physical education for the disabled. New York, NY: McGraw-Hill, Inc.; 2001. p. 12-3. 37) Kasser S, Lytle R. Legislation and individuals with disabilities. Inclusive physical activity. A lifetime of opportunities. Journal of the International Council for Health 2005;24:244-5. 38) Mayberry RP. Adapted physical education. Medicine Science in Sports 1975;7:vii. 39) Williams PT. Lifestyle and structured interventions to increase physical activity. JAMA 1999;281:327-34. 40) Slentz CA, Aiken LB, Houmard JA, Bales WC, Johnson JL, Tanner CJ et al. Inactivity, exercise, and visceral fat. STRRIDE: a randomized, controlled study of exercise intensity and amount. J Appl Physiol 2005;99:1613-8. 41) Anedda A, Ferrari L. Cambiamento dell’esercizio fisico indotti dallo stile di vita. Med Sport 2008;61:179-96. 42) Van Mechelen W, Twisk J, Kemper H. The relationship between physical activity and physical fitness in youth and cardiovascular health later in life: what longitudinal studies can tell. Int J Sport Med 2002;106:286-8. 43) Owen N, Healy GN, Matthews C, Dunstan D. Too much sitting: the population health science of sedentary behaviour. Exerc Sports Sci Rev 2010;38: 105-13. 44) Halliwell B, Gutteridge JMG. Free radicals in biology and medicine. 2nd ed. Oxford: Clarendon Press; 1989. 45) Edwards AG, Hill JO, Byrnes WC, Browing RC. Accuracy of optimized brabched algorithms to asses activity-specific physical activity energy expenditure. Med Sci Sports Exerc 2010;42:672-82. 46) Bassett DRJ, Wyatt HR, Thompson H, Peters JC, Hill JO. Pedometer – Measured physical activity and health behaviors in U.S. adults. Med Sci Sports Exerc 2010;42:1819-25. 47) Semanik P, Song J, Chang R, Manheim L, Ainsworth B. Assessing physical activity in person with rheumatoid arthritis us- MAONE ing accelerometer. Med Sci Sports Exerc 2010;42:1493-501. 48) Johannesen DL, Calabro MA, Stewart J, Franke W, Rood JC, Welk GJ. Accuracy of Armband monitors for measuring daily energy expenditure in healthy adults. Med Sci Sports Exerc 2010;42:2134-40. 49) Wabitsch M, Braun U, Heinz E, Muche R, Mayer H, Teller W et al. Body composition in 5-18 y-old obese children and adolescent before an after weight reduction as assessed by deuterium and bromide dilution and bioelectrical impedance analysis. Am J Clin Nutr 1996;64:1-6. 50) Piccoli A, Nigrelli S, Caberlotto A, Bottazzo S, Rossi B, Pillon L et al. Bivariate normal values of the bioelectrical impedance vector in adult and elderly populations. Am J Clin Nutr 1996;61:269-70. 51) Deuremberg P, Tagliabue A, Shouten FJM. Multifrequency impedance for the prediction of total body water and extracellular water. Br J Nutr 1995;73:349-58. 52) Piccoli A, Rossi B, Pillon L, Bucciante G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph. Kidney Int 1994;46;534-9. 53) Battistini N, Bedogni G, Marziani E, Severi S, Andreoli A, De Lorenzo A et al. Relationship between bioelectric impedance, body muscularity and body adiposity in young children. Rivista Italiana di Pediatria 1996;22:47-53. 54) Ott M, Fischer H, Polat H, Helm EB, Frenz M, Caspary WF et al. Bioelectrical impedance analysis as a predictor of survival in patient infected with human immunodeficiency virus. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol 1995;9:20-5. 55) Sies H, Sies H. Oxidative stress. London: Academic Press; 1985. 56) Halliwell B, Gutteridge JMC. Free radical biology and medicine. Oxford: Oxford University Press; 1989. 57) Cornelli U, Cornelli M, Terranova R, Luca S, Belcaro G. The importance of oxidative stress as a risk factor for morbidity. La Medicina Biologica 2004;1:13-8. 58) Prochaska JO, Velicer WF. The transtheoretical model of health behaviour change. Am J Health Promot 1997;12:3848. 59) Rossi SR, Rossi JS, Rossi-Del Prete LM, Prochaska JO, Banspach SW, Carleton RA. A processes of change model for weight control for participants in communitybased weight loss programs. Int J Addict 1994;29:161-77. 60) Di Clemente CC, Prochaska JM. To��� wards a comprehensive, transtheoretical model of changes. Stages of changes and addictive behavors. In: Miller WR, Heather N, editors. Treating addictive behaviors. 2nd ed. New York, NY: Plenum; 1998. 61) Sarkin JA, Johnson SS, Prochaska JO, Prochaska JM. ��������������������������� Applying the transtheoretical model to regular moderate exercise in an overweight population: validation of a stages of change measure. Prev Med 2001;33:462-9. Finanziamenti: nessuno. Autore di contatto: L. Stefani, Agenzia di Medicina dello Sport e dell’Esercizio, Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi, Università degli Studi di Firenze, Firenze, Italia. E-mail: [email protected] Vol. 64 - N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 363 MAONE La prescrizione medica dell’esercizio fisico APPENDICE 1 364 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2011 Congressi October 26-29, 2011 Salzburg (Austria) European Federation of Sports Medicine EFSMA. 7th European Sports Medicine Congress May 2-5, 2012 Geneva (Switzerland) European Society of Sports Traumatology Knee Surgery and Arthroscopy. 15th ESSKA Congress Contact: Website: www.efsma.net Contact: Website: www.esska-congress.org/ esska2012 November 25-26, 2011 Riga (Latvia) VII Inter national Baltic Sports Medicine Congress Contact: Website: www.smva.gov.lv July 12-15, 2012 Baltimore (MD, USA) The American Orthopaedic Society for Sports Medicine (AOSSM) Annual Meeting Contact: Website: www.sportsmed.org April 21-22, 2012 London (UK) Football Medicine Strategies for Knee Injuries Contact: Website: www.isokinetic.com Vol. 64 - N. 3 September 27-30, 2012 Rome (Italy) XXXII FIMS World Congress of Sports Medicine Contact: Website: www.fmsi.it MEDICINA DELLO SPORT 365