Muscle Lab nella clinica e nell’attività di ricerca

Il Muscle Lab Bosco-System è un dinamometro isotonico ideato, nella prima metà degli anni novanta, dal Prof. Carmelo Bosco ed attualmente utilizzato dalle Agenzie Spaziali Americana (NASA) ed Europea (ESA); è in grado di effettuare una valutazione funzionale dell’esercizio muscolare isotonico attraverso l’analisi dei parametri di Forza, Velocità e Potenza. Lo strumento è costituito da un sensore (encoder) collegabile a qualsiasi macchina isotonica e connesso tramite un’interfaccia ad un Personal Computer. Il Muscle Lab oltre che valutare il lavoro dinamico può eseguire la simultanea registrazione dell’attività elettromiografica fino ad otto canali EMGs sincronizzati. Ricordo brevemente i vantaggi del dinamometro isoinerziale: • Maneggevolezza e trasportabilità • Facile collegamento a qualsiasi apparecchiatura isotonica • Integrazione con una vibropedana (anch’essa ideata dal Prof. C. Bosco) • Realizzazione dello Stretch-Shortening Cycle (SSC) • Possibilità di obiettivare le caratteristiche muscolari a velocità fisiologica • Misurazioni ottenibili anche con carichi leggeri (1-5% della forza massima) e quindi realizzabili anche a breve distanza da un intervento cruento • Registrazione, anche telemetrica, dell’attività elettromiografia sino ad 8 canali sincronizzati Come nota a margine, per attenerci alle raccomandazioni europee sul posizionamento degli elettrodi, stiamo verificando la possibilità di utilizzare la schiera di elettrodi proposta dal Prof. R. Merletti. Accenno ora alle principali linee di ricerca che stiamo realizzando nella nostra Scuola. 1-Valore predittivo sulle lesioni muscolari Il Muscle Lab con EMGs permette di valutare un’alterazione funzionale muscolare subclinica, cioè una microlesione, solitamente asintomatica, in atto o pregressa, che impedisce all’atleta di avere un rendimento pari alle sue reali potenzialità. Materiali e metodi: lo studio ha coinvolto 110 atleti agonisti (60 maschi, 50 femmine) di età media 21 +/- 4 anni. I pazienti sono stati suddivisi in due gruppi: gruppo 1 controllo (59 atleti), gruppo 2 con anamnesi positiva per pregressa lesione dei mm. ischio-crurali, occorsa almeno tre mesi prima (51 atleti di cui 29 con lesione muscolare monolaterale e 22 con lesione muscolare bilaterale). Previa accettazione del consenso informato, e dopo aver effettuato un adeguato riscaldamento muscolare, a tutti i pazienti sono stati posizionati gli elettrodi di superficie sui mm. ischio-crurali e sui mm. retti femorali bilateralmente. Inizialmente è stata effettuata una registrazione dell’attività elettrica durante una contrazione isometrica massimale poi, dopo aver posizionato l’encoder a filo, un’ulteriore registrazione durante l’esecuzione di dieci squat jump a cui seguiva una fase di defatigamento. I risultati ottenuti sono stati sottoposti ad una elaborazione statistica con T di Student. I risultati hanno rivelato che quando il rapporto EMGs Q/H è maggiore di 1, non si osservano problemi nei mm. ischio-crurali; se il rapporto è inferiore a 1 venivano riferiti dagli atleti alcuni sintomi di lesione degli ischio-crurali. Lo studio ha quindi evidenziato l’utilità del test isotonico con Muscle Lab ed EMGs mediante esercizio di squat jump nell’individuare precocemente patologie muscolari altrimenti difficilmente valutabili. 2-Quantificazione della stabilità propriocettiva del ginocchio operato di ricostruzione del LCA Materiali e metodi: sono stati reclutati 159 soggetti (96 maschi, 63 femmine) con un’età media di 29,1+/- 3.9 anni. Criterio di inclusione: pazienti operati di ricostruzione del LCA monolateralmente. Criterio di esclusione: anamnesi positiva per lesione sull’arto controlaterale. Previa accettazione del consenso informato, e dopo aver effettuato un adeguato riscaldamento muscolare, a tutti i pazienti sono stati posizionati gli elettrodi di superficie sui mm. vasto mediale e vasto laterale bilateralmente. Inizialmente è stata effettuata una registrazione dell’attività elettrica durante una contrazione isometrica, poi è stata effettuata una registrazione del segnale EMGs della durata totale di 40 secondi [20” di basale + 20” durante vibrazione totale del corpo su pedana vibrante (WBV) a 30Hz] a cui seguiva una fase di defatigamento di 3 minuti e una seconda registrazione identica alla prima. Risultati: EMGs basale VL op VM op VL no VM no Media (mV) 4,35 5,85 4,55 5,15 DS 1,50 1,73 0,94 1,23 Attività elettrica basale (RMS): arto operato 4,75 +/- 1,61 mV; arto non operato 4,85 +/- 1,8 mV. T-Test differenza non statisticamente significativa tra le basali. EMGs durante le vibrazioni VL op VM op VL no VM no Media (mV) 12,82 14,32 6,65 9,75 DS 1,50 1,73 1,95 3,95 Attività elettrica durante le vibrazioni (RMS): arto operato 13,57 +/- 1,61 mV; arto non operato 8,17 +/- 2,92 mV. T-Test differenza statisticamente significativa durante WBW. Dai risultati si evince che i mm. vasto mediale e vasto laterale del ginocchio operato di ricostruzione di LCA rispondono maggiormente agli stimoli vibratori; ciò si pensa che sia dovuto ad una alterazione dell’attività propriocettiva. 3-Realizzazione di uno strumento portatile per l’esercizio isotonico (Ergopower): ha finalità terapeutiche; il paziente effettua la terapia riabilitativa regolando la potenza e la velocità di esecuzione del gesto in funzione del carico, attraverso un sistema di monitoraggio automatico delle condizioni fisiologiche in cui si trovano i gruppi muscolari coinvolti nella contrazione.