Valutazione della stabilità del ginocchio
mediante utilizzo di misure neuromuscolari in calciatori

L. Rusu, S. Cernaianu, M. Vasilescu, G. Baltac, D. Ciocanescu, C. Fortan
Sport Medicine and Rehabilitation Department, University of Craiova, Romania

Introduzione
Nelle attività sportive, gli infortuni traumatici comportano frequentemente un danno alle cartilagini. Più spesso l’infortunio coinvolge anche il legamento crociato anteriore del menisco. Poiché la cartilagine non ha una capacità naturale di guarigione, se non trattata può provocare ulteriore deterioramento della superficie articolare e condurre all’osteoartrosi. L’entità del trauma può condizionare la capacità di praticare sport e incidere sull’attività quotidiana in più ampia misura.
Un accertamento specifico del sistema muscolare aiuta la stabilità del ginocchio e può prevenire il danno cartilagineo. Un programma di profilassi appropriato può essere creato attraverso il monitoraggio di parametri muscolari utilizzando l’elettromiografia. All’interno delle strutture del muscolo scheletrico sono presenti fasci di fibre muscolari costituiti da elementi contrattili distribuiti in successione. Tali elementi sono controllati dal sistema nervoso, al fine di ottenere la forza muscolare necessaria per il movimento e il suo controllo. Il tono muscolare e la forza sono importanti per la stabilità del ginocchio, elementi che ci consentono di prevenire i disordini cartilaginei.
I muscoli scheletrici sono costituiti da 3 tipi di fibre: I, IIa, IIb. La proporzione in cui ciascuna di tali fibre è rappresentata varia in funzione dell’attività muscolare. Esistono anche fibre muscolari di tipo IIc, solitamente considerate fibre intermedie, che presentano un elevato potenziale di trasformazione in fibre di tipo I, IIa o IIb.
Scopo del presente studio è esaminare il ruolo della struttura muscolare nella stabilità del ginocchio e proporre un programma di allenamento specifico per l’incremento dell’equilibrio e della resistenza muscolare e per la prevenzione delle lesioni alla cartilagine del ginocchio.

Metodi
Sono stati esaminati 18 calciatori, età 16 anni, impiegando l’elettromiografia (EMG). Tale metodo utilizza sensori rimovibili per la rilevazione selettiva di deformazioni muscolari trasversali con stimolazione elettrica. L’EMG è un metodo di valutazione per l’affaticamento muscolare e la composizione del muscolo scheletrico, ed è necessaria per stabilire da un lato la connessione fra la struttura e le proprietà morfo-funzionali del muscolo, e dall’altro il suo potenziale funzionale.
La stimolazione elettrica (SE) è effettuata con un elettrostimolatore TMG-S1 (Furlan Co.&Ltd.), utilizzando elettrodi in platino 5/5 cm. La SE viene eseguita con intensità crescente di corrente elettrica, tra 10 e 65mA, con durata della SE di 1 millisecondo. Una contrazione isometrica viene prodotta come risultato della SE. La rilevazione della risposta muscolare alla SE è effettuata con un sensore G40, RLS Inc, perpendicolare alla superficie muscolare, nell’area in cui la geografia muscolare è ben esposta. Il sensore viene applicato a tale livello; esercita una pressione di 0.07 N/mm2 sulla superficie di contatto. La pressione è chiamata pretensione e il suo ruolo è quello di incrementare la risposta alla SE esercitata. Come esito della SE, si avrà un movimento trasversale delle fibre muscolari che verrà registrato dal sensore. L’ampiezza di questo movimento trasversale è proporzionale alla forza muscolare e alla percentuale di fibre muscolari di tipo I. La misurazione della risposta muscolare e la memorizzazione e analisi dei dati è stata eseguita con un software EMG dedicato. I segnali EMG vengono ricevuti da un Matlab Compiler Toolbox a una frequenza di 1KHz. Vengono memorizzate due risposte sovramassimali, seguite poi dal calcolo della media. La SE sovramassimale è ritenuta corrispondente a una stimolazione minima e determina l’ampiezza massima della deformazione muscolare, registrata come Sm. Parametri EMG: tempo di contrazione (Tc: intervallo normale 32.8±4.5 ms), tempo di spostamento (Sm: valore normale 8.17 mm) e tempo di ritardo (Tr: valore normale 28.7 ms) dopo applicazione di una ES durante 1 ms e aumento progressivo dell’intensità. Il movimento Sm è un parametro determinato dal tono e dal volume muscolare, la riduzione di Sm è un indicatore di aumentato tono muscolare. Perciò, associando la riduzione di Sm con l’incremento di Tc viene supportata l’ipotesi che prevede la presenza di affaticamento muscolare nella coscia. La nostra valutazione ha preso in esame due gruppi muscolari: vasto mediale (VM) e vasto laterale (VL) in entrambi gli arti inferiori.

Risultati
I risultati sono presentati come medie per le variabili che descrivono la simmetria laterale, definita da un valore >80%, e la simmetria funzionale, che deve presentare un valore >65%. I valori medi sono stati: per Tc abbiamo rilevato valori al di sotto del normale intervallo (21.06 - 23.35 ms); per Sm valori inferiori all’intervallo normale (4.92-6.57 mm) e valori normali per Td. Tali valori sono stati ottenuti sia per VM che per VL. Per quanto riguarda la simmetria laterale, è stato osservato un valore medio di 79.06% per VM e 79.11% per VL; per la simmetria funzionale è stato rilevato un valore medio di 63% per muscoli sinergici come VL e VM. La presenza di valori minori comporta una instabilità del ginocchio poiché coinvolge il legamento patellare.

Conclusioni
Il ricorso a tale sistema di ricerca neuromuscolare consente il monitoraggio del trattamento farmacologico ma anche del trattamento riabilitativo conservativo. A tale riguardo, vorremmo menzionare gli studi su gruppi di sportivi, in cui abbiamo osservato che i diversi tipi di sforzo fisico possono provocare modificazioni nelle fibre muscolari; è stato così dimostrato che lo sforzo fisico di resistenza prolungato oltre un determinato periodo di tempo provoca la trasformazione di uno specifico numero di fibre tipo IIb e IIc in fibre di tipo IIa. La presenza di valori inferiori di Tc e Sm indica una percentuale elevata di fibre muscolari rosse in entrambi i gruppi muscolari dei quadricipiti. Questo aspetto può essere correlato con l’aumento dell’affaticamento muscolare oltre che con un impatto negativo sulla stabilità del ginocchio, specialmente per quanto riguarda il ruolo del VM. Anche valori ridotti di Tc indicano un volume muscolare molto basso. Per tale ragione, proponiamo un programma di allenamento che possa comportare una modifica nella struttura muscolare, comprendente esercizi in grado di incrementare la percentuale di fibre muscolari bianche basate sulla trasformazione delle fibre di tipo C in fibre bianche.
In questo modo possiamo ottenere un incremento del volume muscolare e della funzionalità e simmetria laterale che comporta un miglioramento della stabilità del ginocchio e una riduzione del rischio di lesioni al ginocchio. ■

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