medicina dello sport

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MEDICINA DELLO SPORT
Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana.
Continuazione di: Studi di Medicina e Chirurgia dello Sport, Medicina Sportiva
Direttori
G. SANTILLI - M. CASASCO
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Comitato di Redazione
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Direttore Responsabile
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© Edizioni Minerva Medica - Torino 2008
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di cui alla legge 5-8-1981 n. 416 art. 11 con il numero 00 148 vol.
2 foglio 377 in data 18-8-1982. Pubblicazione periodica trimestrale - Poste 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
FEDERAZIONE MEDICO-SPORTIVA ITALIANA
Presidente Onorario: Giorgio SANTILLI
CONSIGLIO DIRETTIVO
Presidente Federale
Maurizio CASASCO
Vice Presidenti
Luigi DI LUIGI
Angelo GIGLIO
Gabriele PETROLITO
Consiglieri Federali
Giancarlo BATTISTINI - Enrico CASTELLACCI
Antonio FALCONIO - Luigi Maria FORMICA
Vincenzo LAMBERTI - Aristide MATERA
Aldo PASSELLI - Antonio PEZZANO
Segretario Generale
Tiziano PETRACCA
COLLEGIO DEI REVISORI DEI CONTI
Presidente
Massimo CESSARI
Componenti
Effettivi
Delia GUERRERA - Angelo MENDITTO
Piero QUARGNALI - Monica VECCHIATI
Supplenti
Massimo CHAMBLANT - Benedetto PURIFICATO - Valentina TORRESI
Vol. 61
Marzo 2008
Numero 1
INDICE
1
45
EDITORIALE
AREA MEDICA
La prevenzione della patologia di piede e caviglia nello sport
Utilità dell’elettrocardiogramma di base nella
certificazione di buona salute per attività fisica sportiva non agonistica
Benazzo F., Zanon G.
Casasco M., Biffi A., Campagna S., Gheza A., Maifredi
G., Bianchi G.
11
57
AREA FISIOLOGICA
Confronto tra i test SR e TT relativamente a
validità, curvature sagittali del rachide, posizione del bacino e distanza raggiunta
Rodríguez-García P. L., López-Miñarro P. A., Yuste J.
L., Sáinz De Baranda P.
Familiarità per diabete di tipo 2 e modifiche della massima potenza aerobica in giovani atleti
d’alto livello agonistico: un’analisi trasversale
Pomara F., Russo G., Veca M., Gravante G.
65
AREA ORTOPEDICA
21
Potenza meccanica e risposta metabolica in
Wingate-test multipli con le braccia
Rodio A., Quattrini F. M., Fattorini L., Egidi F., Faiola
F., Pittiglio G.
Buda R., Mosca M., Di Caprio F., Ruffilli A., G. Rossi,
Giannini S.
71
29
Analisi delle caratteristiche antropometriche
e delle capacità di salto di pallavolisti di alto
livello di ruolo diverso
Ciccarone G., Croisier J. L., Fontani G., Martelli G.,
Albert A., Zhang L., Cloes M.
Vol. 61, N. 1
Pseudoaneurisma di un ramo segmentario
dell’arteria tibiale posteriore in seguito a ricostruzione legamentosa del ginocchio in
paziente affetto da favismo
LA MEDICINA DELLO SPORT ... PER
SPORT
Una nuova specialità sportiva: il “Nordic
walking”
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian
Francavilla V. C.
IX
INDICE
81
97
FORUM
HAbiBI test: guida alla somministrazione e
valutazione di efficacia del “progetto” sportterapeutico
Dalla nascita della SIC-SPORT, passando attraverso i protocolli COCIS per giungere alla prescrizione dell’esercizio fisico in ambito cardiologico: un percorso culturale durato oltre
vent’anni
D’Andrea L.
Romano P., D’Andrea L., D’Andrea A., Panetta V.
105
Alla ricerca della “perfetta” compliance: un
modello ottimale di gestione del programma
sport-terapeutico - III atto
D’Andrea L., D’Andrea A., Romano P., Panetta V.
89
I nostri tempi del “progetto” sport-terapeutico. Atto I: la scheda cicloergometrica per la
“prescrizione”
X
110
CONGRESSI
Marzo 2008
Vol. 61
March 2008
No. 1
CONTENTS
1
45
EDITORIAL
MEDICAL AREA
Prevention of sports-related foot and ankle injuries
The usefulness of a basal electrocardiogram
in the certification of good health for noncompetitive sporting physical activity
Benazzo F., Zanon G.
Casasco M., Biffi A., Campagna S., Gheza A., Maifredi
G., Bianchi G.
11
PHYSIOLOGICAL AREA
Comparison of hamstring criterion-related
validity, sagittal spinal curvatures, pelvic tilt
and score between sit-and-reach and toe-touch tests in athletes
Rodríguez-García P. L., López-Miñarro P. A., Yuste J.
L., Sáinz De Baranda P.
Family history of type 2 diabetes and altered
maximal aerobic capacity in elite young athletes: a cross-sectional study
Pomara F., Russo G., Veca M., Gravante G.
65
21
ORTHOPEDIC AREA
Power output and metabolic response in multiple Wingate tests performed with arms
Rodio A., Quattrini F. M., Fattorini L., Egidi F., Faiola
F., Pittiglio G.
29
Comparison between player specialization,
anthropometric characteristics and jumping
ability in top-level volleyball players
Ciccarone G., Croisier J. L., Fontani G., Martelli G.,
Albert A., Zhang L., Cloes M.
Vol. 61, N. 1
57
Pseudoaneurysm in a segmental branch of the
posterior tibial artery following knee ligament reconstruction in a patient with favism
Buda R., Mosca M., Di Caprio F., Ruffilli A., G. Rossi,
Giannini S.
71
SPORT MEDICINE ... FOR SPORT
A new sport: Nordic Walking
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian
Francavilla V. C.
XIII
CONTENTS
81
97
FORUM
HAbiBI Test: Guidelines for administration
and efficacy evaluation of sport-therapeutical
“programme”
From the establishment of SIC-SPORT, through COCIS protocols to the prescription of
physical exercise in cardiological subjects: a
cutural period of over 20 years
Romano P., D’Andrea L., D’Andrea A., Panetta V.
D’Andrea L.
105
In search for “optimal” compliance: a gold
standard model for sport-therapy management. III Act
89
The right times of sport-therapeutical
“Programme”. I Act: Cycloergometric schedule for “prescription
110
CONGRESSES
XIV
Marzo 2008
SOSTENIAMO LA FMSI
Dona il tuo
5 × mille
Anche per il 2008 destiniamo il nostro 5 per mille
alla Federazione Medico Sportiva Italiana
Con l’obiettivo dello sviluppo della corretta attività sportiva
quale prevenzione e promozione della salute
Anche quest’anno è possibile destinare una quota pari al 5 per mille dell’imposta sul reddito delle persone fisiche a sostegno del volontariato (ONLUS, Associazioni di promozione sociale e Associazioni riconosciute).
Per il valore sociale della propria attività istituzionale, la FMSI è tra i soggetti riconosciuti
dal Ministero dell’Economia beneficiari del provvedimento di devoluzione del 5 per mille
dell’IRPEF.
Per destinare il proprio 5 per mille il contribuente deve firmare nell’apposito spazio indicando il codice fiscale del beneficiario:
Quello della Federazione Medico Sportiva Italiana è:
97015300581
Il Consiglio Direttivo della FMSI ha già destinato il primo importo riconosciuto lo scorso
anno di € 19.576,00 a favore dei giovani Medici dello sport e della attività di formazione
e aggiornamento professionale sul territorio dei propri Tesserati.
La FMSI invita anche quest’anno i propri Soci a sostenere questa iniziativa federale ed a
divulgare tale informativa a tutte le persone che volessero condividere gli scopi e gli
importanti obiettivi della Federazione Medico Sportiva Italiana.
Istituto di Medicina
e Scienza dello Sport del CONI
Centro di Preparazione Olimpica “Giulio Onesti”
Largo Giulio Onesti, 1 – Roma
L’ Istituto di Medicina e Scienza dello Sport del CONI, di Coni Servizi s.p.a, ha tra i suoi obiettivi di carattere
Istituzionale, quello di fornire ai medici dello sport, allenatori e preparatori atletici, informazioni sulle proprie
ricerche ed esperienze.
Nel corrente anno l’Istituto di Medicina e Scienza dello Sport del CONI, propone Corsi e Seminari su tematiche tipiche delle attività condotte dai propri dipartimenti.
I CORSO
“Valutazione, prescrizione
e somministrazione delle attività motorie”
in collaborazione con FMSI
Obiettivi
La valutazione e la somministrazione delle attività
motorie è uno dei punti più qualificanti della tradizione scientifica dell’ISTITUTO del CONI; essa è stata
applicata oltre che agli atleti anche ai soggetti in età
evolutiva e ai portatori di patologie metaboliche e funzionali di cui si è accertata la compatibilità e l’indicazione terapeutica. Uno dei principali obiettivi del
Corso è quello di fornire una adeguata conoscenza
delle diverse tecniche della valutazione funzionale,
finalizzata alla prescrizione dell’esercizio fisico (per i
medici specialisti in Medicina dello Sport) e alla somministrazione dell’attività motoria (per laureati in
Scienze Motorie e Fisioterapisti).
Destinatari
Tema di livello complesso destinato a medici specialisti in Medicina dello Sport, medici aggregati FMSI, laureati in Scienze Motorie e fisioterapisti e personale
sanitario impegnato nella preparazione degli atleti.
Periodo di svolgimento: 20-21 Giugno 2008.
II CORSO
“Tecniche avanzate di riabilitazione e loro impiego
nel ricondizionamento fisico dell’atleta”
Obiettivi
Sistematizzazione della fase specifica che comprende la
fase della riabilitazione post-traumatica e quella di ritorno
alla condizione pre-trauma che influenza il rischio di
ripetizione dell’ infortunio in particolare nell’atleta di elite.
Obiettivo del corso è quello di dotare gli operatori di
una competenza in grado di riportare l’atleta ai livelli
massimi di prestazione con il massimo della prevenzione rispetto al reinfortunio.
Destinatari
Tema di livello complesso destinato a medici specialisti in Medicina dello Sport, Federali e sociali, allenatori
e preparatori atletici esperti con responsabilità federali
e/o di preparazione olimpica, fisioterapisti e personale
sanitario impegnato nella preparazione di atleti.
Periodo di svolgimento: dicembre 2008.
III CORSO
PSS (Pronto Soccorso Sportivo)
In collaborazione con il 118
Obiettivi
Il primo soccorso sportivo per i non medici comprende non solo la rianimazione Cardio-Polmonare, ma
anche tutti gli aspetti possibili di primo intervento in
un campo di gara (ortopedici, neurologici, ORL, oculistici etc).
Il Corso prevede la formazione e la certificazione all’uso del defibrillatore semiautomatico e l’organizzazione
preventiva di un sistema di qualità deputato all’ottimizzazione delle emergenze.
Destinatari
Tema di livello medio destinato ad allenatori, dirigenti
di società sportive, fisioterapisti, massaggiatori e personale sanitario impegnato nella preparazione di atleti.
Periodo di svolgimento: da definirsi
I SEMINARIO NAZIONALE
“Fatica, Recupero, Overtraining”
in collaborazione con FMSI
Obiettivi
La tematica relativa all’ efficacia dell’allenamento e alla
prevenzione di traumi e affezioni, richiede conoscenze specifiche legate ai diversi stati di fatica ed agli
effetti preventivi e potenzianti del recupero, del riconoscimento e della gestione della fatica stessa.
L’approccio alla materia sarà interdisciplinare con un
approfondimento di natura clinica generale, ortopedica,
psicologica, metabolica, con la proposta di indicazioni
pratiche da identificare in provvedimenti terapeutici e in
attività di allenamento, con particolare riferimento agli
atleti dei giochi di squadra e di discipline sportive con
calendari agonistici critici.
Destinatari
Tema di livello complesso destinato a medici specialisti in medicina dello sport, federali e sociali, allenatori
e preparatori atletici esperti con responsabilità federali
e/o di preparazione olimpica, fisioterapisti e personale
sanitario impegnato nella preparazione di atleti.
Periodo di svolgimento: da definirsi.
Informazioni Generali
Sede dei Corsi: Centro di Preparazione Olimpica Acqua Acetosa, Largo Giulio Onesti, 1 - Roma
Attestato di partecipazione ECM - Iscrizioni a numero chiuso - Convenzione Hotel dello Sport
Recapiti: Tel. 06/36859101-9186 - Fax. 06/36859221
[email protected] - http://imss.coni.it
Editorial
Editoriale
MED SPORT 2008;61:1-9
Prevention of sports-related foot
and ankle injuries
La prevenzione della patologia di piede e caviglia nello sport
F. BENAZZO, G. ZANON
Clinica Ortopedica e Traumatologica
Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, Università degli Studi di Pavia, Pavia
S
ports-related foot and ankle injuries are
increasingly common among professional
and recreational athletes and are often the cause
of temporary elimination from active participation in sports or may even result in permanent
structural damage to the lower limbs. Lower limb
damage may be broadly classified into two
groups: direct (fractures, tendon tears, acute
compression injury) and indirect macrotraumatic injuries (tibiotarsal, midfoot and forefoot
sprains) and overload injuries (acute and chronic tendino-pathies, fasciitis, stress fractures, compartment syndromes). Integral to training and
preparation is learning how to prevent injury:
not only functional overload injuries, which are
theoretically easier to prevent, but also unexpected, unpredictable macrotraumatic injuries
in which structural damage is proportional to
the amount of kinetic force received and to the
extent the foot and ankle can withstand trauma
and react to it.
This article examines the causes of common
foot and ankle injuries and discusses how they
can be prevented, depending on an athlete’s age
and sex.
Athletic gesture and athlete body type
All sports share at least one or two basic techniques running and jumping. Functional overload injuries from running and jumping are often
caused by stress fractures, tendinopathies, low
Vol. 61, N. 1
I
traumatismi del piede e della caviglia causati
dalla pratica sportiva, a qualsiasi livello di partecipazione, costituiscono una grossa parte della
patologia dell’atleta, e determinano la mancata
partecipazione all’attività e/o danni permanenti in
elevata misura.
La patologia dell’estremità distale dell’arto inferiore può essere classificata in due grandi gruppi:
lesione macrotraumatiche dirette (fratture, rotture
tendinee, traumi compressivi acuti) o indirette (traumi distorsivi della tibiotarsica, del mesopiede, dell’avampiede) e in lesioni da sovraccarico (tendinopatie acute e croniche, fasciti, fratture da stress,
sindromi compartimentali).
La prevenzione costituisce quindi un elemento
importantissimo dell’allenamento e della preparazione di ciascun atleta. La prevenzione non deve solo
riguardare le lesioni da sovraccarico funzionale,
che appaiono sul piano teorico di più facile profilassi,
ma anche le lesioni macrotraumatiche inaspettate
e teoricamente imprevedibili, il cui danno è proporzionale all’energia cinetica coinvolta, ma anche
alla preparazione di piede e caviglia a sopportare il
trauma e reagire a esso.
In questo lavoro si sono presi in considerazione
i momenti patogenetici di diverse lesioni di piede e
caviglia e i vari interventi che costituiscono fattori
di prevenzione ai danni specifici di ciascuno sport,
dell’età e del sesso dell’atleta.
Il gesto atletico e l’analisi del morfotipo
Tutti gli sport hanno in comune uno o più gesti
atletici di base che possono essere sintetizzati in
1
BENAZZO
PREVENTION OF SPORTS-RELATED FOOT AND ANKLE INJURIES
back pain and muscle damage. This analysis will
not include water sports, even if water volleyball entails lower limb movement similar to that
of running and direct trauma from underwater
contact between players.
In winter sports, lower limb movement is constrained by skates, boots and other equipment.
Advances in equipment design have enhanced
foot and ankle support but also shifted the load
stress to the knee joint, resulting in more knee
injuries. In Alpine skiing, the newly developed
curved skis and higher, more anatomical boots
have improved performance, with higher speed
in curves and centrifugal velocity, leading to fewer ankle injuries (fractures) but more knee joint
injuries, particularly to the anterior cruciate ligament due to greater torsion in modern skiing
styles.
In more popular sports such as soccer, basketball, volleyball and light athletics (endurance/
runners), the basic techniques are running and
jumping, where prevention of functional overload is key. From an analysis of an athlete’s
anatomic characteristics, predisposing factors,
and specific sport techniques, adequate prevention measures against stress fractures or
tendinopathies can be planned. Essential in
designing such measures is an analysis of an athlete’s body type and jumping and running styles
based on which certain types of drills, potentially harmful situations and overloading should be
averted, especially in the window period, during
which initial manifestation of overload injuries
requires prompt diagnosis for adequate treatment.
Direct trauma injury
Accurate analysis of body type and training
plan are essential in the prevention of functional overload injuries. This method is not applicable, however, in contact sports where accident
events are unpredictable and often result from
collision, rapid change in direction or direct trauma during game dynamics. In FIFA soccer matches the incidence of ankle sprains is 12-23%,1 rising to 35% in junior league competitions.2 As the
main risk factor of direct trauma is a previous
inadequately treated sprain,3 correct diagnosis
and treatment of the primary injury is the keystone in the prevention of recurrence that may
lead to chronic ankle joint instability. Although
2
corsa e salti. Le patologie da sovraccarico funzionale
della corsa e dei salti sono fondamentalmente riconducibili a fratture da stress, tendinopatie, lombalgie e parte delle lesioni muscolari.
Gli sport natatori non vengono qui considerati in
maniera diretta, anche se nella pallanuoto il movimento degli arti inferiori può essere assimilato alla
corsa, e soprattutto il contatto subacqueo tra i giocatori può provocare traumatismi diretti.
Negli sport invernali i traumatismi delle regioni
anatomiche in questione sono condizionati dagli
attrezzi quali pattini, scarponi e altre specifiche
attrezzature, che negli ultimi anni hanno esercitato
un ruolo protettivo su piede e caviglia, ottenendo
però l’effetto di scaricare le sollecitazioni a monte,
su articolazioni quali le ginocchia, la cui incidenza di patologia è drammaticamente aumentata.
Nello sci alpino, infatti, nuovi sci sciancrati, scarponi
più anatomici e più alti, hanno migliorato le performance degli atleti con l’aumento della velocità di
percorrenza delle curve e della velocità centrifuga.
Tutto questo, però, si è tradotto da una parte in una
riduzione dell’incidenza di lesioni alla caviglia
quali le fratture, ma dall’altra in un incremento
delle lesioni del ginocchio, in particolare del legamento crociato anteriore, proprio per l’aumento
delle sollecitazioni in torsione della sciata moderna.
Nelle attività sportive più frequenti, quali calcio,
basket, pallavolo e atletica leggera (endurance/runners), come già detto, i gesti base sono rappresentati da corsa e salti. In questi sport possiamo parlare di
prevenzione specifica in relazione alle patologie da
sovraccarico funzionale. Dall’analisi delle caratteristiche anatomiche e dei fattori predisponenti del singolo atleta, combinati ad esempio all’analisi del gesto
tecnico specifico, si può pensare di agire in modo
preventivo sulla genesi di patologie quali le fratture
da stress o le tendinopatie della caviglia e del piede.
In particolare, è importante l’analisi del morfotipo dell’atleta, combinata all’analisi del modo di correre o di saltare, onde evitare esercizi, situazioni
pericolose e carichi eccessivi soprattutto in quei periodi che potremmo definire “periodo finestra”, nei
quali una patologia da sovraccarico dà i primi segni
di sé e necessita del corretto inquadramento onde
poter essere correttamente individuata e trattata.
Le lesioni da trauma diretto
Sebbene l’analisi corretta del morfotipo e un corretto piano di allenamento possano essere fondamentali nella prevenzione delle lesioni da sovraccarico funzionale, non altrettanto si può dire negli
Marzo 2008
anatomically designed carbonium shin guards
do much to protect against direct trauma to the
distal tibial shaft and the ankle, ensuring protection against game injuries, often the result of
fouls and therefore unpredictable, relies on tissue
resistance and reflex neuromuscular reactivity,
both of which depend on training as a form of
prevention.
Another important aspect coaches, trainers and
medical staff need to keep in mind when planning workload and rest periods is the competition
season schedule; specifically, closely scheduled
transfers and matches leave little time for recovery and contribute to fatigue, indirectly leading to
the functional overload syndrome.
In hurling sports, equipment specifications
dictated by sports federations should be a guarantee for equipment safety; in other sports, playing turf and footwear may also have a role in
contributing to or protecting against ankle joint
injuries. Third generation synthetic turf, which
many clubs would like to have installed, while
not increasing overload injury rates, have been
implicated in the nearly 30% rise in ankle joint
sprains. An additional point is that soccer itself
has changed: increased tempo, competitive spirit, impact, and weekly number of events are
interrelated factors that have led to the rise in
foot and ankle injuries. Running speed, dorsiflexion of the ankle joint, muscle coordination
and reactivity have all been shown to be directly correlated with the risk of inversion ankle
sprain.4
High-energy impacts, nearly always sanctioned as fouls, are on the rise. In some cases
they can be prevented through specific drills
that practice techniques to develop proprioception for anticipating encounters and changes
in direction, thus averting sudden adverse
events. This holds true not only for soccer but
also for other sports in which direct contact may
be accidental and/or absent, as in basketball
and volleyball.5
A study by the Union of European Football
Associations (UEFA) (UCL Study Group coordinated by Jan Ekstrand) on accident events involving 16 European teams, mainly those in the
Champions League, found that since the 20012002 season 59% of injuries occurred during competitions, where competitive spirit is highest, and
the remaining 41% during training. The 10 most
frequent types of injuries reported during the
2006-2007 season were:
Vol. 61, N. 1
BENAZZO
sport di contatto nei quali l’evento traumatico è assolutamente imprevedibile, più spesso correlato a una
dinamica di gioco quale un contrasto, un cambio
di direzione o un trauma diretto. Nel calcio, infatti,
l’incidenza delle distorsioni di caviglia nelle competizioni della FIFA, varia dal 12% al 23% 1, sino a
giungere al 35% nelle competizioni di livello minore
2. Il principale fattore di rischio identificato per questo tipo di lesione è rappresentato da una eventuale
precedente lesione distorsiva non trattata in modo
adeguato 3: risultano evidenti e di fondamentale
importanza, quindi, il corretto inquadramento e il
corretto trattamento di una prima lesione, primo cardine della corretta prevenzione delle recidive in grado di condurre a un’instabilità cronica della caviglia.
Anche se negli ultimi anni i parastinchi anatomici
di carbonio hanno contribuito al controllo dei traumi diretti al pilone tibiale distale, e in parte alla
caviglia, sul trauma da gioco, spesso condizionato da
un fallo di gioco, in quanto evento imprevedibile,
non esiste grande possibilità di prevenzione, salvo la
resistenza dei tessuti, e la reattività neuromuscolare riflessa, entrambi condizionati dall’allenamento,
che in quanto tale diventa fattore di prevenzione.
Risulta, inoltre, importante da parte di tecnici e
allenatori, oltre che dello staff medico, l’analisi della stagione agonistica intesa in senso lato, onde poter
determinare i corretti carichi di lavoro e le corrette
pause: gli spostamenti, un calendario fitto di appuntamenti agonistici con scarse possibilità di recupero,
sono fattori molto importanti nella stanchezza dell’atleta. Queste situazioni contribuiscono in modo
indiretto, ma non marginale, alla sindrome da
sovraccarico funzionale degli atleti.
Mentre nei lanci, gli attrezzi risultano imposti
dalle federazioni che dovrebbero provvedere nel
rendere gli attrezzi stessi il più sicuri possibili per gli
atleti, in altri sport i terreni e le calzature potrebbero
avere importanza nel favorire o proteggere la caviglia dalle lesioni. In particolare, è stato dimostrato
che i terreni sintetici di terza generazione, che si vorrebbero introdurre su larga scala nel calcio, non
aumentano l’incidenza di lesioni da sovraccarico
ma aumentano di quasi il 30% l’incidenza dei traumi distorsivi della caviglia.
A queste considerazioni si deve, inoltre, aggiungere che negli ultimi anni il calcio è cambiato moltissimo in termini di velocità, agonismo, spazi di
gioco, violenza degli impatti e numero di impegni
per settimana, tutte situazioni che incidono sull’aumento delle patologie della caviglia e del piede.
La velocità della corsa, infatti, la forza dei movimenti di dorsiflessione della caviglia, la coordinazione e la reattività muscolare, si sono dimostrate
3
BENAZZO
1) Ischiocrural: 396 (14%)
2) Abductor: 260 (9%)
3) Inversion ankle sprain: 203 (7%)
4) Quadriceps: 160 (6%)
5) Knee joint distortion with medial cruciate ligament involvement: 153 (5%)
6) Triceps: 124 (4%)
7) Low back pain: 100 (4%)
8) Achilles’ tendon: 82 (3%)
9) Leg contusion/hematoma: 82 (3%)
10) Foot contusion/hematoma: 74 (3%).
The statistics show that foot and ankle injuries
alone accounted for 7% of all injuries. Although
fewer than other types of injuries, ankle joint
sprains exclude players from competition for 24
days on average.
Overload injuries: risk factors
As mentioned above, identification of risk factors and prevention is related to the individual
athlete:6
— age;
— sex;
— body type;
— anatomic predisposition;
— specialization;
— technique errors;
— period in the playing season.
In young athletes, one point to consider is the
harmonic, continuous development of tendons
during the growth period, when training can
hypertrophize and strengthen muscle fibers much
more effectively than tendons, leading to a potential imbalance between the development of these
structures unless adequately managed. And only
during the growth phase, when workloads are relatively varied can tendon trophism be preventively counteracted.7
Another point is that functional overload disorders of the foot and ankle may differ depending on the athlete’s sex. Specifically, bone marrow
edema and stress fractures, while two separate
though related entities, are both manifestations of
bone response to stress. Stress fractures are
defined either by the duration of bone lesions
due to repeated microtrauma or by macrotrauma
that induces osteoclast resorption during bone
remodeling, causing weakening of the cortical
and spongeous bone tissues, demonstrated radi-
4
direttamente correlate al rischio di trauma in inversione della caviglia 4.
In particolare, è aumentata moltissimo l’incidenza di traumi ad alta energia, quasi sempre sanzionati come falli di gioco: in questo caso si può
affermare che è l’allenamento stesso, inteso come
abitudine ai contrasti, ai cambi di direzione e agli
eventi improvvisi e avversi, dominabili solo con un
allenato senso alla propriocezione, che fungono da
fattore preventivo e di protezione ai traumi del piede e della caviglia. Questo è vero non solamente nel
calcio, ma anche in sport in cui il contatto diretto può
essere fortuito e/o assente, quali basket e pallavolo 5.
Lo studio in essere dalla UEFA (UCL Study Group,
coordinato da Jan Ekstrand), che ha preso in considerazione, a partire della stagione 2001-2002 e
successive, gli infortuni di 16 squadre di livello europeo, per la maggior parte partecipanti alla
Champions League, ha dimostrato che il 59% degli
infortuni avviene durante la competizione, in situazioni in cui l’agonismo risulta ai massimi livelli,
mentre nel restante 41% dei casi gli infortuni avvengono durante l’allenamento.
Nella stagione 2006-07, i 10 infortuni più frequenti sono stati:
1) lesioni ischio-crurali: 396 (14%);
2) lesioni adduttori: 260 (9%);
3) distorsioni di caviglia in inversione: 203 (7%);
4) lesioni quadricipite: 160 (6%);
5) distorsioni di ginocchio con interessamento 1
cm: 153 (5%);
6) lesioni tricipite: 124 (4%);
7) lombalgia: 100 (4%);
8) lesioni del tendine d’Achille: 82 (3%);
9) contusioni/ematoma di gamba: 82 (3%);
10) contusioni/ematoma del piede: 74 (3%).
È possibile vedere da questa statistica che piede e
caviglia risultano coinvolte per il 7% di tutte le lesioni. Anche se non risultano numericamente così frequenti, le distorsioni di caviglia provocano una
media di 24 giorni di assenza ognuna dalle competizioni, periodo assai significativo.
Le lesioni da sovraccarico:
fattori di rischio e patologie correlate
Come già anticipato in precedenza, l’individuazione dei fattori di rischio e la prevenzione
appaiono riconducibili a situazioni specifiche del
singolo atleta 6:
— età;
— sesso;
— morfotipo;
Marzo 2008
ographically as a fracture rima at a certain point
during its natural history.
Bone marrow edema refers to a local abundance of fluid revealed by evident radiographic
signs of local metabolic alterations, without evidence of a fracture rima. Bone marrow edema
and stress response may be defined as early warning signals of stress fractures.
Increased amounts of training and/or a sudden
change in training regimen are significantly statistically correlated with the incidence of stress
fractures, especially in inexperienced individuals.
This point is highly relevant given that workload
is related to the incidence of stress fractures, in
that the greater the muscle fatigue the greater
the impact on the bone and the less the buffer
effect, i.e., the effect of redistribution of load by
muscle contraction. Careful evaluation of workloads and of an athlete’s ability to adapt to them
provide a concrete opportunity to prevent stress
fractures of the midfoot.8
Earlier the importance of analyzing an athlete’s anatomical features has been discussed,
since body constitution can influence the biomechanics and kinematics of a sports gesture
and performance. Predisposing factors include:
— lower limb varus alignment
— flat foot or hyperpronation
— talipes cavus
— hip extrarotation
— thin cortical bone tissue
— limb dissymmetry
— muscle strength.
Being able to act on all these factors is important for determining which anatomic alterations
are present and may lead to stress fracture or
degenerative tendinopathy of the foot and ankle.
The use of braces can often correct dissymmetry
or incorrect weight bearing and thus prevent the
development of these conditions.
Athlete sex is another important risk factor.9 An
augmented incidence of stress fractures has been
noted in women with a positive history of menstrual irregularities, eating disorders (diet quality
and quantity), advanced age, greater myotendinal distensibility.
This last condition appears to be worse
among female athletes with eating disorders in
which an imbalanced diet lacking meat leads
to iron, zinc and essential protein deficiencies
and/or oligomenorrhea. The risk of fracture in
women increases by a factor of 2.6 for each
Vol. 61, N. 1
BENAZZO
— predisposizione anatomica;
— specialità;
— errori di tecnica;
— fase della stagione.
In età giovanile bisogna considerare la possibilità
di sviluppo armonico e continuativo del tendine solo
durante il periodo della crescita: l’allenamento è in grado di ipertrofizzare e potenziare in maniera molto
efficace le fibre muscolari, meno efficace quelle tendinee. Ne risulta quindi uno squilibrio muscolo-tendineo potenzialmente pericoloso, se non gestito con la
giusta accortezza. Solo nel periodo di accrescimento,
dove però i carichi di lavoro sono relativi, si può, quindi, influire preventivamente sul trofismo tendineo 7.
Nell’ambito delle patologie da sovraccarico funzionale di piede e caviglia, si può certamente parlare anche di alcune patologie legate al sesso.
In particolare il bone marrow edema e le fratture da stress rappresentano due situazioni anatomo-patologiche differenti anche se collegate tra di
loro, essendo entrambe espressione della risposta
ossea allo stress.
Si definiscono fratture da stress o da durata le
lesioni ossee provocate da microtraumi iterativi o da
una serie di macrotraumi in numero variabile che,
determinando la prevalenza di fenomeni di riassorbimento osteoclastico nell’ambito del rimodellamento osseo provocano il cedimento della corticale e di parte della spongiosa, con evidenza radiografica di una rima di frattura a un certo punto
della loro evoluzione.
Il bone marrow edema, al contrario, definisce
una situazione metabolica locale, caratterizzata
da segni radiologicamente evidenti di alterato metabolismo locale, senza evidenza di una rima di frattura. Potremmo definire il bone marrow edema e lo
stress response, come “l’anticamera” di una frattura da stress.
Un aumento quantitativo dell’allenamento e/o
un improvviso cambiamento della modalità dell’allenamento sono correlati in maniera statisticamente significativa con l’incidenza di lesioni da
stress, specie negli individui non adattati. Questa
considerazione è di grande importanza se consideriamo che il carico di lavoro è collegato all’incidenza di fratture da stress, in quanto la fatica
muscolare provoca un aumento delle forze di impatto sull’osso per diminuzione dell’effetto “tampone”,
inteso come l’effetto di ridistribuzione dei carichi che
la contrazione muscolare determina. Un’attenta
valutazione dei carichi di lavoro e della capacità di
adattamento del singolo atleta al lavoro, rappresentano quindi una concreta possibilità di prevenzione delle fratture da stress del mesopiede 8.
5
BENAZZO
additional year of age at menarche and by a
factor of 1.7 for each decrease of 1% in lean leg
muscle mass. In contrast, use of oral contraceptives has been shown to be a protective factor, increasing on the order of 2 after more than
one year of use.
But age, too, may be considered a risk factor.
In adolescence there are two growth-related risk
factors: overloading of joint cartilage and the
growth spurt of the long bones and musculotendinous insertions. Studies have shown that
there is a 28% reduced risk of stress fractures for
each year after age 17, demonstrating that great
attention should be paid to children practicing
active sports. We believe that in this age group
training should be a protective factor after this
threshold age in athletes who can adapt to gradually greater workloads as the individual grows
to maturity.
Hormonal factors are also important. The positive effect of exercise and the lower bone density have been demonstrated in women with low
estrogen levels, oligomenorrhea or amenorrhea.
Menstrual cycle alterations are generally attributed
to hypothalamic dysfunction, with loss of cyclic
production of GnRh, which leads to a reduction
in hypophyseal secretion of FSH and LH, resulting in impaired folliculogenesis, ovulation or
both. Amenorrhea due to hypothalamo-hypophyseal axis dysfunction, defined as functional hypothalamic amenorrhea, is associated with lifestyle
factors including excessive physical exercise,
weight loss, psychological factors (competitive
spirit, victory stress, traveling and transfers).
Another issue is exercise-related menstrual
irregularities, in which alterations in the hypothalamo-hypophyseal axis are influenced by
reduced calorie intake and insufficient amounts
of expendable energy, but especially by altered
estroprogestinic feedback caused by augmented
catecholestrogen activity, with increased release
of noradrenaline in the brain which can influence the release of gonadotropin. The algorithm
in Figure 1 illustrates the genesis of stress fractures
of the foot and ankle, including risks and prevention interventions.
Adequate diet is essential for the cenesthesia
of the athlete and for performance. In women
in particular, an imbalanced diet lacking essential
nutrients, especially carbohydrates, iron, calcium, and zinc, can interfere with adequate calorie intake and energy needed for athletic performance (Figure 2).
6
L’analisi della conformazione anatomica di ciascun individuo è sicuramente importante, poiché
in grado di influenzare la biomeccanica e la cinematica del gesto sportivo e della prestazione. In particolare risultano essere fattori predisponenti:
— varismo arti inferiori;
— piede piatto o iperpronazione;
— piede cavo;
— extrarotazione dell’anca;
— corticali sottili;
— dismetrie degli arti;
— forza muscolare.
È quindi fondamentale poter agire a ognuno di
questi livelli al fine di determinare quelle che sono
la alterazioni anatomiche presenti nell’atleta e in
grado di generare una frattura da stress o una patologia degenerativa tendinea del piede e della caviglia. L’utilizzo di ortesi, molte volte, è in grado di correggere una dismetria o un cattivo appoggio e prevenire la genesi delle patologie di cui sopra.
Il sesso è risultato essere un fattore di rischio molto importante 9. Si è notato un aumento della frequenza di fratture da stress nelle donne con anamnesi positiva per turbe mestruali, disturbi dell’alimentazione (sia qualitativi che quantitativi), età
più elevata, più grande distensibilità miotendinea.
In particolare, questa situazione appare aggravata in quelle atlete in cui vi siano anche disturbi
alimentari con assenza di carne dalla dieta per
deficit di ferro, zinco e proteine e/o oligomenorrea.
Il rischio di fratture, infatti, nelle donne aumenta di un fattore 2,6 per ogni anno addizionale di età
al menarca e di un fattore 1,7 per ogni diminuzione dell’1% nella massa magra (muscolare) dell’arto inferiore. Al contrario, la contraccezione risulta
invece essere un fattore protettivo assumendo un
valore di 2 per l’utilizzo di pillola da più di un anno.
Nell’analisi dei fattori di rischio, non si può non
tenere conto dell’età dell’atleta.
Negli adolescenti esistono due fattori di rischio
legati alla crescita: il sovraccarico della cartilagine
articolare in crescita e la rapida crescita delle ossa
lunghe e delle inserzioni muscolo-tendinee. È stato
dimostrato, infatti, che dall’età di 17 anni, la riduzione dell’incidenza delle fratture da stress è del
28% per anno, a testimonianza del fatto che bisogna
prestare grande attenzione a tutti i ragazzi che praticano sport durante l’età evolutiva. Infatti, durante questi anni, l’allenamento deve essere un fattore
protettivo per il fisico dei futuri atleti che, dopo questa “età soglia”, potranno avere la possibilità di
esprimersi mediante l’adattamento progressivo ai
carichi di lavoro, che saranno esercitati su un fisico oramai maturo.
Marzo 2008
Prolonged/intense
physical exercise
Alterations in hypothalamohypophyseal axis
Major/minor
eating disorders
HAF
Low bod
mass
Diminished
estrogen
levels
Diminished calcium
fixation
Meiopragia ossea
STRESS FRACTURE
Figure 1.—Risk factors of stress fracture. HFA: hypothalamic functional amenorrhea.
Figura 1. — Genesi delle fratture da stress del piede e della caviglia.
Low carbohydrate
intake
Calcium deficiency
Rapid depletion
of glycogen store
and muscle fatigue
Lower bone density
(worse when associated
with amenorrhea)
STRESS
FRACTURE
Immune system
alterations
Anemia and poor
thermoregulation
Zinc deficiency
Iron deficiency
Figure 2.—Nutritional factors associated with stress fractures.
Figura 2. — Fattori nutrizionali associati alle fratture da
stress.
Risk factor analysis will include an evaluation
of correct execution of basic techniques. Running
involves four different types of load bearing:
— heel-forefoot (rolling);
— flat foot parallel to the ground;
— forefoot-flat foot;
— only forefoot.
Using the foot into a rigid lever facilitates the
Vol. 61, N. 1
BENAZZO
Hanno infine una certa rilevanza anche i fattori ormonali. Sono oramai noti l’effetto positivo dell’esercizio e il fatto che la densità ossea risulta diminuita nelle donne ipoestrogeniche, oligoamenorroiche, amenorroiche.
Le alterazioni del ciclo mestruale sono generalmente imputabili a disfunzioni ipotalamiche con
perdita della produzione ciclica di GnRH, che provoca una riduzione della secrezione ipofosaria di
FSH e LH, con conseguente compromissione della follicologenesi, dell’ovulazione o di entrambe.
L’amenorrea da disfunzione dell’asse ipotalamo-ipofisario, definita come amenorrea funzionale ipotalamica, è associata a stili di vita quali eccessivo esercizio fisico, perdita di peso, fattori psicologici (impegno agonistico, stress da vittoria, viaggi e
spostamenti).
Si può parlare di exercise-related menstrual irregularities, situazione nella quale l’alterazione dell’asse ipotalamo-ipofosario è influenzata anche dal
limitato apporto calorico e quindi da insufficiente
quantità di energia disponibile, ma soprattutto da
un alterato feedback estroprogestinico e da un’aumentata attività dei “cathecholestrogens” con
aumento di noradrenalina cerebrale che può influire sul rilascio di gonadotropina.
L’algoritmo riportato in Figura 1 può spiegare, in
sintesi, la genesi delle fratture da stress del piede e della caviglia, chiarendo come a ogni livello di rischio,
esista la possibilità di agire in modo preventivo.
Un’adeguata alimentazione è di importanza fondamentale per la cenestesi dell’atleta e quindi per
la sua prestazione. In particolare nelle donne, l’alimentazione è spesso sbilanciata e non contiene un’adeguata quantità di componenti nutrizionali, soprattutto in termini di carboidrati, ferro, calcio, zinco.
Una dieta non equilibrata può sicuramente interferire con il corretto apporto calorico ed energetico
necessario alla performance atletica (Figura 2).
L’analisi dei fattori di rischio non può prescindere
anche dall’analisi del gesto tecnico, specie se non eseguito correttamente. Nella corsa, infatti, quattro
sono i tipi di appoggio identificati:
— tallone-avampiede (rullata);
— piede piatto, parallelo al terreno;
— avampiede-piede piatto;
— solo avampiede.
La trasformazione del piede in una leva rigida
facilita la fase di propulsione e diminuisce la spesa
energetica necessaria per la deambulazione. Le alterazioni strutturali del piede alterano questa sequenza biomeccanica, creando le basi per condizioni
patologiche da microtrauma.
Nel piede pronato infatti, l’eccessivo appoggio del
7
BENAZZO
propulsion phase and reduces the energy expenditure needed for walking. Structural alterations
of the foot alter this biomechanical sequence,
creating the basis for microtraumas.
In the pronate foot excessive weight bearing
of the foot on the ground, because of intensity
and duration of contact, increases reciprocal
movements between the tiba and the fibula,
talus and heel, talus and scaphoid, leading to
possible lesions of the fibula, scaphoid and
metatarsals I and II. In talipes cavus, poor shock
absorption and adaptation of the foot to the
ground can damage the scaphoid, the metatarsal
II, the tibia (localized to the anteroexternal cortical and the medial malleolus) and the calcaneus.
Weight bearing is also a major cause of
tendinopathies. Tendon fatigue refers to overuse
of the capacity of tenoblasts and tenocytes to
repair damaged fibers, and is a condition secondary to overtraining and incorrect foot placement. It has been shown that the causes of foot
tendinopathies are multifactorial:
— incorrect training (79%);
— hyperpronation (56%);
— poor flexibility (39%);
— poor footwear quality (10%).
Tendinopathies can be both prevented and
treated with eccentric exercises. Eccentric exercises have a low metabolic cost and can develop
more strength than with concentric exercises.
Muscle strength is developed by using the major
muscle tension that eccentric exercises can produce, producing three protective effects on tendons: 1) improved collagen quality; 2) augmented tendon strength; 3) reduction of adherence
formations. The three basic methods are special
exercises to specifically stimulate the myotendinous unit, maximal loading to activate adaptation to strength, gradual load increase to maintain
adaptation.
In the prevention of foot and ankle injuries,
particularly in contact sports, another important
tool is proprioception assessment. The activation pattern, i.e., the response time for regaining
balance, to obtain a voluntary response in a static condition (Freeman platform) is approximately
200 µs in an elite athlete, but this threshold value appears too high. The use of a dynamic proprioception program serves to induce in the athlete’s neuromuscular scheme an anticipated muscle contraction (<60 µs) through the increase in
stiffness of the musculotendinous-ligament com-
8
piede al suolo per intensità e durata, provoca un
aumento dei movimenti reciproci tra tibia/perone,
astragalo/calcagno, astragalo/scafoide con possibili lesioni di perone, scafoide, I e II metatarso.
Al contrario, nel piede cavo, l’inefficace ammortizzamento e adattamento del piede al suolo, è in grado di produrre lesioni dello scafoide, del II metatarso,
della tibia (soprattutto localizzate alla corticale antero-esterna e al malleolo mediale) e del calcagno.
L’appoggio risulta importante anche nella genesi delle patologie tendinee. Possiamo parlare di
“affaticamento del tendine”, intendendone il superamento della capacità di tenoblasti e tenociti di
riparare le fibre danneggiate, situazione secondaria a eccesso di allenamento ma anche secondaria
a cattivo appoggio.
È stato ben dimostrato che le tendinopatie del
piede possiedono una genesi multifattoriale:
— errori di allenamento 79%;
— iperpronazione 56%;
— deficit di flessibilità 39%;
— calzature di cattiva qualità 10%.
Per quanto riguarda le tendinopatie, è da tempo
noto il ruolo protettivo e terapeutico del lavoro eccentrico. Il lavoro eccentrico, infatti, possiede un basso
costo metabolico e capacità di sviluppo della forza
maggiori rispetto al lavoro concentrico. Lo sviluppo
della forza muscolare avviene attraverso le grandi
tensioni muscolari che il lavoro eccentrico stesso è in
grado di produrre, provocando almeno tre effetti protettivi sul tendine: 1) miglioramento qualitativo delle
proprietà del collagene; 2) aumento della forza tendinea; 3) diminuzione della formazione di aderenze.
I tre principi basilari su cui si basa sono: la specificità di allenamento in cui l’unità mio-tendinea
è stimolata specificatamente; i carichi massimali
attraverso i quali si ottiene l’adattamento alla forza; i carichi progressivi, al fine del mantenimento
dell’adattamento.
Nella prevenzione degli infortuni di piede e caviglia, soprattutto negli sport di contatto, molto importante risulta anche l’analisi della propriocettività.
Considerando che il pattern di attivazione, inteso
come tempo di risposta per l’aggiustamento dell’equilibrio, per ottenere una risposta di tipo volontario
in condizioni statiche (tavoletta di Freeman) è di
circa 200 Ìs, in un atleta di alto livello, tale soglia
risulta essere troppo elevata. L’utilizzo di un programma di propriocettività dinamica possiede lo scopo di indurre nello schema neuromuscolare dell’atleta
una contrazione muscolare anticipata (<60 Ìs) attraverso l’aumento della stiffness del complesso muscolo-tendineo-legamentoso. Risulta quindi molto utile
il lavoro di propriocettività dinamica su sabbia, in cui
Marzo 2008
plex. Highly useful are dynamic proprioception
drills conducted on sand, which stimulates the
elastic energy storage capacity of muscle tissue
and works as a highly shock absorber of joint
impact. This strategy, besides being useful in
recovery programs of the injured athlete, is particularly indicated in the prevention of tendinopathies.
BENAZZO
nel contesto del tessuto muscolare si verifica l’aumento della capacità di stoccaggio di energia elastica e di lavoro con un impatto articolare fortemente
ammortizzato. Tale strategia di lavoro, oltre che essere particolarmente utile nei programmi di recupero
dell’atleta infortunato, risulta particolarmente indicato nella prevenzione delle tendinopatie.
Conclusioni
Conclusions
Prevention methods include accurate analysis
of the sports technique, assessment of requirements of the muscle conditioning exercises
drilled by coaches, evaluation of the individual
athlete’s predisposing anatomic situations by the
medical staff. From this perspective we can speak
of multidisciplinary prevention staff members
may implement in the interest of the athlete. But
are these methods primary or only secondary in
nature? We believe that in athletes with a history of a previous accident event or an overload
injury prevention is essentially secondary and
relies on correct early diagnosis. Moreover, since
team interests, along with those of the sponsors
and the mass media, often urge for a rapid return
of the athlete to the field, sometimes despite
incomplete psychophysical recovery, we hold
that also the medicolegal physician and collaborators can play a vital part in preventing recurrence of injury by ensuring that a “healed” athlete is certified fully fit before permitted to
resume physical activity.
Bibliografia/References
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during the World Cup 2002. Am J Sports
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ankle sprain in soccer. Foot Ankle 1990;11:
41-4.
Dall’analisi eseguita sino ad ora, risulta evidente
come possano essere differenti, ma possibili, i tipi di prevenzione che vanno dalla corretta analisi del gesto tecnico, delle caratteristiche muscolari esercitate dallo
staff tecnico, ma anche dall’analisi delle situazioni
anatomiche predisponenti, eseguita dallo staff medico. Possiamo quindi parlare di prevenzione multidisciplinare all’interno della quale ogni componente
dello staff può agire nell’interesse dell’atleta. Ma è
veramente possibile la prevenzione primaria o si deve
parlare piuttosto e sempre di prevenzione secondaria? Molto più spesso si tratta di eseguire una prevenzione secondaria a un primo evento traumatico o a
una patologia di sovraccarico, per cui un aspetto della prevenzione molto importante risulta correlato
all’importanza di una corretta e precoce diagnosi.
D’altro canto, gli interessi “di squadra”, degli sponsor
e dei media, spingono verso un rapido recupero dell’atleta, talvolta a discapito del completo recupero psico-fisico. Di fondamentale importanza è il ruolo del
medico sociale e dei collaboratori nella “prevenzione”
di un ritorno in campo eccessivamente rapido e nel
corretto recupero dell’atleta, anche quando “guarito”,
al fine di evitare le recidive di lesione.
4) Willems TM, Witvrouw E, Delbaere K,
Mahieu N, De Bourdeaudhuij I, De Clercq
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Address reprint requests to: F. Benazzo, Clinica Ortopedica e Traumatologica, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo,
Università degli Studi di Pavia, p.le C. Golgi 19, Pavia. E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
9
Physiological area
Area fisiologica
MED SPORT 2008;61:11-20
Comparison of hamstring
criterion-related validity,
sagittal spinal curvatures, pelvic tilt
and score between sit-and-reach
and toe-touch tests in athletes
Confronto tra i test SR e TT relativamente a validità, curvature
sagittali del rachide, posizione del bacino e distanza
raggiunta
P. L. RODRÍGUEZ-GARCÍA 1, P. A. LÓPEZ-MIÑARRO 1, J. L. YUSTE 2, P. SÁINZ DE BARANDA 3
1Department of Physical Activity and Sports, University of Murcia, Campus de Espinardo, Spain
2Department of Physical Education, University of Murcia, Campus de Espinardo, Spain
3Department of Health Sciences and Sports, Catholic University of San Antonio, Murcia, Spain
SUMMARY
Aim. The aim of this study was to determine the criterion-related validity of sit-and-reach (SR) and toe-touch tests (TT)
as measures of hamstring muscle extensibility in athletes and to compare the thoracic, lumbar and pelvic postures
between both tests.
Methods. A hundred and twenty-five males (mean age: 22.89±3.22 years) and 118 females (mean age: 23.21±4.54 years)
were asked to execute three trials of passive straight leg raise test (SLR) (right and left leg), SR and TT in a randomized
order. Thoracic and lumbar angles were measured while relaxed standing with a Unilevel inclinometer. Also, thoracic
and lumbar angles, pelvic tilt (measured with the inclinometer) and score (measured with a SR box) were assessed when
subjects reached forward maximally in both SR and TT tests.
Results. The correlation values between score and SLR were low to moderate in males (SR: 0.56-0.59; TT: 0.57-0.62)
and moderate in females (SR: 0.72-0.74; TT: 0.72-0.75). Correlation values between SLR with respect to score, thoracic,
lumbar and pelvic postures were similar between SR and TT tests. Thoracic angle and score were significantly lower
in the TT test for both genders (P<0.001). Lumbar angle was significantly higher in the TT test for males (P<0.001) but
not for females.
Conclusion. The criterion-related validity between both tests appears to be similar, although the females showed higher r-values than males. The TT test is a valid test for measuring hamstring muscle length in athletes. Thoracic angle, pelvic
posture and score are influenced by position of the test (stand or sit) in both men and women.
KEY WORDS: Exercise Test - Muscles - Spinal curvatures - Sports.
RIASSUNTO
Obiettivo. Determinare la validità dei test sit-and-reach (SR) e toe-touch (TT) per la valutazione dell’estensibilità della
muscolatura ischiocrurale negli sportivi e confrontare le posture del rachide toracico e lombare, nonché la posizione
del bacino nei due test.
Metodo. Un totale di 125 uomini (età media: 22,89±3,22 anni) e 118 donne (età media: 23,21±4,54 anni) hanno effettuato in tre occasioni i test di sollevamento della gamba tesa (straight leg raise, SLR) (per entrambe le gambe), il test SR
e il test TT in un ordine casuale. Le posture del rachide toracico e lombare sono state misurate in posizione eretta con
un inclinometro Unilevel. Sono state inoltre registrate la posizione del rachide toracico e lombare, l’inclinazione pelvica (misurate con l'inclinometro) e la distanza raggiunta (valutata con una cassa di misurazione) quando i soggetti raggiungevano la massima flessione del tronco nei test SR e TT.
Risultati. I valori di correlazione tra la distanza raggiunta e il test di sollevamento della gamba tesa erano da basso a moderato negli uomini (SR: 0,56-0,59; TT: 0,57-0,62) e moderato nelle donne (SR: 0,72-0,74; TT: 0,72-0,75). I valori di correlazione del test di sollevamento della gamba tesa rispetto alla distanza raggiunta, nonché alla postura toracica, lom-
Vol. 61, N. 1
11
RODRÍGUEZ- GARCÍA
SIT-AND-REACH AND TOE-TOUCH TESTS IN ATHLETES
bare e pelvica erano simili in entrambi i test. Nel test TT, l’angolo della curva toracica e la distanza raggiunta erano significativamente minori per entrambi i sessi (P<0,001). Sempre nel test TT, l’angolo della curva lombare era significativamente maggiore per gli uomini (P<0,001), mentre la stessa differenza non veniva riscontrata nelle donne.
Conclusioni. La validità dei test SR e TT come misurazioni dell’estensibilità ischiocrurale sembra uguale per entrambi
i test, sebbene le donne presentino valori di correlazione più elevati degli uomini. Il test TT si rivela valido per la misurazione dell’estensibilità ischiocrurale negli sportivi. Sia negli uomini che nelle donne, le posture del rachide toracico,
la posizione della pelvi e la distanza raggiunta venivano influenzate dalla posizione in cui si eseguivano i test (cioè eretta o seduta).
PAROLE CHIAVE: Validità - Test - Muscolatura ischiocrurale - Curvature del rachide - Sportivi.
I
t is common practice for sport coaches to
assess muscle length as part of the control of
athletes. Evaluation of the hamstring muscle
extensibility is a standard assessment in sports
measurement because an inadequate hamstring
muscle extensibility has been proposed as a predisposing factor for hamstring muscle injury,1-4
low-back pain 5-7 and changes in lumbopelvic
rhythm.8
Several tests have been used to measure hamstring muscle extensibility, such us sit-and-reach
(SR) tests, the straight leg raise (SLR) test and the
passive knee extension tests. The classical SR test
is often included as part of a sport-related physical fitness test to evaluate the hamstrings muscle
extensibility 9-11 because the procedure is simple, easy to administer, require minimal skills
training and its criterion-related validity as measure of hamstring muscle extensibility is moderate, ranging from 0.46 to 0.89.12-14 Other SR tests
have been proposed as measures of hamstring
muscle extensibility such us unilateral seated SR
test, modified SR test, V SR test, back-saver SR test
and standing toe-touch. However, all SR tests are
indirect measures of hamstring muscle extensibility. Few studies 13-15 have compared the criterion-related validity as measures of hamstring
muscle extensibility among those SR tests in nonathlete population. Other studies have analyzed
the criterion-related validity of the toe-touch (TT)
test in healthy adults and low-back patients. These
studies suggest that the TT test may serve as a useful measure of the hamstring muscle extensibility.16-18 The unique difference with respect to the
classical SR test is the initial position. The TT test
is executed standing erect while SR test is executed in sitting position. The TT has been used in
few studies as measure of hamstring muscle
extensibility,19, 20 although its criterion-related
validity has not been established in athletes.
Both TT and SR tests assess gross motion such
as hip and vertebral flexion, but do not isolate the
12
È
pratica comune degli allenatori sportivi di valutare la lunghezza muscolare, come parte del
programma di controllo degli atleti. La valutazione
dell’estensibilità della muscolatura ischiocrurale è
un esame standard tra le misurazioni sportive, poiché un’inadeguata estensibilità degli ischiocrurali
è stata individuata come fattore di r per lesioni degli
ischiocrurali 1-4, lombalgia 5-7 e alterazioni del ritmo lombopelvico 8.
Sono stati proposti molti test per la valutazione
dell’estensibilità degli ischiocrurali, come i test
sit-and-reach (SR), il test di sollevamento della
gamba tesa (straight leg raise, SLR), e il test di
estensione passiva del ginocchio. Il test classico
SR è spesso incluso in un test di fitness fisico sport
specifico, per valutare l’estensibilità degli ischiocrurali 9-11, poiché la procedura appare semplice
e facile da somministrare, richiede capacità di
allenamento minime e la sua validità di criterio
(criterion-related validity) come misura dell’estensibilità degli ischiocrurali è moderata, in un
range tra 0,46 e 0,89 12-14. Altri test SR sono stati
proposti come misura dell’estensibilità dei muscoli ischiocrurali, come il SR unilaterale, il V SR, il
SR con risparmio della colonna e lo standing toetuch. Tuttavia tutti i test SR sono misure indirette dell’estensibilità degli ischiocrurali. Alcuni studi 13-15 hanno confrontato la validità di criterio di
questi test SR come misure dell’estensibilità degli
ischiocrurali in popolazioni di non atleti. Altri
studi hanno analizzato la validità di criterio dei
test toe-touch (TT) in pazienti sani e affetti da
lombalgia. Questi studi suggeriscono che il test TT
possa costituire una buona misura dell’estensibilità degli ischiocrurali 16-18. L’unica differenza
rispetto al classico SR è costituita dalla posizione
di partenza. Il test TT viene eseguito nella posizione eretta, mentre il SR viene eseguito nella posizione seduta. Il TT è stato usato in alcuni studi
come misura dell’estensibilità degli ischiocrurali
19, 20, benché la sua affidabilità di criterio tra gli
atleti non sia stata definita.
Sia il test TT che il SR valutano la motilità gros-
Marzo 2008
components that allow the motion.21 The score is
the sum of anthropometric factors, scapular
abduction, spine and hip (pelvic) bending. Some
studies have examined the relationship between
sagittal spinal curvatures and SR score.22-24 Other
studies have analyzed the contribution of various
joints during TT test.17, 18, 21, 25, 26 López-Miñarro
et al.26 found significant differences on thoracic
and lumbar postures between SR and TT tests.
These differences could modify the score and
hamstring criterion-related validity. Because SR
and TT scores are indirect measures of hamstring
muscle extensibility, and the initial position (sit or
stand) influences the spinal curvatures,26 the election of one of them should be based on his criterion-related validity as measure of hamstring
muscle extensibility.
No investigation has been conducted to compare the hamstring criterion-validity, score, spine
posture and pelvic tilt between SR and TT tests
using the same group of athletes. The aims of
the present study were: 1) to determine the criterion-related validity of hamstring muscle extensibility of both TT and SR tests in athletes and 2)
to compare score, pelvic tilt, thoracic and lumbar
angles between SR and TT tests.
solana di flessione dell’anca e delle vertebre, ma
non distinguono le diverse componenti che permettono il movimento 21. Il punteggio è la somma di
valori antropometrici, abduzione della scapola, flessione di anca e vertebre. Alcuni studi hanno esaminato la relazione tra curvature spinali sagittali
e punteggi SR 22-24. Altri studi hanno analizzato il
contributo delle varie articolazioni durante il test TT
17, 18, 21, 25, 26. Miñarro et al.26 hanno trovato differenze significative delle posture toracica e lombare
tra i test SR e TT. Queste differenze possono modificare il punteggio e la validità di criterio per gli
ischiocrurali. Essendo i punteggi SR e TT delle misure indirette dell’estensibilità degli ischiocrurali, e
poiché la posizione iniziale (seduta o eretta) influenza la curvatura spinale 26, la selezione di uno dei
due test dovrebbe essere basata sulla validità di criterio come misura dell’estensibilità degli ischiocrurali.
Non siamo a conoscenza di studi condotti per
confrontare la validità di criterio per gli ischiocrurali, punteggio, postura spinale e tilt (inclinazione) pelvico tra i test SR e TT utilizzando lo stesso
gruppo di atleti. Gli obiettivi di questo studio erano:
1) valutare la validità di criterio per l’estensibilità
degli ischiocrurali dei test SR e TT negli atleti e 2) confrontare punteggio, tilt (inclinazione) pelvico, angoli toracico e lombare tra i test SR e TT.
Materials and methods
Materiali e metodi
Subjects
A total of 243 volunteers with no history of
low-back disorders participated in this study.
Subjects includes 125 males (mean [standard deviation, SD] age was 22.89 [3.22] years, height was
176.69 [6.25] cm, and mass was 75.31 [9.39] kg)
and 118 females (mean (SD) age of 23.21 [4.54]
years, height of 164.34 [5.80] cm, and mass of
59.97 [8.28] kg). They consisted of a fit population
engaged in sports activities. None of the individuals had a history of back pain within the preceding six months.
Soggetti
Procedures
Procedure
Written informed consent was obtained from
all subjects and the protocol was approved by the
Ethics and Research Committee of the University
of Murcia. The subjects were explored in underwear and without shoes. All subjects performed
three trials of each test without prior warm-up.
Prior to the measurements, the skin levels of
T1, T12, L5 and posterior superior iliac spines
Tutti i soggetti hanno fornito un consenso scritto e il protocollo è stato approvato dal Comitato di
Etica e Ricerca dell’Università di Murcia. I soggetti
sono stati valutati in biancheria intima e senza
scarpe. Tutti i soggetti hanno eseguito tre prove di
ogni test senza riscaldamento.
Prima delle misurazioni, i livelli cutanei di T1,
T12, L5 e delle spine iliache posteriori superiori
Vol. 61, N. 1
Un totale di 243 volontari senza storia di disordini lombari ha partecipato a questo studio. Tra i
soggetti sono compresi 125 uomini (età media [deviazione standard, DS] 22,89 [3,22] anni, altezza
176,69 [6,25] cm, peso 75,31 [9,39] kg) e 118 donne (età media (DS) 23,21 [4,54] anni, altezza 164,34
[5,80] cm, peso 59,97 [8,28] kg). Tutti I pazienti erano coinvolti in attività sportive. Nessuno degli individui presentava un precedente di lombalgia negli
ultimi sei mesi.
13
Figure 1.—Reaching position of the TT with the inclinometer placed at T1. Figure 2.—Reaching position of the TT test
with the inclinometer placed at T12. Figure 3.—Reaching position of the TT test with the inclinometer placed at L5.
Figura 1. — Posizione di arrivo del test TT con l’inclinometro posizionato su T1. Figura 2. — Posizione di arrivo del
test TT con l’inclinometro posizionato su T12. Figure 3. — Posizione di arrivo del test TT con l’inclinometro posizionato su L5.
were located and marked by palpation with the
subjects stood upright. Thoracic and lumbar
angles were recorded three times in the relaxed
standing position. The subjects were asked to
stand in a comfortable position with their hands
hanging without effort toward the ground.
Immediately after, three trials of the SR test, TT test
and SLR left and right were performed in a counterbalanced order. Thoracic and lumbar angles,
pelvic tilt and score were recorded when the
subjects reached forward maximally in both SR
and TT. Measurements were made by two experienced clinicians. A Unilevel inclinometer
(ISOMED, Inc., Portland, OR) (device precision,
±1.0º) with a two-point contact at its base was
used to measure spine posture and pelvic tilt.
The inclinometer measures spinal angles by a
mathematical method. It measures the tangential distance between one point on the spine and
another. In order to measure the degree of the
thoracic angle, the inclinometer scale was rotated to zero degrees at T1 (Figure 1), and later
positioned at T12 (Figure 2), obtaining instant
reading of the thoracic angle. Then, in order to
measure the degree of the lumbar angle, the inclinometer scale was placed again at zero degrees
at T12 and then repositioned at L5 (Figure 3),
obtaining instant reading of the lumbar angle.
The pelvic tilt was defined as the inclination
angle of the sacrum with regard to the horizontal plane (SR) or vertical plane (TT) at the point
14
sono stati individuati e segnati alla palpazione,
con i soggetti in posizione ortostatica. Gli angoli
toracico e lombare sono stati registrati tre volte,
nella posizione eretta di riposo. Ai soggetti è stato
richiesto di stazionare in posizione comoda con
gli arti superiori rivolti in basso senza sforzarsi.
Subito dopo sono state eseguite tre prove di SR, TT
e SLR sinistra e destra in ordine di controbilanciamento. Gli angoli toracici e lombare, tilt pelvico e
il punteggio del test sono stati misurati al raggiungimento della massima posizione in avanti. Due
medici esperti si sono occupati di registrare le misurazioni. Per misurare gli angoli toracici e lombare è stato usato un inclinometro a due punti di
contatto alla base, Unilevel (ISOMED, Inc., Portland,
OR) (precisione dello strumento: ±1,0º). L’inclinometro misura gli angoli spinali con metodi matematici, più precisamente misura le distanze tangenziali tra un punto della colonna e un altro. Per
misurare l’angolo toracico, l’inclinometro è stato
tarato su zero gradi su T1 (Figura 1), e poi posizionato su T12 (Figura 2), ottenendo una lettura
immediata dell’angolo toracico. Quindi, per misurare l’angolo lombare, l’inclinometro è stato nuovamente posizionato a zero gradi su T12 e riposizionato su L5 (Figura 3), ottenendo la lettura immediata dell’angolo lombare.
Il tilt pelvico è definito come inclinazione del
sacro rispetto al piano orizzontale (SR) e il piano verticale (TT), al momento della massima inclinazione anteriore. L’inclinometro è stato posizionato ver-
Marzo 2008
of maximal forward reach. The inclinometer was
placed vertically on the sacrum so that the centre of the inclinometer was aligned at the level of
the posterior superior iliac spines. The criterion
score of the pelvic tilt was the maximum angle
read from the inclinometer at the point of maximum trunk flexion. A value of 90° correspond to
vertical (SR) or horizontal (TT) positions of the
pelvis. Higher values correspond to anterior pelvic
tilt, and lower values to posterior pelvic tilt.
ticalmente sul sacro, cosicché il centro dell’inclinometro fosse allineato a livello delle spine iliache
posteriori superiori. Il punteggio di criterio per il tilt
pelvico era costituito dall’angolo massimo registrato dall’inclinometro al momento della massima flessione del tronco. Un valore di 90° corrisponde alle
posizioni verticale (SR) e (TT) orizzontale del bacino. Valori superiori indicano un tilt anteriore, valori inferiori un tilt posteriore.
Misure
Measures
Score was measured using a SR box (ACCUFLEX Tester III; height=32 cm). To standardize
the measuring scale of both tests, a standard
meter rule was placed on the SR box, with a 50cm mark represented the point at which the subjects’ fingertips were in line with their toes. The
examiner gave the following instructions to the
subjects: “Place one hand on top of the other
and slowly bend forward as far as possible by
sliding your hands along the measuring board,
while keeping the knees, arms and fingers fully
extended and holds the position for approximately 5 seconds”. Three trials for each test were
administered, and the average was used for data
analyses. Rest periods of five minutes between trials were utilized in order to avoid creep deformation.
TOE-TOUCH TEST
The TT test was performed with the subjects
stood erect and feet hip-width apart on the SR
box.
Il punteggio è stato registrato con un SR box
(ACCUFLEX Tester III; altezza=32 cm). Per standardizzare le misure di entrambe i test, un metro
lineare standard è stato posizionato sul box SR, con
un segno a 50 cm a rappresentare la posizione in cui
le punte delle dita dei soggetti erano in linea con le
dita dei piedi. L’esaminatore forniva le seguenti
istruzioni ai soggetti: “posiziona una mano sull’altra e piegati lentamente in avanti, facendo scorrere le mani sulla tavola di misurazione, mantenendo ginocchia, gomiti e dita completamente estese, e
mantieni la posizione per circa 5 secondi”. Si sono
ripetute tre prove di ogni test, e la media è stata poi
utilizzata per l’analisi dei dati. Tra i test si sono stabilite delle pause di 5 minuti, per evitare deformazioni plastiche.
TEST TT
Il test TT è stato eseguito con i soggetti in posizione eretta e i piedi divaricati della larghezza del
bacino sul box SR.
TEST SIT-AND-REACH
SIT-AND-REACH TEST
For the SR test the subjects were sitting with
their feet approximately hip-wide against the testing box.
Il test SR prevede invece che i soggetti siano seduti con i piedi approssimativamente divaricati della
larghezza del bacino contro il box SR.
CRITERIO PER GLI ISCHIOCRURALI
HAMSTRING CRITERION
The criterion measure of hamstring flexibility
was determined by executing a maximum passive
straight leg raise (SLR) on each limb. While the
subject was in supine position, the axis of a
goniometer was aligned with the axis of the hip
joint. The tester placed the stationary arm in line
with the trunk and positioned the moveable arm
in line with the femur. The subject’s leg was lifted passively by the tester into hip flexion until
Vol. 61, N. 1
La misura di criterio per la flessibilità degli
ischiocrurali viene determinata eseguendo il massimo sollevamento passivo della gamba tesa (SLR)
di ogni arto inferiore. Con il soggetto in posizione
supina, l’asse di un goniometro viene allineato
con l’asse dell’articolazione dell’anca. L’esaminatore pone l’arto statico in linea con il tronco e posiziona l’arto in movimento in linea con il femore.
L’arto del soggetto viene sollevato passivamente
dall’esaminatore in flessione dell’anca finché sia
15
tightness was felt by both the subject and the
tester. An auxiliary trained explorer kept the
counter lateral leg straight to avoid knee flexion
and external rotation of the hip. The ankle of
the tested leg was restrained in 90° of dorsiflexion. Moreover, pelvis was fixed to avoid the posterior pelvic tilt. The criterion score of hamstring
flexibility was the maximum angle (degree) read
from the goniometer at the point of maximum hip
flexion. The SLR angle was registered to an accuracy of 1º. Angles were recorded to the nearest
degree for each leg. Three trials were given for
each leg and the average of the three trials on
each side was used for subsequent analyses.
Analysis of data
Data were analyzed separately for males and
females. Descriptive statistics including means
and standard deviations were calculated for the
score, pelvic tilt, and spinal curvatures. Paired t
tests were used to test for differences between the
mean values of the SR test and the TT test and
between SLR right and left. Differences between
males and females were analyzed using unpaired
t test. The Pearson product-moment correlation
coefficient was used to assess the association
among selected variables for both males and
females. P values less than 0.05 were considered
statistically significant. Analyses were performed
using the SPSS 12.0 statistical software package.
Results
Correlation values between SLR with respect to
score, lumbar and thoracic angles and pelvic tilt
for both SR and TT tests are presented in Table
I. Criterion-related validity of SR and TT tests as
measures of hamstring muscle extensibility was
similar between both tests. There was a very high
correlation between SR and TT scores in both
males (r=0.93, P<0.001) and females (r=0.95,
P<0.001).
Descriptive values for passive SLR (left and
right leg), score and pelvic range of motion (TT
and SR) are presented in Figure 4. No differences
were found between right and leg SLR in both
males and females.
The mean standing thoracic angle in females
was 45.28º±8.01º and in males it was 38.45º±9.37º
(P<0.001); the mean standing lumbar angle in
females was 35.29º±7.21º and in males
16
l’esaminatore che il soggetto non avvertono una
resistenza.
Durante i test, un esaminatore ausiliario si è
occupato di mantenere l’arto controlaterale in estensione per evitare la flessione del ginocchio e l’extrarotazione dell’anca. La caviglia dell’arto testato
viene bloccata a 90° di dorsiflessione. Inoltre, il
bacino viene fissato per evitare un tilt pelvico posteriore.
Il punteggio di criterio della flessibilità degli ischiocrurali corrisponde al massimo angolo (in gradi)
misurato con il goniometro nel punto di massima
flessione dell’anca. L’angolo SLR è stato registrato
con un’accuratezza di un grado. Gli angoli si misurano in genere per ogni arto e per ogni arto si ripetono tre prove; la media dei valori per ogni lato viene utilizzata per l’analisi dei dati.
Analisi dei dati
I dati di uomini e donne sono stati analizzati
separatamente. Sono state calcolate statistiche
descrittive comprendenti medie e DS per i punteggi, tilt pelvico e curve spinali. Per valutare le differenze tra i valori medi dei test SR e TT e tra gli
SLR destro e sinistro è stato utilizzato un t test per
dati appaiati. Le differenze tra uomini e donne
sono state valutate con un t test per dati non
appaiati. Per valutare le associazioni tra variabili
selezionate sia tra gli uomini che tra le donne è stato utilizzato il coefficiente di correlazione di
Pearson. Valori di P <0,05 sono stati considerati
statisticamente significativi. Le analisi sono state
eseguite utilizzando il software statistico SPSS
12.0.
Risultati
Nella Tabella I vengono riportati i valori di correlazione tra i test di SLR tesa per punteggio, angolo toracico lombare e tilt pelvico sia per i test SR che
TT. La validità di criterio dei test SR e TT come misura dell’estensibilità dei muscoli ischiocrurali risulta simile per entrambe i test. Esiste una forte correlazione tra i punteggi SR e TT, sia tra gli uomini
(r=0,93; P<0,001) che tra le donne (r=0,95;
P<0,001).
I valori descrittivi per il test di SLR (destra e sinistra), punteggi e range di movimento del bacino
(TT e SR) sono rappresentati in Figura 4. Non sono
state rilevate differenze di SLR tra destra e sinistra
né tra gli uomini né tra le donne.
L’angolo toracico medio in posizione eretta è per
Marzo 2008
TABLE II.—Correlation values among score, SLR, thoracic angle, lumbar angle and pelvic tilt for SR and TT test
in males and females.
TABELLA II.— Valori di correlazione tra punteggi, straight leg raise, angolo toracico, angolo lombare e tilt pelvico per i test sit-and-reach e toe-touch tra uomini e donne.
Males (N=125)
Females (N=118)
SLR
SLR
Score
SR test
Score
Thoracic angle
Lumbar angle
Pelvic tilt
Score
Thoracic angle
Lumbar angle
Pelvic tilt
TT test
Score
—
-0.24†
0.32†
0.81†
—-0.45†
0.16*
0.77†
Right
Left
0.59†
-0.10
0.10
0.55†
0.62†
-0.33†
-0.07
0.54†
0.56†
-0.06
0.06
0.51†
0.57†
-0.30†
-0.11
0.51†
—
-0.51†
0.14
0.89†
—
-0.48†
0.02
0.90†
Right
Left
0.74†
-0.37†
0.09
0.67†
0.75†
-0.40†
-0.02
0.68†
0.72†
-0.35†
0.07
0.68†
0.72†
-0.45†
-0.08
0.66†
SLR: test straight leg raise; SR: test sit-and-reach; TT: test toe-touch; *P<0.05; †P<0.01.
140
100
+
+
*
*
*
100
†
80
*
Degrees
Angle (°)/score (cm)
120
80
+
†
60
*
*
*
†
60
40
*
20
40
20
†
*
SLR
right
SLR
left
Males
TT
score
SR
score
TT
pelvic
SR
pelvic
Toe-touch test
Thoracic curve (males)
Lumbar curve (males)
Females
Figure 4.—SLR angle, pelvic tilt (degrees) and score (cm)
in SR and TT tests for males and females. Greys indicate
left; left leg; right, right leg. SLR: straight leg raise test; SR:
sit-and-reach test; TT: toe-touch test; *P<0.001 between
men and women; † P<0.001 respect to SR test; ‡ P<0.05
respect to SR test.
Figura 4. — Angolo di SR, tilt pelvico (gradi) e punteggio
(cm) per i test SR e TT per uomini e donne. I diversi grigi
indicano sinistro, arto inferiore sinistro, destro, arto inferiore destro. SLR: test straight leg raise; SR: test sit-and-reach; TT: test toe-touch;*P<0,001 tra uomini e donne; †
P<0,001 per il test SR; ‡ P<0,05 per il test SR.
31.26º±7.77º (P<0.001). Thoracic and lumbar
angles in both TT and SR are presented in Figure
5. Correlation values between standing thoracic
kyphosis and thoracic angle in the SR and TT
were r=0.42-0.44 (P<0.01) for females and r=0.210.34 (P<0.01) for males. With regards to lumbar
angle, the correlation values were r=0.21 (P>0.05)-
Vol. 61, N. 1
0
Sit-and-reach test
Thoracic curve (females)
Lumbar curve (females)
Figure 5.—Thoracic and lumbar angles (degrees) in both SR
and TT tests for males and females. *P<0.001 between TT
and SR; †P<0.001 between genders.
Figura 5. — Angoli toracico e lombare (gradi) nei test SR
e TT per uomini e donne. *P<0,001 tra TT e SR; † P<0,001
tra i due sessi.
le donne 45,28º±8,01º, e per gli uomini
38,45º±9,37º (P<0,001); l’angolo lombare medio
in posizione eretta è per le donne 35,29º±7,21º e
per gli uomini 31,26º±7,77º (P<0,001).
Gli angoli toracici e lombari per SR e TT sono
rappresentati in Figura 5. I valori di correlazione tra
la cifosi toracica in posizione eretta e l’angolo toracico in SR e TT sono r=0,42-0,44 (P<0,01) per le
donne è r=0,21-0,34 (P<0,01) per gli uomini.
Riguardo all’angolo lombare, i valori di correlazione sono r=0,21 (P>0,05)-0,35 (P<0,01) per le
donne e r=0,35-0,42 (P<0,01) per gli uomini.
17
0.35 (P<0.01) for females and r=0.35-0.42 (P<0.01)
for males.
Discussion
The purpose of this study was to compare criterion-related validity, spine posture, pelvic tilt
and score between SR and TT tests. In general,
several differences between both tests were
found, although the hamstring criterion was similar. The score was significantly higher on the SR
in both males and females. In both SR and TT
tests, the hamstring criterion is based on score.
The common assumption when interpreting SR
and TT scores is that individuals with better scores
possess a higher degree of hamstring muscle
extensibility. However, the characteristics and
administration procedures of SR tests influence
thoracic and lumbar postures.26 The subjects with
reduced hamstring muscle extensibility will show
a greater thoracic bending during SR and TT tests
27, 28 and this fact will influence the score and
hamstring criterion-validity. Present results
showed that if an athlete is evaluated by both
tests, the score will be lower in the TT (a mean
difference of 4.72 cm for males and 2.02 cm for
females), and this fact could be interpreted as a
reduced hamstring muscle extensibility when
similar reference values are used.
Correlation values between SLR with respect
to score and pelvic tilt were similar in SR and TT
tests. These results showed lower correlation values in males for both SR and TT tests (r=0.560.62) than females (r=0.72-0.75). The greater hamstring muscle extensibility of females and it influences about spinal curvatures could justify these
differences. Jackson and Langford 12 in a sample
of adults (20-45 years) detected a greater r value
between SR score and SLR for males (0.89) than
females (0.70). Liemohn et al.13 found a moderate
correlation (r=0.70 to 0.72) between the SR score
and the SLR in both genders. Kippers and Parker
17 found a high relationship between toe-touch
score and hip-joint flexion (r=0.85, P=0.001). The
correlation differences among these studies could
be related to sample characteristics and measurement protocol of the SLR test. To accurately
measure hamstring muscle extensibility, the testing procedure must provide adequate stabilization
of the pelvis 29 and standard ankle position 30, 31
because these factors influence the SLR angle.
With regards to the spinal curvatures and pelvic
18
Discussione
L’obiettivo di questo studio era di confrontare la
validità di criterio, la postura spinale, il tilt pelvico
e i punteggi dei test SR e TT. In generale, sono state
rilevate diverse differenze tra i due test, benché la
validità di criterio per gli ischiocrurali sia simile. Il
punteggio è significativamente superiore per l’SR
sia per gli uomini che per le donne. In entrambe i test
la validità di criterio per gli ischiocrurali è basata sul
punteggio. L’opinione comune nell’interpretare i
punteggi SR e TT è che gli individui con miglior
punteggio abbiano un maggior grado di estensibilità degli ischiocrurali. Tuttavia le caratteristiche e
modalità di somministrazione del test SR influenzano la postura toracica e lombare 26. I soggetti con
estensibilità degli ischiocrurali ridotta mostrano
una flessione toracica maggiore ai test SR e TT 27, 28
e questo fatto influenza il punteggio e la validità di
criterio per gli ischiocrurali. I risultati ottenuti dimostrano che, quando un atleta viene valutato con
entrambe i test, il punteggio risulta inferiore al TT
(con una differenza media di 4,72 cm per gli uomini, e 2,02 cm per le donne) e questo fatto potrebbe
essere interpretato come una riduzione dell’estensibilità dei muscoli ischiocrurali quando vengono
utilizzati valori di riferimento simili.
I valori di correlazione tra SLR per quanto riguarda punteggio e tilt pelvico sono simili nei test SR e TT.
Questi risultati mostrano valori di correlazione inferiori per gli uomini sia per SR che per TT (r=0,560,62) rispetto alle donne (r=0,72-0,75). La maggior
estensibilità degli ischiocrurali nelle donne e la sua
influenza sulle curvature spinali potrebbe giustificare tali differenze. Jackson e Langford 12 hanno
rilevato in un gruppo di adulti (20-45 anni) un
valore di r superiore tra i punteggi SR e SLR per gli
uomini (0,89) rispetto alle donne (0,70). Liemohn
et al. 13 hanno mostrato una correlazione moderata (r=0,70-0,72) tra punteggio SR e SLR in entrambe i sessi. Kippers e Parker 17 hanno mostrato una
forte correlazione tra punteggio TT e flessione dell’anca (r=0,85, P=0,001). Le differenza di correlazione in questi studi potrebbe essere correlata alle
caratteristiche delle popolazioni degli studi e al protocollo di misurazione del test SLR. Per misurare
accuratamente l’estensibilità degli ischiocrurali, le
procedure di test dovrebbero prevedere un’adeguata
stabilizzazione del bacino 29 e una posizione standard della caviglia 30, 31, perché tali fattori influenzano l’angolo SLR.
Per quanto riguarda le curvature spinali e la
posizione del bacino, l’angolo toracico è significativamente minore nel test TT per entrambe i sessi, e
Marzo 2008
position, the thoracic angle was significantly lower in the TT test for both genders and the lumbar
angle was significantly higher in the TT test for
males but not for females. Also, the pelvic tilt
angle was higher in the TT. All these differences
could be explain because the movements inherent in the TT test are not as restrained as those in
the SR test because only the feet are in contact
with the floor and the role of gravity can be
greater.24 Also, the subjects with greater ability to
flex the hips with extended knees can reach more
score without needing to use the full available
intervertebral bending.16, 17, 27, 28 Spinal curvatures while relaxed standing could influence the
spine posture when the subjects reaching as far
as possible in both SR and TT. However, some
significant but very low correlation values were
found between both positions (standing and maximal reach) in both males and females.
When compared correlation values between
TT and SR tests for all variables analyzed, similar
values were found for some pairwise correlations,
except for thoracic angle in males. Correlation values between score and spinal curvatures were
higher in maximal reach than reported by other
studies. Jackson and Baker 23 found a low correlation between SR score and spinal flexibility (evaluated by McRae and Wright method) for both thoracic (r=-0.16) and lumbar angles (r=0.28). Also,
Tully and Stillman 16 found a very poor correlation
between TT score and thoracic posture.
In the present study several differences
between genders emerged. In concordance with
previous studies, the females had a significant
greater SLR 12, 15 and score 12, 13, 15 than males. For
both tests, women’s scores were 6.79 cm (SR)
and 7.82 cm (TT) higher than men’s scores. Also,
the females had a significant greater standing
lumbar lordosis 32, 33 than males, and significant
lower thoracic curvature in standing 34 and in
maximal reach of the SR and TT tests.26 In concordance with Gajdosik et al.28 and Liemohn et
al.,24 the mean lumbar flexion range of motion
was not significantly different between genders
in both TT and SR tests.
l’angolo lombare è significativamente superiore nel
test TT per gli uomini ma non per le donne. Inoltre,
l’angolo di tilt pelvico è superiore nel TT. Tutte queste differenze potrebbero spiegarsi con il fatto che i
movimenti inerenti il test TT non sono altrettanto
vincolati come quelli del SR, poiché i soli piedi sono
a contatto con il suolo e il ruolo della gravità può
essere maggiore 24. Inoltre, i soggetti con maggior
abilità di flessione delle anche a ginocchia estese
possono raggiungere un punteggio maggiore senza
necessità di utilizzare la totale capacità di flessione
intervertebrale 16, 17, 27, 28. Le curvature spinali nella posizione rilassata in stazione eretta potrebbero
influenzare la postura spinale del soggetto nell’atto di inclinarsi il più possibile sia nel SR che nel TT.
Sono state rilevate alcune correlazioni significative
ma con una correlazione molto bassa tra le due
posizioni (eretta e in flessione massima) sia per gli
uomini che per le donne.
Confrontando i valori di correlazioni tra i test
TT e SR per tutte le variabili analizzate, si sono
riscontrati valori simili per alcune correlazioni
appaiate, eccetto per l’angolo toracico negli uomini. Valori di correlazione maggiori si sono rilevati
tra punteggi e curvature spinali nella massima flessione rispetto a quanto riferito da altri studi. Jackson
e Baker 23 riportano una correlazione bassa tra
punteggio SR e flessibilità spinale (valutato con il
metodo di McRae e Wright) sia per gli angoli toracici (r=-0,16) che lombari (r=0,28). Anche Tully e
Stillman 16 riferiscono una correlazione molto debole tra punteggi TT e postura toracica.
Nel presente studio si sono riscontrate molte differenze tra i due sessi. In accordo con gli studi precedenti, le donne mostrano un maggior SLR 12, 15 e
punteggio 12, 13, 15 rispetto agli uomini. Per entrambe i test i punteggi delle donne sono 6,79 cm (SR) e
7,82 cm (TT), superiori ai punteggi degli uomini.
Inoltre le donne hanno una lordosi lombare in posizione eretta significativamente maggiore rispetto
agli uomini 32, 33, e una curvatura toracica significativamente inferiore in posizione eretta 34 e alla
massima flessione dei test SR e TT 26. In accordo
con Gajdosik et al. 28 e Liemohn et al. 24, il range
medio di flessione lombare non è significativamente
differente tra i due sessi sia in TT che in SR.
Conclusions
Conclusioni
In conclusion, the criterion-related validity is
moderate and similar in both tests, although the
females showed higher r-values than males. It
appears that TT test is a valid alternative to the SR
In conclusione, la validità di criterio è moderata e simile per entrambe i test, benché le donne
mostrino valori di r superiori agli uomini. Il test TT
appare come una valida alternativa al test SR come
Vol. 61, N. 1
19
test as a measure of hamstring muscle extensibility
in young athletes. Thoracic posture, pelvic tilt
and score are influenced by position of the test
(sitting or standing) in both men and women,
although these differences do not influence the
hamstring criterion-related validity.
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che tra le donne, benché tali differenze non influenzino la validità di criterio per gli ischiocrurali.
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Address reprint requests to: P. A. López-Miñarro, Department of Physical Education, Faculty of Education, Campus de
Espinardo, CP 30100 Murcia, Spain. E-mail: [email protected]
20
Marzo 2008
MED SPORT 2008;61:21-8
Power output and metabolic response
in multiple Wingate tests performed
with arms
Potenza meccanica e risposta metabolica
in Wingate-test multipli con le braccia
A. RODIO 1, F. M. QUATTRINI 1, L. FATTORINI 2, F. EGIDI 2, F. FAIOLA 2, G. PITTIGLIO 1
1Health
and Motor Science Department, Motor Science Faculty, University of Cassino, Frosinone; Italy
2Sport Medicine School of Specialization, University “La Sapienza”, Rome, Italy
SUMMARY
Aim. The aim of the study was to evaluate the mechanical and metabolic responses to multiple repeated exercise performed with arms.
Methods. In order to evaluate the mechanical peak power (PP) and mean power (MP) output, five male subjects underwent 4 different Wingate tests (WnT) in different days. Each WnT was carried out with an arm cranking ergometer and
was constituted of five maximal sprints of 10 seconds characterised by different period of rest between sprints (one, two,
three, and five minutes). Mechanical power, oxygen consumption and heart rate were measured during each WnT.
Results. Data revealed that muscular fatigue consist in a progressive decay of MP and PP, which is inversely proportional
to the length of recovery period between sprints. These results suggest that the main energy sources involved in this kind
of exercise are anaerobic and that PP was mainly dependent on phosphocreatine availability, while MP was dependent
on anaerobic glicolysis as well. The energy set free from aerobic metabolic pathway is obviously the only means for replenish the anaerobic store.
Conclusion. The correlation between power decay and quantity of oxygen assumed during the recovery phase suggests
that the aerobic metabolism is an essential factor in recharging anaerobic energy sources. Therefore, a training program
for subjects that perform repeated exercise with arms should include an aerobic training protocol also.
KEY WORDS: Exercise test - Wingate test - Oxygen consumption.
RIASSUNTO
Lo scopo della presente ricerca è stato quello di valutare la risposta metabolica e meccanica in sprint ripetuti eseguiti
con gli arti superiori. Per valutare la massima potenza meccanica (PP) e la potenza media (MP), cinque soggetti maschi
sono stati sottoposti a quattro differenti test Wingate (WnT) in giorni diversi. Ciascun WnT, eseguito su un ergometro a
manovella per gli arti superiori, consisteva di cinque sprint massimali di 10 secondi con differenti intervalli di recupero fra gli sprint (uno, due, tre e cinque minuti). Durante gli sprint sono stati misurati il consumo di ossigeno, la frequenza
cardiaca e la potenza meccanica. La fatica muscolare si manifesta con un progressivo decadimento di MP e PP nel corso degli sprint successivi, e tale decadimento risulta inversamente proporzionale alla durata del periodo di recupero.
I risultati ottenuti suggeriscono inoltre che la fornitura di energia nel WnT deriva principalmente dal metabolismo
anaerobico, e in particolare la PP dipende essenzialmente dalla disponibilità di fosfocreatina, mentre la MP dipende
dalla glicolisi anaerobica. L’energia fornita dal metabolismo aerobico rappresenta l’unica via, ovviamente, per ripristinare
le riserve energetiche anaerobiche. La correlazione emersa tra decadimento di potenza e quantità di ossigeno consumato durante la fase di recupero suggerisce che il metabolismo aerobico rappresenti un elemento essenziale per il ripristino delle fonti anaerobiche di energia, pertanto un programma di allenamento per soggetti che effettuano esercizi ripetuti con le braccia dovrebbe includere un congruo allenamento aerobico.
PAROLE CHIAVE: Test anaerobici - Wingate test - Consumo di ossigeno.
Vol. 61, N. 1
21
RODIO
POWER OUTPUT AND METABOLIC RESPONSE IN MULTIPLE WINGATE TESTS
M
any sports are intermittent in nature
demanding multiple maximal efforts with
very brief intervals of recovery generally <60 s in
between.1, 2 This topic has been widely studied
as recently reviewed.3 A high mechanical power
can be only obtained using anaerobic energy
sources, and that implies that these sources must
be at least partially recharged during recovery
periods by aerobic metabolism. All the studies
quoted in the literature regard exercises performed with legs, and, no study on multiple
sprints work with arms has been carried out. The
present study aims to fill this gap, given that a
number of sports, such as those performed by
wheelchair athletes or large-sized sailing boat
sailors, require multiple frequent maximal efforts
endowing the arm. The test studied in this
research was a sequence of 10 seconds Wingate
test (WnT) performed with an arm cranking
ergometer at various interval of recovery (one,
two, three, five minutes). Mean power (MP), .peak
power (PP) account, oxygen consumption (VO2),
heart rate (HR) and blood lactate (BL) were taken into consideration.
M
olti sport sono di natura intermittente, richiedendo sforzi massimali multipli con intervalli di recupero molto brevi – generalmente meno di 60
secondi 1, 2. Questo argomento è stato ampiamente
studiato, come si evince dalla letteratura recente 3.
Una elevata potenza meccanica può essere ottenuta solo sfruttando risorse di energia anaerobica, e questo comporta che tali risorse anaerobiche
siano almeno in parte recuperate durante le pause
di recupero con un metabolismo aerobico. Tutti gli
studi presenti in letteratura riguardano esercizi eseguiti con gli arti inferiori, e pare non esistano studi su esercizi di sprint multipli eseguiti con gli arti
superiori. Questo studio intende colmare questa
lacuna, giacché molti sport, come quelli esercitati
dagli atleti in carrozzina o dai velisti di imbarcazioni di grossa taglia, richiedono sforzi massimali
multipli eseguiti con gli arti superiori. Il test analizzato in questa ricerca era una sequenza di test
Wingate di 10 secondi eseguiti su un ergometro a
manovella a diversi intervalli di recupero (uno, due,
tre, cinque minuti). Sono stati misurati la potenza
media, il valore
. di picco della potenza, il consumo
di ossigeno (V O2), la frequenza cardiaca (heart
rate, HR) e la concentrazione ematica di lattato
(blood laccate, BL).
Materiali e metodi
Subjects
Five male students of a motor science college
were recruited for this study. Their anthropometric characteristics were: age 25±7 years,
stature 1.75±0.05 m, body mass 75±8 kg. They
were all amateur players (four were soccer players and one was a volleyball player). All subjects were informed about the aims and methods
of research and they gave written consent to the
research.
Soggetti
Measurements
Misurazioni
The WnT was carried out with an arm cranking ergometer (Monark Cardio Rehab 891E,
Sweden) connected to a laptop in order to record
the principal mechanical parameters of the test,
i.e., the MP of all values of power recorded during the 10 seconds of exercise and the PP, the
highest value of power reached during WnT.
The subject had to assume an erected posture in
front of the ergometer, whose handle crank fulcrum was adjusted at height of 1 meter from
ground. Each subject performed four WnTs on
different days. Each WnT consisted of five sprints
Il test Wingate (WnT) è stato condotto con un
ergometro a manovella (Monark Cardio Rehab 891E,
Svezia) connesso a un computer per registrare i
principali parametri del test, cioè il valore medio
della potenza registrata durante i 10 secondi di
esercizio (mean power, MP) e il picco di potenza
massima (peak power, PP), cioè il più alto valore
raggiunto durante il test. I soggetti dovevano porsi
in posizione eretta di fronte all’ergometro e la manopola veniva posizionata con il fulcro della manovella
a un metro dal suolo. Ogni soggetto ha eseguito
quattro WnT in giorni diversi. Ogni WnT consiste-
22
Cinque studenti di sesso maschile di un college di
scienze motorie sono stati arruolati nello studio. Le
loro caratteristiche antropometriche erano: età 25±7
anni, statura 1,75±0,05 m, peso corporeo 75±8 kg.
Erano tutti sportivi amatoriali (quattro erano giocatori di calcio, uno di pallavolo). Tutti i soggetti sono
stati informati degli obiettivi e della metodologia
dello studio, e hanno espresso un consenso scritto.
Marzo 2008
Statistics
The MP were scaled dividing the values
obtained at each sprint by the value of the first
sprint. Statistics was evaluated by drawing a
regression line between data pertaining to each
test and logarithm of time, as shown in Figure 1.
Preliminary investigations demonstrated that this
representation corresponded to the best fitting
of the results (r>0.90). The difference in the
regression coefficient was evaluated using the t
test for comparing the regression-coefficient.4
Results
.
The V O2max was on average 41±3.4 mL/
min-1/kg-1 body mass. The maximal HR (HRmax)
was 184±7 beats min-1.The MP and PP values
measured during the different WnTs are shown
in Table I and in Table II, respectively.
Vol. 61, N. 1
1.2
1
MPt/MO0
of 10 seconds duration, repeated after an interval of rest (T) during which the subject remained
at rest in an erect posture until successive sprint.
T length was one, two, three or five minutes.
Subjects were requested to reach the maximal
rotation speed within five seconds and a friction weight corresponding to 6% of body weight
was automatically applied when 160 rounds per
minute of rotation speed was reached. All subjects were verbally encouraged to maintain the
maximal rotation speed for the entire duration of
sprint. The test sequence was assigned randomly
to each subject. The MP and PP computation
program
. corrected the inertia error. During each
WnT VO2 and HR were continuously measured
through a portable metabolimeter (K4 b2;
Cosmed, Italy).. On a different day maximal aerobic power (V O2max) was assessed using the
same arm cranking ergometer. The subject
assumed the same posture as in the WnT and,
after three minutes of warm up at 60 watts, the
power was .increased
. by 6 watts each 10 seconds until VO2max. VO2, pulmonary ventilation
and HR were continuously measured with the
same
portable metabolimeter used for the
.
. WnT.
VO2max was considered reached when VO2 did
not increase while mechanical power was still
increasing. In order to measure blood lactate,
blood samples were taken from the subject’s ear
lobe at the end of each sprint and was analyzed
through a portable lactacydimeter (Arkray Lactate
Pro, Japan).
RODIO
T=5y=1-0.0281x
0.8
T=3y=1-0.0795x
0.6
T=2y=1-0.1366x
0.4
T=1y=1-0.3150x
0.2
0
0
0.5
1
1.5
2
In (t)
2.5
3
3.5
Figure 1.—Linear regression lines of MP decay at different T. Values of MP obtained in each sprint are scaled by
value of MP at first one. For a better representation, in
abscissa, time is expressed in logarithmic scale.
Figura 1. — Linee di regressione lineare del calo di MP
con differenti T. Valori di MP ottenuti per ogni sprint, rapportati al valore di MP al primo sprint. Per una miglior
rappresentazione, in ascissa il tempo è espresso in scala
logaritmica.
va in cinque sprint da 10 secondi, ripetuti dopo
una pausa di recupero (T) durante la quale i soggetti restavano a riposo in posizione eretta fino al
successivo sprint. La durata del T era di uno, due, tre
o cinque minuti. Ai soggetti è stato richiesto di raggiungere la velocità massima di rotazione entro
cinque secondi e quando la velocità raggiungeva i
160 cicli al minuti veniva applicata automaticamente una resistenza corrispondente al 6% del peso
corporeo. Tutti i soggetti sono stati incoraggiati verbalmente a mantenere la velocità di rotazione massimale per la durata totale dell’esercizio. La sequenza di test è stata assegnata casualmente a ogni soggetto. La registrazione al computer di MP e PP ha
corretto automaticamente
l’errore di inerzia.
.
Durante ogni WnT, V O2 e HR sono stati costantemente monitorati con un misuratore portatile di
metaboliti (K4 b2; Cosmed, Italia). In una giornata diversa si. è misurata anche la potenza massima
aerobica (VO2max) utilizzando lo stesso ergometro
a manovella. Il soggetto doveva in questo caso assumere la stessa posizione come per il WnT e, dopo
tre minuti di riscaldamento a 60 watt, la potenza
veniva
aumentata
di 6 watt ogni 10 secondi fino alla
.
.
VO2max. La VO2, la ventilazione polmonare e l’HR
sono stati registrati in continuo con lo stesso misuratore portatile di metaboliti utilizzato
. per il WnT.
Si considerava
di
aver
raggiunto
la
V
O2max quan.
do la VO2 non aumentava mentre la potenza meccanica era ancora in aumento. Per misurare la
concentrazione ematica di BL, sono stati eseguiti
dei prelievi di sangue dal lobo dell’orecchio del soggetto al termine di ogni sprint, analizzati con un
misuratore portatile di BL (Arkray Lactate Pro,
Giappone).
23
RODIO
TABLE I.—Mean power measured during each sprint
at different interval of recovery T.
TABELLA I. — Potenza media misurata durante ogni
sprint con differenti intervalli di recupero T.
T 1 min
T 2 min
T 3 min
T 5 min
1st sprint
2nd sprint
3rd sprint
4th sprint
5th sprint
548±80
426±41
348±60
299±87
279±83
572±63
497±45
462±43
425±28
387±54
554±63
531±62
474±33
462±44
424±53
547±43
541±48
521±53
504±40
481±52
The values of power (Watt) are expressed as mean±standard
deviation.
1.1
1
MP (t) e PP (t)
N. of sprint
1.2
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
TABLE II.—Peak power measured during each sprint at
different interval of recovery T.
TABELLA II. — Peak power misurata durante ogni sprint
con differenti intervalli di recupero T.
N. of sprint
T 1 min
T 2 min
T 3 min
T 5 min
1st sprint
2nd sprint
3rd sprint
4th sprint
5th sprint
712±209
556±87
444±76
372±73
364±91
710±140
617±93
612±278
506±103
466±85
700±102
645±46
572±153
562±84
539±130
626±117
655±132
627±68
609±110
585±62
The values of power (Watt) are expressed as mean±standard
deviation.
Clearly, MP and PP decayed progressively with
the repetition of sprints; furthermore, the angle of
decay was different in the various tests depending on the duration of the recovery period T.
Figure 1 shows the regression lines of MP vs logarithm of T and also the equations for different Ts;
the angles resulted statistically different (T=1 vs
T=2 P=0.008, T=2 vs T=3 P=0.033, T=3 vs T=5
P=0.035).
The MP and PP restoring depended on the
length of recovery as it is clearly evident considering the second value of MP and PP obtained at
different T as indicated in the caption of Figure
2. The best fitting was obtained by monoexponential equations (y=k1e-k2t), as shown in Figure
2. The half time of PP and MP recovery was 29
seconds and 52 seconds, respectively (for the
calculation see legend of Figure 2).
In Figure 3 the mean mechanical work performed by the individuals during
each test is
.
illustrated, together with the VO2 and HR recorded at the. same moment.
.
Both VO2 and HR are scaled by VO2max and HR
max respectively. They both presented a typical
trend increasing immediately after the start of the
24
0
1
2
3
Time (min)
MP (t)=1-0.5629 e-0.79t
4
5
PP (t)=1-1.5679 e-1.40t
Figure 2.—MP and PP restore as function of rest interval T.
MP and PP outputs at second sprint scaled for the respective value at the first sprint. Time is the time length of the rest
interval between sprints. MP restore half time=60*0.69/
0.79=52 s. PP restore half time=60*0.69/ 1.4=30 s.
Figura 2. — Recupero di MP e PP come funzione dell’intervallo di riposo T. MP e PP sono la potenza media e il picco di potenza al secondo sprint, rapportati al rispettivo
valore al primo sprint. Il tempo indica la durata dell’intervallo tra gli sprint. Emitempo di recupero MP=60*0,69/
0,79=52 s. Emitempo di recupero PP=60*0,69/1,4=30 s.
Analisi statistica
Gli MP sono stati scalati, dividendo i valori ottenuti per ogni sprint per il valore del primo sprint.
L’analisi statistica è stata eseguita disegnando una
regressione lineare tra i dati riguardanti ogni test e
il logaritmo del tempo, come mostrato in Figura 1.
Le indagini preliminari hanno mostrato che questa
rappresentazione corrisponde alla miglior rappresentazione dei risultati (r>0,90). Le differenze nei
coefficienti di regressione sono state valutate usando il t test per comparazione di coefficienti di regressione 4.
Risultati
.
La VO2max è mediamente 41±3,4 ml/min per kg
di peso corporeo. L’HRmax è 184±7 battiti/min. I
valori di MP e PP misurati nei diversi WnT sono
riportati nelle Tabelle I e II rispettivamente.
È evidente che, per ogni test, MP e PP decrescono
progressivamente con la ripetizione degli sprint;
inoltre l’angolo di caduta è differente nei diversi
test in dipendenza della durata del periodo di recupero T. Questo dato è evidenziato nella Figura 1,
Marzo 2008
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
RODIO
A
0
100
200
300
400
500
B
100
200
300
400
C
0
200
400
600
800
500
600
700
800
D
200
400
600
800
1000 1200 1400 1600
Figure 3.—Metabolic and mechanical trend during WnT at different T. The black line represents the HR expressed as
percentage of HR max; the grey line represents the oxygen consumption expressed as percentage of V’O2 max; the vertical bars represent the work done in each sprint expressed in Joule. A) WnT with 1 min of rest interval between
sprints; B) WnT with 2 min of rest interval between sprints; C) WnT with 3 min of rest interval between sprints; D) WnT
with 1 min of rest interval between sprints.
Figura 3. — Trend metabolico e meccanico dei WnT con differenti T. La linea nera rappresenta il ritmo cardiaco come
percentuale
della frequenza massima; la linea grigia rappresenta il consumo di ossigeno espressa come percentuale di
.
VO2max; le barre verticali rappresentano il lavoro espresso per ogni sprint, in Joule. A) WnT con 1 min di intervallo di
riposo tra gli sprint; B) WnT con 2 min di intervallo di riposo tra gli sprint; C) WnT con 3 min di intervallo di riposo tra
gli sprint; D) WnT con 1 min di intervallo di riposo tra gli sprint.
TABLE III.—Total oxygen consumed during each sprint
at different interval of recovery T.
TABELLA III. — Consumo totale di ossigeno durante ogni
sprint con differenti intervalli di recupero T.
N. of sprint
T 1 min
T 2 min
T 3 min
T 5 min
1st sprint
2nd sprint
3rd sprint
4th sprint
5th sprint
16.7±1.6
22.2±2.6
23.9±4.1
24.3±4.3
25.3±4.2
25.6±2.1
30.2±1.5
31.1±2.4
33.8±3.8
33.1±4.6
31.8±3.3
38.4±2.3
37.6±2.9
38.2±3.5
38.9±3.9
37.4±8.3
37.9±3.1
39.6±3.7
41.1±4.5
38.8±5.6
The values (mL kg-1 of body weight) are expressed as
mean±standard deviation.
test until a maximum about 30 second after, then
decreasing
slowly until the start of the next test.
.
The V O2 peak attained during each sprint
increased progressively
. from the first to the fifth
sprint; the decline of VO2 after the maximum was
directly proportional to the interval length.
In Table III total consumption during each
sprint is shown.
Vol. 61, N. 1
dove vengono mostrate le curve di regressione di
MP con il logaritmo di T.
Nella figura vengono rappresentate le diverse
equazioni per differenti T. Gli angoli risultano statisticamente differenti (T=1 vs T=2 P=0,008; T=2 vs
T=3 P=0,033; T=3 vs T=5 P= 0,035).
Il recupero di MP e PP dipende dalla durata del
tempo di recupero: questo è dimostrato considerando il secondo valore di MP e PP ottenuto a un
diverso T, come indicato nella Figura 2. La miglior
rappresentazione si ottiene con equazioni monoesponenziali (y=k1e-k2t) come mostrato in Figura 2.
L’emitempo di recupero di PP e MP è 29 secondi e 52
secondi, rispettivamente (per il calcoli si veda la
didascalia della Figura 2)
Nella Figura 3 sono illustrate la MP sviluppata
.
da ciascun individuo per ogni test, insieme al VO2
e all’HR. registrati nello stesso momento.
Sia V O2 che HR
. sono rappresentati in proporzione rispetto a VO2max e HR max.
Presentano entrambe un tipico trend in ascesa
immediatamente dopo l’inizio del test, fino a un
25
RODIO
Undoubtedly, oxygen consumption was proportional to T length. The BL accumulation
increased progressively during each test, the
angle of this increase being inversely related to
the length of the interval; the final value attained
was almost equal at the end of each test, being
13±2 mM L-1.
Discussion
As above stated, the copious literature regarding repeated sprint exercises does not mention
arm sprints, so this is the first paper about this
specific topic.
The proposed exercises regards not only the
upper body musculature. In fact, the most recent
research (unpublished data) reveals that leg and
pelvis muscles participate for 40% of the total
work.
These results are perfectly in line with those
obtained by other authors. Fatigue is manifest
in progressive decay of MP and PP, which is
inversely proportional to the length of the
recovery period.5, 6 The most obvious explanation of this result is that the MP and PP
decrease is due to a lower energy availability
for adenosine triphosphate resynthesis during
successive repetitions.1 Other causes could possibly be the progressive acidosis, the phosphate and potassium accumulation and/or the
progressive inhibition of glycolisis. 7-9 With
regard to these hypotheses Glaister 3 affirmed
that the fatigue occurrence in multiple sprint is
probably due to a wide spectrum of causes
and not to one single factor. However, since the
exercise is supramaximal - i.e., the metabolic
energy exceeds twice the maximal aerobic
power the main energy sources are surely
anaerobic in origin: anaerobic glycolisis (GA)
and phosphocreatine (PC). The fact that power recovery after maximal exercise and resynthesis of PC exhibit the same time law suggests
the hypothesis that power decrease is due to a
relative lack of PC, which is inversely proportional to the length of recovery period. 10-14
Gaitanos et al.,15 observed that the PC contribution to the energy supply is about 50% during the first of 10 repeated sprints of six seconds with 30 seconds of rest interval in
between, while the GA contribution corresponds to 44%. The results obtained by
Bogdanis et al. 10 suggest that PC supply to
26
massimo dopo 30 secondi circa, quindi una lenta
discesa
fino all’inizio del test successivo. Il picco di
.
VO2 raggiunto a ogni sprint aumenta progressiva.
mente dal primo al quinto sprint, la discesa di VO2
dopo aver raggiunto il massimo è di grandezza proporzionale alla durata dell’intervallo.
Nella Tabella III viene riportato il totale di ossigeno
consumato in ogni sprint.
È evidente che il consumo di ossigeno è proporzionale alla durata di T. L’accumulo di lattati nel sangue
aumenta progressivamente durante tutti i test, e tale
aumento presenta una curva con un angolo di inclinazione inversamente proporzionale alla durata dell’intervallo; il valore finale raggiunto dopo ogni test è
sostanzialmente uguale, pari a 13±2 mM L-1.
Discussione
Come affermato nell’introduzione, tra la copiosa letteratura sugli esercizi ripetuti di sprint, quelli
eseguiti con l’arto superiore non vengono considerati, cosicché questo è il primo lavoro che se ne occupa specificamente.
L’esercizio non è stato studiato concentrandosi
solo sulla muscolatura dell’arto superiore. Una
recente ricerca (dati non pubblicati) ha mostrato,
infatti, come i muscoli dell’arto inferiore e del bacino partecipino per il 40% al totale del lavoro.
I risultati ottenuti sono totalmente in linea con
quelli di altri autori. L’affaticamento si manifesta in
una progressiva riduzione di MP e PP, che è inversamente proporzionale alla durata del periodo di
recupero 5, 6. La spiegazione più ovvia di questo risultato è che la caduta di MP e PP sia dovuta a una
minor disponibilità di energia per la risintesi di adenosina trifosfato durante le successive ripetizioni 1.
Altre cause di questo fenomeno potrebbero essere la
progressiva acidosi, l’accumulo di fosfati e potassio
e/o la progressiva inibizione della glicolisi 7-9; riguardo a tali ipotesi, Glaister 1 sostiene che l’insorgenza
di fatica dopo sprint multipli sia probabilmente dovuta a un ampio spettro di cause e non derivi da un singolo fattore. Tuttavia, essendo l’esercizio sopramassimale – cioè l’esercizio metabolico supera di due
volte la potenza aerobica massima – le risorse energetiche principali sono certamente di origine anaerobica: glicolisi anaerobica (GA) e fosfoscreatina
(PC). Il fatto che il recupero di potenza dopo esercizio massimale e la risintesi di PC seguano le stesse leggi temporali sostiene l’ipotesi che la riduzione di
potenza sia legata a una relativa mancanza di PC,
che è inversamente proporzionale alla durata del
periodo di recupero 10-14. Gaitanos et al. 15 hanno
osservato come il contributo della PC alla fornitura
Marzo 2008
power output occurs mainly during the first 10
seconds of 30 seconds sprints, while during
the following 20 seconds the GA is prevalent.
It is noteworthy that power recovery as a function of T shown in Figure 2 is very similar to
those presented by Bogdanis. 10 Present MP
results suggest that recovery is not only due
to PC resynthesis. The PC resynthesis was
assessed through MRI 31P technique following
the recovery period from 10 seconds supramaximal exercise;16, 17 the PC half time resynthesis was about 20-30 seconds. In the present
study the MP restore half time was 52 seconds.
Conversely, the PP restore has a more rapid
trend, with 30 seconds half time as shown in
caption of Figure 2. These data suggest that
PP is exclusively performed with PC energy.
The GA energy supply is certainly involved in
MP output, probably after three seconds of
exercise. Progressive lactate accumulation along
the series of sprints until 12 mM, is a demonstration of GA contribution.
The oxygen consumption assessed is similar
to those observed by other authors in leg
sprints. The energy set free from aerobic metabolic pathway is obviously the only means for
replenishing the anaerobic store. Thus, the perfect correlation between power decay and quantity of oxygen assumed during the restoring is
not surprising.
This correlation suggests that
.
the VO2max and the anaerobic threshold can be
a very important factor in the recharging of
anaerobic energy sources. The enquire on the
factor which limits the oxygen consumption is
essential. Inertia in oxygen use by the muscle is
reflected in the low consumption during the
first interval and the
. fact that HR exhibits the
same pattern of V O 2 is consistent with the
hypothesis of oxygen blood transport inadequacy.
RODIO
di energia sia di circa il 50% durante il primo di 10
sprint ripetuti, della durata di sei secondi ciascuno,
intervallati da 30 secondi di pausa, mentre il contributo della GA sia del 44%. I risultati ottenuti da
Bogdanis et al. 10 suggeriscono che il contributo della PC allo sviluppo di potenza si concentri soprattutto nei primi 10 secondi negli sprint di 30 secondi,
mentre durante i successivi 20 secondi la GA sia prevalente. È da notare come il recupero di energia in
funzione di T mostrato in Figura 2 sia molto simile
a quello presentato da Bogdanis 10. I risultati relativi alla MP suggeriscono come il recupero non sia
dovuto solo alla resintesi di PC. La resintesi di PC è stata determinata attraverso la tecnica MRI 31P durante il periodo di recupero a seguito di un esercizio
sopramassimale della durata di 10 secondi 16, 17; l’emitempo di resintesi della PC è di circa 20-30 secondi. Nel presente studio il recupero dell’MP ha un emitempo di circa 52 secondi. Viceversa, il recupero del
PP ha un trend più rapido, con 30 secondi di emitempo, come mostrato in Figura 2. Questo dato suggerisce che il PP sia eseguito esclusivamente con energia PC. L’apporto di energia GA è certamente coinvolto nel complesso MP, probabilmente dopo tre secondi di esercizio. L’accumulo progressivo di BL durante le serie fino a 12 mM è una dimostrazione del
contributo da parte di GA.
Il consumo di ossigeno misurato è simile a quello osservato da altri autori negli sprint degli arti inferiori. L’energia liberata dalla via metabolica aerobica
è ovviamente l’unico mezzo per rifornire la riserva
anaerobica. Perciò la correlazione perfetta tra riduzione della potenza e quantità di ossigeno assunto
durante il recupero non è sorprendente.
Questa cor.
relazione suggerisce che la VO2max e la soglia anaerobica possano costituire un fattore molto importante nella ricarica di sorgenti di energia anaerobica.
La ricerca di fattori che limitino il consumo di ossigeno è essenziale. L’inerzia nel consumo di ossigeno
da parte dei muscoli si riflette in un basso consumo
durante il primo intervallo,
. e il fatto che l’HR mostri
lo stesso andamento di VO2 è coerente con l’ipotesi
dell’inadeguatezza del trasporto di ossigeno.
Conclusions
Conclusioni
In conclusion it is possible to affirm, unsurprisingly, that the energy sources involved in
WnTs performed with arms are mainly anaerobic;
in spite of this, an high level of aerobic fitness
play a fundamental role in recharging the anaerobic energy stores. Therefore, a training program
for subjects that perform repeated exercise with
arms should include an aerobic training protocol
also.
Vol. 61, N. 1
In conclusione è possibile affermare sorprendentemente che le risorse energetiche coinvolte nel WnT
eseguito con gli arti superiori siano principalmente
anaerobiche; malgrado ciò, un alto livello di attività
aerobica gioca un ruolo fondamentale nel ricaricare le riserve di energia anaerobica. Pertanto un programma di allenamento per soggetti che eseguono
esercizi ripetuti con gli arti superiori dovrebbe comprendere anche un protocollo di allenamento aerobico.
27
RODIO
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Address reprint requests to: A. Rodio, Dipartimento di Scienze Motorie e della Salute, Facoltà di Scienze Motorie, Università
degli Studi di Cassino, Viale Bonomi s.n.c., 03043 Cassino (FR), Italia. E-mail: [email protected]
28
Marzo 2008
MED SPORT 2008;61:29-43
Comparison between player
specialization, anthropometric
characteristics
and jumping ability
in top-level volleyball players
Analisi delle caratteristiche antropometriche
e delle capacità di salto di pallavolisti
di alto livello di ruolo diverso
G. CICCARONE 1, J. L. CROISIER 3, G. FONTANI 1, G. MARTELLI 1, A. ALBERT 2
L. ZHANG 2, M. CLOES 3
1Dipartimento
di Fisiologia, Sezione di Neuroscienze e di Fisiologia Applicata, Università di Siena, Italia
2Service de Statistique de la Faculté de Médecine, Université de Liège, Belgium
3Département de Médecine Sportive, Université de Liège, Belgium
SUMMARY
Aim. Volleyball is an open skill sport with predominant anaerobic alactic acid power. At higher skill levels, performance
characteristics are mainly determined by speed and vertical jumping ability. The aim of this study was to compare
anthropometric parameters and jumping ability in a group of elite male volleyball players in relation to technical skills
required by player position.
Methods. The study population included 36 elite male volleyball players (coming from the Italian First and Second Division
Championships). Subjects were grouped by playing position on the court: setters (7); blockers (10); hitters (16); liberos
(3). Assessment included anthropometric parameters such as height, weight, body mass index (weight in kg/height in
m2), indirect calculation of body fat mass by means of the Katch method (%BFM), measurement of reach with one hand
(R1) and two hands (R2); and indirect measurement of explosive strength by means of the Bosco method: squat jump,
countermovement jump (CMJ), CMJ with arm swing (CMJas), and repeated jumps for 15 s (R15”); measurement of
motor coordination and jumping ability by means of the Vertec test combined with specific offense (Vertec attack [VA])
and defense (Vertec block [VB]) skills.
Results. Significant differences were observed between player specialization and anthropometric parameters (height,
weight, BMI, R1 and R2). Results of the Bosco (SJ, CMJ, CMJas) and Vertec tests (VA and VB) also differed significantly
among the player groups.
Conclusion. Functional assessment protocols that evaluate anthropometric characteristics and jumping ability by means
of two different unrelated methods, confirming that the two measure different aspects of the same performance, provide more complete indications for selecting players, workload planning and monitoring of player development during training.
KEY WORDS: Volleyball - Anthropometry - Exercise test.
RIASSUNTO
Obiettivo. La pallavolo è uno sport di situazione a impegno aerobico-anaerobico alternato, con forte prevalenza della componente anaerobico alattacida, dove le capacità fisiche che predominano sono la forza dinamico-esplosiva, l’elevazione e la velocità per brevi spostamenti multidirezionali. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di valutare le caratteristiche antropometriche, le capacità di salto e di coordinazione neuromotoria in un gruppo di pallavolisti di alto livello divisi per ruolo.
Metodi. Il controllo è stato effettuato su 36 pallavolisti, tutti partecipanti a campionati di interesse Nazionale (serie A e
B), divisi in gruppi a seconda dei ruoli rivestiti in squadra: gruppo A, sei alzatori (età media 31,9±3,2 anni), gruppo C,
10 centrali (età media 30,5±1,9 anni ), gruppo S, 16 schiacciatori (età media 29,5 ± 2,1 anni) e tre atleti utilizzati nel
Vol. 61, N. 1
29
CICCARONE
PLAYER SPECIALIZATION, ANTHROPOMETRIC CHARACTERISTICS AND JUMPING ABILITY
ruolo di libero. In tutti i soggetti sono stati valutati i seguenti parametri antropometrici: altezza, peso, indice di massa
corporea (ICM), calcolo indiretto del grasso corporeo con il metodo di Katch (% BF), misura del reach ad una (R1) e a
due mani (R2). E stata inoltre effettuata la misurazione indiretta della forza esplosiva e della resistenza alla forza veloce con il metodo di Bosco: squat jump, counter movement jump (CMJ), CMJ con utilizzo delle braccia (CMJas) e salti
ripetuti per 15” e quella della capacità di elevazione e di coordinazione neuromotoria con il Vertec test utilizzando il
gesto tecnico specifico dell’attacco (Vertec attacco, VA) e del muro (Vertec muro, VM).
Risultati. I risultati ottenuti hanno evidenziato differenze significative per quanto riguarda il confronto tra i vari ruoli, per
l’altezza, l’IMC, R1 e R2 e per le capacità di salto rilevate con la metodica di Bosco e il Vertec test. I risultati confermano
che nella pallavolo di alto livello alcune caratteristiche antropometriche sono selettive e determinanti nella differenziazione
dei ruoli tecnici. Inoltre, i risultati del test di Bosco e del Vertec mostrano che nel salto con elementi di coordinazione
neuromuscolare collegati al gesto tecnico, alcuni ruoli specifici (attaccanti e centrali) nei quali sono più frequenti i salti massimali, hanno prestazioni significativamente superiori. Tali valori potrebbero essere collegati a un adattamento di
medio-lungo termine, visto che tali differenze non sono state rilevate in un gruppo tecnico giovanile omogeneo.
Conclusione. Un protocollo di valutazione funzionale comprendente le misurazioni antropometriche e lo studio delle capacità di salto e di coordinazione neuromuscolare potrebbe essere uno strumento utile per ottenere indicazioni più
complete non solo per la selezione dei talenti, ma anche e soprattutto per la programmazione dei carichi di lavoro e il
monitoraggio dell’allenamento.
PAROLE CHIAVE: Pallavolo - Antropometria - Test motori.
V
olleyball is characterized by alternating
sequences of aerobic-anaerobic intervals and
anaerobic alactic acid is the predominant energy
source. The physical capacities determining an
athlete’s performance are explosive-dynamic muscle actions, jumping ability and speed in executing rapid multidirectional movements. As in other team sports, high-level performance relies on
other capacities such as neuromuscular coordination, motor control, tactical skills and motivation, and in particular on effort tolerance.1, 2
Depending on the technical-tactical requirements
of different game situations, activity alternates
between submaximal (aerobic) and maximal
(anaerobic) physical effort followed by recovery
periods.
Recent rule changes have revolutionized not
only certain aspects of athletic performance but
also the execution of technical movement, impacting on team tactics on the court. These factors are
being studied to develop new performance
assessment methods and training drills.3, 4 The
rule changes with a major impact on physical
effort and mental concentration are: the rally
point system (RPS), wherein side-out scoring was
eliminated and points could be assigned only
when a team had the serve; the net, wherein the
ball is now allowed to touch the net as long as it
goes over the net and into the opponents’ court
and, finally, the introduction of a new specialized
player — the libero, who can replace any backrow player.
In reference to several physiological aspects
of performance capacities described in a Russian
30
L
a pallavolo è uno sport di situazione a impegno
aerobico-anaerobico alternato, con prevalenza
della componente anaerobico alattacida. Le capacità fisiche considerate decisive ai fini della prestazione sono la forza dinamico-esplosiva, l’elevazione e la velocità per brevi spostamenti multidirezionali. Bisogna peraltro considerare che prestazioni
d’alto livello nella pallavolo, come in tutti gli sport collettivi, sono collegate anche ad altre qualità come la
coordinazione neuro-muscolare, il controllo motorio, le attitudini tattiche e le caratteristiche motivazionali, tra le quali consideriamo di particolare
interesse la tolleranza allo sforzo 1, 2.L’attività si
basa sull’alternanza, secondo le diverse situazioni
di gioco collegate a differenti esigenze d’ordine tecnico-tattico, di fasi submassimali (aerobiche), massimali (anaerobiche) e di riposo.
Le recenti modifiche apportate alle regole di gioco hanno determinato un profondo cambiamento
non solo di alcuni aspetti della prestazione atletica,
ma anche dell’esecuzione di gesti tecnici modificando il comportamento tattico delle squadre in
campo. Queste influenze sono attualmente studiate
per sviluppare nuove metodiche di valutazione della performance e di tecniche d’allenamento 3, 4. Le
modifiche alle regole di gioco che hanno avuto maggior impatto sulle caratteristiche dell’impegno fisico
e mentale della pallavolo sono le seguenti: il rally
point system (RPS), caratterizzato dall’eliminazione
del cambio-palla con assegnazione del punto alla
squadra che vince un’azione di gioco; il net, secondo cui il tocco della rete da parte della palla dopo la
battuta non è più considerato fallo e, infine, l’inserimento di un nuovo ruolo tecnico, il libero, autorizzato a sostituire qualsiasi giocatore in seconda
linea. Tenendo conto di alcuni aspetti fisiologici del-
Marzo 2008
study, Fontani, Ciccarone and Giulianini 5 in
their study published in 2000 analyzed physical
effort in relation to the new game rules and differentiated the workload by the number of
jumps made by players in different positions
during matches of different duration. Compared
with the results reported by Beljaev,6 Fontani
et al. found notably different performance patterns between the old and the new systems.
The most important differences were the lower
number and shorter duration of active phases in
matches played according to the new rules and
the increase in passive phases. Nearly 50% of
actions were composed of three touches with a
mean duration of 5 seconds; however, the percentage of plays on the ball concluding with a
single hit was also high and lasted less than 2
seconds (approximately 20% of total actions).
This marked shift in the proportion of rapid
actions since the introduction of the RPS has
subsequently augmented anaerobic-alactic acid
energy utilization.
A previous study 7 focused on several aspects
of physical effort required for jumping differentiated by player position during volleyball matches and found that whereas the total number of
jumps made by middle, opposite and outside hitters decreased, the number increased in relation
to effective playing time since playing time is
shorter in the RPS. The sole exception was the setter’s physical workload: analysis of the RPS data
showed that the setter exerts the greatest physical effort in executing various basic actions, and
in the jump set in particular.8
Coaches know that correct training planning
entails defining training content. Coaches will
construct drills that simulate match situations at
various performance levels and apply appropriate training methods, tailoring drills to meet strategic requirements of a team within a functional
training model based on short-term (adjustment)
and long-term (adaptation) physiological processes in response to training stimuli. The main objective is to reach high performance levels through
the application of physical and technical-tactical
workloads that promote specific structural, metabolic and functional changes.
Analysis of performance capacities during a
match is an essential tool of developmental coaching, which emphasizes player development
through reinforcement of basic skills during exercises, since physical conditioning is increasingly
characterized by drills that promote repetition
Vol. 61, N. 1
CICCARONE
le capacità prestative dei pallavolisti pubblicati da
autori stranieri, Fontani, Ciccarone e Giulianini 5,
hanno analizzato l’impegno fisico richiesto ai pallavolisti in relazione alle nuove regole di gioco e
diversificato il carico di lavoro per quanto riguarda
il numero dei salti effettuati durante competizioni di
differente durata, secondo il ruolo tecnico.
I risultati ottenuti, confrontati con quelli riportati da Beljaev 6, hanno evidenziato che sono presenti
delle modificazioni rilevanti del modello di prestazione nei confronti del sistema di gioco precedente.
L’aspetto più importante che possiamo dedurre dal
confronto è che nelle gare disputate con le nuove
regole c’è una notevole riduzione delle durate e del
numero delle fasi attive; al contrario, aumentano le
fasi passive di gioco. Quasi il 50% delle azioni è costituito da tre tocchi con durata media di cinque secondi, mentre, è anche elevata la percentuale d’azioni che
si sono concluse con la sola battuta e che durano
meno di due secondi (circa il 20% del totale delle
azioni). Questo forte spostamento dei valori percentuali delle azioni brevi a favore del RPS dovrebbe
accentuare maggiormente l’impegno anaerobicoalattacido del gioco della pallavolo. Nello studio effettuato sul RPS 7, particolare attenzione è stata posta
anche ad alcuni aspetti riguardanti l’impegno fisico
collegato ai salti effettuati dagli atleti, differenziati
per ruolo, durante le competizioni. Il numero totale
dei salti diminuisce nel RPS per i centrali, gli opposti
e gli attaccanti laterali, mentre aumenta in rapporto al tempo effettivo di gioco, essendo quest’ultimo
nel RPS più breve. Il ruolo tecnico dell’alzatore rappresenta invece l’unica eccezione per quanto riguarda il carico di lavoro fisico: il confronto con i dati del
sistema di gioco con cambio palla ha dimostrato che
l’alzatore è l’atleta che nei vari fondamentali, ma
soprattutto nella fase del palleggio in salto, è sottoposto al maggior impegno fisico 8.
Gli esperti di metodologia dell’allenamento sanno che, per una corretta programmazione dell’allenamento, occorre determinare cosa allenare (cioè
un’esatta costruzione dei modelli dell’attività di
gara nei diversi livelli di prestazione) e come allenare, cioè il modello funzionale dell’allenamento
che si basa sulla conoscenza dei fenomeni fisiologici
che si verificano a breve termine, (aggiustamenti) e
a lungo termine (adattamenti) in risposta agli stimoli
allenanti. L’obiettivo principale è di raggiungere
elevati livelli di prestazione con carichi di lavoro
fisico e tecnico-tattico che determinano modificazioni di tipo strutturale, metabolico e funzionale
con direzione specifica.
L’analisi e lo studio delle capacità prestative
durante il match è oggi fondamentale per la programmazione e l’organizzazione dell’allenamento
delle squadre d’alto livello, poiché attualmente il
31
CICCARONE
and refinement of specific technical-tactical movements.9-12
Recent studies on the evolution of volleyball
players’ needs and the assessment of performance capacities 3, 4 demonstrate the increasing
importance of morphologic and physiologic
characteristics of a player’s specific technical
role. Functional assessment tests are fundamental not only for determining an athlete’s
condition and for programming workload and
monitoring performance, but they can and must
also contribute to prevent injuries. The introduction of new assessment variables (e.g., isokinetic tests, correlations between other anthropometric and technical performance factors,
including attack speed) represents the latest
challenge in applied research for obtaining
information useful for optimizing training and
preventing injury.
Jumping and specific technical movement
and jumping ability in general are currently
considered essential criteria for assessing a player’s potential and efficacy. The main aim of this
study was to identify and analyze correlations
between anthropometric and functional variables by testing them in a sample of elite volleyball players stratified by player position.
Specifically, the objective was to compare general anthropometric variables with the muscle
qualities distinct to player specialization by
monitoring physical and technical workload as
measured by jumping ability.
Study population
The study population included 36 male national championship (playing in A and B leagues)
volleyball players. All had at least 10 years professional sport experience and trained regularly
(seven weekly sessions, approximately 14 h total
training per week) with at least two sessions of
specific muscle conditioning. The assessment
tests were conducted in different centers during
prechampionship preparation. The sample was
subdivided into four groups according to player
position in the team: seven setters (mean age,
31.9±3.2 years); 10 middle hitters (mean age,
30.8±1.8 years); 16 outside hitters (mean age,
29.3±2.1 years); three liberos (mean age, 28.3±1.5
years). The age difference between the four
32
lavoro di condizionamento fisico è sempre più caratterizzato dall’integrazione di esercizi fisici che riproducono gestualità tecnico-tattiche specifiche 9-12.
Tali situazioni di gioco sono poi sviluppate sia dal
punto di vista analitico che globale e realizzate
durante le sedute tecniche a elevate intensità che
ripropongono le varie fasi del gioco, rispettandone
i contenuti tecnici e i tempi di realizzazione.
Gli ultimi studi relativi all’evoluzione delle esigenze dei pallavolisti e alla valutazione delle capacità di
prestazione 3, 4, dimostrano sempre di più l’importanza delle caratteristiche morfologiche e fisiologiche
collegate al ruolo tecnico specifico. I test di valutazione funzionale sono fondamentali non solo per determinare le capacità condizionali di un atleta, la programmazione del carico di lavoro e il controllo della
prestazione, ma possono e devono contribuire alla
prevenzione degli infortuni. L’inserimento di nuovi
parametri da valutare, come i test isocinetici, e le possibili correlazioni con altre variabili antropometriche e di performance tecnica, come la velocità dell’attacco, rappresentano l’ultima sfida della ricerca
applicata per ottenere informazioni utili per ottimizzare gli allenamenti e nello stesso tempo fare prevenzione. L’elevazione collegata ai gesti tecnici e le capacità di salto in generale sono considerate attualmente come le caratteristiche più rappresentative nel valutare le potenzialità e l’efficacia del giocatore di pallavolo. La caratteristica principale di questo lavoro è di
analizzare e valutare le correlazioni esistenti tra le
diverse variabili di carattere antropometrico e funzionale, studiate testando una popolazione di pallavolisti d’alto livello, suddividendoli secondo il ruolo
tecnico che occupavano all’interno del loro gruppo. In
particolare l’obiettivo è di confrontare i risultati dei
parametri antropometrici generali e le qualità muscolari che caratterizzano i diversi ruoli tecnici dei pallavolisti per un controllo accurato del carico di lavoro sia fisico, sia tecnico, attraverso il monitoraggio
delle capacità di salto.
Materiale e metodi
Soggetti
Il controllo è stato effettuato su 36 pallavolisti,
tutti partecipanti a Campionati di interesse
Nazionale (serie A e B). Tutti praticano questa disciplina con esperienza di almeno dieci anni di attività
agonistica e partecipano in media a sette allenamenti settimanali la cui durata totale è di circa
quattordici ore, con almeno due sedute dedicate al
miglioramento delle qualità muscolari specifiche. I
test sono stati effettuati in sedi diverse durante la
fase di preparazione precampionato. I pallavolisti
sono stati divisi in quattro gruppi secondo il loro
Marzo 2008
groups was statistically significant (F=3.20;
P=0.036).
Anthropometric variables
Anthropometric variables included height
(cm), weight (kg), body-mass index ([BMI],
weight in kg/height in m2), percent of body fat
mass (BFM), and length of reach, i.e., height
at maximal extension of the dominant arm
(Reach 1 [R1]) or of two arms together (R2). All
measurements were made using standard procedures. The percent of BFM was calculated
using the Katch and McArdle plycometry
method 13 in which (A) the triceps fold and (B)
the subscapular fold were measured with a
Holtain plycometer and using a statistical formula. Jumping ability was assessed using two
measurement systems that evaluate general
jumping ability: the Bosco test yields an indirect
measure of explosive muscle strength and
anaerobic alactic acid power, while the Vertec
test measures jump height and neuromotor
coordination associated with specific technical
movements.
CICCARONE
TABLE I.—Anthropometric characteristics of the study
population.
Tabella I. — Valori antropometrici dei pallavolisti
senior.
N. of subjects
36
Height - cm
Weight - kg
BMI - kg/cm2
BFM - %
R1 - cm
R2 - cm
195.9±6.6
89.8±6.6
23.4±1.4
10.7±1.9
257.8±9.3
254.7±9.4
Plus-minus values are means±SD. BMI: body-mass index (weight in kg/height in m2); BFM: body-fat mass; R1: reach with one
arm; R2: reach with two arms
ruolo in seno alla squadra: sette alzatori (gruppo
A, età media 31,9±3,2 anni), 10 attaccanti-centrali (gruppo C, età media 30,8±1,8 anni ), 16 attaccanti-ali (gruppo S, età media 29,3±2,1 anni) e tre
atleti universali utilizzati nel ruolo di libero (gruppo U, 28,3±1,5 anni). L’età dei giocatori differiva
significativamente da un gruppo all’altro, F=3,20;
P=0,036.
Parametri antropometrici
Ergojump Bosco System
The Ergojump Bosco System (Boscosystem,
S. Rufina di Cittaducale, Italy) permits indirect
measurement of explosive-dynamic power,
explosive force with reuse of elastic energy,
maximal dynamic force and anaerobic alactic
acid power by calculating the vertical change in
center of gravity by means of the Bosco
method. 14-16 The test measures jump height
attained on different types of jumps. On each
test, a set of three consecutive jumps is completed, the best of which is included in the statistical analysis. The jumps are performed on a
pressure platform interfaced with a microprocessor (Ergojump Bosco System). The results
are then processed by a software program that
calculates contact time and flight time (milliseconds), height (cm) and power (W). Only
four tests of the Bosco test battery were used in
this study: squat jump (SJ), countermovement
jump (CMJ), countermovement jump with arm
swing (CMJas), and rebound jump 15 sec (R15”).
The differences in cm between the CMJ and SJ
were compared. This value indicates the subject’s ability to utilize elastic energy. The difference between CMJas and CMJ (DCMJ%) was
then calculated in percent. This value can be
Vol. 61, N. 1
In primo luogo è stata effettuata una valutazione dei parametri antropometrici di tutti i pallavolisti. Le variabili considerate sono l’altezza (cm), il peso
(kg), l’indice di massa corporea (IMC, kg/m2), la
percentuale di massa grassa (MG) e la misura del
reach, cioè la rilevazione dell’altezza raggiunta
alla massima estensione del braccio dominante, che
chiameremo reach 1 (R1, cm), o delle due braccia
assieme (R2, cm). Tutte le misure sono state raccolte per mezzo di procedimenti standardizzati. La
percentuale di MG è stata determinata con metodica plicometrica; metodo di Katch e McArdle 13 misurando (A) la plica tricipitale e (B) la plica sottoscapolare, con il plicometro di Holtain e utilizzando
una formula statistica. Il secondo tipo di dati riguarda l’analisi delle capacità di salto dei giocatori. Per
ottenere queste informazioni abbiamo utilizzato
due sistemi di rilevazione che valutano in primo
luogo le capacità generali di salto grazie alla misura indiretta della forza esplosiva e della potenza
anaerobica alattacida ottenuta con il test di Bosco
e in secondo luogo le capacità di elevazione e di
coordinazione neuro-motoria valutate con gesti tecnici specifici utilizzando il Vertec test.
Ergojump Bosco System
Consiste nella valutazione indiretta della forza
dinamico-esplosiva, della forza esplosiva con riu-
33
CICCARONE
TABLE II.—Jump test results.
Tabella II. — Risultati dei test delle capacità di salto dei
pallavolisti senior.
N. of subjects
Bosco test
SJ - cm
CMJ - cm
CMJ-SJ - cm
CMJarms - cm
R15
Vertec test
VA - cm
VB - cm
Combined data
DAS - cm
DWAS - cm
DD - cm
DD - %
DCMJ - %
36
40.3±3.1
45.7±3.4
5.4±1.3
54.1±4.3
35.9±2.9
340.9±9.9
316.7±8.9
74.1±5.8
62.3±4.6
20.4±2.7
33.1±5.7
18.2±5.1
used to collect data about player attitude toward
using arm swing.
In the first test, the SJ, the subject executes a
vertical jump from a starting position with knees
flexed to 90 degrees and arms at thighs, without executing a downward countermovement.
The SJ test permits evaluation of lower body
explosive power. Jump height is related to vertical speed at lift off and represents the acceleration force the legs apply to the centre of
gravity. Results are expressed in cm by the
microprocessor, which indicates the rise in center of gravity. In the second test, the CMJ, a
vertical jump is made starting from an upright
standing position with hands at thighs, then
executing a countermovement by flexing the
knee joints downward to an angle of 90 degrees
and activating lower body explosive power.
The difference between the two tests yields an
index value for evaluating leg muscle flexibility. In the third test, the CMJarms, a jump is executed with countermovement and use of arm
swing. This test is considered highly specific
for volleyball since it measures several biomechanical aspects of attack and block skills. The
fourth test is the rebound jump (R15) which
evaluates resistance to rapid force applied during consecutive vertical jumps at maximal intensity for 15 seconds, with eccentric-concentric
muscular execution, as in the CMJ test. The subject stands on the platform and jumps with
hands at thighs. The test evaluates power and
34
tilizzo di energia elastica, della forza dinamica
massima e della potenza anaerobica alattacida
tramite calcolo dello spostamento verticale del centro di gravità con metodica di Bosco 14-16. Con questo test si misura l’altezza raggiunta eseguendo salti utilizzando tecniche diverse. Ogni prova è caratterizzata dall’esecuzione di tre salti: per la rilevazione statistica viene considerato il miglior risultato ottenuto. L’esecuzione dei salti avviene utilizzando una pedana a conduttanza, collegata a un
microprocessore (Boscosystem, S. Rufina di
Cittaducale, Italia). Gli atleti eseguono una serie
di salti che forniscono dati successivamente elaborati da un programma software che ne calcola i
tempi di contatto e di volo in millisecondi, le altezze in centimetri e le potenze in Watt. In questo studio abbiamo utilizzato solo quattro prove della batteria di test elaborati da Bosco: lo squat jump (SJ),
il counter movement jump (CMJ), il counter movement jump con utilizzo delle braccia (arms, da cui
CMJas), e il rebound jump 15” (R15). È stata considerata poi la differenza in cm ottenuta dai risultati del CMJ e del SJ (CMJ-SJ). Questo valore dà indicazioni sulla capacità del soggetto di utilizzare
energia elastica. È stata in seguito calcolata anche
la percentuale della differenza di prestazione ottenuta tra il CMJas e il CMJ (DCMJ%): questo valore
potrebbe essere utilizzato per raccogliere delle notizie a proposito dell’attitudine dei giocatori a utilizzare il movimento delle braccia. Nella prima
prova, SJ, l’atleta esegue un salto verticale partendo da una posizione con arti inferiori piegati a 90°
e tenendo le mani sui fianchi, senza compiere alcun
contro-movimento verso il basso. Lo SJ permette di
valutare la forza esplosiva degli arti inferiori. Il
valore dell’elevazione è in rapporto alla velocità
verticale al momento dello stacco. Questo rappresenta l’accelerazione che gli arti inferiori imprimono al centro di gravità. Il dato che interessa
principalmente è quello espresso in centimetri dal
microprocessore che indica l’innalzamento del
baricentro. Nella seconda prova, quella del CMJ, si
esegue un salto verticale, partendo da una posizione eretta, con le mani sui fianchi, effettuando un
contro-movimento degli arti inferiori verso il basso,
fino a raggiungere un piegamento di 90° con attivazione muscolare di tipo esplosivo. Dalla differenza dei risultati delle prime due prove (CMJ–SJ)
si ricava un valore che rappresenta un indice per
valutare l’elasticità della muscolatura estensoria
degli arti inferiori. La terza prova è rappresentata
dal CMJas, caratterizzata da un salto con contromovimento, con l’utilizzo degli arti superiori. Questo
test è considerato altamente specifico per la pallavolo, perché collegato ad alcuni aspetti di biomeccanica delle azioni tecniche del colpo di attacco e
Marzo 2008
CICCARONE
TABLE III.—Comparison between anthropometric characteristics of study population stratified by player position.
Tabella III. — Confronto dei parametri antropometrici secondo il posto di gioco dei pallavolisti senior (media e
DS).
Variable
Outside hitters
(N=16)
Height - cm
Weight - kg
BMI - kg/cm2
BFM - %
R1 - cm
R2 - cm
196.9±3.9
91.1±5.4
23.5±1.2
10.9±2.1
258.9±6.4
255.7±6.5
Middle hitters
(N=10)
200.2±4.2
90.1±4.8
22.5±1.2
9.6±1.4
264.5±3.9
261.7±3.8
Setters
(N=7)
Liberos
(N=3)
F
P value
188.4±7.9
87.4±10.1
24.7±1.6
11.6±1.7
247.4±10.7
244.1±10.9
193.7±8.9
87.3±9.3
23.3±1.3
11.3±1.6
253.1±12.2
250.3±11.1
6.95
0.64
5.58
2.20
7.85
8.33
0.001
0.593
0.008
0.107
0.001
0.001
Plus-minus values are means ±SD. BMI: body-mass index; BFM: body-fat mass; R1: reach with one arm; R2: reach with two arms.
resistance to rapid force, as well as explosive
muscle power, flexibility and, indirectly, speed
of phosphoric pool scission.
Vertec test
The Vertec test is system for measuring, assessing and training jumping ability. The test measures
the heights attained during jumps employing the
biomechanics of a specific technique.17, 18 The
instrument is composed of a metal stand and a
height scale with a series of color-coded horizontal vanes corresponding to a specific height
from the floor in cm. Each vane is 1.5 cm wide.
The subject executes a vertical jump, striking the
vane and moving it with one or both hands. This
indicates a measure of the jump height. The
Vertec test permits assessment of motor coordination by measuring jumping reach combined
with a spike technique (Vertec attack with run [VA]
composed of a running vertical jump typical of
spiking and raising the dominant arm to hit the
highest vane possible) or combined with a block
technique (Vertec block [VB]) composed of a
maximal jump from an upright standing position, without arm swing, with feet together; the
subject stands upright with arms at shoulder
height, jumps and hits the highest vane possible
with both hands. The best of three trials is included in the statistical analysis.
Other data are obtained by comparing the
results of the difference between the VA and the
R1 and the VB and the R2. In this way, jumping
heights with and without arm swing can be calculated. The jumping height with arm swing (difference with arm swing; DAS) is obtained from
the difference between VA and R1, while that
without arm swing (difference without arm swing
DWAS) is the difference between VB and R2.
Vol. 61, N. 1
del muro. La quarta e ultima prova è quella della
resistenza al salto (RJ15”). Questa valuta la resistenza alla forza veloce con una successione di salti verticali alla massima intensità per 15 secondi,
con esecuzione muscolare di tipo eccentrico-concentrico, come nel test del CMJ. Il soggetto si pone sulla pedana in posizione eretta e salta tenendo le
mani sui fianchi. Il test permette di fare uno screening, oltre che della potenza e della resistenza alla
forza veloce anche della forza esplosiva, dell’elasticità e, indirettamente, della velocità di scissione
del pool fosforico.
Vertec test
Il Vertec è uno strumento utilizzato per misurare,
valutare e allenare l’abilità di saltare. Si tratta di una
prova che permette di misurare l’altezza con una serie
di salti che utilizzano la biomeccanica del gesto tecnico sportivo 17, 18. Il Vertec test è uno strumento costituito da un’asta munita di banderuole colorate, corrispondenti ciascuna a una determinata altezza da
terra, misurata in cm. Ogni banderuola colorata è
larga 1,5 cm; l’atleta simula l’azione esatta del gesto
tecnico specifico del salto, colpendo e spostando la
banderuola con una o due mani. Questa indica la
misura del salto. Il Vertec consente di compiere una
valutazione della coordinazione motoria tramite la
misura delle capacità di elevazione con gesto tecnico
specifico dell’attacco (Vertec attacco con rincorsa, VA)
con un salto verticale con rincorsa individuale tipica
della fase di schiacciata ed elevazione del braccio
dominante, spostando poi le banderuole nel punto
più alto possibile e del muro, (Vertec muro, VM) con
un salto massimale da fermo, senza slancio delle braccia, con piedi paralleli e posizione di partenza delle
braccia all’altezza delle spalle con spostamento delle
banderuole con le due mani che toccano simmetricamente e spostano le stesse. Per ogni test si effettuano
tre prove: dei salti effettuati solamente il miglior risultato verrà considerato per l’analisi statistica. Altri dati
35
CICCARONE
TABLE IV.—Comparison of jumping ability stratified by player position as measured by Bosco and Vertec tests.
Tabella IV. — Confronto dei test delle capacità di salto secondo il posto di gioco dei pallavolisti seniores (media
e DS).
Variable
Outside hitters
(N=16)
Middle hitters
(N=10)
Setters
(N=7)
Liberos
(N=3)
F
P value
41.9±2.7
47.6±2.8
5.7±1.3
56.4±2.9
37.5±2.2
39.1±3.4
44.5±4.1
5.4±1.8
53.5±5.2
35.2±3.2
40.3±1.4
44.6±1.3
4.3±1.1
51.4±2.8
35.7±2.1
36.8±0.6
42.2±1.6
5.4±0.9
49.1±2.1
35.4±1.9
5.80
4.40
3.56
5.48
2.87
0.002
0.010
0.040
0.003
0.072
344.1±5.6
319.4±4.4
345.6±4.9
321.3±4.7
329.9±13.8
307.1±13.1
333.7±9.9
309.3±9.3
7.32
7.09
0.001
0.001
84.3±4.7
64.2±4.3
20.1±2.7
81.1±4.8
59.7±4.2
21.3±2.7
82.4±3.8
63.1±4.7
19.4±2.8
80.7±3.1
59.1±2.6
21.7±0.6
1.44
2.94
0.97
0.250
0.047
0.417
Bosco Test
SJ - cm
CMJ - cm
CMJ-SJ - cm
CMJarms - cm
R15
Vertec test
VA - cm
VB - cm
Combined data
DAS - cm
DWAS - cm
DD - cm
Plus-minus values are means ±SD. SJ: squat jump; CMJ: countermovement jump; CMJ-SJ: countermovement jump-squat jump;
CMJarms: countermovement jump with arm swing; R15: repeated jumps for 15 s; VA: Vertec attack; VB: Vertec block; DAS: difference in jump heights with arm swing; DWAS: difference in jump heights without arm swing; DD: difference between DAS and DWAS
in relation with jump height.
Other data include the difference between
the two types of jumps (DAS-DWAS=DD in cm),
and the proportion of this difference in relation to height without arm swing (DD%). This
variable permits estimation of a player’s skill
in exploiting arm swing and particularly the
ability to use the arms. This could be a useful
indicator for assessing a player’s potential technical skills.
Statistical analysis
Anthropometric data and results of the jump
tests are expressed as means±SD. Anthropometric
data and jumping ability were compared using the
analysis of variance for one factor (one-way ANOVA). Correlations between all variables were calculated using Pearson’s coefficient of correlation
method (Pearson’s r). Multiple regression analysis was performed on anthropometric variables
and test results. The level of statistical significance was set at <0.05.
Results
Tables I and II list the mean (±SD) values for
anthropometric measurements and jump test
results; Tables III and IV compare anthropomet-
36
possono essere ricavati valutando i risultati ottenuti dalla differenza tra la misura del VA e l’R1 (misura massima raggiunta estendendo completamente l’arto superiore dominante) e tra quella del VM e l’R2 (misura
massima raggiunta estendendo completamente i due
arti superiori). In questo modo è possibile calcolare le
elevazioni ottenute dai vari soggetti saltando con e
senza slancio. Il risultato in cm dell’elevazione con
utilizzo dello slancio, (differenza con slancio; DCS),
si ottiene dalla differenza tra VA e R1 mentre quello
senza slancio (differenza senza slancio; DSS) corrisponde alla differenza tra VM e R2. Altri dati che
abbiamo ricavato riguardano la differenza tra le due
forme di elevazione valutate (DCS-DSS=DD in cm),
così come la percentuale di questa differenza in rapporto all’elevazione senza slancio (DD%). Questa
variabile originale permetterebbe di apprezzare l’attitudine di un giocatore a sfruttare la tecnica di slancio e in particolare l’abilità ad utilizzare gli arti superiori; questo potrebbe essere un indicatore interessante per la valutazione delle potenzialità (capacità)
del soggetto.
Analisi statistica
I dati relativi alle caratteristiche antropometriche e ai risultati dei test delle capacità di salto sono
presentati come media e deviazione standard (DS).
Per il confronto dei dati antropometrici e delle capacità di salto secondo il posto di gioco è stata effettuata
l’analisi della varianza a un fattore. La correla-
Marzo 2008
CICCARONE
TABLE V.—Correlation matrix of all anthropometric variables and jumping ability.
Tabella V.—Matrice di correlazione per l’insieme delle variabili antropometriche e delle capacità di salto dei pallavolisti senior.
BFM: body-fat mass; SJ: squat jump; CMJ: countermovement jump; CMJ-SJ: countermovement jump-squat jump; CMJarms: countermovement jump with arm swing; R15: repeated jumps for 15 s; VA: Vertec attack; VB: Vertec block; DAS: difference in jump heights with arm swing; DWAS: difference in jump heights without arm swing; DD: difference between DAS and DWAS in relation to jump
height. Pearson’s r : *P<0.5, **P<0.01.
ric data and jumping ability. Anthropometric data
were significant for height (F=6.95; P<0.001), R1
(F=7.85; P<0.001) and R2 (F=8.33; P<0.001) and
BMI ((F=5.58; P<0.01). The middle hitters had
higher values for the first three variables than
either the setters or the liberos, whereas the BMI
values of the setters were higher than those of the
other groups. The Bosco test revealed significant
differences between all variables: SJ (F=5.80;
P<0.01), CMJ (F=4.40; P<0.01), CMJ-SJ (F=3.56;
P<0.05), CMJas (F=5.48; P<0.01), except for R15
(F=2.87; P=0.07), in which outside hitters obtained
better results. The Vertec test showed differences
in VA (F=7.32; P<0.001) and VB (F=7.09; P<0.001)
between the middle and the outside hitters in
specific jumping abilities above those of the setters and the liberos.
Correlation matrix analysis showed that player height and weight correlated with one another and with R1 and R2; BFM values were
inversely correlated with R1 and R2 (Table V).
The Bosco test and the Vertec test results
Vol. 61, N. 1
zione tra tutte le variabili considerate è stata calcolata tramite il coefficiente di correlazione di
Pearson (Pearson’s r). È stata anche effettuata l’analisi della regressione multipla fra le variabili
antropometriche e del salto. La soglia di significatività considerata è P<0,05.
Risultati
Le Tabelle I e II presentano le medie e le deviazioni
standard dei valori antropometrici e delle capacità
di salto di tutti i pallavolisti considerati. I risultati del
confronto dei parametri antropometrici e delle capacità di salto secondo il posto di gioco sono invece
indicati nelle Tabelle III e IV. Per quanto riguarda
i dati antropometrici, si sono ottenuti valori significativi per altezza (F=6,95; P<0,001), R1 (F=7,85;
P<0,001) e R2 (F=8,33; P<0,001) e IMC (F=5,58;
P<0,01). Nei primi tre parametri valutati, il gruppo
dei centrali (C) raggiungeva valori significativamente più elevati dei palleggiatori (P) e degli universali (U), mentre l’IMC degli alzatori era superio-
37
CICCARONE
Group=2
-10
-5
0
5
5
SJ CMJ
CMJas
0.2
0
VM
VA
R2
Tame
Comp. 2
Age
Mgras
0
Pads
-0.2
-5
-0.4
-10
-0.4
-0.2
0
0.2
Comp. 1
Figure 1.—Multiple regression analysis (variables clusters).
BFM: body-fat mass; SJ: squat jump; CMJ: countermovement jump; CMJ-SJ: countermovement jump-squat jump;
CMJarms: countermovement jump with arm swing; VA:
Vertec attack; VB: Vertec block.
Figura 1. — Analisi della regressione multipla (clusters de
variables).
showed that all variables strongly correlated
with one another. Only one correlation was statistically significant (CMJas). The two methods
evaluate different aspects of jumping: the Bosco
test acquires data for evaluating jumping ability not connected with specific technical movements, whereas the Vertec test is more specific and selective, providing accurate indications
about jumping ability relative to technical movements. A strong correlation was noted between
the anthropometric data and the Vertex test
results and several values of the difference
between VA and R1 (DAS) and VB and R2
(DWAS) and different parameters of the Bosco
test. Multiple regression analysis (Figure 1) confirmed that, except for BFM, which correlated
inversely with R1 and R2, all other variables
correlated with one another.
Discussion
Since anthropometric characteristics and jumping ability are determinant performance factors,
38
re agli altri ruoli testati. I risultati delle capacità di
salto per ruolo hanno evidenziato per quanto riguarda il test di Bosco differenze significative in tutti i
parametri valutati SJ (F=5,80; P<0,01), CMJ (F=4,40;
P<0,01), CMJ-SJ (F=3,56; P<0,05), CMJas (F=5,48;
P<0,01) a eccezione del R15” (F=2,87; P=0,07), con
gli attaccanti laterali che ottenevano i risultati migliori, mentre il Vertec test evidenziava variazioni per
quanto riguarda il VA (F=7,32; P <0,001) e il VM
(F=7,09; P <0,001) con i centrali e gli attaccanti
laterali con capacità di salto specifiche superiori
agli alzatori (A) e agli universali (U). L’analisi della matrice di correlazione dimostra che l’altezza e
il peso sono correlati tra loro e con R1 e R2; la MG
è invece inversamente correlata con R1 e R2 (Tabella
V). Per quanto riguarda il test di Bosco e il Vertec test,
tutte le diverse variabili misurate sono fortemente
correlate tra loro: fra i risultati delle diverse prove dei
due test è stata ottenuta una sola correlazione significativa (CMJas). Le due metodiche infatti valutano
aspetti diversi del salto: con il test di Bosco le informazioni ottenute riguardano la valutazione delle
capacità di salto dell’atleta non collegata a gesti tecnici specifici, diversamente con il Vertec le informazioni sono più specifiche e selettive, con indicazioni precise sulle capacità di elevazione dell’atleta
collegate a gesti tecnici. Una elevata correlazione è
stata invece riscontrata tra i risultati dei parametri
antropometrici e quelli del Vertec test e fra alcuni
valori rilevati dalla differenza fra VA e R1 (DCS) e
VM e R2 (DSS) e i differenti parametri del test di
Bosco. L’analisi della regressione multipla (Figura
1) conferma che, a eccezione della MG, che è correlata unicamente e inversamente a R1 e R2, tutti gli
altri gruppi di variabili, cioè le diverse prove del
Bosco test e del Vertec, sono correlati tra loro.
Discussione
Le caratteristiche antropometriche e le capacità di
salto sono gli elementi più importanti e probabilmente gli unici che possono limitare le potenzialità
tecniche e tattiche di una squadra di pallavolo d’alto livello durante la competizione. Alcuni indicatori, come ad esempio l’altezza ed il reach per gli
attaccanti centrali, sono anche connessi a esigenze
di carattere tecnico. L’evoluzione del gioco, collegata anche alle continue modifiche regolamentari,
“esige” che gli attaccanti centrali diminuiscano il
tempo di volo per intercettare le azioni di attacco
sempre più veloci e realizzate ad altezze maggiori;
una estensione elevata delle braccia diminuisce il
tempo di volo necessario per intercettare la palla. I
parametri antropometrici dell’altezza e del reach
sono determinanti e selettivi non solo per i centrali,
Marzo 2008
CICCARONE
TABLE VI.—Comparison between senior volleyball (SV) players and senior basketball (SB) players on Bosco test.
Tabella VI. — Test di Bosco, confronto SV vs SB.
N. of subjects
SV 11
SB 8
H – cm
197.8±5
198±7
W - kg
% BFM
SJ - cm
92.3±7
99.5±12*
8.9±1
12.1±2**
42.6±5
34.3±4**
CMJ - cm
CMJ-SJ
49.5±4
38.7±4.8**
6.9±2.4
4.4±3.2*
H: height; W: weight; %BFM: body-fat mass in percent; SJ: squat jump; CMJ: countermovement jump. Plus-minus values are means
±SD. Student’s t-test for unpaired data: *P<0.05, **P<0.01
they are perhaps the only limitations to an elite
volleyball team’s technical-tactical potential during a match. Several indicators also related to
technical requirements are height and reach for
middle hitters. The evolution of volleyball, along
with rule changes, “dictates” that middle hitters
reduce flight time in order to intercept ever faster
and ever higher attack actions. Raised arm extension reduces the flight time needed to intercept
the ball. Height and reach are determinant and
selective for middle and outside hitters in that
they are closely related to jumping ability performance in specific offense (VA) and defense
(VB) techniques. Jump height depends on two
factors: jump amplitude as it relates to vertical
change in the center of gravity and height as it
relates to the length of body extremities, mainly
of the arms and legs. Based on the differences
between these two factors, it can be argued that
morphologic parameters have a major effect on
jumping performance involving specific technical
movements.
Comparison of the present study results with
those reported by Ciccarone et al.,19, 20 who evaluated the jumping ability of elite senior basketball players and that of national juniors league,
shows significant differences between the study
populations (Tables VI and VII) across all parameters. The results show the ability of senior volleyball players to express considerable potential
in explosive power of leg extensor muscles,
which correlates to the percentage of fast twitch
fibers.15 An even more interesting observation
was the difference in performance of the various Bosco tests, particularly the CMJ and the
CMJas tests, which comprise a technique-specific type of coordination.21, 22 In the senior group,
the correlation between CMJas and VA and VB
(P<0.05) confirms the decisive role of adaptation
and specificity of technique in reaching high-level performance.
The tests require energy accumulated in the
elastic elements of the initial eccentric phase.
Vol. 61, N. 1
ma anche per gli altri attaccanti, in quanto strettamente correlate alle prestazioni delle capacità di
salto nei gesti specifici dell’attacco e del muro, (VA
e VM). L’altezza raggiunta nella fase del salto dipende da due fattori: dall’ampiezza del salto, che è legata all’elevazione del centro di gravità, e dall’altezza, che è in rapporto stretto con la lunghezza di
tutte le parti del corpo, principalmente gli arti inferiori e superiori. Sulla base delle differenze registrate al livello di questi due fattori, è possibile pensare che questi parametri morfologici intervengono in modo determinante nelle prestazioni del salto con gesti tecnici specifici. Confrontando questi
risultati con quelli ottenuti da Ciccarone et al. 19, 20
che ha valutato le capacità di salto di giocatori
senior di pallacanestro d’alto livello e di pallavolisti
della selezione nazionale juniores abbiamo evidenziato differenze significative tra i gruppi testati
(Tabelle VI, VII), di tutti i parametri considerati. I
risultati mostrano le capacità dei pallavolisti senior
di riuscire a esprimere notevoli potenzialità per
quanto riguarda la forza esplosiva dei muscoli estensori degli arti inferiori i cui valori sono correlati
alla percentuale di fibre veloci 15. Peraltro, è ancora più interessante evidenziare le differenze osservate nell’esecuzione delle diverse prove del Bosco
test, in particolare il CMJ e il CMJas, prove che comprendono anche un impegno di tipo coordinativo
tecnico-specifico 21, 22. La correlazione riscontrata
nel gruppo seniores valutato tra CMJas e VA e VM
(P<0,05) conferma il ruolo decisivo dell’adattamento e della specificità del gesto tecnico nella realizzazione di elevate prestazioni.
In queste prove viene utilizzata soprattutto l’energia
accumulata negli elementi elastici nella prima fase
eccentrica: in particolare alcuni autori negli ultimi
anni 23-25 hanno evidenziato che le superiori prestazioni del CMJ e del CMJas rispetto al SJ sembrerebbero
essere legate anche alla possibilità di realizzare a livello muscolare una maggiore attivazione con il contromovimento, con un più elevato numero di legami tra
i ponti acto-miosinici, prima di cominciare la contrazione muscolare. I pallavolisti utilizzano meglio questo meccanismo (soprattutto attaccanti laterali e centrali): questo potrebbe essere legato al transfert deter-
39
CICCARONE
TABLE VII.—Comparison between junior (JV) and senior (SV) volleyball players on Bosco and Vertec tests.
Tabella VII. — Test di Bosco e Vertec test, confronto JV vs SV.
N. of subjects
JV 11
SV 11
SJ - cm
38.9±4.4
42.6±4.8*
CMJ - cm
44.5±4.2
49.6±3.9**
CMJarms - cm
CMJ-SJ - cm
50.3±2.9
55.7±3.7 **
5.5±1.7
6.9±2.4*
R15 - cm
35.1±4.7
39.1±2.8**
VA - cm
VB - cm
336.2±7.6
343.6±7.1*
313.5±8.3
320.5±7.3*
Plus-minus values are means ±SD. SJ: squat jump; CMJ: countermovement jump; CMJ-SJ: countermovement jump-squat jump;
CMJarms: countermovement jump with arm swing; R15: repeated jumps for 15 s; VA: Vertec attack; VB: Vertec block. Student’s t-test
for unpaired data *P<0.05, **P<0.01.
Several recent studies 23-25 have reported that
better performance on CMJ and CMJas than on SJ
appears to be related to the ability to better activate muscles during countermovement, with a
higher number of bonds between actomyosin
bridges activated before muscle contraction.
Volleyball players, especially outside and middle hitters, are better able to exploit this mechanism. This could be linked to the transfert caused
by technical movement (mid- and long-term
adaptation to different physical-technical workloads), as, for instance, in the final phase of spiking characterized by countermovement with arm
swing, and blocking, which biomechanically
closely resembles the CMJ test. Arm swing during
VA and VB, as well as leg strength, exploitation
of the jump phase and leg-arm coordination are
distinguishing criteria in skills assessment for
achieving top-level performance. The results of
VA and VB confirm the importance and selectivity of several determinant anthropometric parameters: height and reach to the advantage of outside and middle hitters. The close correlation
between VA and VB could be a useful indicator
for assessing an athlete’s ability to transform kinetic energy stored during the run phase into potential energy, thus improving both jump and height.
Of note is that a major difference between VA
and VB, with greater VA, could also mean that an
athlete is able to better exploit his/her elastic and
coordinating abilities. These two concepts allow
to interpret the test results and to understand the
relationships between an athlete’s physiology
and the biomechanics of various basic techniques.
The Vertec test is currently considered a tool for
assessing jumping ability and technical skill in
executing VA and VB.26, 27
In a recent study on the muscular profile of volleyball players, an analysis of the correlations
between different anthropometric and functional variables showed that spiking performance
correlated not only with internal shoulder rotator
muscle strength (i.e., elbow extensors and flex-
40
minato da alcuni gesti di carattere tecnico (adattamento a medio-lungo termine a carichi diversi di lavoro fisico-tecnici), come ad esempio la fase finale del
colpo d’attacco caratterizzata da un contromovimento
con slancio delle braccia e il muro, che dal punto di vista biomeccanico è molto vicino alla prova del CMJ. Lo
slancio delle braccia nei salti di attacco e del muro, così
come la forza sviluppata dagli arti inferiori, l’utilizzazione di una rincorsa efficace nella fase del salto e
la coordinazione tra i movimenti delle braccia e delle gambe, sono dei criteri discriminanti di valutazione delle capacità potenziali di realizzare performance elevate. I risultati del VA e del VM confermano l’importanza e la selettività di alcuni parametri antropometrici determinanti come l’altezza e il reach a vantaggio degli attaccanti laterali e dei centrali. La forte correlazione tra VA e VM potrebbe essere un efficace indicatore per valutare le capacità dell’atleta di trasformare l’energia cinetica accumulata durante la fase della rincorsa in energia potenziale, e quindi migliorare
il salto e l’elevazione. È importante, però, sottolineare
che una differenza elevata tra VA e VM, a vantaggio del
VA, potrebbe altresì significare che l’atleta è capace di
utilizzare al meglio le sue capacità elastiche e coordinative. Questi due concetti permettono di collegare i
risultati delle diverse prove, che sono legate alla conoscenza non solo degli aspetti fisiologici degli atleti valutati, ma riguardano anche la biomeccanica e gli elementi coordinativi dei diversi fondamentali tecnici. Il
Vertec test è oggi considerato un efficace strumento di
valutazione delle capacità di salto e anche delle differenti abilità tecniche in due fondamentali importanti quali l’attacco e il muro 26, 27. In uno studio recente sul profilo muscolare del pallavolista 4, 5, in base
all’analisi delle correlazioni effettuate tra diverse variabili antropometriche e funzionali, si è potuto affermare che la performance del colpo d’attacco è legata
non solamente alla forza espressa dai muscoli rotatori interni della spalla, così come gli estensori e i flessori del gomito, ma anche a capacità di salto e di tempi
di volo notevoli, senza dimenticare l’influenza del peso
dell’atleta. Le diverse prove che compongono la batteria di salti del test di Bosco sono correlate fortemente tra
loro e con DCS e DSS. Anche le due prove utilizzate
che fanno parte del Vertec test sono fortemente corre-
Marzo 2008
ors) but also with jumping ability and longer
flight time, as well as an athlete’s body weight.
The Bosco tests are closely interrelated and correlated with DAS and DWAS. Also closely interrelated are the two Vertec tests used to evaluate
VA and VB. No correlation was observed between
the results of the Bosco and the Vertec tests, however. This indicates that the two methods assess
different aspects of jumping.
Another interesting correlation was observed
between the Bosco test results and the combination between the anthropometric data and the
Vertec test results. Multiple regression analysis
confirmed that, except for BFM, the anthropometric variables (height, R1, R2, and weight) correlated with one another, as did the results of
the Bosco and Vertec tests. Correlation matrix
analysis (Table V) showed that most anthropometric variables correlated with one another,
specifically, height with weight and reach, the
only exception being BFM. As regards the different parameters of jumping ability, all anthropometric variables, except for BFM, correlated
positively with VA and VB and negatively with SJ,
as did BFM and VA.
The various morphofunctional characteristics
of players in different player positions were also
characterized by different metabolic and muscular demands depending on player specialization.
Acquiring information on jumping ability performance with the two validated and easily performed tests (Bosco and Vertec) is a reliable and
essential method for monitoring training. More
complex is the use of other assessment systems
such as tests for measuring lactic acid in blood;
the results reflect game intensity, making them difficult to use for assessing performance. Chamari
et al. 28 demonstrated that lactic acid metabolism
starts 0.6 s after beginning work and is present
after execution of a single vertical jump. The
cause of this rapid activation is attributed to energy production and/or recovery of phosphocreatine even during brief drills.
The results of studies published before and
after the rule changes introduced by the
Fédération International di Volleyball (FIVB)
are controversial.29-32 Increased lactic acid levels in the blood were detected only in athletes
who played for significantly longer times and
were correlated with different playing intensity. Despite these discordant data, volleyball
cannot be considered an anaerobic sport
because if it were, elevated levels of lactic acid
Vol. 61, N. 1
CICCARONE
late tra di loro. Non è stata osservata, però, alcuna
correlazione tra le diverse prove del Bosco test e del
Vertec; questo conferma che le due metodiche valutano aspetti differenti del salto. Altra correlazione
interessante è stata rilevata tra le diverse prove del
Bosco test e la combinazione delle variabili antropometriche e il Vertec test. L’analisi della regressione multipla conferma che, a eccezione della MG,
le variabili antropometriche altezza, R1, R2 e peso
sono correlate tra loro, così come i valori delle prove del Bosco e del Vertec. L’analisi della matrice di
correlazione (Figura 1) dimostra che la maggior
parte delle variabili antropometriche sono correlate tra loro: in particolare l’altezza con il peso e il
reach: l’unica eccezione sembra essere rappresentata
dalla MG, che non presenta correlazioni con le altre
variabili antropometriche. In rapporto ai differenti parametri delle capacità di salto abbiamo constatato che tutti le variabili antropometriche, a eccezione della MG, sono correlate in modo positivo al
VA e al VM e negativamente al SJ, così come la MG
con il VA. Le differenti caratteristiche morfofunzionali dei pallavolisti impegnati in ruoli diversi, evidenziate chiaramente in questo lavoro, sono anche
caratterizzate da un impegno metabolico e muscolare differente a seconda del ruolo specifico. La rilevazione di informazioni sulle capacità prestative
del salto, che si possono ottenere con metodiche validate e facilmente misurabili (Bosco e Vertec), è uno
strumento attendibile e indispensabile per il monitoraggio dell’allenamento. L’utilizzazione di altri
sistemi valutativi come i test per la rilevazione della lattacidemia è più complessa, con risultati fortemente legati all’intensità delle varie situazioni di
gioco e quindi difficilmente utilizzabili per valutare le capacità prestative. Chamari et al. 28 hanno
dimostrato che l’intervento del meccanismo lattacido avviene già dopo appena 0,6 secondi di lavoro e quindi nell’esecuzione di un solo salto verticale. Il motivo di questa attivazione rapida è attribuito alla produzione d’energia e/o al ripristino della
fosfocreatina impiegata nel corso del pur breve esercizio. I risultati di alcuni lavori pubblicati prima e
dopo le modifiche apportate dalla Federazione
Internazionale Volleyball al regolamento di gioco
sono tra di loro contraddittori 29-32. Gli incrementi della lattacidemia erano apprezzabili solo negli
atleti che avevano giocato per tempi più lunghi e
significativi ed erano collegati alle differenti intensità di gioco. Nonostante questi dati contrastanti,
non si può considerare, comunque, la pallavolo
come uno sport anaerobico, perché se questo fosse
vero alla fine delle competizioni si dovrebbero rilevare valori elevati della lattacidemia, cosa che, invece, non è stata mai riscontrata. Se si vogliono valutare compiutamente tutti gli aspetti metabolici che
41
CICCARONE
would be found at the end of matches, but this
has never been detected. Furthermore, to assess
accurately all the metabolic processes taking
place in volleyball, not only the brief highintensity phases should be considered, which
are the main components of active play, but
also the role rest periods play in promoting lactic acid metabolism and phosogenic resynthesis. Taking these aspects together, volleyball as
currently played is an activity of medium-intensity aerobic effort alternating with anaerobic
effort. These data were confirmed in an interesting study by Viitasalo et al.33 in which aerobic and anaerobic threshold values in the
Finnish national team were measured by means
of a treadmill test. It was observed that heart rate
was generally approximately 80% below, 4-5%
above and 15% at the anaerobic threshold during a match and/or training session.
In order to improve technical skills, specific
physical-technical training exercises need to be
planned, with the objective to enhance performance ability and motor coordination. Moreover,
given the differences in anthropometric characteristics,34 (prevalence of ectomorphs among hitters and mesomorphs among setters) correct programming will also include training of different
muscle qualities according to player specialization.
Conclusions
Analysis of technical and metabolic requirements demonstrates the evident need for training
plans not only specific to player specialization
but also tailored to different physiologic needs.
Modern volleyball, because of shorter game
action duration and increasing intensity of time,
demands an ever greater utilization of energy
from alactic acid anaerobic metabolism. This
means that there is a growing need of athletes
with enhanced muscle conditioning who are also
fast and able to execute high jumps. The main
objective will be to emphasize player development by intensifying workload during drills that
promote adaptation of the motor apparatus to
meet requirements of the match, as well as refine
and reinforce specific volleyball movements.
Assessment, training and continuous monitoring
of jumping ability are therefore becoming determinant factors in performance. These observations demonstrate the interest in utilizing differ-
42
intervengono in questo sport, si devono invece considerare sia le fasi ad alta intensità di pochi secondi,
che rappresentano la componente principale delle
azioni attive, sia le pause di gioco, che favoriscono il
processo di metabolizzazione dell’acido lattico e la
resintesi del fosfageno. Valutando tutti questi aspetti, la
pallavolo si presenta attualmente come un’attività con
un impegno del sistema aerobico a media intensità,
durante il quale vengono coinvolti in modo intermittente i meccanismi anaerobici. Questi dati sono confermati da un interessante lavoro di Viitasalo et al. 33,
che dopo aver determinato i valori della soglia aerobica
e anaerobica della squadra nazionale finlandese su
tapis roulant, osservava che nel corso di un match e di
una seduta di allenamento, la frequenza cardiaca
mediamente risultava essere sotto i valori della soglia
anaerobica per circa l’80% della gara e/o dell’allenamento, per il 4-5% sopra e per il 15% circa uguale ai
valori della stessa. Per la crescita delle qualità tecniche,
è necessario programmare allenamenti fisico-tecnico
specifici, con l’obiettivo di migliorare le capacità di
prestazione e di coordinazione motoria. Peraltro, tenuto conto delle differenze registrate a livello del tipo morfologico 34, (prevalenza di soggetti ectomorfi tra gli
attaccanti e di mesomorfi tra i palleggiatori) sembrerebbe corretta la programmazione anche di un allenamento delle qualità muscolari differente a seconda del ruolo del giocatore.
Conclusioni
In base a queste osservazioni di carattere tecnico e metabolico risulta evidente come sia necessaria
una programmazione dell’allenamento specifica
per ogni ruolo, e altresì adattata alle diverse esigenze fisiologiche. La pallavolo moderna, a causa
della durata ridotta delle azioni di gioco e dell’intensità crescente del ritmo, impegna sempre di più
la componente anaerobico alattacida, per cui c’è
un crescente bisogno di atleti che siano potenti
muscolarmente e allo stesso tempo veloci e capaci di
elevata prestazione nei salti. L’obiettivo dei prossimi
anni sarà la ricerca di una continua intensificazione del carico attraverso la preparazione speciale condizionata, diretta al controllo dell’adattamento dell’apparato motorio dell’atleta al carico
specifico della gara (corrispondenza dinamica tra
mezzi della preparazione fisica speciale e struttura
dei movimenti specifici dell’esercizio di gara). Questi
sono i motivi principali per cui la valutazione, l’allenamento e il monitoraggio continuo delle capacità
di salto diventano uno degli aspetti determinanti
per la prestazione. Queste osservazioni dimostrano
l’interesse di utilizzare dei test che valutino la prestazione del salto con metodiche differenti. Il pro-
Marzo 2008
ent test methods that assess jumping performance.
The present protocol for the functional assessment of volleyball players and for monitoring
training planning may provide useful indications
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The abstract of this paper has been presented at the 3rd European Congress of Sports Medicine, Hasselt (Belgium) 2003.
Address reprint requests to: G. Ciccarone, via Galletto 12, 31100 Treviso. E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
43
Medical area
Area medica
MED SPORT 2008;61:45-55
The usefulness
of a basal electrocardiogram
in the certification of good health
for non-competitive
sporting physical activity
Utilità dell’elettrocardiogramma di base nella certificazione
di buona salute per attività fisica sportiva non agonistica
M. CASASCO 1-3, A. BIFFI 2, S. CAMPAGNA 1, 3, A. GHEZA 1, 3, G. MAIFREDI 1, G. BIANCHI 1
1Panathleticon Medicina dello Sport, Brescia,
2Istituto di Medicina dello Sport,Coni, Roma,
Italia
Italia
3Scuola di Specializzazione di Medicina dello Sport, Università di Brescia, Brescia, Italia
SUMMARY
The Authors examined the electrocardiographic (ECG) traces of 6 387 children and pre-adolescents undergoing examination for the issuing of the “good health” certificate (Ministerial Decree of 28/02/1983) for admission to non-competitive
sporting activities or for the medical certification for leisure sporting activities.
The use of a basal ECG enabled detection of some otherwise undiagnosed cardiac pathologies in 3.3% of cases: WolfParkinson-White; interventricular defects; ventricular extrasystole; atrioventricular conduction disturbances; and long
QT syndrome in a family.
Although the incidence of such pathologies was not high, as it was a presumably healthy population, the ECG traces
enabled detection of significant pathological situations in asymptomatic subjects, and/or permitted clarification of
anamnestic information that could not be objectively determined by medical examination alone.
The evaluation of this percentage is, however, quite important as it highlights the usefulness of the “good health” certificate or of preventive examination if one considers that it relates solely to cardiological issues and does not consider all the other pathologies that come to light during this examination, which constitutes the first preventive screening
in the Italian National Health Service.
KEY WORDS: Child welfare - Electrocardiography - Sports medicine - Exercise - Heart diseases, prevention and control.
RIASSUNTO
Gli Autori hanno esaminato i tracciati elettrocardiografici (ECG) di 6 387 bambini o preadolescenti in occasione di una
visita per la certificazione dello “stato di buona salute” (D.M. 28/02/1983) per l’ammissione ad attività sportive non agonistiche o per la certificazione medica ludico sportiva.
La registrazione di un ECG basale ha permesso di evidenziare la presenza di alcune patologie cardiache altrimenti misconosciute nel 3,3% dei casi: Wolff-Parkinson-White, difetti interventricolari, extrasistola ventricolare, disturbi della conduzione atrio-ventricolare, sindrome del QT lungo familiare.
Seppure l’incidenza di tali patologie risulti percentualmente non elevata, tenuto conto che trattasi di una popolazione presunta sana, la registrazione dell’ECG ha permesso di identificare situazioni patologiche anche rilevanti, in soggetti asintomatici e/o di approfondire notizie anamnestiche non evidenziabili alla sola visita medica
La valutazione di tale percentuale è però significativamente importante anche nell’evidenziare l’utilità del certificato
di “stato di buona salute” o di una visita preventiva se si considera che essa è relativa alle sole problematiche cardiologiche e non prende in considerazione tutte le altre patologie che vengono evidenziate durante questo accertamento, che rappresenta il primo screening preventivo nel nostro Sistema Sanitario Nazionale.
PAROLE CHIAVE: Benessere infantile - Elettrocardiogramma - Medicina dello sport - Disturbi cardiaci, prevenzione e controllo.
Vol. 61, N. 1
45
CASASCO
A
THE USEFULNESS OF A BASAL ELECTROCARDIOGRAM IN THE CERTIFICATION OF GOOD HEALTH
lthough major cardiac events and sudden
death are rare occurrences among young
people engaged in professional and leisure sporting activities, they have a significant emotional
impact on the public because of their unpredictable and dramatic nature. For this reason, in
recent decades, various studies have sought to
identify their causes, to assess their real incidence
and to develop appropriate preventive strategies.
Excluding deaths from non-penetrating chest
trauma, generally caused by a blunt instrument
(e.g. a baseball), it is possible to surmise the risk
of many severe and/or fatal cardiac events by
prior thorough medical examination and some
tests that are now widely available. The frequency
of sudden death is estimated at 1/200 000 1-13 to
2.3/100 000 athletes per year 2 and, according to
some researchers, it is more than 2.5 times that
observed for subjects who do not practice sports.25 Nevertheless, in studies conducted in Padua by
Prof. Thiene’s group 6-11 comparing cardiovascular mortality in young athletes in the period
1979-1980 and in a group of athletes in 20032004, following the introduction of pre-participation screening for assessing fitness to take part
in competitive sports, cardiovascular mortality
among the athletes dropped by 89% (from 3.6
deaths to 0.4 deaths per 100 000 people per year),
while no similar decline was found for the population of non-athletes comparable in terms of age
and sex. Sudden death in young athletes has
been ascribed 9-15 to extracardiac factors in 1518.5% of cases, in the remainder to a cardiac
pathology. 7.5% to a brain pathology, 5% to respiratory problems, and no specific identified
cause in 6% of case.9 While numerous cardiac
diseases favour the event, the trigger for the emergency, at least in young people, is a significant
arrhythmia.11 According to a 1999 autoptic study
by Basso et al.,9 sudden death in athletes is due
to: arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (12.5%), mitral valve prolapse (10%), conduction system abnormalities (10%), myocarditis
(7.5%), hypertrophic cardiomyopathy (5.5%), rupture of the aorta (5.5%), dilated myocardiopathy
(3.5%), postoperative congenital heart disease
(3%), aortic stenosis (2%), pulmonary thromboembolism (2%), and other causes (2%).
In Italy, in order to prevent these emergencies in young athletes, a pre-participation medical
examination conducted by a sports medicine specialist has been compulsory by law for some
years. Special attention is paid to those cardiologic
46
E
venti cardiaci maggiori e la morte improvvisa
in giovani praticanti attività sportive, sia agonistiche che amatoriali, sono un fenomeno raro ma
hanno un rilevante impatto emozionale sulla popolazione per la loro imprevedibilità e drammaticità.
Per questo, negli ultimi decenni, sono state svolte
numerose ricerche per individuarne le cause, per
valutarne la reale incidenza e suggerire le strategie
preventive più opportune.
Se si escludono le morti dovute a trauma toracico
non penetrante, causato in genere da corpo contundente (palla da baseball ad esempio), molti degli
eventi cardiaci severi e/o fatali possono essere preventivamente sospettati mediante una visita medica
accurata e alcuni esami strumentali, ora alla portata
di tutti. La frequenza della morte improvvisa è stimata
da 1-200.000 (1-13) a 2,3/100 000 atleti per anno 2
e, secondo alcuni ricercatori, è superiore di 2,5 volte quella osservata in soggetti che non praticano sport
2-5. Tuttavia,in studi effettuati a Padova dal gruppo
del Prof. Thiene 6-11, nei quali è stata comparata la
mortalità cardiovascolare in giovani atleti nel periodo 1979-1980 e in un gruppo di atleti nel 2003-2004,
dopo l’introduzione delle visite preventive per idoneità allo svolgimento di attività sportiva agonistica,
la mortalità cardiovascolare negli atleti si è ridotta
dell’89% (da 3,6 morti/100 000 persone-anno, a 0,4
morti/100 000 persone-anno), mentre non si è riscontrata un’analoga riduzione nella popolazione dei
non atleti comparabile per età e sesso. La morte
improvvisa in giovani atleti è stata imputata 9-15 nel
15-18,5% dei casi a fattori extracardiaci con il 7,5%
dei casi a una patologia cerebrale, nel 5% dei casi a
disturbi respiratori, nel 6% dei casi non si è evidenziata una causa specifica 9 e nei rimanenti casi a
una patologia cardiaca. Numerose sono le malattie
cardiache che favoriscono l’evento, mentre la causa
scatenante l’emergenza è, almeno nei giovani, imputabile a una aritmia importante 11. Secondo uno
studio autoptico di Basso et al. 9 la morte improvvisa negli sportivi è da attribuire alla cardiomiopatia
aritmogena del ventricolo destro (12,5%), al prolasso delle valvola mitralica (10%), all’anormalità del
sistema di conduzione (10%), alle miocarditi (7,5%),
alla cardiomiopatia ipertrofica (5,5%), alla rottura
dell’aorta (5,5%), alla cardiomiopatia dilatativa
(3,5%), alle cardiopatie congenite dopo l’intervento
(3%), alla stenosi aortica (2%), all’embolia polmonare
(2%), ad altre cause (2%).
Per prevenire queste emergenze nei giovani atleti agonisti, da anni in Italia si è imposta per legge la
visita medica preventiva da parte del medico specialista in medicina dello sport, con una particolare attenzione per le patologie cardiache, che posso-
Marzo 2008
pathologies that can in some way cause an emergency or lead to sudden death, but there is no
such focus on cardiologic problems in the medical certification for leisure sports or for the “good
health” certificate (Ministerial Decree of
28/02/1983), the former required for generic
motorial activities and the latter for so-called noncompetitive sports. The Ministerial Decree of
28/2/1983 “Norms for health safeguards for noncompetitive sports” lays down the general technical criteria governing medical examinations for
fitness for non-competitive sporting activities.
Article 1 specifies those who must undergo medical examination: 1) pupils who participate in
physical-sports activities organized by schools as
part of parascholastic activities; 2) those who
participate in activities organized by the Italian
Olympics Committee (CONI), by sports clubs
affiliated to national sports associations or to
CONI-recognized sporting bodies and who are
not considered to be competitive athletes under
the terms of the Ministerial Decree of 18 February
1982; and 3) those who participate in the Youth
Games in the pre-national-level stages. Article 2
specifies that the examination must be preventive,
annual, and consist of the obtaining of anamnestic data and an examination by the young person’s general practitioner or paediatrician.24
Recently, the Italian Regions (2007), through the
coordinator of the right-to-health councillors,
have in an official document urged for the extension of this competence to sports medicine specialists. The certification must be drawn up on the
basis of a schema provided in the above-mentioned Decree.
However, since 1983, the wealth of epidemiological knowledge concerning, for example,
sudden death in young athletes and in the general population, has been increased by many
important contributions. Thus, a simple basal
ECG, introduced by experienced sports medicine specialists, together with an accurate individual and family anamnesis can be important
in cardiovascular disease prevention, as also
shown recently by some researchers.3-5
For this reason, as part of the examination for
the certification of good health in 2006, it was
decided that all the children and young people
examined should undergo a basal ECG in order
to verify the extent to which this simple exam
could help in detecting potentially dangerous
and undiagnosed cardiovascular diseases.
Vol. 61, N. 1
CASASCO
no in qualche modo portare a un‘emergenza o alla
morte improvvisa. Non si pone, invece, particolare
attenzione ai problemi cardiaci per i certificati
medico-sportivi ludici o per i certificati di “stato di
buona salute” (D.M. 28/02/1983), richiesti i primi
per generiche attività motorie e i secondi per attività
sportive così definite non agonistiche. Il Decreto
Ministeriale del 28/2/1983, “Norme per la tutela
sanitaria sportiva non agonistica”, stabilisce, infatti, i criteri tecnici generali in base ai quali devono
essere effettuati controlli sanitari di idoneità alle
attività sportive non agonistiche. L’Art. 1 individua
quali soggetti devono essere sottoposti ad accertamento sanitario: 1) gli alunni che svolgono attività
fisico-sportive organizzate dagli organi scolastici
nell’ambito delle attività parascolastiche; 2) coloro
che svolgono attività organizzate dal Coni, da società
sportive affiliate alle federazioni sportive nazionali o agli enti di promozione sportiva riconosciuti
dal Coni e che non siano considerati atleti agonisti
ai sensi del Decreto Ministeriale 18 febbraio 1982;
3) coloro che partecipano ai Giochi della gioventù,
nelle fasi precedenti quella nazionale. All’Art. 2 si
stabilisce che il controllo deve essere preventivo, avere cadenza annuale e deve consistere nella raccolta di dati anamnestici e in una visita medica da parte del curante medico di medicina generale o pediatra di libera scelta 24, anche se più recentemente le
Regioni (2007), attraverso il coordinatore degli
assessori al diritto alla salute, hanno auspicato in un
documento ufficiale l’estensione della competenza
al medico specialista in medicina dello sport. La
certificazione deve essere redatta seguendo uno
schema indicato nel Decreto in oggetto.
Dal 1983 ad oggi, però, le conoscenze epidemiologiche relative ad esempio alla morte improvvisa in
giovani soggetti, sia nella popolazione generale che
negli atleti, si sono arricchite di numerosi e importanti contributi. In tal senso, la registrazione di un
semplice elettrocardiogramma (ECG) di base, introdotto dall’esperienza degli specialisti in medicina dello sport, in associazione a un’anamnesi familiare e
individuale accurata, può rappresentare un
momento importante nella prevenzione cardiovascolare, come dimostrato da alcuni ricercatori anche
recentemente 3-5.
Proprio per questo, nell’arco delle visite ludico
sportive o per quelle relative alla certificazione dello stato di buona salute del 2006, si è voluto eseguire in tutti i bambini e giovani venuti alla nostra
osservazione, un ECG di base, per verificare quanto questo semplice esame possa contribuire a far
emergere patologie cardiovascolari potenzialmente pericolose e misconosciute.
47
CASASCO
Materiali e metodi
Between September 2006 and June 2007, 6 387
children and pre-adolescents were examined in
order to issue the good health certificate necessary to take part in leisure and non-competitive
sporting activities as part of parascholastic activities, youth games, or to enrol in swimming courses, gym, football, cycling, etc. Of these, 5 109
(79.9%) were boys aged 4-13 years (mean
8.40±1.8), and 1 278 (21.1%) were girls aged 3-13
years (mean 7.85±2).
For all the subjects, a detailed anamnesis was
obtained from the parents. This was followed by
a medical examination, blood pressure check,
eyesight test, and, for those older than eight years
old, spirometry test. Furthermore, for all subjects,
an ECG was taken in basal conditions in the 12
standard derivations. All those subjects who, on
the basis of the anamnestic information, clinical
examination and/or ECG interpretation, presented
with a suspected cardiac disorder (murmur,
arrhythmia, etc.) or non-normal electrocardiographic values were referred for a further specialist cardiology examination with a repetition of
the basal ECG and one after effort (Master type),
as per the protocol for the medical examination
for fitness for competitive sports. Where doubts
about cardiac disorders persisted after this exam,
other specific second-level cardiologic tests were
conducted: echocardiogram, effort test, Holter
exam, and, in selected cases, more detailed examinations.
Nel periodo compreso tra il settembre 2006 e il giugno 2007 si sono controllati 6 387 bambini e preadolescenti ai fini di ammissione alla pratica di attività sportive ludiche e non agonistiche, nell’ambito di attività parascolastiche, dei Giochi della gioventù e per l’ammissione a corsi di nuoto, di ginnastica, di avviamento al calcio, di ciclismo ecc. I
bambini di sesso maschile sono risultati 5 109
(79,9%) di età compresa tra i quattro e i 13 anni
(media 8,4±1,8), mentre 1 278 erano di sesso femminile (21,1% dei casi) di età compresa tra i tre e i
13 anni (media 7,8±2).
Per tutti i soggetti è stata raccolta un’accurata
anamnesi dai genitori, si è quindi eseguita una
visita medica con il rilievo della pressione arteriosa,
il controllo della acuità visiva e, per i soggetti al di
sopra degli otto anni, la spirometria. Inoltre, a tutti è stato registrato un ECG nelle 12 derivazioni
standard in condizioni basali. Tutti i soggetti che
dalle notizie anamnestiche, dall’esame obiettivo e/o
dalla lettura dell’ECG, hanno presentato sospetto
di cardiopatia (soffi, aritmie, ecc.) o aspetti elettrocardiografici non perfettamente normali, sono stati inviati a visita specialistica cardiologica con ripetizione dell’ECG basale e dopo sforzo tipo Master,
così come previsto nel protocollo per la visita medica di idoneità ad attività sportiva agonistica. Se
dopo tale controllo permanevano ancora dubbi di
cardiopatia, si proseguiva con l’esecuzione di altri
esami cardiologici specifici di secondo livello: ecocardiogramma, test da sforzo, Holter e, in casi selezionati, accertamenti più approfonditi.
Results
Risultati
Of the 6 387 subjects examined, 312 (5.8%)
underwent specialist cardiological examination.
For this subgroup, the grounds for this further
examination were:
— 103 subjects (33.1%) – anamnestic information and/or objective findings;
— 171 subjects (54.9%) – atypical or suspicious electrocardiographic aspects;
— the remaining 38 subjects (11.8%) –
anamnestic, objective and ECG findings.
Anamnesis
Analysis of the anamnesis revealed:
— four cases of interventricular septal defect
(ISD), in one case, in the ECG, there was a right
48
Dei 6 387 soggetti esaminati, 312 (5,8%) sono
stati sottoposti a una visita cardiologica specialistica. In questo sottogruppo, il motivo dell’ulteriore
approfondimento diagnostico è stato: in 103 casi
(33,1%) per notizie anamnestiche e/o riscontri obiettivi; in 171 casi (54,9%) per aspetti elettrocardiografici atipici o sospetti; nei restanti 38 casi (11,8%)
per motivi anamnestici, obiettivi ed ECG associati.
Anamnesi
Dalla raccolta dell’anamnesi sono risultati:
— quattro casi di difetto settale interventricolare (DIV), in un caso era presente all’ECG blocco di
branca destra al limite (QRS in V1 di 0,12 s);
— tre casi di destrocardia, confermata all’ECG
basale;
Marzo 2008
branch block at the limit value (QRS in V1 of
0.12 sec);
— three cases of dextrocardia, confirmed by
basal ECG;
— three cases with outcomes following corrective cardiac surgery for congenital heart disease
(pulmonary valve stenosis, closure of patent
Botallo’s duct, closure of ISD);
— one case of interatrial defect (IAD) (ostium
secundum) awaiting correction;
— 12 cases of subjects whose anamnesis indicated heart palpitation also at rest. Among these:
— a) one girl aged three, basal ECG presence
of a Wolff-Parkinson-White (WPW) syndrome,
— b) one girl aged nine, with episodes of highfrequency (180 per minute) supraventricular atrial paroxystic tachycardia even at low workload
(50 W). The episodes lasted for several minutes
after effort before ceasing. Therefore, she was
referred to an arrhythmologist cardiologist for
more detailed examination. The arrhythmia was
judged benign, and six-monthly arrhythmological
check-ups were recommended in order to evaluate any changes over time.
Objective examination
In the 103 subjects who presented at objective examination with heart murmur, transthoracic two-dimensional echocardiographic examination (Table I) revealed:
— in 44.9%, the presence of false tendinous
cords in the left ventricle (eight cases) or right
ventricle (17 cases);
— in 8.9%, a slight mitral insufficiency linked
to a prolapsing anterior mitral flap;
— in 4.8%, the presence of ISD in the septal
membranous part, already known from anamnestic information, with a not significant left-to-right
shunt;
— in 0.9%, the presence of IAD (ostium secundum), already known from anamnesis and awaiting surgical correction;
— in 0.9%, the presence of trabeculae in the
right ventricle, which were normokinetic and not
dilated, with a slight tricuspidal insufficiency (not
clinically significant); an annual echocardiographic examination was therefore recommended in order to monitor any developments.
Table II describes the electrocardiographic
alterations by type observed in the 209 subjects
(3.3% of the entire group). For each subgroup, it
Vol. 61, N. 1
CASASCO
TABLE I.—Results of echocardiographic examination.
Tabella I. — Risultato dell’esame ecocardiografico.
Normal
False tendinous cords, left ventricle
Minimal mitral regurgitation
Congenital interventricular defects
Congenital interatrial defect
Accentuated trabeculae, left ventricle
N.
cases
%
41
46
9
5
1
1
39.8
44.9
8.9
4.8
0.9
0.9
Total N. subjects examined
103
% of entire study population
1.6%
— tre casi con esiti di intervento cardiochirurgico
correttivo di cardiopatia congenita (stenosi valvolare
polmonare, chiusura di Dotto di Botallo pervio,
chiusura di DIV);
— un caso di difetto interatriale (DIA) tipo ostium
secundum in attesa di correzione;
— 12 soggetti riferivano in anamnesi di sensazione di cardiopalmo anche a riposo. Fra questi:
una bambina di tre anni in cui si è rilevata tramite ECG la presenza di sindrome di Wolff-ParkinsonWhite (WPW); una bambina di nove anni con episodi di tachicardia parossistica sopraventricolare
atriale ad alta frequenza (180/m’) già a carichi di
lavoro modesti (50 W). Gli episodi avevano durata
di alcuni minuti dopo lo sforzo e risoluzione spontanea. La bambina è stata inviata dal cardiologo
aritmologo per ulteriori approfondimenti diagnostici. L’aritmia è stata giudicata benigna ed è stato
raccomandato controllo semestrale aritmologico,
onde valutarne l’eventuale evoluzione nel tempo.
Esame obiettivo
Nei 103 soggetti che all’esame obiettivo presentavano soffio cardiaco l’esame ecocardiografico bidimensionale transtoracico ha evidenziato (Tabella I):
nel 44,9% dei soggetti la presenza di falsa corda tendinea sia nel ventricolo sinistro (otto casi) che destro
(17 casi); nel 8,9% dei casi lieve insufficienza mitralica legata a lembo anteriore mitralico prolassante;
nel 4,8 % dei casi presenza di DIV nella parte membranacea del setto, già noti per notizia anamnestica,
con shunt sinistro-destro non importante; nello 0,9%
dei soggetti presenza di DIA ostium secundum, già
noto nell’anamnesi e in attesa di correzione chirurgica; nello 0,9% dei casi la presenza di trabecolatura in ventricolo destro, che peraltro risultava normocinetico e non dilatato, con lieve insufficienza
49
CASASCO
TABLE II.—Distribution of electrocardiographic anomalies.
Tabella II. — Distribuzione delle anomalie elettrocardiografiche.
Type of anomaly
N. cases
°/000 of entire
study population
Dextrocardia
Ectopic atrial rhythm and sup. junctional
Migrating atrial pacemaker
Supraventricular extrasystole (BESV)
Ventricular extrasystole (BEV) Lown 1-2
Ventricular extrasystole (BEV) Lown 3
AV dissociation
Short PQ (R) less than 0.10 s
Long PQ (R) more than 0.22 s AV block (BAV I°)
AV block 2° Luciani W.
Long QT (family)
WPW syndrome
Right branch block (B.B.Dx complete)
Right branch block (B.B.Dx incomplete)
Suspected Brugada syndrome, type 1
Left anterior hemiblock
Suspected hypertrophy left ventricle
Atypical alterations, ST-T tract
3
15
7
11
7
2
1
34
9
1
1
6
8
95
1
1
2
5
0.46
3.87
1.09
1.72
1.79
0.31
0.15
5.4
1.4
0.15
0.15
0.93
1.16
14.87
0.15
0.15
0.31
0.78
Total N. cases observed
209
AV: atrioventricular; WPW: Wolff-Parkinson-White.
shows the number and percentage of the entire
study population in 1/1 000.
A typical trace of dextrocardia with situs viscerorum inversus was recorded for three subjects, as data from anamnesis had already indicated. In the 15 cases in which an ectopic atrial
rhythm or an upper junctional rhythm had been
recorded at rest, a short effort with accompanying increase in heart beat showed a restoration
of normal sine rhythm and normal atrioventricular (AV) conduction. Similar behaviour was
observed in the seven children whose ECG at rest
showed a migrating atrial pacemaker. Sporadic
ventricular extrasystole was found in 11 subjects. The extrasystolic arrhythmia ceased following an increase in heart beat from brief effort.
Ventricular extrasystole was observed in the base
trace of nine subjects. In seven of these, Holter’s
dynamic ECG showed the arrhythmia to be wholly benign, while Lown class 3 extrasystole was
detected in 2 cases – these were recommended
to undergo regular 24-hour Holter tests in order
to monitor any developments. Of the 34 children presenting with a short PR tract, for none
did anamnesis indicate the presence of subjective
symptoms of heart palpitations or documented
episodes of tachycardia. For this reason, they
were issued with the required certificate, no fur-
50
tricuspidale non clinicamente significativa; per cui
si è suggerito un controllo ecocardiografico annuale per eventuale evoluzione del caso.
Nella Tabella II sono descritte le alterazioni elettrocardiografiche osservate in 209 soggetti (3,3%
dell’intero gruppo). Di ciascun sottogruppo si è indicato il numero e la percentuale sull’intero gruppo di
osservazione in 1/1 000.
Un tracciato tipico di destrocardia da situs viscerum inversus è stato registrato in tre soggetti, cosa già
nota dalla raccolta dell’anamnesi. Nei 15 casi in
cui a riposo era stato registrato un ritmo atriale ectopico o un ritmo giunzionale, un breve sforzo ha
mostrato il ripristino del normale ritmo sinusale e
normale conduzione A-V. Analogo comportamento
si è osservato nei sette ragazzi che all’ECG a riposo
presentavano un segnapassi atriale migrante.
Extrasistole sopraventricolari sporadiche sono state
registrate in 11 soggetti. L’aritmia extrasistolica si
estingueva a seguito di un incremento della frequenza cardiaca mediante un breve sforzo.
Extrasistole ventricolari sono state osservate nel tracciato di base di nove soggetti: in sette di questi la
registrazione di un ECG dinamico secondo Holter ha
mostrato l’assoluta benignità dell’aritmia, mentre
extrasistolia di classe Lown 3 è stata individuata in
due casi a cui è stato suggerito un controllo periodico
attraverso l’Holter 24 ore, onde monitorarne la even-
Marzo 2008
ther cardiologic tests being deemed necessary. A
first-level AV block, with PQ of 0.24-0.26 s was
found to be present in nine subjects; a brief effort
showed normalization in AV conduction time
(less than 0.20 s) in almost all the cases. In only
one subject did persistence of the first-level AV
block even after effort require a Holter dynamic ECG for 24 hours. It revealed the presence of
episodes of second-degree (Mobiz I) AV block
with night-time Lucani Wenchebach periods at
rest. Of particular significance was the detection
in a nine-year-old boy of long QT syndrome;
moreover, it was asymptomatic. From a more
detailed family anamnesis, it emerged that a
paternal young cousin had died from sudden
cardiac death some years earlier. The ECG traces
of family members documented the presence of
a prolonged QT of more than 0.44 s also in the
boy’s father. Therefore, father and son were
referred to a hospital’s arrhythmological unit for
the appropriate tests, both instrumental and
genetic. All six cases where the ECG was typical
of a WPW pre-excitation syndrome were referred
to an electrophysiological section for further
examinations. Three of these proved to be
asymptomatic, while the mother of the threeyear-old girl mentioned episodes of heart palpitations. In none of these cases was ablation of the
anomalous pathways performed, opting (given
their young age) for six-monthly monitoring in
order to intervene only in the event of confirmed
risk or when they were older. For complete right
branch block, detected in eight cases, in addition
to cardiological examination, a two-dimensional transthoracic echocardiogram was performed.
In only one case was the block associated with
a membranous interventricular defect, without a
significant shunt. There were numerous incomplete right branch blocks with a QRS duration of
0.09-0.10 s. In one of these, the aspect of the ST
in V 1-2 suggested the possible presence of a
Brugada syndrome, and this child was referred
to a hospital’s cardiology unit for further tests. In
one case, a deep S wave in V 1-2 and high R
wave in V 5-6 raised the suspicion of left ventricular hypertrophy, but this was excluded on
transthoracic echocardiographic examination.
In one case, a left anterior hemiblock was
detected. Transthoracic echocardiogram excluded the presence of evident functional and/or
morphological alterations. In five subjects, the
presence of negative T waves from V1 to V4 indicated the need for a two-dimensional transtho-
Vol. 61, N. 1
CASASCO
tuale evoluzione. Dei 34 ragazzi che presentavano
un tratto PR corto, nessuno aveva in anamnesi la presenza di sintomi soggettivi di cardiopalmo o episodi
documentati di tachicardia. Per questo motivo è stato loro rilasciato il certificato richiesto, non ritenendo necessari ulteriori accertamenti strumentali
cardiologici. In nove soggetti si è riscontrato un blocco AV di primo grado, con PQ tra 0,24 e 0,26. Un breve sforzo ha mostrato la normalizzazione del tempo di conduzione A-V (sotto 0,20 s) nella quasi totalità dei casi. In un solo soggetto la persistenza del
blocco A-V di 1° anche dopo sforzo ha indotto alla
registrazione di un ECG dinamico secondo Holter per
24 ore. La lettura di detto esame ha evidenziato la
presenza di episodi di blocco AV di 2° tipo Mobiz I°
con periodismi di Luciani Wenchebach notturni e a
riposo. Di particolare rilevanza è stata l’individuazione di un bambino di nove anni con sindrome
del QT lungo, peraltro asintomatico. Dalla raccolta
più approfondita dell’anamnesi familiare è risultato che un cugino paterno era morto di morte cardiaca improvvisa giovanile alcuni anni prima della visita del ragazzo. La registrazione di un tracciato ECG ai familiari ha documentato la presenza
di un tratto QT allungato oltre 0,44 s anche nel
padre. Per questo il bambino e il padre sono stati
indirizzati a un centro aritmologico ospedaliero per
gli opportuni controlli sia strumentali che genetici.
Tutti i sei soggetti con ECG tipico di sindrome da
pre-eccitazione cardiaca tipo WPW sono stati inviati nell’ambulatorio di elettrofisiologia ospedaliero
per ulteriori accertamenti. Tre risultavano soggettivamente asintomatici, mentre per la bambina di tre
anni la madre riferiva episodi di cardiopalmo. In nessun caso si è proceduto all’ablazione delle vie anomale, preferendo, data la giovane età, un monitoraggio semestrale dei pazienti onde intervenire solo
in caso di accertata pericolosità, o comunque in età
giovanile. Per quanto riguarda il blocco di branca
destro completo, rilevato in otto casi, oltre alla visita cardiologica è stato eseguito un ecocardiogramma transtoracico bidimensionale: in un solo caso
il blocco è stato associato alla presenza di un difetto interventricolare membranoso, senza shunt di
rilievo. Numeroso il numero di blocchi di branca
destri incompleti con una durata del QRS tra 0,09 e
0,10 s. In uno di questi l’aspetto del ST in V 1-2 ha
suggerito la possibilità della presenza di una sindrome di Brugada e per questo il soggetto è stato
inviato a un ambulatorio cardiologico ospedaliero
per ulteriori esami. La presenza in un soggetto di
profonde S in V 1-2 e alte R in V 5-6 ha posto il sospetto di ipertrofia ventricolare sinistra, esclusa all’esame ecocardiografico transtoracico.
51
CASASCO
racic echocardiographic examination. In two of
these, an 8-year-old and an 11-year-old boy, initial septal hypertrophy was detected. Hence, they
were advised to undergo an annual echocardiographic examination. In addition, family anamnesis was negative for hypertrophic myocardiopathy.
Discussion
The population studied as part of a pre-participation screening for physical activity and
non-competitive sports was to be considered
an “apparently healthy” population. Hence, the
possibility of detecting any heart disease was
extremely low. Indeed, of the 6 387 subjects
examined, only 302 (5.8%) warranted cardiological examination and, of these, only 112
(1.7% of the entire group) then underwent second-level tests. In most of the cases, cardiological examination provided a clear picture
and excluded any functional and/or organic
heart disease.
That said, ECG recording did bring to light
some cardiac pathologies that would not otherwise have been detected by medical examination alone in 3.3% of the cases. In particular, in the
case of the subject who presented with a long QT
tract, checks among the family enabled detection also in the father of the electrocardiographic anomaly, but above all yielded the information
concerning the sudden death of a cousin. This
information meant that it was possible to place the
youngster under clinical-cardiological observation and to refer him for more detailed cardioarrhythmological examinations, including genetic ones.
WPW-type cardiac pre-excitation was observed
in six subjects (0.93/1 000). The observed incidence is in line with that observed by other
authors.26-28 In one subject only, a three-year-old
girl, did a more detailed anamnesis reveal the
presence of episodes of fleeting tachycardia, felt
as heart palpitations also at rest, and underestimated by her parents. The remaining three cases were wholly asymptomatic. Matters were more
complex concerning the presence of a “short”
AV conduction time. This was observed in 34
subjects (5.4/1 000), with a PR of 0.08-0.10 s. In
anamnesis, none of these indicated subjective
symptoms of heart palpitations or confirmed
episodes of paroxystic tachycardia. A short PR
52
In un caso si è rilevata la presenza di emiblocco
anteriore sinistro. L’ecocardiogramma transtoracico ha, però, escluso la presenza di alterazioni
morfologiche e/o funzionali evidenti. In cinque soggetti la presenza di T negative da V1 a V4 ha suggerito l’esecuzione di un esame ecocardiografico
bidimensionale transtoracico: in due di questi, più
precisamente un ragazzo di otto anni e uno di 11
anni, si è rilevata ipertrofia settale iniziale ed è stato quindi consigliato un controllo ecocardiografico
annuale. L’anamnesi familiare, peraltro, risultava
negativa per miocardiopatia ipertrofica.
Discussione
La popolazione seguita nell’ambito di una visita
preventiva di buona salute per avviamento ad attività sportiva non agonistica o fisica amatoriale era
da considerarsi popolazione “apparentemente sana”:
la possibilità, cioè, di riscontrare una patologia cardiaca risultava estremamente bassa. In effetti dei 6
387 soggetti esaminati, solo 302 (5,8%) sono stati
avviati a una visita cardiologica e, di questi, solo 112
(1,7% del gruppo totale) sono stati in seguito sottoposti a esami di secondo livello. Per la maggioranza dei casi la visita cardiologica successiva ha permesso di chiarire il quadro ed escludere una cardiopatia organica e/o funzionale.
Ciò premesso, la registrazione di un ECG ha messo in luce delle anomalie non altrimenti rilevabili
alla sola visita medica nel 3,3% dei casi. In particolare, nel caso del soggetto in cui si è riscontrato l’allungamento del tratto QT, l’indagine familiare ha
permesso di accertare la presenza anche nel padre
dell’anomalia elettrocardiografia, e soprattutto di
venire a conoscenza della morte improvvisa giovanile
di un cugino. Tali informazioni hanno consentito di
mettere sotto osservazione clinico-cardiologica il giovane e inviarlo ad accertamenti cardioaritmologici
più approfonditi, inclusi quelli di natura genetica.
La pre-eccitazione cardiaca tipo WPW è stata
osservata in sei soggetti (0,93/1 000), con una incidenza sovrapponibile a quella riportata da altri
autori 26-28. In un solo soggetto, una bambina di tre
anni, un approfondimento anamnestico ha rilevato la presenza di episodi di tachicardia fugace,
avvertita come cardiopalmo anche a riposo, e sottovalutata dai genitori. I restanti tre casi risultavano del tutto asintomatici. Un discorso più complesso è stato quello relativo alla presenza di un tempo
di conduzione AV “corto”. Questo aspetto è stato
osservato in 34 soggetti (5,4/1 000), con un PR compreso tra 0,08 e 0,10 s. Nessuno di questi riferiva
Marzo 2008
tract can also be observed in the absence of
anomalous atrio-nodal or Hisian fibres, but it is
interpreted as a consequence of anatamo-functional defects of the AV node (immaturity or
anatomically simplified node), defined as accelerated AV conduction. Therefore, the finding of
a short PR requires a more detailed or specific
anamnestic investigation in order to bring to light
any episodes of heart palpitations that may have
been ignored or incorrectly interpreted by the
parents. In cases where anamnesis gives rise to
suspicion, a Holter recording of at least 24 hours
can help in clarifying the situation. Normalization
of AV conduction observed in some subjects after
effort shows the benign nature of the electrocardiographic finding at rest.26
Of the subjects with a complete right branch
block, the transthoracic echocardiogram showed
the presence in only one case of an interatrial
defect with a not-significant left-to-right shunt.
Regarding incomplete right branch block, in one
case, there was an associated ISD, already known,
and in a second case, an aspect indicative of
Brugada syndrome, later excluded on further
examination. Also in this latter case, anamnesis
was negative. This pathology is rare, but the gravity of the prognosis nonetheless requires an
extremely careful diagnosis. Echocardiogram evidenced the presence in two children of an initial
left ventricular hypertrophy, such as to warrant at
least annual checks. Also in these two cases,
anamnesis was negative for hypertrophic myocardiopathy.
In conclusion, an ECG at rest is certainly useful also in the certification of good health. As it
concerns a presumably healthy population, the
expectation of a pathological or “suspect” electrocardiogram is low. Nonetheless, highlighting
some otherwise non-detectable pathological
aspects, such as long QTc syndrome in a family
and WPW-type pre-excitation, is certainly important in terms of primary prevention. In some cases, in the presence of anamnestic information
on heart palpitations/specific chest pains, often
ignored by parents because of their brevity or
absence of other objective signs, an ECG at rest
and after effort, even slight, can highlight an
extremely important, albeit extremely rare, cardiac
pathology. This shows that an accurately recorded anamnesis is always the “first examination”
of any medical process, also when issuing a certificate of good health.
Vol. 61, N. 1
CASASCO
in anamnesi di sintomi soggettivi di cardiopalmo o
episodi accertati di tachicardia parossistica. Una
brevità del tratto PR può essere osservata anche in
assenza di fasci anomali atrio nodali o hissiane,
ma viene interpretata come conseguenza di difetti
anatomo-funzionali del nodo AV (immaturità o
nodo anatomicamente semplificato), definita come
conduzione AV accelerata. Il riscontro di una PR
breve, quindi, induce a un’indagine anamnestica
più approfondita e specifica, ove mettere in luce
eventuali episodi di cardiopalmo, mal interpretati
o ignorati dai genitori. Nei casi di anamnesi sospetta, una registrazione Holter di almeno 24 ore può
essere utile a chiarire il quadro. La normalizzazione della conduzione atrioventricolare (AV) osservata in alcuni soggetti dopo sforzo, dimostra la benignità del riscontro elettrocardiografico a riposo 26.
Dei soggetti che presentavano un blocco completo
di branca destra, l’ecocardiogramma transtoracico
ha dimostrato solo in un soggetto la presenza di difetto interatriale con shunt sinistro-destro non importante. Per quanto riguarda la rilevazione del blocco
incompleto in branca destra, un caso era associato a
DIV, peraltro già noto, e un secondo caso era associato
a un aspetto suggestivo di sindrome di Brugada, poi
escluso da ulteriori accertamenti. Anche in quest’ultimo caso l’anamnesi risultava negativa.
L’incidenza di questa patologia è assolutamente rara,
ma la severità della prognosi induce comunque a
un atteggiamento diagnostico estremamente attento.
L’ecocardiogramma ha permesso di rilevare in due
ragazzi la presenza di un’iniziale ipertrofia ventricolare sinistra, tale da giustificare dei controlli annuali. Anche in questi due casi l’anamnesi risultava
negativa per miocardiopatia ipertrofica.
In conclusione, la registrazione di un ECG a riposo è certamente utile anche per la certificazione di
uno stato di buona salute. Trattandosi di popolazione presumibilmente sana, l’attesa di elettrocardiogrammi patologici o sospetti è bassa. Ciò nonostante, è importante evidenziare nel momento preventivo primario alcuni aspetti patologici non altrimenti dimostrabili, come la sindrome del QTc lungo familiare e quella da pre-eccitazione tipo WPW.
In alcuni casi, in presenza di notizie anamnestiche
di cardiopalmo di toracoalgie specifiche, peraltro
spesso trascurate dai genitori per la loro brevità o per
assenza di altri segni obiettivi, la registrazione di un
ECG a riposo e dopo uno sforzo, anche modesto,
può evidenziare una patologia cardiaca importante, seppure estremamente rara. Ciò dimostra
come l’anamnesi puntualmente raccolta rappresenti sempre il “primo esame” di ogni atto medico,
anche nel caso del certificato di buona salute.
53
CASASCO
Conclusions
Conclusioni
A screening limited to personal anamnesis and
objective examination, even where detailed, is
definitely not sufficient to identify many of those
subjects who could be liable to a major cardiac
event or sudden death. Many of the cardiac disorders responsible for such events are silent in
terms of symptoms or objective observation, and
their first clinical manifestation may be fatal.6 The
inclusion of an ECG at rest may enable detection of these “at risk” subjects.
Today, ECG are very cheap, widely used,
requiring no special organization and they are
rapid in terms of use and interpretation. An ECG
should be obtained for every neonate (to highlight the presence of a short QT or a long QTc,
which seem to be the source of a certain number
of so-called “cot deaths”) and young child. The
report and a copy of the electrocardiographic
trace should be included in the child’s personal
file, as is already the case with vaccinations. The
certification of good health could provide a valuable opportunity for conducting such cardiologic and instrumental tests, in a currently important population, given the popularity of sporting
activities among the young. It would be advisable
to require an ECG at some filter ages, for example, on admission to primary school, and to perform further controls during adolescence.
Uno screening che si avvale solo della raccolta di
una anamnesi personale e dell’esame obiettivo, anche
accurato, non è certamente sufficiente a individuare molti dei soggetti che potrebbero andare incontro
a un evento cardiaco maggiore o a morte improvvisa. Molte delle cardiopatie responsabili di tali eventi
sono silenti dal punto di vista sintomatologico e obiettivo e, la prima manifestazione clinica, potrebbe essere quella fatale 6. L’ECG a riposo può permettere l’individuazione di questi soggetti “a rischio”.
Un ECG attualmente ha un costo estremamente
basso, è una diagnostica diffusa, non comporta un’organizzazione particolare, è rapida nella sua esecuzione e interpretazione. L’ECG dovrebbe essere registrato a ogni bambino già in età neonatale (per evidenziare la presenza di un QT breve o QTc lungo,
probabilmente responsabili di un certo numero delle cosiddette “morti in culla”) e in età pediatrica. Il
referto e una copia del tracciato elettrocardiografico
dovrebbero essere inseriti nella cartella personale del
bambino, così come già avviene per le vaccinazioni.
Il certificato di buona salute potrebbe essere una preziosa occasione per effettuare tali controlli cardiologici e strumentali, in una popolazione attualmente
importante, visto il diffondersi della pratica sportiva nei
ragazzi. Meglio sarebbe prevedere un tracciato elettrocardiografico di regola in alcune età filtro, ad
esempio per l’ammissione alla scuola primaria, ed
effettuare poi successivi controlli durante la crescita.
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Address reprint requests to: Address reprint requests to: G. Bianchi, MD, via Aldo Moro 14, Brescia 25124, Italy.
E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
55
MED SPORT 2008;61:57-64
Family history of type 2 diabetes
and altered maximal aerobic capacity
in elite young athletes:
a cross-sectional study
Familiarità per diabete di tipo 2 e modifiche della massima
potenza aerobica in giovani atleti d’alto livello agonistico:
un’analisi trasversale
F. POMARA 1, G. RUSSO 2, M. VECA 2, G. GRAVANTE 2
1MedeorPoliambulatory, Palermo, Italy
2Human Physiology
Department of Experimental Medicine, Motor Science Faculty,
University of Palermo, Palermo, Italy
SUMMARY
Aim. Family history of type 2 diabetes is a predictive risk factor of illness in sedentary subjects and induces early phenotypic and metabolic alterations. The aim of this study was to determine whether a family history of diabetes in young
male athletes had an effect on metabolic functional parameters.
Methods. The study population was 42 young male athletes with or without .a family history of type 2 diabetes.
Anthropometric
parameters, body composition, and maximal aerobic capacity (VO2max) were assessed.
.
Results. VO2max was lower in the 13 athletes with a family history of diabetes (FH+) than in the 29 athletes without a
–
family history of the
. disorder (FH ) matched for kilogram of body weight and fat-free mass (P <0.05, respectively). The
mean increase in VO2max was lower in the FH+ athletes than in that of the FH– athletes (15% vs 28%), compared to
respective theoretical values.
Conclusion. Family history of type 2 diabetes can limit the positive metabolic adjustments induced by physical activity and should be considered a risk factor in prevention interventions.
KEY WORDS: Family history - Diabetes mellitus, type 2, genetics - Exercise - Maximum aerobic power.
RIASSUNTO
Obiettivo. La familiarità per il diabete di tipo 2 è un fattore di rischio predittivo per la malattia in individui sedentari,
inducendo precoci alterazioni fenotipiche e metaboliche. Lo scopo di questo studio è di analizzare la possibile influenza della familiarità al diabete sulle capacità funzionali metaboliche di atleti.
Metodo. Per lo studio è stato selezionato un gruppo di atleti maschi, di cui sono stati rilevati il grado di familiarità
al
.
diabete di tipo 2, i parametri antropometrici, la composizione corporea
. e la massima potenza aerobica (VO2max).
Risultati. In 13 atleti con familiarità per il diabete (FH+), il valore del VO2max, espresso per chilogrammo di peso corporeo e di massa magra, era inferiore rispetto a quello rilevato fra i 29 atleti senza
. familiarità (FH-) (P<0,05, rispettivamente). La differenza percentuale media tra i valori registrati e i predetti del VO2max era inferiore negli atleti FH+
rispetto agli atleti FH- (15% vs 28%).
Conclusioni. Lo studio dimostra che la familiarità al diabete di tipo 2 può limitare gli effetti positivi sul metabolismo indotti da una regolare attività fisica, confermando la familiarità al diabete quale fattore di rischio da considerare nella prevenzione della patologia.
PAROLE CHIAVE: Storia familiare - Diabete di tipo 2, genetica - Attività fisica - Massima potenza aerobica.
Vol. 61, N. 1
57
POMARA
D
FAMILY HISTORY OF TYPE 2 DIABETES AND ALTERED MAXIMAL AEROBIC CAPACITY IN ELITE YOUNG ATHLETES
iabetes mellitus is a widespread metabolic
disorder throughout the developed and
developing countries.1-3 The most frequent form
is type 2 diabetes caused by impaired insulin
secretion and reduced sensitivity of target tissue
to insulin (insulin resistance). Genetic, environmental and metabolic risk factors (age, obesity,
sedentary lifestyle, family history) have been variously implicated in the development of the disorder. Family history 4 is a recognized predictive
factor of susceptibility to diabetes. Because of
the increased probability of interaction between
genetic and environmental factors, family history can largely influence the phenotype of diabetic patients and be associated with metabolic
and anthropometric alterations in healthy young
individuals. In persons with a family history of the
disorder, the onset of type 2 diabetes is often
heralded by specific signs:5-8 weight gain due to
increased visceral obesity, altered blood pressure, early glucose metabolism abnormalities,
insulin resistance and reduced basal metabolism.
Numerous studies 9, 10 have confirmed that
screening for family history provides an excellent
means of early intervention in the prevention
and control of hypertension, obesity and diabetes. This is compatible with the widely held
idea among scientists of a metabolic syndrome
that explains insulin resistance as the common
cause of hypertension, diabetes, obesity, hyperlipidemia and hyperuricemia. In a previous
study,11 physically active and sedentary women
with and without a family history of type 2 diabetes were compared and results put into evidence that elite athletes with a family history of
the disorder also had metabolic resistance. Their
basal metabolism was lower than that of a control group with the same level of physical activity. In a study on a larger series,12 it was found
that a direct family history of diabetes in young
sedentary women was associated with a poorer
body composition, due to higher absolute and
proportional levels of fat mass, with respect to
higher degree of familiarity and without a family history. In active young women, however, the
differences correlated with family history were
absent, confirming the protective role of regular
physical activity in maintaining healthy body
weight and body composition. In a recent study,13
early anomalies in basal energy metabolism were
correlated with a family history of type 2 diabetes. Following on this evidence, Authors wanted to determine whether a family history also
58
I
l diabete mellito è una diffusa patologia dismetabolica nei paesi industrializzati e in via di
sviluppo 1-3. La forma più frequente è il diabete di
tipo 2, che si caratterizza per una combinazione di
ridotta secrezione d’insulina e di ridotta sensibilità
dei tessuti bersaglio all’ormone stesso (resistenza
insulinica). Fattori di rischio genetici, ambientali
e metabolici (età, obesità, inattività fisica, storia
familiare) contribuiscono a vario grado nello sviluppo della malattia. La storia 4 familiare è un
riconosciuto fattore predittivo d’incrementata
suscettibilità alla malattia, per un’aumentata probabilità d’interazione tra fattori genetici e fattori
ambientali, potendo influenzare profondamente
il fenotipo di pazienti con la malattia e associandosi, in giovani soggetti sani, con modificazioni
metaboliche e antropometriche. Lo sviluppo del diabete di tipo 2, in soggetti con una storia familiare
positiva per la malattia, è spesso preceduta da specifici “segnali” 5-8: aumento ponderale per maggiore adiposità viscerale, alterazioni del profilo
pressorio ematico, precoci anomalie del metabolismo del glucosio, insulino-resistenza e un ridotto
metabolismo di base. Diverse evidenze sperimentali
9-10 confermano che la storia familiare possa essere un ottimo mezzo per un precoce intervento mirato alla prevenzione e al controllo dell’ipertensione,
dell’obesità e del diabete, supportando in tal modo
l’idea, diffusa in ambito scientifico, di una sindrome metabolica in cui l’insulino-resistenza rappresenti un meccanismo comune per lo sviluppo
d’ipertensione, diabete, obesità, iperlipidemia e iperuricemia. Uno studio 11 ha confrontato donne
attive e sedentarie con e senza familiarità al diabete
di tipo 2, appurando una resistenza metabolica,
in atlete con familiarità al diabete di tipo 2, ad alti
livelli di regolare attività fisica: le atlete con familiarità al diabete presentavano, infatti, un metabolismo di base registrato ridotto rispetto a un gruppo di controllo con pari livelli d’attività fisica. In
seguito, l’esame di una casistica più ampia 12, ha
permesso di evidenziare che una diretta familiarità
per il diabete in giovani donne sedentarie era associata a una peggiore composizione corporea, per
incremento dei livelli di massa grassa in valore
assoluto e percentuale, rispetto ad altro grado di
familiarità e in assenza di familiarità; tuttavia, in
giovani donne attive, tali differenze correlate alla
storia familiare non erano presenti, confermando
così il ruolo protettivo di una regolare attività fisica sul peso e sulla composizione corporea. Un recente studio 13 ha confermato la possibilità di precoci
anomalie del metabolismo energetico di base, correlabili con la familiarità al diabete di tipo 2. È
Marzo 2008
had an effect on functional metabolic. parameters such as maximal aerobic capacity (VO2max) in
male athletes.
POMARA
stata quindi ipotizzata la possibile influenza della familiarità al diabete di tipo 2 anche su parametri metabolici funzionali come
ad esempio la
.
massima potenza aerobica (V O2max), e il dato è
stato verificato su atleti di sesso maschile.
Materiali e metodi
Study population
The study population was 42 out of 48 young
elite athletes (mean age, 22.86±5.58 years; range,
16-38) randomly enrolled to participate voluntarily in the study. The same investigator took
the family and personal medical history of all
subjects and screened the histories to rule out
those with metabolic or cardiovascular disorders.
Positive family history of type 2 diabetes (FH+)
was defined as having one or both parents or an
indirectly related family member diagnosed with
the disorder; negative family history (FH-) was
defined as not having any family member affected with the disorder. Subjects were classified by
their sports records as resistance athletes (21) or
power athletes (21). Basal diastolic and systolic
blood pressure (mmHg) and heart rate
(beats/min) were measured with subjects in
supine position using a manual mercury sphygmomanometer (Zenith, Germany). Exclusion criteria were: diastolic blood pressure ≥90 mmHg,
present pharmacotherapy and/or reported predisposition to metabolic alterations (hypertriglyceridemia, hypercholesterolemia, hyperuricemia) or other conditions that could have
adversely affected performance on the tests.
Anthropometric parameters
The same investigator recorded body weight
(to nearest 100 g) measured on a medical scale
(SECA 709, Hamburg, Germany). The body-mass
index (BMI, weight in kg divided by the height
in meters squared) and body-surface area (BSA)
according to the Du Bois & Du Bois formula
were calculated.9 The same investigator recorded waist circumference (minimum circumference at the part of trunk midway between the
lower costal margin and the iliac crest, to nearest 1 mm) and thigh circumference (maximal
circumference at the gluteal fold) using a metal tape ruler. The subjects were asked to note in
a diary their weekly physical activity level (PAL),
expressed as multiples of basal metabolism
derived from the mean of all integrated energy
indices.14
Vol. 61, N. 1
Soggetti
Per lo studio sono stati selezionati 42 dei 48 atleti d’alto livello agonistico che hanno volontariamente partecipato allo studio, con modalità random (età media±deviazione standard [DS] di
22,86±5,58 anni, intervallo 16-38 anni). Per ogni
soggetto uno stesso ricercatore ha registrato la storia
familiare e personale, usando l’anamnesi per escludere preliminarmente soggetti con disturbi metabolici e cardiovascolari. La familiarità al diabete
di tipo 2 è stata definita positiva quando un genitore, entrambi i genitori o uno dei parenti in linea
indiretta erano anamnesticamente affetti dalla
patologia (FH+), negativa per anamnesi familiare
alla malattia negativa (FH-). Sulla base dell’anamnesi sportiva gli atleti erano identificati in: 1)
atleti di resistenza (N=21), 2) atleti di potenza
(N=21). La pressione basale diastolica e sistolica
(mmHg) e la frequenza cardiaca (battiti min-1,
bpm) sono state registrate con i soggetti in posizione supina, usando uno sfigmomanometro manuale al mercurio (Zenith, Germania); dallo studio
sono stati esclusi soggetti con pressione diastolica
≥90 mmHg, soggetti in trattamento farmacologico
e/o con riferita predisposizione ad alterazioni metaboliche (ipertrigliceridemia, ipercolesterolemia, iperuricemia) o con patologie che potevano limitare
le prove.
Parametri antropometrici
Uno stesso ricercatore ha registrato il peso corporeo (PC), con approssimazione ai 100 g, usando una bilancia (SECA 709, Amburgo, Germania),
e la statura (S), con approssimazione a 1 mm,
usando uno stadiometro a muro (SECA 220,
Amburgo, Germania). L’indice di massa corporea (IMC; kg/m2) e la superficie corporea (SC), con
formula di Du Bois & Du Bois, sono stati calcolati per tutti i partecipanti allo studio 9. In seguito uno
stesso ricercatore ha registrato, sui soggetti in posizione eretta, utilizzando un nastro metallico flessibile con approssimazione a 1 mm, la circonferenza alla vita (la minima circonferenza addominale localizzata tra il margine inferiore del-
59
POMARA
Body composition
Body composition (body lean mass [BLM] and
body fat mass [BFM]) was determined by measuring total body impedance at 50 kHz using a
bioelectric analyzer (BIA 109, RJL Systems, Detroit,
MI, USA).15
l’ultima costa toracica e le creste iliache) e la circonferenza ai fianchi (la massima circonferenza
attorno ai muscoli glutei sotto le creste iliache).
Ogni soggetto ha completato un diario settimanale auto-gestito per il calcolo dei livelli di attività
fisica (LAF) (espressi come multipli del metabolismo
di base), ottenuti da una media di tutti gli indici
di energia integrata 14.
Maximal aerobic capacity
.
Maximal aerobic capacity (VO2max) was measured telemetrically using an oxygen analyzer
(K4B2, Cosmed, Italy). The laboratory experiments were conducted under standard conditions of temperature and humidity. Oxygen
uptake was measured using a breath-by-breath
method and heart rate was monitored using a
Polar® cardiofrequenzimeter (wireless double
electrode).
Subjects completed an incremental treadmill
test until muscle exhaustion
during which maximal
.
aerobic capacity (V O2max) was measured,
expressed in absolute values (ml/mm), kg of body
weight (ml/min/kg BW) and kg of body lean mass
(ml/min/mg BLM), maximum heart rate
(beats/min) and maximum respiratory rate (L/min).
Statistical analysis
The arithmetic mean, standard deviation, minimum and maximum values were calculated using
an Excel for Windows database. Differences
between the two groups were tested using
Student’s t test with Welch correction whenever
the difference between the SD was significant.
Data processing was performed using GraphPad
Instat software.
Results
History taking disclosed a family history of
type 2 diabetes in seven (33.33%) of the 21 power athletes and in six (28.57%) of the 21 resistance athletes. Table I compares the anthropomorphic values, body composition and PAL of
the two groups. When grouped by family history (FH+ vs FH-) and compared for age, PAL, percent of BLM, and BFM:BLM ratio, the FH+ athletes
weighed more (P<0.05), had a higher BMI
(P<0.05), a greater absolute amount of lean mass
(P<0.05) and fat mass, larger waist and thigh circumferences (P<0.05) than the FH- athletes. The
proportion of power athletes with a FH+ status
60
Composizione corporea
L’analisi corporea bicompartimentale in massa
magra (MM) e massa grassa (MG) è stata fatta tramite misurazione dell’impedenza totale corporea
a 50 kHz, con analizzatore bioelettrico (BIA model
109 RJL Systems, Detroit, MI) 15.
Massima potenza aerobica
.
Per la misurazione del VO2max è stato usato un
analizzatore d’ossigeno, il K4B2 (Cosmed srl), in
registrazione telemetrica. Le prove, in laboratorio,
sono state fatte in condizioni ambientali e di temperatura ottimali. Il campionamento dei gas è stato effettuato breath-by-breath, la frequenza cardiaca è stata monitorata con cardiofrequenzimetro
Polar® (wireless double electrode).
Tutti i soggetti sono stati sottoposti a test incrementale su tapis roulant sino a esaurimento muscolare,
registrando la massima potenza aerobica
.
(VO2max), espressa in valore assoluto (ml/min), per
kg di peso corporeo (ml/min/kg PC-1) e per kg di
massa magra (ml/min/kg MM-1), la massima frequenza cardiaca (bpm), la massima ventilazione
registrata (L/min).
Analisi statistica
Sono state calcolati per tutti i parametri medie
aritmetiche, DS, valori minimi e massimi con data
base Excel per Windows. Tramite software
“GraphPad Instat” sono state evidenziate le differenze statistiche tra i gruppi tramite test t di
Student con correzione di Welch nel caso la differenza tra le due deviazioni standard fosse significativa.
Risultati
Dall’indagine anamnestica si è riscontrata una
familiarità al diabete di tipo 2 in sette (33,33%) dei
21 atleti di potenza e sei (28,57%) dei 21 atleti di
resistenza.
Marzo 2008
POMARA
TABLE I.—Anthropometric characteristics and body composition of the study population.
TABELLA I. — Caratteristiche antropometriche e composizione corporea della popolazione studiata.
Age (yr)
Height (cm)
Body weight (kg)
PAL
BMI
BSA (m2)
Waist circumference (cm)
Thigh circumference (cm)
BLM (kg)
BFM (kg)
BFM (%)
BLM:BFM ratio
FH– athletes (N=29)
FH+ athletes (N=13)
P value
22.31±5.58
174.29±5.52
68.97±7.62
1.88±0.12
22.66±1.77
1.83±0.12
77.02±4.64
79.78±4.63
57.15±6.10
11.52±3.58
83.01±4.58
5.39±1.53
24.08±5.60
179.08±7.05
82.46±16.34
1.90±0.11
25.55±3.65
2.01±0.21
85.35±11.95
87.65±11.48
66.98±9.80
15.48±7.77
81.98±5.65
5.08±1.89
NS
0.0220
0.0131
NS
0.0167
0.0113
0.0302
0.0329
0.0042
NS
NS
NS
PAL: weekly physical activity level; BMI: body mass index; BSA: body-surface area; BLM: body lean mass; BFM: body fat mass; NS:
not significative. Plus-minus values are means±SD.
6 000
*
***
5 000
mL/min
4 000
3 000
2 000
1 000
0
FH-
VO2 max recorded
FH+
VO2 max theoretical
Figure 1.–Theoretical
. (columns A and D) and recorded
(columns B and E) VO2max of athletes without (FH-) and
with (FH+) family history of type 2 diabetes (means ±SD).
Figura 1. — Confronto
. tra valori teorici (colonne A e D) e
registrati (B ed E) di VO2max dei due gruppi di atleti senza (FH-) e con familiarità (FH+) al diabete di tipo 2
(media±deviazione standard).
(7/13) was slightly higher than those with a FHstatus (14/29) (53.84% vs 48.28%).
Figure 1 compares recorded vs theoretical maximal aerobic capacity. While the recorded value
was higher in both groups, the statistical significance according to Student’s t test was much
higher in the FH- athletes (4554.79±662.09 ml/min
vs 3551.03±271.07 ml/min; P<0.0001) than that in
the FH+ athletes (4742.15±679.74 ml/min vs
4161.79±665.21 ml/min; P=0.0381).
Table II compares the functional and metabolic values recorded during the strength test.
No statistically significant differences in peak
Vol. 61, N. 1
La Tabella I riporta il confronto dei parametri
antropometrici, la composizione corporea e i livelli d’attività fisica dei due gruppi partecipanti allo studio: a parità d’età anagrafica, di LAF, di percentuale di MM e di rapporto MM/MG, gli atleti FH+
pesano più del gruppo FH- (P<0,05), hanno un più
alto valore d’IMC (P<0,05), una maggiore quantità assoluta di MM (P<0,005) e di MG, maggiori
misure di circonferenze vita e fianchi (P<0,05 per
entrambe). Gli atleti di potenza rappresentavano
il 53,84 % del gruppo FH+ (sette su 13), e il 48,28 %
del gruppo FH- (14 su 29).
La Figura 1 mostra il confronto tra la massima
potenza aerobica registrata nei gruppi con quella
teorica fornita dal software: per entrambi i gruppi,
il valore registrato è superiore a quello teorico, tuttavia la significatività statistica raggiunta con il
test t nel gruppo FH- è molto più elevata (4554,79±
662,09 ml/min vs 3551,03±271,07 ml/min,
P<0,0001) di quella raggiunta nel gruppo FH+
(4742,15±679,74 ml/min vs 4161,77±665,21
ml/min, P=0,0381).
La Tabella II riporta i dati funzionali e metabolici dei gruppi di atleti partecipanti allo studio, rilevati alla prova da sforzo. Non si registrano differenze statisticamente significative dei valori massimi
di frequenza cardiaca,. ventilazione e quoziente
respiratorio, mentre il VO2max registrato è significativamente inferiore negli atleti con familiarità al
diabete di tipo 2 se espresso per kg di peso corporeo
(-11,15%, P=0,0301) e per kg di massa magra (10,30%, P=0,0400).
La presenza di un’equivalenza percentuale d’atleti FH+ nei due gruppi d’endurance (7 su 21) e di
resistance (6 su 21) escluderebbe l’influenza della
61
POMARA
TABLE II.—Functional and metabolic values.
TABELLA II. — Valori funzionali e metabolici.
.
V. O2max (ml/min)
V. O2max (ml/min/kg BW)
VO2max (ml/min/kg BLM)
Peak heart rate (bpm)
Peak QR
VE max(L/min)
FH– athletes (N=29)
FH+ athletes (N=13)
P value
4554.79±662.09
66.29±8.71
80.03±11.02
188.64±9.48
1.42±0.30
137.35±16.84
4742.15±679.74
58.95±11.91
71.78±12.99
186.08±9.89
1.40±0.25
145.84±26.74
NS
0.0301
0.0400
NS
NS
NS
Plus-minus values are means ±SD. BW: body weight; BLM: body lean mass; QR: respiratory quotient; VE: expiratory flow.
heart rate, respiratory rate or respiratory quotient
emerged between
the two groups, whereas the
.
recorded VO2max in the FH+ athletes was significantly lower with respect to kg of body weight
(-11.15%; P=0.0301) and kg of lean mass (-10.30%;
P=0.0400). Of note, the equal proportion of FH+
athletes among endurance and resistance athletes (7/21 and 6/21, respectively) ruled out any
effect the type of sports activity could have had
on the observed differences.
Discussion and conclusions
Hugely diverse and complex, the genetic causes of type 2 diabetes remain unclear. Numerous
genes that can interact with environmental factors
may be potentially involved in causing the disorder.16-19 Identification of a genetic component has
lead to the search for early signs in individuals
with a family history of diabetes, a recognized
risk factor for developing the disease.20-22
Metabolic resistance in basal oxygen consumption
was shown in a previous study 11 and later confirmed in a larger patient series.13 The results of
this study confirm an unfavorable condition, related to a family history of type 2 diabetes, in maximal aerobic capacity in young
elite athletes, as
.
demonstrated by lower V O2max per kg body
weight and BLM at equal PAL and BLM: BFM ratio
vs athletes without a family history of diabetes.
Although further research is needed in a larger series including subjects of both sexes and
blood chemistry measurement of other functional
metabolic capacities, the present study provides
evidence for a negative effect of family history of
type 2 diabetes on aerobic performance of athletes, as demonstrated in non athletes.5, 23
An interesting hypothesis for the pathogenesis
of diabetes suggests an early progressive alteration
62
tipologia d’attività sportiva sulle differenze riscontrate.
Discussione e conclusioni
Le cause genetiche dello sviluppo del diabete di
tipo 2 ad oggi sono incerte, per la loro eterogeneità
e complessità: sono stati studiati, infatti, numerosi geni con un ruolo potenziale nelle comuni forme
di diabete di tipo 2 capaci di interagire con fattori ambientali 16-19. L’identificazione di una componente genetica di questa patologia ha favorito
la ricerca di precoci segnali in soggetti con anamnesi familiare positiva al diabete, ormai ben definita fattore di rischio per lo sviluppo della malattia
20-22. Una resistenza metabolica, nel consumo basale d’ossigeno, è stata documentata in un lavoro
precedente 11, e poi confermata su più ampia scala 13. I risultati di quest’indagine confermerebbero
una condizione sfavorevole, legata alla familiarità al diabete di tipo 2, nelle prestazioni massimali aerobiche in giovani atleti d’alto livello
. agonistico, consistente in più bassi valori di V O2max
per chilogrammo di peso corporeo e di MM, a parità
di attività fisica complessiva e rapporto MM/MG
d’atleti senza familiarità alla patologia. L’indagine
dovrebbe essere estesa a campioni più ampi e di
entrambi i sessi e verificare anche altre capacità
metaboliche funzionali, con indagini ematochimiche; evidenzia, tuttavia, un’influenza negativa
della familiarità al diabete di tipo 2 sulla performance aerobica in atleti, già documentata in non
atleti 5, 23.
Sulla patogenesi del diabete, un’interessante ipotesi suggerisce una precoce e progressiva alterazione della funzione dei meccanismi di regolazione
del glucosio insulino-indipendenti, legati presumibilmente a sequenze genetiche alterate e trasmissibili, che può influenzare nel tempo l’omeostasi glicemica, la composizione corporea e il metabolismo
Marzo 2008
in insulin-independent glucose regulating mechanisms, probably because of altered and heritable genetic sequences, that may affect glycemic
homeostasis, body composition and energy
metabolism.24-29 Over time, this deficit in the
insulin-independent systems induces a compensatory functional overload of insulin-dependent
glycemic homeostasis, gradually leading to a
complete breakdown of these mechanisms and
resulting in the development of diabetes.
The molecular mechanism through which physical activity increases glucose transport in skeletal
muscle may be an important alternative pathway
to increasing glucose availability in skeletal muscle in the presence of insulin resistance.30 Moreover,
metformin and rosigitazone, two active principles
that activate AMPK in skeletal muscle, are widely
used in the treatment of type 2 diabetes.31, 32 It is
thought that the muscle cells of individuals with a
positive family history of diabetes undergo early
alteration (genetically determined) in insulin-independent glucose transport, which could augment
glucose uptake through insulin-dependent pathways, with the risk of hyperinsulinemia and peripheral insulin resistance. The most evident, direct
factor contributing to such alterations could be a
family history of diabetes, related to unknown factors thought to be linked to genes encoding altered
poorly functioning proteins, resulting in a gain in
BLM (hypertrophic effect of insulin) and in BFM
(lipogenic effect of insulin). With time, the insulindependent compensatory mechanisms could deteriorate and break down, resulting in clinical manifestation of the disease.
In individuals with first-degree relatives with
type 2 diabetes, regular physical activity could
reduce increased glucose uptake through insulindependent pathways, stimulating the alternative,
although defective, function of insulin-independent mechanisms, thus improving glucose control
and reducing BFM. In individuals with a family
history of type 2 diabetes, the defective insulinindependent mechanisms could acts as a brake,
impairing metabolic response and subsequent
oxygen consumption during regular physical
activity, an inertia demonstrated in studies conducted in basal conditions.11, 13
Although these data require confirmation in a
larger series, they are in line with World Health
Organization reports 9 that family history of type
2 diabetes is correlated with early metabolic
abnormalities and significant changes in energy
metabolism. In the developed and developing
Vol. 61, N. 1
POMARA
energetico 24-29. Nel tempo, questo deficit dei sistemi
insulino-indipendenti indurrebbe un sovraccarico funzionale di compenso dei meccanismi d’omeostasi glicemica insulino-dipendenti sino al loro
progressivo e completo esaurimento con sviluppo
della malattia.
Il meccanismo molecolare attraverso il quale
l’esercizio aumenta il trasporto del glucosio nel
muscolo scheletrico può essere importante come
“via alternativa” d’aumento della disponibilità del
glucosio nel muscolo scheletrico alla presenza di
resistenza insulinica 30. Del resto, principi attivi
quali la metformina e il rosiglitazone, che attivano l’AMPK nel muscolo scheletrico, sono ampiamente utilizzati nel trattamento del diabete di tipo
2 31, 32. È possibile che le cellule muscolari di donne e uomini con una positiva predisposizione familiare al diabete soffrano di una precoce alterazione (geneticamente determinata) nella funzione del trasporto del glucosio insulino-indipendente,
che potrebbe incrementare l’uptake del glucosio
attraverso meccanismi insulino-dipendenti (con
il rischio d’iperinsulinemia e insulinoresistenza
periferica). Il danno potrebbe essere più evidente
quanto più diretta è la familiarità per la patologia,
legato a fattori non noti che si ipotizzano riconducibili a geni che codificano proteine alterate
scarsamente funzionali, e risultante nell’incremento ponderale di MM (effetto ipertrofico dell’insulina) e di MG (effetto lipogenetico dell’insulina). A lungo termine, i meccanismi compensatori
insulino-dipendenti potrebbero divenire deficienti sino a esaurirsi, portando alla manifestazione clinica della malattia.
In soggetti con primo grado di familiarità al diabete di tipo 2, la regolare attività fisica ridurrebbe
l’incremento nell’uptake del glucosio attraverso i meccanismi insulino-dipendenti, stimolando la funzione “alternativa” dei meccanismi insulino-indipendenti seppure deficitari, migliorando il controllo del
glucosio e riducendo la massa grassa. È probabile
che il difetto dei meccanismi insulino indipendenti
nei soggetti con familiarità al diabete di tipo 2 costituisca il “freno” responsabile della ridotta risposta
metabolica e del conseguente consumo d’ossigeno a
una regolare attività fisica, “inerzia” già evidenziata in studi condotti in condizioni basali 11, 13.
Pur necessitando di consensi su più ampia scala, si conferma comunque, in accordo con quanto
definito dall’Organizzazione Mondiale della Sanità
9, che la familiarità al diabete di tipo 2 è correlabile
a precoci anomalie metaboliche, con variazioni
significative del metabolismo energetico; nelle popolazioni dei paesi industrializzati e in via di svilup-
63
POMARA
countries, interventions targeting individuals with
a family history of diabetes are underway to promote significant lifestyle changes in this group.
The aim is to increase levels of physical activity
to counteract the progress of effects attributable
to a family disposition for diabetes and to reduce
calorie intake. Regular physical activity and correct diet are recommended for reducing the risk
of obesity and the development of diabetes, thus
improving control of the disorder.
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po è auspicabile l’attivazione d’interventi, che coinvolgano particolarmente i soggetti con familiarità
positiva per tale patologia, volti a promuovere significative modifiche dello stile di vita, incrementando
i livelli d’attività fisica, per contrastare l’evoluzione
degli effetti imputabili alla familiarità alla patologia, e riducendo l’apporto calorico. Solo una sana
educazione allo sport e alla corretta alimentazione
può prevenire il rischio dell’obesità e lo sviluppo del
diabete, migliorandone anche il controllo.
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Address reprint requests to: G. Gravante, MD, Sezione di Fisiologia umana, Dipartimento di Medicina Sperimentale (Di.Me.S.),
90134 Palermo Italy. E-mail: [email protected]
64
Marzo 2008
Orthopedic area
Area ortopedica
MED SPORT 2008;61:65-70
Pseudoaneurysm in a segmental branch
of the posterior tibial artery following
knee ligament reconstruction
in a patient with favism
Pseudoaneurisma di un ramo segmentario dell’arteria tibiale
posteriore in seguito a ricostruzione legamentosa
del ginocchio in paziente affetto da favismo
R. BUDA, M. MOSCA, F. DI CAPRIO, A. RUFFILLI, G. ROSSI, S. GIANNINI
Rizzoli Orthopaedic Institute, University of Bologna, Bologna, Italy
SUMMARY
Various reports of vascular damage related to arthroscopic ligament surgery of the knee have been written. The present
case regards a patient with favism, who underwent anterior cruciate ligament reconstruction with hamstrings and posterior cruciate ligament reconstruction with an allogenic tendon graft. Five days after surgery the patient came back with
significant anemia. The angiographic study demonstrated a small pseudoaneurysm on a medial segmental branch of
the posterior tibial artery. The patient underwent vessel embolization and then he had a slow gradual increase in the
haemoglobin levels over time. At last follow-up, three months after surgery, the patient had a full recovery. In conclusion, vascular damage in the proximal antero-medial tibial exposure is likely to occur frequently, but significant bleeding is rare because arterial complete sectioning results in vessel retraction and little bleeding. Favism could be considered
a promoting factor for anemization. Embolization is to be considered an effective, fast and little invasive procedure for
closure of defects in small calibre vessels.
KEY WORDS: Knee - Ligaments, surgery - Anemia - Aneurysm.
RIASSUNTO
In letteratura sono stati presentati vari casi di lesione vascolare correlata a interventi di ricostruzione legamentosa
artroscopica nel ginocchio. Il caso descritto riguarda un paziente affetto da favismo, sottoposto a ricostruzione artroscopica del legamento crociato anteriore con gracile e semitendinoso autologhi, e del legamento crociato posteriore
con tendine di banca. Cinque giorni dopo l’intervento il paziente ha riportato una importante anemizzazione.
L’angiografia ha mostrato la presenza di un piccolo pseudoaneurisma a carico di un ramo segmentario mediale dell’arteria
tibiale posteriore. Il paziente è stato sottoposto a embolizzazione del vaso e quindi ha riportato un graduale recupero
dei valori di emoglobina. All’ultimo controllo, tre mesi dopo l’intervento, il recupero era stato completo. Concludiamo
che in corrispondenza dell’accesso tibiale prossimale è probabile che una lesione vascolare si verifichi frequentemente, ma un sanguinamento significativo è raro in quanto la sezione completa di un’arteria ne produce una retrazione
con cessazione del sanguinamento. Il favismo può essere reputato una condizione favorente l’anemizzazione.
L’embolizzazione deve essere considerata una procedura efficacie, veloce e poco invasiva per il trattamento del sanguinamento in vasi di piccolo calibro.
PAROLE CHIAVE: Ginocchio – Legamenti, intervento chirurgico ai – Anemia - Aneurisma.
A
rthroscopic surgery of the knee is today a
very common procedure and it is considered very safe. Among all possible complications,
vascular injury has a very low incidence.1
Vol. 61, N. 1
L
a chirurgia artroscopica del ginocchio è oggi una
procedura molto comune ed è considerata altamente sicura. Tra le possibili complicanze, le lesioni
vascolari presentano un’incidenza molto bassa 1.
65
BUDA
PSEUDOANEURYSM IN A SEGMENTAL BRANCH OF THE POSTERIOR TIBIAL ARTERY
However, various reports of vascular damage
related to arthroscopic ligament surgery of the
knee have been written. The reported affected
arteries were the popliteal and the inferior medial geniculates.2-6 The present case regards a
patient with favism, who underwent knee ligament reconstruction, and five days later came
back with significant anemia. The angiographic
study demonstrated a small pseudoaneurysm on
a medial segmental branch of the posterior tibial
artery, near the surgical exposure upon the proximal tibial metaphysis. The patient underwent
vessel embolization and then he had a slow gradual increase in the haemoglobin levels over time.
At last follow-up, three months after surgery, the
patient had a full recovery.
Tuttavia, sono stati riportati vari casi di danno vascolare correlato alla chirurgia legamentosa artroscopica di ginocchio. Le arterie di cui sono state descritte lesioni sono la poplitea e la genicolata inferomediale 2-6. Il caso qui presentato riguarda un paziente affetto da favismo, sottoposto a ricostruzione legamentosa del ginocchio, che cinque giorni dopo l’intervento aveva riportato una significativa anemizzazione. Lo studio angiografico dimostrava un piccolo pseudoaneurisma a carico di un ramo segmentario mediale dell’arteria tibiale posteriore, vicino all’accesso a livello della metafisi tibiale prossimale.
Il paziente veniva sottoposto a una embolizzazione
del vaso e successivamente si verificava un lento graduale aumento dell’emoglobinemia. Al momento
dell’ultimo controllo, tre mesi dopo l’intervento, il
paziente presentava una guarigione completa.
Case report
Caso clinico
A 20-year-old man reported a combined anterior
cruciate ligament (ACL) and posterior cruciate ligament
(PCL) lesion in the right knee, following a knee sprain
in a traffic accident. He was charged in the Bologna
Orthopaedic Institute for surgical treatment. At the date
of recovery he had positive anterior and posterior drawer, Lachman and Pivot shift tests. Magnetic resonance
imaging confirmed the ACL and PCL lesions. A bucket handle tear of the medial meniscus was also present. The patient was affected by favism. The preoperative haemoglobin level was 15.0 mg/dL.
In September 2006 he was operated. The patient was
supine, with a leg holder on a side of the leg and a
pneumatic torniquet at the proximal thigh. Standard
arthroscopic antero-medial and antero-lateral portals
were performed. The complete lesion of the ACL and
PCL was visualized and the remnants were debrided.
A medial meniscectomy was performed.
A five cm vertical incision at the antero-medial proximal tibia was made. The semitendinosus tendon was
released and then harvested with a tendon stripper, preserving the tibial insertion. The graft was tacked with
non-absorbable sutures. While preparing the semitendinosus graft, another operator prepared the anterior tibial tendon allograft. The PCL was reconstructed
with a tibial and a femoral tunnel, using a transtibial
technique, with the allogenic anterior tibial tendon
and extracortical fixation with two titanium staples on
the femur and two on the tibia. The ACL was reconstructed with doubled semitendinosus tendon passed
in a tibial 7 mm tunnel and then in the “over the top”
position, fixed to the femur with a titanium staple and
to the tibia by tenodesis at the hamstrings insertion.
The torniquet was deflated and accurate haemostasis was performed. Two vacuum drains were positioned, one in the tibial and one on the lateral femoral
incision. Surgical incisions were sutured by subcuta-
66
Un paziente maschio di 20 anni riportava la lesione
combinata di legamento crociato anteriore (LCA) e legamento crociato posteriore (LCP) del ginocchio destro, in
seguito a una distorsione di ginocchio in occasione di un
incidente stradale. Veniva dunque indirizzato al trattamento chirurgico presso l’Istituto Ortopedico Rizzoli di
Bologna. Al momento del ricovero presentava una positività
ai test del cassetto anteriore e posteriore, Lachman e pivot
shift. Una risonanza magnetica nucleare confermava la
lesione di LCA e LCP. Era presente anche una lesione a
manico di secchio del menisco mediale. Il paziente era
affetto da favismo. L’emoglobinemia preoperatoria era di
15,0 g/dL.
Il paziente veniva operato nel settembre 2006. Il paziente veniva posizionato supino, con un reggigamba a lato
dell’arto inferiore, e un laccio pneumatico alla radice
della coscia. Venivano utilizzati i portali standard artroscopici antero-mediale e antero-laterale. Si visualizzava
poi la lesione completa di LCA e LCP e i residui venivano
rimossi. Si procedeva, in seguito, alla meniscectomia
mediale. Veniva quindi eseguita un’incisione verticale
di 5 cm in sede antero-mediale a livello della tibia prossimale. Si procedeva poi al release e al prelievo del tendine
del muscolo semitendinoso, utilizzando un tendon stripper, preservando l’inserzione tibiale. L’innesto veniva
imbastito con fili non riassorbibili. Mentre veniva preparato il tendine semitendinoso, un altro operatore procedeva all’allestimento del tendine tibiale anteriore omologo. Il LCP veniva ricostruito con tendine tibiale posteriore
omologo, passato attraverso un tunnel femorale e uno
tibiale, con fissazione extracorticale con due cambre in
titanio sul femore e due sulla tibia. Il LCA veniva ricostruito con il tendine del semitendinoso raddoppiato, passato attraverso un tunnel tibiale da 7 mm e quindi sul
femore nella posizione “over the top”, fissato al femore
con una cambra in titanio e alla tibia con tenodesi alla
zampa d’oca.
Marzo 2008
BUDA
Figure 1.—Digitally subtracted angiogram of the knee, showing the pseudoaneurysm (arrow) and its relationship with
the posterior tibial artery. Figure 2.—Superselective angiogram of the bleeding vessel. Figure 3.—Digitally subtracted angiogram after embolization, showing occlusion of the aneurysm.
Figura 1. — Angiografia del ginocchio con sottrazione digitale: si osserva lo pseudoaneurisma (freccia) e la sua correlazione con l’arteria tibiale posteriore. Figura 2. — Angiografia superselettiva del vaso sanguinante. Figura 3. —
Angiografia del ginocchio con sottrazione digitale, dopo l’embolizzazione: si osserva l’occlusione dell’aneurisma.
neous absorbable sutures and metal sutures for the
skin. Finally, a compressive elastic bandage was
applied.
Aftery surgery, the patient was transferred to his
room. Immediately after operation and during the
night, no abnormal blood loss was observed, nor
directly, nor through the drains. The day after the
patient was medicated and the drains removed: the
surgical incisions appeared good, there was little
knee effusion, and no vascular nor neurological
defects were present. The patient was discharged
with antibiotic and anti-thromboembolic prophylactic therapy.
Five days later the patient referred cardiopalmus,
and was recharged. The electrocardiogram was normal, the Doppler examination was negative for thromboembolism, the ultrasonographic local examination
revealed a postero-medial haematoma upon the proximal tibial metaphysis. The haemoglobin level was 10.8
mg/dL. The patient remained in hospital for observation. In the next two days he had increased pain and
the haemoglobin level dropped down to 8.8 mg/dL.
An angiographic examination revealed a small
pseudoaneurysm on a medial segmental branch of
the posterior tibial artery, at the level of the skin incision upon the proximal tibial metaphysis (Figure 1).
At the same time a selective embolization of the vessel was performed: under local anaesthesia, percutaneous catheterization of the femoral artery was per-
Vol. 61, N. 1
Il laccio veniva sgonfiato e si procedeva a un’accurata emostasi. Venivano posizionati due drenaggi in aspirazione, uno a livello dell’incisione tibiale e l’altro a livello dell’incisione femorale laterale. Gli accessi chirurgici
venivano suturati con filo riassorbibile per il sottocute e con
punti metallici per la cute. Infine, veniva applicato un
bendaggio compressivo elastico.
Dopo l’intervento il paziente veniva riportato nella sua
stanza. Nelle ore successive all’intervento e durante la
notte non veniva osservato alcun sanguinamento anomalo, né diretto né attraverso i drenaggi. Il giorno successivo il paziente veniva medicato e si rimuovevano i
drenaggi: la ferita chirurgica appariva in ordine, si osservava una modesta tumefazione del ginocchio, e non erano presenti deficit vascolonervosi. Il paziente veniva dimesso con una profilassi antibiotica e antitromboembolica.
Cinque giorni dopo l’intervento il paziente riferiva cardiopalmo e veniva nuovamente ricoverato. L’elettrocardiogramma appariva normale, l’esame Doppler era negativo
per tromboembolia, l’ecografia locale rivelava la presenza
di un ematoma postero-mediale in corrispondenza della
metafisi prossimale tibiale. L’emoglobina era di 10,8 g/dL.
Il paziente veniva ricoverato in ospedale per un periodo di osservazione. Nei due giorni successivi lamentava un
dolore ingravescente e il livello di emoglobina si riduceva
a 8,8 g/dL.
Un esame angiografico rivelava la presenza di un piccolo pseudoaneurisma a carico di un ramo segmentario
mediale dell’arteria tibiale posteriore, vicino all’accesso a
livello della metafisi tibiale prossimale (Figura 1).
67
BUDA
formed, with subsequent superselective catheterization
of the bleeding vessel with a 2.7 French catheter
(Figure 2). N-Butil(2)Cianoacrilate was used for
embolization, until occlusion of the aneurysm was
noted (Figure 3).
Four days after the procedure the haemoglobin level was 9.9 mg/dL and the patient was discharged. At the
last clinical control, the knee was stable and well functioning (IKDC Knee Subjective Score=71.3), and the
general conditions had a full recovery.
Discussion
Arthroscopic knee ligament reconstruction represents now a very wide group of surgical procedures: many different techniques and fixation
devices are described, but the antero-medial incision upon the proximal tibial metaphysis is always
required for harvesting the hamstrings and drilling
the tibial tunnel.
Arthroscopic knee ligament surgery is generally considered quite safe, with a very low incidence of complications. The most frequent perioperative complications are fractures (proximal
tibial fracture related to the tibial tunnel, femoral
condylar fractures related to the femoral one,
patellar fracture following patellar tendon harvesting),7-12 tunnel malpositioning,13 inadequate
fixation,14-18 infectious diseases 19-21 and neurological damage.22, 23
Vascular injuries are very rare and described
only in case reports and usually involve the
popliteal artery 3-5 or the medial inferior geniculate.2, 6
In the present case a segmental medial branch
of the posterior tibial artery was involved. The
arterial damage was probably due to the surgical
approach, or to the semitendinosus tendon harvest procedure. This case is interesting because
of the over mentioned frequent use of the proximal antero-medial tibial incision.
Pseudoaneurysms are related to a partial vascular damage, with the blood dissecting in the
surrounding tissue, forming an hematoma which
is then encapsulated and undergoes endothelization: this cavity maintains a communication
with the arterial defect. A complete damage to the
artery would result in vessel retraction with little
bleeding.24-26
In previous reports on pseudoaneurysms following knee arthroscopy, the majority of authors
reported clinically detectable pseudoaneurysms,
as pulsatile masses 2, 25-29 or recurrent hemarthro-
68
Contempora-neamente si procedeva a embolizzazione
selettiva del vaso: in anestesia locale si procedeva a cateterizzazione percutanea dell’arteria femorale, e successiva
cateterizzazione superselettiva del vaso sanguinante con
un catetere French (Figura 2). L’embolizzazione veniva
eseguita con N-Butil(2)Cianoacrilato, osservando la completa occlusione del vaso (Figura 3).
Quattro giorni dopo questo intervento il livello di emoglobina era salito a 9,9 g/dL. Il paziente veniva quindi
dimesso. All’ultimo controllo clinico, il ginocchio appariva
stabile e la funzionalità buona (IKDC Knee Subjective
Score=71,3), e le condizioni generali mostravano una
guarigione completa.
Discussione
La ricostruzione artroscopica legamentosa del
ginocchio presenta oggi una vasta gamma di procedure chirurgiche: molte tecniche differenti e mezzi di fissazione sono descritti, ma l’incisione antero-mediale in corrispondenza della metafisi prossimale tibiale è sempre richiesta per il prelievo dei tendini e per fresare il tunnel tibiale.
La chirurgia artroscopica legamentosa del ginocchio è considerata generalmente piuttosto sicura,
con un’incidenza molto bassa di complicanze. Le
complicanze perioperatorie più frequenti sono le
fratture (frattura della tibia prossimale durante la fresatura del tunnel tibiale, fratture del condilo femorale per il tunnel femorale, fratture di rotula eseguendo il prelievo di tendine rotuleo) 7-12, il malposizionamento dei tunnel 13, la fissazione inadeguata
14-18, l’infezione 19-21, i danni neurologici 22, 23.
I danni vascolari sono molto rari, descritti solo in
casi clinici, e interessano l’arteria poplitea 3-5 o l’arteria genicolata inferomediale 2, 6.
Nel presente caso era coinvolto un ramo segmentario mediale dell’arteria tibiale posteriore. Il
danno all’arteria è stato probabilmente legato all’accesso chirurgico o alla procedura di prelievo dei
tendini. Il caso è stato ritenuto interessante proprio
per il sopra citato frequente uso dell’incisione tibiale prossimale antero-mediale
Gli pseudoaneurismi sono correlati a lesioni parziali dei vasi, con raccolta di sangue nei tessuti circostanti, con formazione di un ematoma che viene
successivamente incapsulato ed evolve verso un’endotelizzazione. Questa cavità mantiene una comunicazione con il difetto arterioso. Una lesione completa del vaso risulterebbe in una retrazione del
vaso con scarso sanguinamento 24-26.
Nei precedenti report di pseudoaneurismi in
seguito ad artroscopia di ginocchio, la maggioranza degli autori riportava pseudoaneurismi rilevabili
clinicamente come masse pulsanti 2, 25-29 o emartri
Marzo 2008
sis.30 They also affirm that ultrasonographic examination is an effective procedure in the diagnosis
of pseudoaneurysms.26-28
The present case was particular because the
patient presented with an important anemia
(haemoglobin decreased from 15.0 mg/dL to 8.8
mg/dL in a few days), although the pseudoaneurysm was very little, being not detectable clinically nor with ultrasonography. This excessive
response to bleeding could be related to favism,
because of the oxidative stress subsequent to
surgical tissue damage.
ricorrenti 30. Inoltre affermano che l’indagine ecografica è una procedura efficace nella diagnostica
degli pseudoaneurismi 26-28.
Il presente caso è particolare perché il paziente era
affetto da un’importante anemizzazione (l’emoglobina era calata da 15,0 g/dL a 8,8 g/dL in pochi
giorni) benché lo pseudoaneurisma fosse molto piccolo, non essendo rilevabile clinicamente né all’ecografia. Questa eccessiva risposta al sanguinamento potrebbe essere correlata al favismo, a causa dello stress ossidativo conseguente al danno tissutale chirurgico.
Conclusioni
Conclusions
Vascular damage in the proximal antero-medial tibial exposure is likely to occur frequently,
but significant bleeding is rare because arterial
complete sectioning results in vessel retraction
and little bleeding. Favism could be considered
a promoting factor for anemia onset. Embolization
is to be considered an effective, fast and little
invasive procedure for closure of defects in small
calibre vessels.
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Vol. 61, N. 1
BUDA
Il danno vascolare dell’incisione tibiale prossimale
antero-mediale verosimilmente avviene frequentemente, ma è raro un sanguinamento significativo,
poiché la sezione completa dell’arteria risulta in
una retrazione del vaso e in un sanguinamento
ridotto. Il favismo può essere considerato un fattore di rischio per il sanguinamento. L’embolizzazione
deve essere considerata una procedura efficace,
rapida e poco invasiva per la chiusura di difetti di
vasi di piccolo calibro.
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Address reprint requests to: F. Di Caprio, Rizzoli Orthopaedic Institute, Bologna, Via Pupilli 1, 40136 Bologna, Italy.
70
Marzo 2008
La Medicina dello Sport ... per Sport
MED SPORT 2007;71:71-6
La rubrica “La Medicina dello Sport per Sport” presenta in questo numero il contributo realizzato
dal Dr. Faraglia e dal Prof. Francavilla sulla attività sportiva del “Nordic walking”.
Questa disciplina, utilizzata dagli sciatori di fondo finlandesi sin dagli anni Trenta come metodo di
allenamento durante il periodo estivo, si sta rapidamente diffondento in tutta Europa e anche in
Italia.
Come lo sci di fondo, è un’attività che si svolge all’aria aperta impegnando prevalentemente il metabolismo aerobico e contribuendo per tale motivo a migliorare in modo significativo lo stato di buona
salute e di benessere generale senza sovraccaricare in modo eccessivo l’apparato locomotore.
Il Comitato di Redazione ritiene di fare cosa utile ai lettori nel presentare questo lavoro dal quale
potranno trarre spunti validi per la loro attività professionale.
UNA NUOVA SPECIALITA SPORTIVA:
IL “NORDIC WALKING”
E. FARAGLIA 1, G. DEGASPERI 1, G. FRANCAVILLA 2, V. C. FRANCAVILLA
3
1Federazione Italiana Nordic Walking
2Cattedra di Medicina dello Spor
Università degli Studi di Palermo, Palermo
3Dottorando in Medicina dello Sport
Università degli Studi di Palermo, Palermo
L
a ricerca del benessere psico-fisico e il
mantenimento dello stesso fino in età
avanzata sta diventando obiettivo comune,
anche se in netto contrasto con uno stile di
vita sempre più frenetico.
Il nuovo concetto di “salute” si identifica
sempre più frequentemente con la percezione di riuscire a gestire il proprio corpo e
a rispettarne i naturali tempi fisiologici.
In questo contesto trova piena conferma
il nuovo approccio all’attività fisica nella
popolazione adulta, ove al fitness si preferisce il wellness, come cura del corpo e della
mente.
È ormai ampiamente dimostrato che una
corretta attività fisica, anche se moderata,
contribuisce in maniera determinante a
migliorare la qualità della vita.
La disciplina del nordic walking, accessibile e praticabile da tutte le persone, ben si
Vol. 61, N. 1
adatta a diventare una forma di movimento
di facile e relativamente veloce apprendimento, grazie a cui ognuno ha la concreta
possibilità di ritrovare, migliorare e mantenere il proprio benessere psico-fisico.
Praticare il nordic significa camminare con
l’aiuto di bastoncini che, se utilizzati in modo
corretto, offrono la possibilità di svolgere
un’attività fisica immersi nella natura con
effetti positivi per mente e corpo.
Con queste premesse è facile dedurre
come il nordic walking possa trovare posto
in uno stile di vita attivo, che solleciti regolarmente il sistema cardiocircolatorio, la articolazioni, i grandi gruppi muscolari e i meccanismi di controllo 1-7.
Il nordic walking è una forma di movimento modulabile attraverso l’allenamento;
le capacità condizionali che si vanno ad allenare e mantenere sono, in ordine di coinvolgimento, la resistenza e la forza; la terza
71
FARAGLIA
A NEW SPORT: NORDIC WALKING
capacità, che si definisce condizionale, e cioè
la velocità, viene sviluppata solo con lavori
specifici.
Coordinazione, equilibrio, apprendimento
motorio e memoria motoria fanno invece
parte delle capacità speciali coinvolte nel
gesto tecnico della disciplina.
I vantaggi dovuti all’uso corretto del bastoncino rispetto alla semplice camminata, si possono riassumere come segue:
— la crescita del coinvolgimento muscolare, che aumenta di conseguenza il consumo energetico favorendo l’utilizzo dei lipidi
come fonte di energia, risultando in questo
più efficace di circa il 40% rispetto al walking;
il fatto di alleggerire l’apparato locomotore
attraverso l’appoggio e la spinta del bastoncino fa scaricare su questo il 5-7% del peso
corporeo;
— Il coinvolgimento attivo della muscolatura ausiliaria dell’apparato respiratorio,
che incrementa la capacità di distribuire ossigeno all’intero organismo e mantiene in esercizio quattro delle cinque forme principali
di qualità fisiche o condizionali e cioè la resistenza, la forza, la mobilità e la coordinazione.
— l’apprendimento di un corretto gesto
tecnico in grado di permettere la decontrazione muscolare a livello della spalla e del
collo, che avviene durante la fase di recupero verso la parte frontale del bastoncino,
favorisce la decontrazione muscolare nella
zona delle spalle e della nuca, ritarda il fisiologico processo d’invecchiamento di organi
e apparati, stimola l’eliminazione degli ormoni
originati dallo stress favorendo la produzione
di catecolamine e serotonina e, inoltre, economizza il lavoro svolto dal cuore migliorando il profilo lipidico ematico;
— l’allenamento non-impact, vale a dire
senza causare traumi all’apparato locomotore, al contrario di quanto avviene durante
la corsa, rinforza anche il sistema immunitario, contestualmente al miglioramento dell’efficienza fisica generale.
Negli ultimi anni sono stati condotti studi
di settore sul rapporto tra benessere psicofisico e attività motoria o meglio, sui benefici di uno stile di vita attivo.
Prendendo in considerazione tutte le fasce
72
d’età della popolazione si è rilevato come
alcuni disturbi del comportamento e dell’alimentazione si siano trasformati in patologie.
Da qui l’impegno delle strutture di assistenza
sanitaria nella campagna di informazione e
prevenzione.
In molti casi si è giustamente pensato di
incentivare, motivandola, la pratica della
forma di movimento più semplice che
ognuno può fare, ossia camminare.
Iniziative come quelle promosse dall’APSS
di Trento quali “10 000 passi al giorno” o
“Cammino con il cuore”, parallelamente a
quelle relative all’educazione alimentare nelle
scuole e alle varie campagne antifumo e
antialcol, sono finalizzate a ridurre l’assistenza
sanitaria tramite l’adozione di un corretto stile
di vita.
I medici di Medicina Generale sono stati
utilizzati come mezzo primario di informazione dalle strutture sanitarie pubbliche, per
la loro uniforme presenza sul territorio e per
il ruolo importante che ricoprono. In questo
modo le strutture sanitarie sono riuscite a
ottenere una capillare informazione dell’utente in primo luogo, e in seguito anche dei
professionisti di medicina dello sport, che
hanno inserito il nordic walking nell’attività
di promozione della salute.
Ricerche condotte sulla popolazione
europea che già da anni ha inserito il nordic
walking nella pratica sportiva hanno evidenziato che l’80% degli abitanti dell’Europa
centrale percorre meno di un chilometro al
giorno e il 75% della popolazione generale
ha almeno un episodio lombalgico durante
la vita; inoltre, solo il 20% dei pensionamenti
anticipati avviene a causa di disturbi lombari
e articolari. In Svizzera l’inattività fisica causa
ogni anno almeno 2 000 decessi, con un
aumento delle malattie diabetiche. Uno studio
del 2000, effettuato in Italia, ha stabilito che
il 36% della popolazione non pratica alcuna
attività motoria.
Il nordic walking diventa così una forma
di fitness ottimale, poiché le caratteristiche
viste in precedenza si combinano a una
ridotta percezione della fatica intesa come
una soggettiva risposta allo sforzo, che viene
solitamente classificata con la Scala di Borg.
In definitiva, esso rientra a pieno titolo
Marzo 2008
FARAGLIA
43%
Sportivo
attivo 19%
Sportivo
agonista 2%
Rientrante
50%
Principiante
29%
Fasce d’età
16%
14%
>50 anni
40-50 anni
11%
30-40 anni
20-30 anni
16%
10-20 anni
Figura 1. — Target età praticanti nordic walking.
Figura 2. — Target età praticanti nordic walking.
nelle attività motorie a basso impatto che si
distinguono dalle attività ad alto impatto, proprio per il rispetto delle articolazioni e la limitazione delle sollecitazioni.
Basti pensare che nella camminata nordic
walking non si prevede una fase di volo come
nel jogging e il baricentro viene mantenuto
a una altezza costante nello spazio, facendone una forma di movimento rivolta a tutti
qualsiasi sia l’età, il livello di forma, il luogo
di residenza; attualmente l’80 % dei praticanti
il nordic walking ha più di 30 anni (Figure
1, 2).
Quindi il nordic walking è un’attività per
tutti e si può praticare ovunque: non esistono, infatti, particolari limitazioni per il
luogo dove praticarlo, essendo adattabile a
ogni esigenza.
L’intuizione che l’attività motoria e un corretto stile di vita costituiscono elementi fondamentali per il mantenimento della salute
risale alla nascita della medicina moderna, e
cioè all’antica medicina greca.
Ippocrate ricordava che “non ci si può
mantenere in salute soltanto con un’alimentazione adeguata, ma a questa bisogna
affiancare anche degli esercizi fisici”.
La novità degli ultimi anni non consiste,
quindi, nell’aver “svelato” questo segreto di
lunga vita ma nell’averlo documentato e confermato con ricerche sul campo atte a individuare i meccanismi biochimici attraverso i
quali l’attività motoria esercita i suoi effetti
benefici.
Difficile, ma possibile, è indurre, o meglio
educare, la popolazione a modificare con-
solidate abitudini a favore di stili di vita più
idonei a prevenire la comparsa, o l’aggravamento, di patologie cronico degenerative.
Educare a uno stile di vita attivo che solleciti regolarmente il sistema cardiocircolatorio, le articolazioni, i grandi gruppi muscolari e i meccanismi di controllo è l’obiettivo
che si può raggiungere attraverso due tipi di
informazione: il primo suggerisce le regole
comportamentali da mantenere “a regime”,
per uno stile di vita attivo, e il secondo è
rivolto a spiegare quali sono gli obiettivi intermedi “di avvicinamento” nei casi in cui questo
stile di vita debba essere costruito gradualmente.
Tutti i soggetti over 65 dovrebbero “a
regime” adottare uno stile di vita che preveda:
— 20-60 min di esercizio aerobico tutti i
giorni, o almeno tre volte alla settimana;
— esercitazioni giornaliere di mobilità articolare;
— esercizi di forza giornalieri per gli arti
inferiori e, almeno due volte alla settimana,
per gli arti superiori e addominali;
— movimenti spontanei giornalieri per l’equilibrio;
— frequenti attività nuove in modo da sollecitare il controllo e l’apprendimento
motorio.
Se i 65 anni possono essere un’età indicativa per confermare come l’attività motoria
svolga una fondamentale opera di prevenzione, la fascia d’età più a rischio, dove maggiore dev’essere l’attenzione nella scelta dello
“sport” da praticare, è quella dai 35 a 50 anni.
Vol. 61, N. 1
73
FARAGLIA
Figura 3. — Caratteristiche fondamentali di una corretta forma di movimento.
Come si può notare dalle figure precedenti, questa fascia di età comprende la
categoria del “rientrante”, ossia di coloro
che, dopo un lungo periodo di inattività,
spesso accompagnato da un aumento di
peso e da errate abitudini comportamentali, riprendono a praticare un’attività fisica
solitamente auto-regolamentata, ignorando
quasi sempre il proprio effettivo livello di
fitness.
Date le caratteristiche del nordic walking,
esso è uno sport ottimale per chi intende
rimettersi in forma. L’attività motoria deve
trovare uno spazio privilegiato in tutti i contesti di vita quotidiana, ciò significa che,
affinché il binomio “movimento-benessere”
abbia benefici, deve diventare una sana abitudine.
Ognuno deve in realtà trovare e scoprire
lo sport che più gli si adatta, o meglio, la
forma di movimento ottimale in base alle
74
proprie capacità, caratteristiche fisiche e, fondamentale, ai propri obiettivi.
Obiettivi che possono essere i più disparati: muoversi all’aria aperta, lavorare in
gruppo, perdere peso, tonificare la muscolatura, potenziare le capacità vitali attraverso
la forza, la resistenza e la velocità. Da questo
punto di vista, nel gesto tecnico del nordic
walking si riscontrano tutte le caratteristiche
fondamentali di una corretta e universale
forma di movimento (Figura 3).
Lo studio e la ricerca effettuata su campioni di diversa età e stile di vita ha evidenziato come l’attività fisica abbia un ruolo fondamentale nel mantenere l’efficienza anche
dell’apparato cardiovascolare. Tale beneficio
risulta amplificato nei soggetti con patologie
del muscolo cardiaco e del sistema circolatorio.
Si sottolinea l’importanza di svolgere un’attività fisica adeguata alle proprie esigenze e
Marzo 2008
FARAGLIA
costante nel tempo, allo scopo di salvaguardare l’efficienza fisica, e mantenere le funzioni vitali.
La campagna di informazione promossa
dalle aziende sanitarie mira a ridurre il rischio
di malattia e di ospedalizzazione, con relativa riduzione delle spese mediche, come
riportato nel documento “Linee guida 2003
per il trattamento dell’ipertensione arteriosa”.
L’allenamento fisico è un predittore piuttosto
importante della mortalità cardiovascolare,
indipendentemente dalla pressione arteriosa
e degli altri fattori di rischio.
Anche la salute mentale trae giovamento
da uno stile di vita attivo in cui il movimento
nelle sue diverse forme diventa una “sana”
abitudine, valutabile in una generale diminuzione della depressione, dell’ansia e delle
relative ricadute.
In senso opposto, si evidenzia un aumento
del buonumore, dell’autostima, della capacità decisionale, della memoria, della qualità
e durata del sonno, del benessere psicologico.
Dato importante, grazie all’attività fisica si
registra la tendenza alla diminuzione del
rischio di insorgenza di demenza senile e del
morbo di Alzheimer.
Gli studi effettuati hanno evidenziato come
l’esercizio fisico apporti benefici e si opponga
alla diffusione delle più comuni patologie
quali: malattie cardiovascolari, obesità, diabete e, anche se con percentuali più basse,
del cancro.
L’attività fisica deve però rispettare dei principi fondamentali e cioè un’attenta valutazione clinica e la stima della frequenza cardiaca massima al cicloergometro, con una
preferenza delle attività aerobiche che evitino sforzi strenui.
Ogni fascia d’età ha obiettivi fisico-salutari
primari e diverso programma di attività, che
passa dallo sviluppo e accrescimento ottimali dei 15-24 anni, alla prevenzione e trattamento della malattia coronaria e del diabete di tipo II per gli anziani oltre i 65 anni.
La sedentarietà favorisce, tra l’altro, l’insorgere dell’osteoporosi, in quanto la mancanza di “carico” a livello scheletrico riduce
il metabolismo del tessuto osseo.
Vol. 61, N. 1
Il nordic walking si inserisce di diritto nelle
forme di movimento indicate e consigliate
affinché diventino parte integrante di uno
stile di vita attivo.
La qualità del lavoro muscolare, che risulta
dinamico o isotonico, svolto da ampi gruppi
muscolari, e la quantità dello stesso, dove
l’intensità del lavoro aerobico mantiene la
frequenza cardiaca media durante l’esercizio
al 60-70 % della frequenza cardiaca max,
garantiscono l’adattabilità del nordic walking
o, più precisamente, la sua modulabilità.
Le caratteristiche o “benefici aggiuntivi” a
favore del nordic walking, che lo fanno preferire alla semplice camminata o trekking,
sono dovute al fatto che si ha un impegno
anche dei muscoli del cingolo scapolo omerale e un conseguente incremento del consumo calorico, con alleggerimento del carico
sulle articolazioni degli arti inferiori e con la
possibilità di superare alcune delle limitazioni di ambito ortopedico, fermo restando
che il consumo di ossigeno supera del 20%
quello rilevato durante la camminata.
Nonostante la camminata sia un esercizio
a basso impatto, da ripetersi con una frequenza di 20-30 minuti tre-quattro volte la
settimana, con frequenza cardiaca tra il 60%
e l’80% di quella massima teorica, essa
migliora comunque il fitness cardiovascolare,
riduce i livelli pressori e il rischio di osteoporosi. Numericamente riduce del 65% il
rischio cardiovascolare.
La “promozione dell’attività fisica” diventa
dunque una necessità, con l’obiettivo di incrementare la pratica regolare dell’attività fisica
almeno del 10%.
Quindi, l’educazione al movimento e l’individuazione delle forme più idonee e con
meno controindicazioni dovranno essere gli
strumenti di diffusione e propaganda.
A cura dei servizi di Medicina dello Sport
è già in atto una campagna per promuovere
la cultura dell’attività fisica a tutte le età, i cui
principali slogan riguardano:
— educazione al movimento;
— utilizzo del tempo libero;
— attività sportiva - occasione di gioco;
— sport “sano”.
Il nordic walking viene costantemente
75
PARISI
RUOLO DELL’ELETTROIONOTERAPIA NELLA MODULAZIONE DI ALCUNI FATTORI BIOCHIMICI, LA FIBRONECTINA E
IL FATTORE XIII, NEI PROCESSI RIPARATIVI DI LESIONI ACUTE E CRONICHE
monitorato anche da chi cerca un’attività
performante, passando attraverso l’ottimizzazione della postura e dell’economia del
movimento.
A completamento dei dati emersi dai filoni
di ricerca finora maturati emerge che, obiettivi e finalità dell’allenamento portano molti
atleti a inserire nelle sedute di carico, l’utilizzo dei bastoni. Oltre agli effetti allenanti a
livello cardiovascolare, meglio descritti in
precedenza, viene ricercato l’allenamento
della forza speciale di alcuni gruppi muscolari definiti “limitanti”, in quanto hanno ruolo
fondamentale nel gesto tecnico.
Potrà risultare interessante creare dei
gruppi di lavoro comparativi, in modo tale
da poter empiricamente valutare l’effettivo
incremento dato dall’utilizzo dei bastoncini
non come “sostegno” ma come carico. È
76
auspicabile che la Medicina dello Sport possa
prendersi in carico questa nuova specialità
“federata” e ottenere quei risultati che i dati
della ricerca finora ottenuti ipotizzano.
Bibliografia
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Mese 2003
La Medicina dello Sport ... per Sport
nei fascicoli
Anno 1999 - Vol. 52
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Il canottaggio - SPATARO A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 287-322
Iniziative e compiti del medico dello sport
RELAZIONI ED ABSTRACT PRESENTATI AL 29° CONGRESSO NAZIONALE DELLA FMSI
Ricerche medico-scientifiche svolte in ambito automobilistico - CECCARELLI R.
Anno 2000 - Vol. 53
Fascicolo N. 1 - Marzo 2000 - Pag. 83-106
Gli sport natatori - BONIFAZI M., GIOMBINI A., MINGANTI C., MARUGO L., SARDELLA F.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2000 - Pag. 193-208
La traumatologia nell’atletica leggera - MOSCONI M., VIOLA E., GIORGI L., BENAZZO F.
I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - FRIGNANI R.
La medicina dello sport e gli sport motoristici - DAL MONTE A.
Anno 2001 - Vol. 54
Pallacanestro - BIFFI A., FACCINI P., SALVAGGI P., SENZAMENO S., TICCA M.
Lo sport della vela - MARCHETTI M., DELUSSU A. S., RODIO A.
Il pentathlon moderno - PARISI A., MASALA D., CARDELLI G., DI SALVO V.
Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - STURLA M. I.
Anno 2002 - Vol. 55
Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - ROI G. S.
Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - MANOZZI F. M.
L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - PIZZI A., CASTAGNA C.
Sport equestri - DRAGONI S.
Vol. 61, N. 1
77
LA MEDICINA DELLO SPORT ... PER SPORT
Anno 2003 - Vol. 56
Il tiro con l’arco - BONSIGNORE D. - GALLOZZI C. - SCARAMUZZA V.
Il triathlon - MIGLIORINI S. - BOMPREZZI A.
Lo sport paraolimpico - BERNARDI M., GUERRA E., MARCHETTONI P., MARCHETTI M.
Il tiro a volo - FAZI F., LACAVA F., MONTEMURRI B., LACAVA G.
Il tiro a segno - CUTOLO G.
Anno 2004 - Vol. 57
L’universo ginnastica - BALDINI V. - BERLUTTI G. - CALDARONE G.
Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - LÒRIGA V.
La medicina dello sport applicata al calcio
VECCHIET L., CALLIGARIS A., MONTANARI G., SAGGINI R., BELLOMO R. G., GATTESCHI L., RUBENNI M. G.
Anno 2005 - Vol. 58
Aspetti fisiologici e clinici della pallavolo e del beach volley
S. CAMELI CON LA COLLABORAZIONE DI A. FERRETTI, G. FONTANI, C. GALLOZZI, C. MENCHINELLI, A. MONTORSI,
P. G. NAVARRA, G. POMA, R. VANNICELLI, P. ZEPPILLI
La danza sportiva
FAINA M., BRIA S., SIMONETTO L.
Traumatologia in arrampicata sportiva
E. PAGANO DRITTO, P. L. FIORELLA, R. BAGNOLI, G. POSABELLA
Il ciclismo
M. FAINA, V. CAVALLARO, P. FIORELLA, S. GHIRO, G. MIRRI, U. MONSELLATO, L. SIMONETTO
Anno 2006 - Vol. 59
L’Hockey su prato
D. BONSIGNORE, B. RUSCELLO
Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva
D. DALLA VEDOVA, M. BESI, D. CACCIARI, S. BRIA, M. FAINA
Il tennis: aspetti fisiologici
C. GALLOZZI, G. MIRRI
78
Marzo 2008
LA MEDICINA DELLO SPORT ... PER SPORT
Anno 2007 - Vol. 60
Il Centro Universitario Sportivo Italiano
L. COIANA
Il pattinaggio di figura
D. TORNESE, S. GEMMA, A. BERTO
La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport
P. L. FIORELLA, G. FISCHETTO
Il Badminton
A. GIANFELICI, C. MORANDINI
Anno 2008 - Vol. 61
Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking”
FARAGLIA E., DEGASPERI G., FRANCAVILLA G., CRISTIAN FRANCAVILLA V.
Vol. 61, N. 1
79
Forum
MED SPORT 2008;61:81-7
DALLA NASCITA DELLA SIC-SPORT,
PASSANDO ATTRAVERSO I PROTOCOLLI COCIS
PER GIUNGERE ALLA PRESCRIZIONE
DELL’ESERCIZIO FISICO
IN AMBITO CARDIOLOGICO:
UN PERCORSO CULTURALE DURATO
OLTRE 20 ANNI
L. D’ANDREA
Cattedra di Patologia Clinica, Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Centro di Cardiologia Preventiva A.S.L. NA 1, Napoli
VII Incontro di Medicina
e Cardiologia dello Sport
Fondazione Santa Lucia – I.R.C.C.S.
12-14 Aprile 2007 - Roma
Lettura Magistrale
Introduzione al “trittico”
della sport-terapia
… Le Storie sono i serbatoi segreti dei “ valori”, sono un “bene” che molto spesso si da per
scontato…… (Anonimo Mediterraneo)
La cardiologia dello sport nel 2007 compie
oltre 100 anni se si pone come data della sua
nascita il lavoro di Henschen del 1899, citato nella letteratura di lingua tedesca 1, oppure affonda le sue radici in epoca ancora più
lontana: secondo Hanne Paparo già in G.M.
Lancisi, archiatra pontificio (1654-1720) si
ritrovano accenni al cuore da sport 2.
La prima Società Scientifica Internazionale
di Cardiologia dello Sport è la Società Italiana
di Cardiologia dello Sport (SIC- Sport) che è
stata costituita in Roma “per atto del Notaio
Indirizzo per la richiesta di estratti: L. D’Andrea , Corso
Europa 72, 80127 Napoli. E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
Aldo Garofalo del 13 Marzo 1981, Rep.
N°4838 registrato il 26 Marzo 1981”.
Il I° Consiglio Direttivo (Anno 1981-83)
era costituito dalle personalità “storiche” della Medicina dello Sport e Cardiologia Italiana:
Presidente: Prof. A. Venerando – Vice
Presidente: Prof. T. Lubich – Consiglieri: Prof.
B. Carù, Prof. A. Dagianti, Prof. F. Furlanello,
Prof. M. Masini, Prof. V. Rulli, Prof. M.
Sangiorgi, Prof. P. Solinas – Segretario: Prof.
P. Zeppilli – Tesoriere: Prof. S. Nocini.
L’articolo 2 dello Statuto della SIC-Sport ha
un carattere “profetico” e recita testualmente: “La SIC-Sport ha lo scopo di favorire il
progresso e la diffusione delle conoscenze
sugli effetti dell’esercizio fisico e degli sport
sull’apparato cardiocircolatorio di individui
sani e sugli effetti dell’attività fisica nella riabilitazione dei cardiopatici e nella prevenzione delle cardiovasculopatie degenerative,
nonché di mantenere aggiornati i criteri di
idoneità cardiovascolare alle attività sportive agonistiche ed a quelle igienico-ricreative”.
Tutte le profetiche promesse sono state
mantenute dal manipolo di testardi, colpiti
dal virus della cardiologia dello sport, che si
sono succeduti nei Consigli Direttivi dal 1981
ad oggi. La Vocazione scientifica ha prodot-
81
D’ANDREA
DALLA NASCITA DELLA SIC-SPORT, ATTRAVERSO I PROTOCOLLI COCIS
to Congressi Nazionali, Corsi di aggiornamento sulla Fisiopatologia cardiovascolare
nello sport e nell’esercizio fisico. La
Vocazione clinico-epidemiologico e medicolegale ha fatto nascere il COCIS I (1986-89),
COCIS II (1993-95), COCIS III (2002-2004)
che ha elaborato i Protocolli per il giudizio di
idoneità all’attività sportivo-agonistica che
hanno uniformato i comportamenti degli specialisti che operano nell’ambito della medicina e cardiologia dello sport nel nostro
Paese. La Vocazione preventiva è stata la
spinta creativa della Task Force Multidisciplinare (E.P.I.Card - 2006) che ha elaborato il
Documento di Consenso sulla prescrizione
dell’esercizio fisico in Cardiologia preventiva
e riabilitativa.
La nostra storia personale si intreccia con
quella della SIC-Sport costituendo un “amore” a prima vista! Socio Ordinario nell’Agosto
1981, quando la SIC-Sport ha appena 4 mesi
di età; Membro neo-eletto del Consiglio
Direttivo, nel corso della II° International
Conference on Sports Cardiology Sorrento
2-5 Aprile 1987. Rieletto nei bienni 1989-91,
1993-95, 1995-97 e successivamente Tesoriere
Nazionale sino al 2003. Membro del COCIS
I, COCIS II, COCIS III, EPICard 2006.
La peculiarità
dei Protocolli COCIS I, II, III
In tutte le situazioni clinico-strumentali cardiologiche borderline ed in caso di anomalie
o patologie cardiovascolari il punto di riferimento per i percorsi diagnostici finalizzati
all’idoneità sportiva sono i protocolli cardiologici elaborati con consenso pentasocietario
(ANCE, ANMCO, SIC, SIC Sport, FMSI), presentati a ROMA il 15/5/89 (COCIS I 1986’89), aggiornati nel 1995 (COCIS II 1995-96),
ripresentati a Napoli il 14/6/96 ed aggiornati nel 2003 (COCIS III) 3-5.
Gli obiettivi del COCIS sono tre:
— Definire modalità e responsabilità della visita cardiologia sportiva di I livello;
— Definire i protocolli clinico-strumentali del II e III livello per approfondire diagnosi
e prognosi nel rispetto del rapporto costobeneficio;
82
— Identificare i criteri di idoneità in presenza di anomalie o patologie cardiovascolari.
Sulla base di dati raccolti in centri medicosportivi di I livello, riteniamo che l’applicazione effettiva sul campo dei dettati del
COCIS abbia notevolmente migliorato le
conoscenze cardiologiche del medico sportivo di base, abbia uniformato sul territorio
nazionale i giudizi cardiologici di non idoneità, ridimensionando il significato prognostico e funzionale delle anomalie cardiovascolari minori, ipertrofizzate nel loro peso
diagnostico e prognostico per la paura di
conseguenze medico-legali 6.
I protocolli COCIS sono le prime linee guida cardiologiche elaborate in Italia, sono una
novità per l’Europa e possono essere confrontati con le raccomandazioni della 16^
26^ Bethesda Conference (1985-1994) negli
USA 7, 8.
Il confronto Tra COCIS I – Bethesda 19851994, consente una serie di considerazioni
interessanti sui diversi criteri generali e sui
percorsi seguiti nei singoli casi cardiologici 9.
Le basi scientifiche cardiologiche dei protocolli sono coincidenti, talora analoghe per il
continuo scambio di conoscenze, mentre le
tradizioni giuridico-culturali sono eterogenee e difformi.
In Italia esistono precise norme di legge
sulla tutela sanitaria degli sportivi, il controllo dello stato di salute è obbligatorio, con un
giudizio medico-legale di idoneità che è vincolante. Il cardiologo dello sport è l’unico
responsabile della idoneità o meno del soggetto; nessun ruolo gioca la libertà individuale, il parere dei familiari, dell’allenatore,
della società sportiva di appartenenza.
Negli Stati Uniti non esistono precise norme legislative, il controllo medico è facoltativo, il giudizio finale è soltanto una “raccomandazione” con libertà decisionale dell’atleta di rispettarla o meno.
La presenza di precise norme impositive
rende più rigidi i protocolli COCIS, con una
tendenza nei casi dubbi o di difficile prognosi alla non idoneità. Le raccomandazioni
della Bethesda sono più “elastiche” e l’atteggiamento è più duttile e possibilista con una
tendenza alla valutazione caso per caso, senza pregiudizi negativi assoluti.
Marzo 2008
Le principali novità del COCIS 1995, riprese anche nel COCIS 2003 sono le seguenti:
— Viene proposta una classificazione delle attività sportive basata sul comportamento dei principali parametri cardio-vascolari
(frequenza cardiaca, portata cardiaca, resistenze periferiche) nel corso dei vari sport, in
gara e/o allenamento;
— Vengono introdotte le attività sportive
a carattere non agonistico nel protocollo
COCIS che riguarda lo sport agonistico. È
questa la novità che getta un ponte tra cardiologia dello sport e cardiologia clinica; si
introduce il concetto di sport-terapia intesa
come attività fisico-sportiva regolare, d’intensità non massimale, con carattere aerobico, utilizzabile in prevenzione e riabilitazione cardiologia;
— Sono fissati i criteri d’idoneità per i
seguenti casi particolari: 1) soggetti portatori di pace-maker; 2) soggetti con aritmie “guarite” con ablazione transcatetere della via
anomala; 3) possibilità d’ idoneità allo sport
agonistico di soggetti ipertesi in terapia con
farmaci antipertensivi, tenuto conto delle norme nazionali ed internazionali sul doping;
4) vengono precisate i criteri per il ritorno
all’attività agonistica per gli atleti colpiti da
miocarditi. (2).
Nel COCIS 2003 è stata semplificata la parete iniziale dedicata agli aspetti medico legali, ribadendo in particolare i concetti relativi
alla colpa medica, specificando ed esemplificando il comportamento da seguire nell’acquisizione del consenso informato e giuridicamente efficace. Viene illustrato il concetto d’idoneità cardiologia intesa come consenso medico ad “allenarsi” ed a “partecipare” alle competizioni secondo le regole.
In un mondo dominato dai mass-media e
dalla logica della “informazione a tutti i costi”
viene ricordata l’importanza del segreto professionale per il cardiologo dello sport.
Infine viene inserito un breve paragrafo
volto a richiamare l’attenzione dei colleghi
e delle istituzioni sul problema dell’accreditamento dei Centri e degli specialisti in
Medicina dello Sport.
Per concludere vogliamo sottolineare che
l’esistenza, la conoscenza e l’uso dei protocolli cardiologici costituiscono la migliore
Vol. 61, N. 1
D’ANDREA
assicurazione contro il rischio di responsabilità per colpa professionale, perché consentono giudizi corretti indipendentemente
dalla specifica preparazione, intuito clinico,
attitudini di prudenza e diligenza.
L’osservanza delle regole protocollari non
impedisce di adoperare la propria dose di
intuito e buon senso clinico per apportare
modifiche e miglioramenti personali suggeriti da quel caso specifico. L’inosservanza per
presunzione di superiore preparazione e
competenza potrebbe configurare la colpa
specifica, ma il loro rispetto offre la massima
tutela rispetto alla possibilità di incorrere in
addebiti di colpa medica 10.
La sport-terapia:
dall’intuizione fisiopatologica alla
realtà del territorio
La prescrizione medica dell’esercizio fisico
nei soggetti sani – sedentari e nei cardiopatici presenta la stessa dignità e le stesse
responsabilità dal punto di vista medico-legale della prescrizione di un atto chirurgico, di
una dieta o di un trattamento farmacologico. Tale prescrizione deve stabilire la qualità, la quantità o dose di esercizio fisico da
praticare, lo schema di allenamento e deve
identificare le controindicazioni cardiovascolari ma anche metaboliche, osteo-articolari
o neurosensoriali e deve indicare i pericoli del
sovradosaggio, cioè di un programma di training mal condotto. Vengono riassunte le norme giuridiche che riconoscono espressamente all’attività fisica- sportiva il ruolo di
pratica”diretta alla promozione della salute
individuale e collettiva” dettate da norme
costituzionali e specifici decreti ministeriali.
In particolare il D.M. 18/2 1982 sulla tutela
sanitaria delle attività sportive prevede il rilascio di un “certificato di buona salute” per
la pratica delle attività sportive non agonistiche. Per l’attività fisica a scopo preventivoterapeutico (da noi definita sport-terapia) è
necessario un adeguato controllo medico che
non è una “certificazione d’idoneità”, ma la
base su cui viene prescritta la sport-terapia,
così come la prescrizione di una dieta, di un
farmaco, di un intervento chirurgico. La visi-
83
D’ANDREA
ta medica, corredata da accertamenti specialistici, “in caso di motivato sospetto clinico”,
deve valutare lo stato di salute e l’efficienza
fisica del soggetto da avviare ad un programma dosato e controllato. Viene presentata la nostra scheda cicloergometrica che
comprende notizie anamnestiche, la farmacoterapia eventualmente in atto, dati obiettivi,
in particolare cardiovascolari, il comportamento dell’incremento pulsatorio e pressorio
ed i dati elettrocardiografici ai vari carichi di
lavoro. Infine viene indicato il rendimento
ergometrico teorico-effettivo in Watt, corretto per l’età, sul quale viene delineato lo schema di sport-terapia “su misura”. Si ribadisce
che la prescrizione non va estesa ad attività
diverse da quelle suggerite, ma gradite al
soggetto e si sottolinea la validità limitata nel
tempo, essendo necessario il controllo periodico degli effetti dell’allenamento.
Consenso informato: è importante da parte di un soggetto che si sottopone a visita
medica ed agli ulteriori accertamenti (specie
se invasivi e quindi rischiosi), nonché di un
consenso alla successiva prescrizione dell’esercizio fisico. Il codice di Deontologia
Medica, all’articolo 74, richiama la necessità
di una “adeguata informazione al soggetto
sugli eventuali rischi e benefici che la specifica attività sportiva può comportare”. Ai fini
pratici viene presentato un nostro modello
di dichiarazione utile per la raccolta del consenso.
Responsabilità professionale: si pone nei
confronti della valutazione diagnostica e del
giudizio d’idoneità all’esercizio fisico, nonché su eventuali ripercursioni negative del
training. I più recenti orientamenti giurisprudenziali in tema di accertamento della
responsabilità medica a titolo di colpa e di
causalità omissiva, vengono dettagliatamente discussi.
Standard organizzativi per i Centri medici: tenuto conto che la certificazione d’idoneità per lo sport agonistico è esclusivo compito dello specialista in Medicina dello sport,
mentre per le attività non agonistiche o amatoriali è possibile la certificazione da parte
di un laureato in Medicina, riteniamo che la
delicatezza dell’impegno diagnostico-pro-
84
gnostico della prescrizione sport-terapeutica, richieda la cultura specifica di uno specialista in Cardiologia e/o in Medicina dello
sport, particolarmente addestrato nei problemi della Cardiologia dello sport, essendo
la patologia cardiovascolare quella di maggiore interesse in tema di responsabilità professionale.
Viene presentata la delibera della Giunta
Regionale Campana del 15/11/2002 che
approva la dotazione strumentale minima
per le strutture di Medicina dello sport, su
parere di una commissione tecnico-consultiva, alla quale partecipammo. Si sottolinea la
prevalenza di strumentazione cardiologica,
in particolare rivolta alla valutazione funzionale del soggetto.
La valutazione funzionale caratterizzata da
una visita medica, corredata da accertamenti specialistici, “in caso di motivato sospetto
clinico”, deve valutare lo stato di salute e l’efficienza fisica del soggetto da avviare ad un
programma dosato e controllato. Sottolineamo che non si tratta di esprimere un giudizio
di idoneità cardiologica, cioè un consenso
medico ad allenarsi e partecipare a gare
richiesto dalla legge (D.M. 18/02/82). Trattasi
di un parere favorevole alla pratica di un programma di esercizio fisico dosato e controllato, inteso come sport-terapia, condiviso dal
paziente.
L’equipe da noi proposta ed operante nel
nostro Centro di Cardiologia Preventiva e
dello Sport è costituita dalle seguenti figure
professionali:
A) 2 Medici, specialisti in Cardiologia e
Medicina dello Sport, esperti di Eco-cardiografia ed ergometria in Cardiologia dello Sport
B) Laureta in Scienze motorie, specialista in
Attività Motoria Adattata e Sport-terapia
C) Biologo, specialista in Patologia clinica,
esperto di Bioenergetica Muscolare
D) Tecnico di cardiologia, esperto di
cicloergometria.
La dotazione strumentale del nostro Centro
integra quella prevista dalla Giunta regionale con:
— Ecocardiografo
— Sistema per il monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa
Marzo 2008
— Sistema per il monitoraggio elettrocardiografico secondo Holter e per lo studio dei
potenziali tardivi.
— Cicloergometro a freno elettromagnetico.
Strategie per implementare l’attività fisica: sono necessarie tecniche di sostegno per
migliorare la compliance dei soggetti da allenare, dei medici prescrittori, dei tecnici della sport-terapia specificamente formati.
Esistono responsabilità dei singoli e della
comunità sociale nel condizionare lo scarso interesse, nella civiltà industrializzata, per
l’allenamento fisico. Le motivazioni alla partecipazione ai programmi sport-terapeutici
sono molteplici: i precedenti sportivi in età
giovanile; il tipo di sport-terapia programmato ed il supporto sociale proposto; il carattere estroverso del soggetto; la stima di se
stesso e le auto motivazioni; il desiderio di
socializzare e di sentirsi meglio. Anche i più
ottimistici studi evidenziano una relativamente bassa compliance ai programmi sport-
1) Schmidt J. 75 Jahre Sportherz. Sportartz und
Sportmedicine 1974; 10:255.
2) Hanne Paparo N. The athlete’s heart: a
review. J Sports Cardiology 1997; 4: 47.
3) Consensus ANCE, ANMCO, FMSI, SIC, SIC
Sport: Protocolli cardiologici per il giudizio di
idoneità allo sport agonistico. International
Journal of Sports Cardiology 1988;5:68.
4) Consensus ANCE, ANMCO, FMSI, SIC, SIC
Sport : Protocolli cardiologici per il giudizio di
idoneità allo sport agonistico. International
Journal of Sports Cardiology 1995; 4:143.
5) Delise P, Guiducci U, Zeppilli P, D’Andrea L,
et al. “Cardiologiacal guidelines for competi-
Vol. 61, N. 1
D’ANDREA
terapeutici, sia negli adulti sedentari apparentemente sani, sia nei pazienti in riabilitazione cardiologia. Il motivo principale addotto per il drop-out è la mancanza di tempo,
anche se spesso è evidente la disponibilità di
tempo libero. Una importante variabile della compliance è l’interazione tra la personalità del partecipante ed il leader del gruppo
che si esercita o del medico prescrittore e
del tecnico supervisore del programma di
allenamento. Si sottolinea, a nostro avviso,
l’importanza della convinzione del terapeuta sulla bontà ed utilità del trattamento, che
dovrà essere disegnato su misura, per ottenere il massimi rinforzo verso lo stile di vita
attivo quando sopravviene il disagio dell’allenamento ed il paziente deve scoprire le
ricompense interne di un più attivo stile di
vita. Il miglioramento della compliance ai
programmi di sport-terapia è essenziale non
solo per il successo dei trattamenti individuali, ma anche per migliorare il rapporto
costi-benefici nei programmi comunitari 11, 12.
tive sports eligibility”. Ital Heart J. 2005; 6 (8):
661-702.
6) D’Andrea A, Cristiano A, Giacemmo A, D’Andrea L: Le causali di inidoneità cardiovascolare prima e dopo il COCIS. (abstr) In: Atti del VI
Congresso dell’Associazione Nazionale Cardiologi
Extraospedalieri. Roma: Ed Sicex,1996: 227.
7) 16th Bethesda Conference: Cardiovascular
abnormalities in the atlete: recommendations
regarding eligibility for competition. J AM Coll
Cardiol 1985; 6:1189.
8) 26th Betsheda Conference: Recommendations
for determining eligibility for competitions in
athletes with cardiovascular abnormalities. J
AM Coll Cardiol, 1994; 24:846.
9) D’Andrea L: La peculiarità dei protocolli
COCIS e confronto con l’esperienza internazionale. In: Atti del Convegno Pentasocietario
COCIS 1997. Roma: CESI, 1997: 19.
10) D’Andrea A, D’Ajello R, D’Andrea L: Linee
Guida e libertà clinica in cardiologia dello sport:
criteri di metodologia clinica e giuridica di una
pacifica coesistenza. International Journal of
Sports Cardiology 1998; 7: 5.
11) D’Andrea L., D’Andrea A. “Possiamo prescrivere al cardiopatico stabilizzato un’attività
non protetta in palestra?” Int J Sports Cardiol.
1999; 8: 173-179.
12) Guiducci U., D’Andrea L., “Prescrizione dell’esercizio fisico nel soggetto sano e nel cardiopatico: principi generali”, Consensus Task Force
Multisocietaria Med. Sport 2006; 59:209-13.
85
D’ANDREA
Questionario
Quesiti a risposta multipla
1) Quali attivita’ sportive possono essere utilizzate come sport-terapia?
a) Le specialità di tipo anaerobico lattacido
b) Le specialità di tipo anaerobico alattacido
c) Le specialità di tipo aerobico o di endurance (esatto)
d) Tutte le precedenti
2) Quali adattamenti metabolici produce l’allenamento di endurance?
a) L’aumento della colesterolemia totale
b) L’aumento dei trigliceridi
c) L’aumento del colesterolo HDL (esatto)
3) La prescrizione medica dell’esercizio fisico in prevenzione primaria e riabilitazione cardiologica, dal punto di vista medicolegale, ha:
a) Nessuna rilevanza
b) Stesse responsabilità della prescrizione
di un atto chirurgico
c) Stesse responsabilità della prescrizione
di una dieta e di un trattamento farmacologico
d) Risposte b e c (esatto)
4) Quali effetti cardiovascolari provoca la
pratica di un programma di sport-terapia?
a) Effetto bradicardizzante, anti-ipertensivo, anti-depressivo (esatto)
b) Effetto tachicardizzante
c) Effetti depressivi sul tono dell’umore
d) Nessuna delle precedenti
5) La compliance ai programmi di sport-terapia dipende:
a) Dalla intensità massimale dei carichi di
lavoro muscolare
b) Dai precedenti sportivi del soggetto
(esatto)
c) Dalla esecuzione al mattino ed alla sera
del programma di allenamento
86
6) La precrizione medica dell’esercizio fisico come sport-terapia va intesa come:
a) Giudizio d’idoneità per sport non-agonistico
b) Giudizio d’idoneità per attività sportive
di tipo agonistico
c) Un parere favorevole alla pratica di un
programma di esercizio fisico dosato e controllato, condiviso dal paziente (esatto)
7) Quali attivita’ sportive out-door possono
essere praticate dal cardiopatico stabilizzato, dopo accurata valutazione funzionale?
a) Corsa di lunga durata
b) Nuoto di fondo
c) Sci di fondo
d) Tutte le precedenti (esatto)
8) Il controllo della sicurezza del programma
di sport-terapia si attua:
a) Con il cardiofrequenzimetro
b) Con il controllo telemetrico nei primi
mesi
c) Con un Test cicloergometrico periodico
9) La scheda per la prescrizione della sportterapia devono contenere:
a) Un’accurata anamnesi, un esame obiettivo completo, esami strumentali e di laboratorio
b) Specificate il tipo e l’intensità degli esercizi, la loro durata, frequenza, progressione,
modalità di esecuzione.
c) Consenso informato
10) Quali sono gli effetti della sport-terapia
sui disturbi del ritmo cardiaco?
a) Diminuisce la vulnerabilità elettrica miocardia (esatto)
b) Aumenta la vulnerabilità elettrica miocardia
c) Aumenta il cronotropismo cardiaco
Marzo 2008
11) Quale tra gli sport sottoindicati non rientra nel gruppo “a” della classificazione
cardiologica delle specialita’ sportive del
cocis 1995 e 2003:
a) Nuoto di fondo
b) Ciclismo di fondo
c) Salto in alto (esatto)
12) È necessario il consenso informato per la
precrizione medica dell’esercizo fisico
come sport-terapia?
a) Non è necessario
b) È necessario solo per i pazienti minorenni
c) È necessario in tutti i casi (esatto)
d) È a discrezione del medico curante
13) Quali dati fornisce il test cicloergometrico?
a) Incremento pulsatorio e pressorio ai vari
carichi di lavoro
b) Risposta negativa per ischemia provocata e/o aritmie cardiache
c) Rendimento ergometrico effettivo del
soggetto, relativo all’età
Vol. 61, N. 1
D’ANDREA
14) Quali sono le controindicazioni assolute
ad un programma di sport-terapia?
a) Test cicloergomterico positivo per ischemia a bassi carichi di lavoro
b) Recente infarto del miocardio
c) Aumento del colesterolo LDL > 200 mg
d) Risposte “a” e “b” (esatto)
e) Tutte le precedenti
15) La responsabilita’ professionale nella prescrizione di un programma di sport-terapia prevede:
a) La valutazione diagnostica e del giudizio
d’idoneità del soggetto all’esercizio fisico,
nonché eventuali ripercussioni negative del
training
b) Determinare se la condotta del medico
possa esser ritenuta colposa per violazione
dei parametri della comune diligenza, prudenza e perizia
c) Determinare se la condotta del medico
possa esser ritenuta colposa per violazione
delle regole tecniche (ed i protocolli) della
scienza medica di settore.
87
MED SPORT 2008;61:89-95
I NOSTRI TEMPI DEL “PROGETTO”
SPORT-TERAPEUTICO.
ATTO I: LA SCHEDA CICLOERGOMETRICA
PER LA “PRESCRIZIONE”
L. D’ANDREA, A. D’ANDREA, P. ROMANO, V. PANETTA
Patologia Clinica, Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Napoli
Centro di Cardiologia preventiva ASL NA 1, Napoli
…“Io so bene che a questo mondo
tutto dipende da un’idea geniale
e da una ferma risoluzione”
(tratto da - “Le affinità elettive”)
J. W. GOETHE
P
er sport-terapia si intende la pratica regolare e costante di un programma di esercizio fisico, dosato e controllato in quanto a
qualità, quantità, modalità di esecuzione e
schema di allenamento, con finalità ludicoaddestrative o igienico-preventive e non competitivo-agonistiche, che risulta un mezzo
preventivo e terapeutico fisiologico, efficace e a basso costo, sulla base di dati epidemiologici, clinici e sperimentali, accolti nei
Docu-menti di Consenso di Società
Scientifiche nazionali e internazionali
(American Heart Association, American
College of Sport Medicine, Royal College of
Physician of London, World Health
Organization, Task Force multidisciplinare
italiana, ecc.).
Gli effetti positivi di un programma di allenamento inteso come sport-terapia sono caratterizzati dal miglioramento delle prestazioni
fisiche, della qualità della vita, dalla riduzione della morbilità e mortalità per malattie cardiovascolari degenerative (cardiopatia ischemica aterosclerotica, ipertensione arteriosa,
insufficienza cardiaca cronica), dalla riduzio-
Indirizzo per la richiesta di estratti: L. D’Andrea, MD, corso Europa 72, 80127 Napoli. E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
ne del rischio di malattie croniche dismetaboliche (obesità-sovrappeso, diabete di tipo
II, iperdislipidemie, osteoporosi) 1-3.
In realtà già Ippocrate (460-377 a.C.) aveva intuito l’importanza della rivoluzione dello stile di vita da sedentario ad attivo quando aveva scritto: “Tutte le parti del corpo che
hanno una funzione propria, se adoperate
con moderazione ed esercitate a compiere
gli sforzi, per i quali ognuna è predisposta,
diventano forti, ben sviluppate ed invecchiano
lentamente. Invece, se non vengono usate e
sono lasciate in ozio diventano preda di
malanni, si sviluppano male ed invecchiano precocemente”.
Gli effetti negativi della carenza di esercizio fisico (malattia ipocinetica, o civilization
induced disease) caratterizzata dalla sommazione dei più noti e importanti fattori di
rischio coronarico nello stile di vita della
società del “benessere” industriale e postindustriale erano stati espressi da Lucrezio (De
Rerum Natura, cap. 51, 1007, ca. 50 a.C) icasticamente: “In passato la fame consegnava
corpi esausti alla morte; oggi, d’altro canto la
prosperità li getta nella fossa” 4.
In un editoriale del 1984, veniva descritto
l’esercizio fisico come: “An agent with lipidlowering, antihypertensive, positive inotropic, negative chronotopic, vasodilating, diuretic, anorixegenic, weight-reducing, cathartic, hypoglycemic, tranquilizing, hypnotic
and antidepressive qualities” 5.
89
D’ANDREA
I NOSTRI TEMPI DEL “PROGETTO” SPORT-TERAPEUTICO
TABELLA I. — Il beta-blocco adrenergico fisiologico nella sport-terapia.
AZIONE CRONOTROPA NEGATIVA
↓ Frequenza cardiaca
↑ Tempi diastolici e sistolici
↓ Resistenze periferiche
↓ PAS e PAD
AZIONE DROMOTROPA NEGATIVA
↑ Tempo conduzione atrio-ventricolare
↑ Calibro dei vasi arteriosi e venosi
AZIONE BATMOTROPA NEGATIVA
↓ Vulnerabilità elettrica miocardica
↑ Effetto windkessel aortico
AZIONE INOTROPA POSITIVA
↓ Velocità di accorciamento miocardico (dP/dt)
↑ Circoli collaterali
↑ Densità dei capillari
AZIONE METABOLICA POSITIVA
↓ Richiesta miocardica di O2
↓ Doppio prodotto (FC×PA)
↑ Rapporto capillari/fibre
↑ Area di scambio capillari/fibre
↓ RISERVA CARDIACA E CORONARICA
↑ Riserva vascolare
FC: frequenza cardiaca; PAS: pressione arteriosa sistolica; PAD: pressione arteriosa diastolica.
Infine, nella relazione al I Congresso
Nazionale ANCE (Associazione Nazionale
Cardiologi Extraospedalieri) (1985) tra “Le
vocazioni della Cardiologia dello Sport”, veniva identificata anche quella preventiva, concludendo: “la prescrizione della sport-terapia intesa come esercizio fisico programmato e controllato, quale antidoto della malattia ipocinetica, dopo attenta valutazione della idoneità specifica cardiovascolare, esalta
la funzione sociale del cardiologo dello sport,
che si trova impegnato anche nei programmi
di prevenzione primaria e secondaria delle
malattie degenerative tipiche della società
industrializzata” 6.
La prescrizione sport-terapeutica:
istruzioni per l’uso
Caratteristiche
L’allenamento utile in cardiologia preventiva è quello di endurance o aerobico, che è
definito come un programma regolare e sistematico di lavoro muscolare di qualità, dinamico o isotonico, caratterizzato da contrazioni e decontrazioni ritmiche dei complessi muscolari degli arti superiori e/o inferiori,
di intensità
sottomassimale (dal 60% all’80%
.
del VO2max), di durata di almeno 1’ e prolungato fino a 3’-5’ e oltre, con modalità di
esecuzione in progressione, preceduto da
riscaldamento e interrotto gradatamente con
un periodo di raffreddamento 4.
90
Indicazioni
La lista delle indicazioni è la seguente:
1) adulto apparentemente sano sedentario;
2) disturbi funzionali cardiaci;
3) sindrome ipertensiva arteriosa;
4) obesità - sovrappeso;
5) dismetabolismo lipidico;
6) diabete mellito di tipo I e II;
7) cardiopatia ischemica stabilizzata;
8) insufficienza cardiaca cronica;
9) esiti di interventi cardiochirurgici (cardiopatie congenite, ischemiche, valvolari);
10) patologie respiratorie croniche - asma
bronchiale;
11) patologie reumatiche croniche – osteoporosi;
12) disturbi dell’alimentazione (celiachia,
anoressia, bulimia);
13) neurosi depressivo-ansiose;
14) portatori di handicap.
Effetti desiderati 4, 7, 8
L’esame critico dei dati sperimentali e clinico-epidemiologici esistenti in letteratura ci
permettono la valutazione sintetica degli adattamenti cardiovascolari e metabolici all’allenamento di endurance riportati nelle Tabelle
I, II e III.
Come risulta da dati sopra riportati, trattasi
di un presidio polivalente, con effetti multipli
Marzo 2008
D’ANDREA
TABELLA II. — Adattamenti metabolici generali nella
sport-terapia.
↓ Adesione e
aggregazione piastrinica
↑ Tolleranza glucidica
↓ Insulinemia a
digiuno e dopo OGTT
↑ Colesterolo HDL
↓ Trigliceridemia
VLDL
LDL
↑ Attività lipoprotein-lipasica
↓ Peso corporeo e IMC
OGTT: test orale di tolleranza glucidica; VLDL: very low density lipoproteins; LDL: low density lipoproteins; IMC: indice di massa corporea.
TABELLA III. — Adattamenti locali-muscolari.
↑ Volume e numero dei mitocondri
↑ Enzimi respiratori mitocondriali
↑ Deposito di glicogeno muscolare
↑ Ossidazione acidi grassi liberi (FFA)
↑ Capacità di estrazione O2 da Hb
↑ Fibre muscolari tipo I (STF)
FFA: acidi grassi liberi (free fatty acid); STF: fibre muscolari lente (slow twitch fibers); Hb: emoglobina (hemoglobin).
positivi cardiovascolari e metabolici, che migliorano la funzionalità neuro-muscolare, lo stato
di benessere psico-fisico e il tono dell’umore,
che potremmo chiamare Polyfit in analogia
alla “Polypill” proposta nel 2003 da Wald e
Law come strategia per ridurre la malattie cardiovascolari in misura maggiore dell’80% 9.
La posologia 7, 10
“La prescrizione sport-terapeutica come
allenamento di endurance ha la stessa dignità
e presenta la stessa responsabilità, anche dal
punto di vista medico-legale, di un trattamento farmacologico o chirurgico” 10. Per
rispettare le caratteristiche e la dose utile di
esercizio fisico il lavoro muscolare dovrebbe
essere dinamico o isotonico, svolto da ampi
gruppi muscolari degli arti (qualità), l’intensità di lavoro aerobico che mantiene la frequenza cardiaca media durante l’esercizio
dovrebbe aggirarsi intorno al 60-70% della
frequenza cardiaca max limitata dai sintomi
(quantità), lo schema di allenamento dovrebbe prevedere 30 minuti di esercizio per tre
volte alla settimana.
Vol. 61, N. 1
% VO2 max
↑ Attività fibrinolitica
La zona di allenamento aerobico “ideale” e la zona
di allenamento “reale” nelle attività di palestra
100
90
80
70
60
50
40
30
Zona di allenamento “reale” in palestra
Zona di allenamento “ideale”
AEROBICO
50
60
70
80
90
% frequenza cardiaca massimale
100
Figura 1. — Il muro dell’85%.
Sovradosaggio 7, 10
I pericoli del sovradosaggio sono rappresentati dal cosiddetto “muro dell’85%” (Figura
1):
— l’intensità del .lavoro ottimale è nel range del 50-70% del VO2max, equivalente al 7085% della massima frequenza cardiaca limitata dai sintomi;
— non si deve superare il margine di sicurezza dell’85%, che rappresenta la soglia
anaerobica o onset of blood lactate accumulatio in cui iniziano l’accumulo di lattato
e la scarica catecolaminica, che aumentano
il rischio aritmogeno e ischemico dell’esercizio fisico.
Controindicazioni e profili di rischio
La prescrizione della sport-terapia deve
identificare le contro-indicazioni cardiovascolari, ma anche metaboliche, osteo-articolari o neurosensoriali e i pericoli del sovradosaggio, cioè di un programma di training
mal condotto.
Il controllo medico è la base su cui viene
prescritta la sport-terapia, così come avviene
per la prescrizione di una dieta, di un farmaco, di un intervento chirurgico.
Bisogna considerare che la sport-terapia è
prescritta in prevenzione primaria e in fase IV
di riabilitazione cardiologica in pazienti accuratamente selezionati nelle fasi I e II e studiati
a fondo in fase III, in cui i test ergometrici di
controllo dei marker di ischemia hanno evidenziato la soglia ischemica, asinergie regionali di contrazione, deficit perfusionali rela-
91
D’ANDREA
TABELLA IV. — Profili di rischio: controindicazioni alto
rischio; indicazioni basso rischio.
TABELLA V. — Giunta regionale campana - Seduta
15/11/2002.
A) Alto rischio
A) — Angina instabile anche in terapia con nitrati - CHF in
classe NYHA III e IV
A) — Sindrome ischemica acuta
A) — Ipotensione arteriosa marcata
A) — Ipertensione arteriosa con valori >240/115 mmHg al
TEM
A) — Ipovolemia
A) — Aterosclerosi coronaria associata con:
A) — Obesità con BMI >40;
A) — Ipertensione arteriosa non controllata;
A) — Diabete mellito non controllato
A) — Valvulopatie di grado severo
A) — Cardiomiopatie ipertrofiche
B) Basso rischio
A) — Asintomatico, < 3 fattori di rischio coronario
A) — Ipertensione controllata (<240/115 mmHg al TEM con ritorno entro 6’ ai valori basali)
A) — CI dopo rivascolarizzazione miocardica efficace
A) — Post IMA non complicato
A) — Valvulopatia aortica o mitralica di lieve entità
A) — LVD/CHF in classe NYHA I
Approvazione dotazione strumentale minima
per le strutture di Medicina dello Sport su parere
della Commissione Tecnico Consultiva
CHF: chronic heart failure; TEM: Test ergometrico massimale;
CI: cardiopatia ischemica; LVD: left ventricula dysfunction. BMI:
body mass index; IMA: infarto miocardico acuto.
tivi, per eterogeneità di flusso e la tolleranza
minima allo sforzo.
In questi cardiopatici stabilizzati, selezionati
e sottoposti a programma dosato e controllato
di sport-terapia, il rischio da esercizio fisico,
paradossalmente, appare inferiore a quello di
sportivi non selezionati e sovrapponibili per
età e fattori di rischio 11.
Nella Tabella IV vengono proposti i profili di rischio identificati tramite i dati raccolti
in letteratura e le esperienze personali, e vengono mostrate indicazioni e controindicazioni alla sport-terapia per i soggetti cardiopatici.
Precauzioni per l’uso:
valutazione funzionale
(dove, da chi e come)
Dove
STANDARD ORGANIZZATIVI PER I CENTRI MEDICI
Tenuto conto che la certificazione d’idoneità per lo sport agonistico è esclusivo
92
Prevalenza strumentazione cardiologica:
— Lettino visite (tipo cardiologico), bilancia con altimetro, strumenti clinici di base
— Elettrocardiografo, scalino per IRI ad altezza variabile
(30, 40, 50 cm) e/o cicloergometro/treadmill
— Spirometro, tabella ottotipica, tavole Ishihara
— Metronomo, defibrillatore
IRI: indice di recupero immediato.
compito dello specialista in medicina dello
sport, mentre per le attività non agonistiche o amatoriali è possibile la certificazione da parte di un laureato in medicina, la
delicatezza dell’impegno diagnostico-prognostico della prescrizione sport-terapeutica richiede la cultura specifica di uno specialista in cardiologia e/o in medicina dello sport, particolarmente addestrato nei problemi della cardiologia dello sport, essendo
la patologia cardiovascolare quella di maggiore interesse in tema di responsabilità
professionale 12.
La delibera della Giunta Regionale
Campana del 15/11/2002 qui presentata
approva la dotazione strumentale minima
per le strutture di medicina dello sport, su
parere di una commissione tecnico-consultiva. Si sottolinea la prevalenza di strumentazione cardiologica, in particolare rivolta alla
valutazione funzionale del soggetto.
Da chi?
La valutazione funzionale caratterizzata da
una visita medica, corredata da accertamenti specialistici, “in caso di motivato sospetto
clinico”, deve valutare lo stato di salute e l’efficienza fisica del soggetto da avviare a un
programma dosato e controllato. È da sottolineare il fatto che non si tratta di esprimere
un giudizio di idoneità cardiologica, cioè un
consenso medico ad allenarsi e partecipare a
gare come richiesto dalla legge (D.M.
18/02/82), ma bensì di un parere favorevole
alla pratica di un programma di esercizio fisi-
Marzo 2008
D’ANDREA
SCHEDA CICLOERGOMETRICA
PER SPORT-TERAPIA
NAPOLI
Nome
Cognome
Indirizzo
Età
Anni
Altezza
cm
Peso
Kg
BMI
Motivo dell’ergometria:
Medicamenti in uso:Beta-bloccanti SI/NO; Diuretici: SI/NO; ACE inib: SI/NO; Digitale: SI/NO; A.R.A.: SI/NO
Antiaggregatori: SI/NO; Psicofarmaci: SI/NO
Fr. cardiaca max (200 - età):
Rendimentom teorico max: Peso kg
Peso kg
x3 (maschi) = watt
2.5 (femmine) = watt
Corretto per età (-10% ogni decade dopo 30 anni) = watt
Nei bambini e giovani (fino a 30 anni): 3 - 3.5 watt/kg = watt
Rendimento effettivo: watt
=
Valore effettivo - valore teorico =
watt/kg
watt
% del valore teorico
- RISULTATI Carico
Polso (b.p.m.)
Pr. art. (mmHg)
Carico
Polso (b.p.m.)
Pr. art. (mmHg)
Riposo
25 watt
50 watt
75 watt
100 watt
125 watt
150 watt
Recupero in
minuti
Ecg a riposo
Ecg dopo sforzo
Considerazioni: test ergometrico
Rendimento effettivo =
175 watt
200 watt
225 watt
250 watt
275 watt
300 watt
Polso =
b.p,m,;
P.A. =
mmHg
PROGRAMMA DI SPORT-TERAPIA
In-door:
Cicloergometria Tappeto rotante Ginnastica respiratoria e calistenica
Out-door: Jogging Walking Marcia in pianura Ciclismo in pianura in salita
Nuoto in fondo in piscina protetta Sci di fondo Voga longa
CONSENSO INFORMATO
Il sottoscritto
consente di sottoporsi all’accertamento proposto.
Dichiara altresi di essere stato pienamente ed esaurientemente informato sulle motivazioni che inducono
a praticare il suddetto acertamento, sulle finalità conoscitive che, a mezzo di esso, sono perseguibili ed infine
sulla natura dei rischi che possono verificarsi durante la effettuazione o in conseguenza di esso.
(firma leggibile)
Figura 2. — Scheda cicolergometrica per sport-terapia.
Vol. 61, N. 1
93
D’ANDREA
co dosato e controllato, inteso come sportterapia, condiviso dal paziente.
L’equipe proposta e operante nel Centro di
Cardiologia Preventiva e dello Sport di Napoli
è costituita dalle seguenti figure professionali:
A) 2 medici, specialisti in cardiologia e
medicina dello Sport, esperti di ecocardiografia e ergometria in cardiologia dello sport;
B) 1 laureata in scienze motorie, specialista in attività motoria adattata e sport-terapia;
C) 1 biologo, specialista in patologia clinica, esperto di bioenergentica muscolare;
D) 1 tecnico di cardiologia, esperto di
cicloergometria.
La dotazione strumentale del Centro è quella prevista dalla Tabella VI integrata da:
— ecocardiografo;
— sistema per il monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa;
— sistema per il monitoraggio elettrocardiografico secondo Holter e per lo studio dei
potenziali tardivi;
— cicloergometro a freno elettromagnetico.
Come?
Nella Figura 2 viene presentata la scheda
cicloergometrica elaborata in un ventennio e
perfezionata dal 2000 con l’inserimento del
programma di sport-terapia e del consenso
informato. La cicloergometria è la metodica
ergometrica alla quale siamo stati educati e
formati, è la più diffusa in Europa, con dati di
riferimento “classici” per la popolazione sportiva. È una metodica pratica, economica, che
consente una buona registrazione dei tracciati elettrocardiografici e una misurazione
estremamente facile dei valori pressori arteriosi.
La scheda proposta comprende: notizie
anamnestiche, la farmaco-terapia eventualmente in atto, i dati obiettivi, in particolare
cardiovascolari, il comportamento dell’incremento pulsatorio e pressorio e i dati elettrocardiografici ai vari carichi di lavoro. Infine,
viene indicato il rendimento ergometrico teo-
94
rico-effettivo in Watt, corretto per l’età, sul
quale viene delineato lo schema di sportterapia “su misura”. Si ribadisce che la prescrizione non va estesa ad attività diverse da
quelle suggerite, ma gradite al soggetto, e si
sottolinea la validità limitata nel tempo, essendo necessario il controllo periodico degli
effetti dell’allenamento.
Nella scheda è inserito il programma di
sport-terapia indoor e outdoor proposto, che
sarà dettagliatamente ritagliato su misura dal
tecnico sport-terapeuta, utilizzando i dati
antropometrici, cardiologici e funzionali raccolti.
È previsto, infine, il consenso informato
da parte del soggetto che si sottopone a
visita medica e agli ulteriori accertamenti,
nonché un consenso alla successiva prescrizione dell’esercizio fisico nel rispetto
delle vigenti norme giurisprudenziali e del
Codice di Deontologia Medica che, all’articolo 74, richiama la necessità di una “adeguata informazione al soggetto sugli eventuali rischi e benefici che la specifica attività
sportiva può comportare”, sottolineando il
ruolo, fondamentale, che assume il colloquio chiaro ed esaustivo per ottenere la
massima compliance da parte del soggetto
e quindi il successo del progetto sport-terapeutico.
Bibliografia
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fisico nel soggetto sano e nel cardiopatico: principi
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Prevention, National Centers for Chronic Disease
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Marzo 2008
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Vol. 61, N. 1
D’ANDREA
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95
MED SPORT 2008;61:97-103
HAbiBI TEST: GUIDA ALLA SOMMINISTRAZIONE E
VALUTAZIONE DI EFFICACIA DEL “PROGETTO”
SPORT-TERAPEUTICO
P. ROMANO, L. D’ANDREA, A. D’ANDREA, V. PANETTA
Centro di Cardiologia Preventiva ASL NA 1
Cattedra di Patologia Clinica , Università degli Studi Federico II, Napoli
…. Grigia, amico mio, è la Teoria e d’ un
bel verde l’aureo albero della Vita…
La figura professionale dell’operatore
sport-terapeuta
J. W. Goethe “FAUST” - Parte Prima.
N
ella realizzazione di un progetto sportterapeutico si identificano quattro tempi (prescrizione - somministrazione - controllo di efficacia - sostegno della compliance) caratterizzati da un “diverso” impegno nella collegiale collaborazione tra le
due anime degli operatori che costituiscono l’equipe da noi identificata come modello gestionale ottimale ed operante nel nostro
Centro di Cardiologia Preventiva e dello
Sport 1.
La prescrizione sport-terapeutica ha la stessa dignità e presenta le stesse responsabilità
di un trattameto farmacologico, dietetico o
chirurgico e resta compito dell’anima medico-diagnostica, esperta di fisiologia delle prestazioni massimali e sottomassimali, di
Cardiologia clinica e dello sport, di Medicina
legale 2-4.
La somministrazione impegna l’anima tecnico-operativa esperta di tecniche dell’allenamento, tecniche di sostegno della compliance, di valutazione funzionale e biomeccanica dei gesti motori e resta compito, quindi, di una nuova figura professionale: il tecnico sport-terapeuta 5.
Indirizzo per la richiesta di estratti: Prof. Luigi D’Andrea,
Corso Europa 72, 80127 Napoli.
Vol. 61, N. 1
La medicina tradizionale ed il Sistema
Sanitario sono orientati a gestire i problemi di
“malattia” impegnando un “ esercito” di professionisti e “notevoli” risorse socio-economiche.
Il modello del “benessere” si basa sulla
prevenzione e riduzione dei fattori di rischio
e sulla riabilitazione in fase IV, sul territorio,
delle patologie cronico-degenerative cardiovascolari, metaboliche, neurologiche, reumatiche; esso impone attenzione, abilità e
conoscenza del singolo cittadino educato ed
assistito da un professionista della “cultura
del benessere”.
Il tecnico sport-terapeuta si inserisce nel
pianeta delle professioni sanitarie come custode del benessere psicofisico e sociale individuale, contribuendo al continuum della salute, frenando la discesa verso la malattia e l’inabilità e rappresenta la realizzazione, come
somministratore del farmaco “allenamento
di endurance”, nella pratica preventiva e riabilitativa cardiologica, del messaggio culturale
costruito dalla Task Force multidisciplinare
E.P.I. Card 5, 6.
Per realizzare il concetto di sport-terapia
come “sport-benessere” occorre superare la
frattura tra istruttori sportivi e fisioterapisti;
infatti tra Sport e Riabilitazione Motoria intercorre uno spazio, un vuoto che va occupato
da questa nuova figura professionale “il tecnico
sport-terapeuta” che si rivolge alla specifica e
97
ROMANO
HAbiBI TEST: GUIDA ALLA SOMMINISTRAZIONE E VALUTAZIONE DI EFFICACIA DEL “PROGETTO”
TABELLA I. — Lista delle indicazioni.
Adulto apparentemente sano sedentario
Disturbi funzionali cardiaci
Obesità - sovrappeso
Sindrome ipertensiva arteriosa
Dismetabolismo lipidico
Cardiopatia ischemica stabilizzata
Diabete mellito tipo II e I
Insufficienza cardiaca cronica
Osteoporosi - reumatismo cronico
Esiti di interventi cardiochirurgici
Disturbi dell’alimentazione
(cardiopatie congenite - ischemiche - valvolari)
(celiachia, anoressia, bulimia)
Neurosi depressivo - ansiose
diversificata popolazione identificata nella lista
delle indicazioni riportata in Tabella I.
Il tecnico sport-terapeuta:
— Esamina i dati costituzionali e funzionali
e stabilisce la frequenza cardiaca allenante
— Esplora le motivazioni ed eventuali precedenti sportivi del soggetto ed inventa tecniche di sostegno della compliance
— Disegna un progetto sport-terapeutico
elaborando uno schema di somministrazione
“su misura”: “tailored therapy”, comprendente attività in-door e out-door, precisando
i tempi, le successioni e le caratteristiche dei
carichi di lavoro.
Appare evidente la necessità della conoscenza approfondita della patologia trattata,
della influenza dei farmaci assunti sulla
performance, delle caratteristiche specifiche
della varietà degli esercizi ginnici somministrati, dei pericoli del sovradosaggio.
L’insieme di queste conoscenze fa parte del
curriculum formativo dello specialista in attività Motoria preventiva ed adattata.
Schemi generali di somministrazione e
istruzioni per l’uso
Il programma di sport-terapia comprende
attività in-door, che possono essere praticate
in “palestre protette”in Centri di riabilitazione
motoria specificatamente attrezzate di Enti
pubblici e privati o nel futuro dei Distretti
Sanitari, ed attività out-door (nei parchi, piste
ciclabili, campi da golf, piscine, centri sportvi…) nelle quali il contatto con la natura comporta una maggiore aderenza alla compliance.
I vantaggi dell’indoor sono:
— Situazione climatica ottimale
— Reperibilità delle attrezzature con con-
98
seguente massimalizzazione del controllo ed
esecuzione del movimento
— Socializzazione anche se si svolge un
lavoro individuale
Gli svantaggi:
— Non sufficiente stimolazione dei recettori sensoriali visivi, uditivi, olfattivi che possono agire direttamente sul tono dell’umore
del soggetto.
L’optimum sarebbe la fusione dei due programmi con posiibilità di gestire orari, giorni ed esigenze di lavoro, con sedute bi-trisettimanali di outdoor e due sedute settimanali in indoor, per migliorare il tono muscolare ed equilibrare il rapporto forza/resistenza sempre in base alle esigenze, motivazioni,
e patologie da trattare.
L’assistenza dello sport-terapeuta varia in
relazione alla delicatezza dello schema di
somministrazione, al bilancio dei fattori di
rischio, alla patologia da trattare. Lo sportterapeuta può intervenire con una frequenza
assidua nelle prime tre/quattro settimane, al
fine di educare il paziente all’utilizzo del cardiofrequenzimetro, alla memorizzazione dei
ritmi idonei ed alla corretta esecuzione dei
gesti motori, all’autocontrollo della frequenza cardiaca ed autopercezione dello sforzo
(scala di Borg) 2-4.
A) Programma in-door
Il programma in-door è caratterizzato da
esercizio fisico graduale, basato soprattutto su
attività di tipo aerobico sottomassimale, con
lo scopo di ottenere adattamenti cardiovascolari e metabolici “personalizzati” al caso:
cyclette, tapis-roulant, ginnastica calistenica,
corpo libero, stepper, danza-terapia, streatching, ginnastica respiratoria.
È opportuno chiarire che:
Marzo 2008
ROMANO
TABELLA II. — Programma sport-terapeutico.
Frequenza cardiaca allenante = …………. b.p.m.
(Es. F.C. max al cicloergometro = 130 b.p.m.; 50% = 65 b.p.m.; 80% = 104 b.p.m.; 70% = 91 b.p.m.; 85% = 111 b.p.m.)
Programma in-door
“Personalizzare” il programma sec. F. C. allenante utilizzando:
— Cyclette, Tapis roulant, Remergometro
— Ginnastica calistenica - corpo libero - streatching
— Stepper - danza terapia
— Ginnastica respiratoria
Programma outdoor
Velocità
Walking
Marcia in pianura7’30” - 12’30”/km
Jogging
Ciclismo in pianura, in salita
7’30” - 10’30”/km
20 min/die
6’30” - 8’30”/km
25 km/h in piano;
8-18 km/h in salita
2’30’’ – 3’/ 100 m
7-15 km/h
6’/km
(18-20 palate/min.)
Nuoto di fondo, in piscine protette
Sci di fondo
Voga longa
— Un programma di lavoro per 5 min.
costanti ogni giorno produce già effetti misurabili in laboratorio di ergometria;
— Se si desiderano adattamenti cardiorespiratori sono necessari almeno 10 min. di
esercizio fisico ogni giorno;
— Per gli dattamentii metabolici sono
necessari 30-40 min. al giorno;
— In particolare, per aumentare la concentrazione plasmatici di colesterolo HDL è
necessario un allenamento aerobico che
preveda un dispendio energetico notevole e
prolungato: da 1000 a 4500 calorie alla settimana o pari a 10 miglia corse per settimana
e protratte per almeno 9 mesi. 7-9
B) Programma out-door
Le attività sportive di resistenza utilizzabili come sport-terapia sono indicate
nellaTabella II. Esse comprendono le specialità sportive (corsa in piano dagli 800 m in
su, corsa campestre. marcia, ciclismo e sci
di fondo, canottaggio - voga longa e nuoto di
fondo) che nella nostra classificazione cardiologica degli sport rientrano in quelli a
notevole impegno cardiovascolare, in cui si
realizzano adattamenti cardiovascolari tipici
caratterizzati da un aumento della riserva
miocardica, coronarica e vascolare e complessi adattamenti metabolici locali muscolari
Vol. 61, N. 1
Durata
Frequenza
settimanale
3-4 volte
40 min/die
3-4 volte
30 min/die
40 min/die
40 min/die
3-4 volte
3-4 volte
3-4 volte
e generali cd infine adattamenti neurovegetativi caratterizzati da una “ipervagotonia relativa” che realizza, a nostro avviso, un betablocco adrenergico di tipo fisiologico.
Le caratteristiche del programma di allenamento suggerite in tabella (velocità, durata,
frequenza settimanale) sono desunte dallo
studio della quantità di lavoro mediamente
svolta da soggetti di età uguale o superiore a
40 anni che praticano lo sport amatoriale. 10
Le attività dinamiche ad impegno
cardiocircolatorio intermittente,
le attività statiche di potenza:
motivi di riflessione
È necessario esprimere un parere equilibrato e ponderato sulla utilità ed opportunità di somministrare attività di tipo dinamico ad impegno cardio-circolatorio intermittente od attività statiche di “potenza” nella
prevenzione e riabilitazione sul territorio in
cardiologia.
Le attività “intermittenti” (tennis, tennis da
tavolo, calcio, calcio a cinque, pallavolo, pallacanestro, danza/hip hop) sono caratterizzate
da impegno metabolico aerobico-anaerobico
alternato e da “gesti sportivi” complessi che
richiedono tecnica adeguata.
99
ROMANO
Diventa, pertanto, difficile “ dosare” gli
effetti benefici, evitando la componente “agonistica” (lavoro massimale e sovramassimale
sopra al muro dell’85%) che espone a rischio
emodinamico ed aritmologico.
Le attività “statiche” di “potenza” sono
caratterizzate da impegno prevalente di tipo
“pressorio” (sollevamento pesi, body-building) possono avere effetti benefici sull’apparato cardiovascolare se particate con carichi modesti o nulli e con molte ripetizioni, ma
comunque, non possono essere considerate
di prima scelta nell’ambito della prevenzione
e riabilitazione cardiologica. 11, 12
Nelle attività di palestra è necessario migliorare il fattore neuro-muscolare dell’efficienza
fisica: forza e tono muscolare; diventa, pertanto, necessario, associare ai programmi
classici di attività di endurance un programma “dolce” di attività isometriche.
Tale programma prevede:
— Attività isotoniche con carichi che provocano uno sviluppo di forza sempre inferiore ad un terzo (33-35%) della massima
contrazione muscolare con aumento della
F.C. sempre inferiore al 70% della F.C. max
limitata dai sintomi
— Gli esercizi di bassa intensità sono caratterizzati da numerose ripetizioni (superiore a
10-12) con tempi di recupero lunghi (2, 3
min. tra le seduta)
— Le macchine devono essere fornite di
sistemi facilitanti e dotati di capacità di variazione dei carichi inferiori a 2,5 kig, in modo
da garantire la progressione del lavoro e gli
intervalli di tempo. 11,12
Le schede di somministrazione iniziale
e di controllo periodico (HAbiBI TEST)
Abbiamo elaborato un test (HAbiBI TEST=
Heart Ability Best Index) di facile e pratica
attuazione in grado di misurare, all’inizio e nel
corso di un programma di sport – terapia,
effettuato sul territorio, i diversi parametri
che caratterizzano la capacità funzionale di un
soggetto sedentario o affetto da patologia
cronica degenerativa e di valutare l’efficacia
della somministrazione sport-terapeutica.
L’ HAbiBI TEST prende in esame i seguen-
100
ti parametri: B.M.I., la forza degli arti superiori
e di quelli inferiori, la flessibilità della metà
superiore ed inferiore del corpo, la resistenza allo sforzo dinamico, l’autonomia, l’agilità ed il dinamismo; dati funzionali respiratori (F.V.C. e M.V.V.), parametri funzionali
cardiovascolari (Dati cicloergometrici, Step
Test con valutazione dell’I.R.I. e performance al Test del cammino).
In particolare l’HAbiBI Test è articolato in
due parti. La prima parte disegna il profilo
generale, biochimico-funzionale e biomeccanico-psicologico del soggetto (Figura 1).
Nel profilo generale vengono descritti oltre
ai dati anagrafici del paziente (Nome,
Cognome, sesso, età) i seguenti parametri:
1) Peso corporeo (kg) e altezza (m) misurabile con una bilancia - altimetro
2) Misure di massa corporea (BMI): derivate dalla formula peso corporeo (kg) / altezza (m)2.
3) Abitudine al fumo; 4) Dieta; 5) Farmaci
in uso.
Il profilo biochimico caratterizza i dati del
metabolismo glico-lipidico, di funzionalità
renale, i test reumatici, gli ormoni tiroidei,
gli elettroliti del siero.
Il profilo funzionale indica i dati di funzionalità respiratoria, i dati del test cicloergometrico che permetteranno la valutazione
della frequenza cardiaca allenante (target
heart rate).
La valutazione dei parametri biomeccanici e psicologici della qualità di vita permette
di tracciare il profilo neuro-muscolare e psicologico utili per la personalizzazione della
somministrazione sport-terapeutica.(13-16)
La prima parte verrà somministrata all’inizio del programma e dopo un anno di aderenza alla prescrizione e somministrazione,
comprendendo un test cicloergometrico.
Nella seconda parte sono elencati gli strumenti richiesti (di facile reperibilità ed uso),
ed i 10 parametri da misurare (Figura 2):
1) B.M.I.: (kg) / (m)2,
2) F.V.C. e M.V.V.
3) Flessibilità degli arti superiori: minima
distanza (cm), tra le estremità delle dita delle mani portate dietro la schiena.
4) Flessibilità degli arti inferiori: distanza, in
cm, tra l’estremità delle dita della mano e la
Marzo 2008
PROFILO GENERALE
Data: ..................................
Nome e Cognome:________________________________________
Peso (Kg):_______________
Abitudine al fumo: SI / NO;
ROMANO
anni:____________
Altezza (m):______________
Dieta: normocalorica
ipocalorica
B.M.I.
(Kg/m2
M/ F
):____________
ipercalorica
Farmaci in uso: Beta-bloccanti SI/No; Diuretici SI/NO; ACE inibitori SI/NO; A.R.A. SI/NO;
Antiaggreganti SI/NO; Statine SI/NO; Psicofarmaci SI/NO; Altro:_______________________
PROFILO BIOCHIMICO
Glicemia (mg%) :_________; Azotemia (mg%): _______________ ; Creatininemia (mg%): ____________;
Colesterolemia totale (mg%): ________; HDL totali (mg%) :____________; LDL totali (mg%) :_________;
Test reumatici:____________ ;
Ormoni tiroidei:_____________ ;
Elettroliti (Na/ K): _________________
PROFILO FUNZIONALE
Spirometria: F.V.C. __________; FEV1 ___________; FEV1% __________; MVV ___________
Test cicloergometrico in data .........................................
Rendimento teorico massimo:____________ Watt, corretto per l’età:___________Watt
Rendimento effettivo:____________Watt ; Watt/Kg:_______________
Valore effettivo – Valore teorico: ________________
Watt; ______________ % del valore teorico
Recupero in ____________ minuti
Ecg a riposo: ______________________________________________________________________________
Ecg dopo sforzo: ___________________________________________________________________________
A) F.C. basale = ____________________________
B) F.C. max (200 – età'e0) = __________________
C) F.C. apice dello sforzo = __________________
D) F.C. allenante (70-80% di C) = ______________
A) Press. Art. basale = ___________________
B) Press. Art. apice sforzo = ______________
C) Press. Art. nel recupero = ______________
Valutazione dei parametri biomeccanici e psicologici della Qualità di Vita:
• Tono, Trofismo e forza muscolare: Normale SI/NO
• Motilità articolare: Normale SI/NO
• Respirazione: diaframmatica /intercostale
• Hamilton Anxiety Scale (da 0 a >18): ______________________________________________________
• Minnesota Living with Heart failure Questionnare (da 0 a 105):__________________________________
Note:_____________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Figura 1. — HabiBI Test (Heart Ability Best Index) (Parte I).
punta del piede omolaterale, a gamba estesa, del paziente seduto su di una sedia.
5) Forza bicipite: numero di flesso-estensioni dell’arto superiore che solleva un manubrio del peso di 2 kg per i maschi e di 1 kg
per le femmine, a paziente seduto, in 30
secondi.
Vol. 61, N. 1
6) Capacità ad alzarsi da posizione seduta
7) Capacità ad alzarsi da posizione supina:
(alzata dal letto): tempo (secondi) impiegato
dal paziente a passare dalla posizione clinostatica alla posizione in piedi.
8) Velocità ad alzarsi e camminare: tempo
(secondi) impiegato ad alzarsi da una sedia,
101
ROMANO
Strumentazione richiesta:
• Bilancia
• Altimetro
• Metro, goniometro e cronometro
• Gradino alto 30-50 cm o stepper
• Spirometro
• Cardiofrequenzimetro
• Dinamometro o pesi.
DATA ............................
PARAMETRI MISURABILI
PUNTEGGIO
1) B.M.I. (kg/m 2):__________________________________
2) F.V.C. e M.V.V. :_______________________________
3) Stretch arti superiori: _____________________________
4) Stretch arti inferiori:______________________________
5) Forza bicipite: __________________________________
6) Capacità ad alzarsi da posizione seduta: ______________
7) Capacità ad alzarsi da posizione supina: ______________
8) Velocità ad alzarsi e camminare: ____________________
9) Frequenza cardiaca a riposo: _______________________
10) Test di Performance:
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
a) Step Test con gradino di 30-50 cm (F.C. dopo 3 min.
e recupero= I.R.I.= F.C. tra 60” e 90” dopo sforzo)
b) Test del Cammino (6 min. Corridor Test o 6 min.
di percorso “variabile” o di “fantasia”) nei soggetti
con bassi valori dai punti 3 ad 8.
___________________
___________________
Tabelle assegnazione punti (punteggio max: 50)
B.M.I.
F.V.C. e M.V.V.
20-25
5
Valori funzionali respiratori
nei limiti della norma
5
<20
25-30
3
Modesta riduzione dei valori
statici e/o dinamici
3
1
Severa riduzione dei valori
statici e/o dinamici
1
>30
F.C. a riposo
Forza del bicipite; capacità ad alzarsi da posizione seduta o supina; velocità ad alzarsi
e camminare; Strech arti superiori e inferiori
Valori I.R.I.
Normale
5
Ridotta del 30%
3
Ridotta del 50%
1
Test del cammino (m)
<60
5
<50
5
da 300 a 500 o >500
5
da 60 a 80
3
da 50 a 65
3
da 100 a 300
3
da 80 a 100
1
>65
1
>100
1
Figura 2. — HAbiBI Test (Heart Ability Best Index) (Parte II).
percorrere un tragitto rettilineo, in piano, di
2,5 metri, girare intorno ad un birillo e ritornare alla sedia.
9) Frequenza cardiaca a riposo
10) Test di Performance: Step Test, Test
del cammino dei 6 minuti: numero di metri
102
percorsi in un tragitto rettilineo, in piano, in
6 minuti.
Ad ognuno dei parametri è possibile attribuire un punteggio variabile da 1 a 5, con un
totale massimo di 50 ed i criteri di assegnazione del punteggio sono riportati nelle tabel-
Marzo 2008
le relative ad ogni parametro, nella tabella
assegnazione punti.
Il test proposto (HabiBI TEST= Heart Ability
Best Index) è di facile e pratica attuazione, in
grado di misurare all’inizio e nel corso di un
programma di sport – terapia, effettuato sul
territorio, i diversi parametri che caratterizzano la capacità funzionale di un soggetto
sedentario o affetto da patologia cronica
degenerativa e di valutare l’efficacia e la compliance al progetto sport – terapeutico, ad 1
mese, 3 mesi, 6 mesi ed 1 anno dall’inizio
del programma, con controllo cicloergometrico solo annuale.
Gli strumenti più comunemente usati in
riabilitazione cardiologica, in ambiente di
Bibliografia
1) D’Andrea L, D’Andrea A, Romano P, Panetta
V. “ The right times of sport-therapeutical programme: cycloergometric schedule for “prescription”” J Sports Cardiol. in press 2007.
2) Guiducci U, D’Andrea L. “Prescrizione dell’esercizio fisico nel soggetto sano e nel cardiopatico: principi generali.” Consensus Task
Force Multisocietaria Med Sport 2006;59:209-13.
3) D’Andrea L, D’Andrea A. “Possiamo prescrivere al cardiopatico stabilizzato un’attività non
protetta in palestra?” Int J Sports Cardiol
1998:173-9.
4) American College of Sports Medicine
(A.C.S.M.) “A.C.S.M.’s Guidelines for Exercise
Testing and Prescription- Baltimore, MD:
Williams and Wilkins 1995.
5) D’Andrea L, Romano P, Orecchio O, Orefice
G et al. “Progetto “Tecnico sport-terapeuta””.
Fondazione IDIS – Città della Scienza, Napoli.
Elaborato e discusso: 18 Novembre 2004.
6) Consensus Task Force Multidisciplinare FSMI –
SIC Sport - ANCE - ANMCO - GICR-- SIC. Ed. AIM
– MGR – AIM Group – Roma 2006, pag 29-34.
Vol. 61, N. 1
ROMANO
ricovero ospedaliero, prendono fondamentalmente in considerazione soltanto la capacità aerobica (capacità lavorativa al test ergometrico od al test cardio-polmonare).17 Esiste
la necessità di valutare l’efficacia e l’efficienza di un programma sport-terapeutico, svolto in ambiente extra-ospedaliero (a domicilio, all’aperto, in palestre protette) con attrezzature semplici, facilmente reperibili, eseguito da personale medico o dal tecnico
sport-terapeuta.18
I criteri di assegnazione del punteggio sono
desunti da una serie di esperienze iniziali, che
ci proponiamo di verificare ed arricchire ulteriormente in futuro, con l’elaborazione statistica
dei dati progressivamente raccolti.
7) D’Andrea L, D’Andrea A. “Drugs and sporttherapy togheter against dislipidemia” Ital J
Practice Cardiol 2005;3:29-34.
8) Brian J. Sharkey “Phisiology of fitness- Third
edition Human Kinetics Books (IC) USA 1990.
9) Romano P, D’Andrea L. “Il caso del morbo
celiaco: quanti e quali vantaggi dalla sport-terapia” Atti V° Congresso Mediterraneo di
Medicina dello Sport - Favignana “Nuove acquisizioni cliniche e riabilitative nello sportivo” 1821 Maggio 2006 Ed. S.M.M.S, Trapani 2006, pag.
103-9.
10) D’Andrea L “La prescrizione sport-terapeutica per la qualità di vita del cardiopatico ischemico”. Int J Sports Cardiol 1993;2:
201-4.
11) Delise P, Guiducci U, Zeppilli P, D’Andrea
L, Proto C, Bettini R et al. “Cardiological guidelines for competitive sports eligibility”. Ital Heart
J 2005;6:661-702.
12) Wenger MK, Froelicher ES, Smith LK et al.
Cardìac Rehabilitation- Clinical Practice
Guidelines n0 17. Rockville MD: US Department
of Health and Human Services, Public Health
Service Agency for Health Care Policy and
Research and the National Hearth, Lung and
Blood Institute 1995.
13) Hamilton, M. The assessment of anxiety
states by rating, Hamilton Anxiety Scale. British
J Med Psychol 1959;32:50-5.
14) Rector T, Kubo S, Cohn J. Patient self-assessment of their heart failure 2: Content, reliability and validity of a new measure, the Minnesota
Living with Heart Failure questionnaire. Heart
Fail 1987:198-209.
15) D’Andrea L, D’Andrea A. “Diagnosis and
treatment of congestive heart failure: models
of ambulatory management”. Ital J Practice
Cardiol 2004;1:28-32.
V. Exercise prescription in Cardiology (E.P.I.Card)
as sport-therapy: from “intuition” to territorial
“reality”. Ital J Practice Cardiol 2007:1:60-8.
17) Ades PA. Cardiac rehabilitation and secondary prevention of coronary heart disease. N
Engl J Med 2001;345:892-902.
18) Arthur HM, Smith KM, Kodis J et al. A controlled trial of hospital versus home based exercise in cardiac patients. Med Sci Sports Exerc
2002;34:1544 -50.
103
MED SPORT 2008;61:105-9
ALLA RICERCA DELLA “PERFETTA” COMPLIANCE:
UN MODELLO OTTIMALE DI GESTIONE DEL
PROGRAMMA SPORT-TERAPEUTICO
L. D’ANDREA, A. D’ANDREA, P. ROMANO, V. PANETTA
Cattedra di Patologia Clinica
Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Napoli
Centro di Cardiologia Preventiva
ASL Na1, Napoli
U
no dei più rilevanti problemi pratici che si
incontrano nella programmazione sport-terapeutica in un adulto sedentario o in un cardiopatico stabilizzato e con anamnesi negativa per
attività sportiva praticata in giovane età, è quello
di ottenere il consenso e la complicità o compliance alla prescritta rivoluzione del suo stile di
vita 1-3.
Lo scarso interesse della civiltà industrializzata
per l’allenamento fisico dipende sia dai singoli
sia dalla comunità sociale. Si riscontrano molteplici motivazioni per riprendere, o cominciare,
un programma di sport-terapeutico, come indicato in Tabella I.Anche gli studi più ottimistici,
però, evidenziano una compliance relativamente
bassa ai programmi sport-terapeutici, sia negli
adulti sedentari apparentemente sani che nei
cardio-pazienti in corso di riabilitazione cardiologia. La percentuale di compliance varia dal 47%
al 60% nel primo gruppo e dal 13% al 82% nel
secondo (Tabella II).
Il motivo principale addotto per il drop-out è
la “mancanza di tempo”, anche se spesso è evidente che il soggetto dispone di tempo libero.
Un’importante variabile della compliance è l’interazione tra la personalità del partecipante e il
leader del gruppo, o del medico prescrittore e
supervisore del programma di allenamento. È,
inoltre, importante la convinzione del terapeuta
nella bontà e utilità del trattamento proposto,
che dovrà essere disegnato al fine di ottenere il
massimo rinforzo dello stile di vita attivo. Quando
sopravviene il disagio per l’allenamento il
paziente deve, infatti, avere un riscontro positivo dal nuovo stile di vita.
Address reprint requests to: L. D’Andrea, MD, corso Europa
72, 80127 Napoli. E-mail: [email protected]
Vol. 61, N. 1
D’altro lato il miglioramento della compliance
è utile non solo per il successo dei trattamenti
individuali, ma anche per migliorare il rapporto
costi/benefici nei programmi comunitari. Infatti,
l’incremento dell’attività fisica ha un impatto positivo sul costo delle cure mediche (sia per le
malattie acute che per le croniche degenerative
cardiovascolari e geriatriche) e i calcoli del
risparmio si basano su una percentuale di partecipazione ai programmi di allenamento del
20%, percentuale che dovrebbe aumentare con
più efficaci tecniche di reclutamento e con una
migliore tecnica di sostegno della compliance
all’esercizio fisico.
La più importante variabile della compliance
è l’interazione tra la personalità del partecipante
e il leader del gruppo, in particolare del medico
prescrittore e del tecnico somministratore del
programma di allenamento.
Deve essere sottolineata l’importanza della
“convinzione” del terapeuta sulla bontà e utilità
del trattamento, che deve essere disegnato su
misura (tailored sport-therapy) per ottenere il
massimo rinforzo verso lo stile di vita attivo.
Quando sopravviene il disagio per l’allenamento
il paziente deve, infatti, avere un riscontro positivo dal nuovo stile di vita 1-5.
TABELLA I. — Motivazioni alla partecipazione a un programma sport-terapeutico.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Precedenti sportivi in età giovanile
Carattere del soggetto
Autostima
Automotivazioni
Desiderio di socializzare
Desiderio di sentirsi meglio
Tipo di sport-terapia e di supporto sociale proposto
105
D’ANDREA
ALLA RICERCA DELLA “PERFETTA” COMPLIANCE
TABELLA II. — Compliance ai programmi di esercizio fisico.
Compliance ai programmi di esercizio fisico
Dati in letteratura
Compliance
(%)
N. soggetti
Durata osservazione
(mesi)
Adulti apparentemente sani
(1969) Mann et al.
(1971) Massie and Shepard
(1973) Taylor et al.
(1977) Oldridge
(1981) Cox et al.
(1984) Morgan et al.
(1984) Ward and Morgan
106
50
209
99
431
535
76
6
7
18
18
6
20
8
59
47
50
50
50
50-60
54
Pazienti in riabilitazione cardiologica
(1968) Gottheiner
(1968) Hellerstein
(1972) Kentala
(1974) Nye and Poulsen
(1975) Wihelmensen et al.
(1976) Bruce et al.
(1978) Oldridge et al.
(1981) Shepard et al.
548
254
77
130
112
471
163
610
36
36
12
60
24
22
12
36
60
75
13
48
48
44
56
82
TABELLA III. — Comportamenti differenziali in relazione al carattere estroverso e introverso.
Estroversi
Comportamenti
Introversi
↓
↓
↓
Autovalutazione e monitorizzazione di segni e sintomi
Rispetto della prescrizione medicamentosa: posologia e schema di somministrazione
Rispetto della prescrizione non farmacologica: dieta, abolizione del fumo, riduzione dello
stress
Rispetto degli appuntamenti ai controlli medici
Autocontrollo del trattamento farmacologico: diuretici, anticoagulanti, ACE inibitori, ecc.
Autocontrollo del trattamento non farmacologico: controllo del peso, restrizione del sale,
esercizio fisico
↑
↑
↑
↓
↓
↓
↑
↑
↑
Il simbolo ↓ significa atteggiamento negativo e il simbolo ↑ atteggiamento positivo.
È probabilmente possibile indicare una triade
delle tre “M” (medico, malato, malattia), che caratterizza le componenti che interagiscono nella
realizzazione di una perfetta compliance.
La natura della malattia influenza la compliance
in relazione alla ripercussione dei sintomi e dei segni
patologici sulla qualità della vita (sulle sue componenti somato-fisiologiche, psicologiche, sociali).
Le caratteristiche psicologiche del malato condizionano un atteggiamento diversificato, in relazione al carattere estroverso o introverso del soggetto. In generale, i soggetti estroversi che presentano le caratteristiche psicologiche degli Highlander (immortali) sono i più resistenti e non
106
accettano passivamente il programma sport-terapeutico, mentre i soggetti introversi sono più
propensi ad accettare le raccomandazioni (Tabella
III, dati non pubblicati).
I medici possono rappresentare il maggiore
ostacolo per una perfetta compliance quia mali,
quia mala, quia male (Figura 1).
Mali: non conoscono, o non sono aggiornati,
la fisiopatologia dell’esercizio e/o sulla prescrizione dell’esercizio fisico in ambito cardiologico
come mezzo preventivo e terapeutico, efficace
e a basso costo, approvato nei Documenti di
Consenso delle principali Società Scientifiche
Nazionali e Internazionali.
Marzo 2008
D’ANDREA
TABELLA IV. — Questionario compliance alla sport
terapia.
QUESTIONARIO
compliance alla sport-terapia
Nome:........................... Cognome:.......................................
Età:.........
M/F
Abitudine al fumo: SI
NO
Peso (kg):............. Altezza (cm)............ B.M.I.:...................
Mali
Mala
Dati di laboratorio
Ultimo valore della glicemia:
normale ..................…………..mg %
Anormale ………………………mg %
Ultimo valore della colesterolemia totale: ....……..mg%
Ultimo valore del colesterolo HDL:
...………………mg%
Ultimo valore dei trigliceridi: ……………………...mg%
Male
Dati cardiologici
Ultimo valore pressione arteriosa....................................
Ultimo e.c.g.:
Normale
Si
No
Anormale:
Aritmia cardiaca
Si
No
Danno miocardio
Si
No
Ipertrofia miocardica
Si
No
Pregresso infarto
Si
No
Figura 1. – Le tre “M” dei medici.
100
79
80
%
60
Motivazioni
Precedenti sportivi: si (Quale sport?)........................ No
Carattere: estroverso
introverso
Grado di autostima: insufficiente
sufficiente
Desiderio di socializzazione: ...........................................
Prescrizione medica:
Si
No
40
21
20
0
Donne
Uomini
Figura 2. — Frequenza in Centri Benessere e palestre.
80
66
%
60
18
20
No
No
No
No
No
16
per le difficoltà psicologiche, ambientali e
sociali.
Donne
Uomini
Saltuari
Figura 3. — Aderenza al programma di sport-terapia dopo
un anno dalla prescrizione.
Mala: non prescrivono il programma di sportterapia più adatto (in-door, out-door, con qualità e quantità specifiche per ogni soggetto).
Male: somministrano il programma sportterapeutico secondo uno schema di allenamento
meno adatto e senza prevedere alcun sostegno
Vol. 61, N. 1
Si
Si
Si
Si
Si
Da quanti anni pratichi programmi di esercizio fisico? .....
Hai mai smesso?
Si
no Perchè? .............................
Quando? ...............................................................................
40
0
Programma di sport-terapia desiderabile
Camminare: jogging, marcia in piano
Nuotare: nuoto di fondo, in piscina
Pedalare: ciclismo in pianura
Sciare: sci di fondo
Vogare: voga longa
Il modello di gestione: dall’“intuizione”
fisiopatologia alla “realizzazione” sul
territorio
L’equipe sperimentata nel Centro di Cardiologia Preventiva e dello Sport, dal 2000 ad oggi,
è costituita dalle seguenti figure professionali,
che costituiscono una “doppia anima”, e integrano la componente medico-diagnostica con la
107
D’ANDREA
80
80
67
60
40
40
%
%
60
60
40
30
20
20
0
0
3
Donne
Uomini
Donne
Uomini
Saltuari
Figura 4. — Frequenza “percepita” da operatori sanitari.
Figura 5. – Compliance “percepita” da operatori sanitari.
componente tecnico-operativa:
1) 2 medici, specialisti in cardiologia e medicina dello sport, esperti di ecocardiografia ed
ergometria in cardiologia dello sport;
2) 1 laureta in scienze motorie, specialista in
attività motoria adattata e master in sport-terapia;
3) 1 biologo, specialista in patologia clinica,
esperto di bioenergetica muscolare;
4) 1 tecnico di cardiologia, esperto di cicloergometria 6, 7.
La dotazione strumentale del Centro integra
quella prevista dalla Giunta Regionale della Campania con: un ecocardiografo; un sistema per il
monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa; un sistema per il monitoraggio elettrocardiografico secondo Holter e per lo studio dei
potenziali tardivi; un cicloergometro a freno elettromagnetico.
Tutti i soggetti da inserire in un programma
sport-terapeutico sono sottoposti a una serie di
accertamenti integrati in tre tempi:
I tempo: la prescrizione
II tempo: la somministrazione
III tempo: controllo di efficacia periodico.
Il sostegno alla migliore compliance si ottiene
con una serie di accorgimenti 8-12:
1) colloquio con il medico prescrittore, il quale
espone con chiarezza:
a) i benefici derivanti dalla sport-terapia;
b) i rischi legati a eventuali controindicazioni
cardiologiche, metaboliche, neuro-sensoriali,
osteo-articolari;
c) gli svantaggi che scaturiscono dalla non partecipazione al programma;
2) relazione inter-personale con il laureato in
Scienze Motorie, che illustra le caratteristiche biomeccaniche del programma, rendendolo il più
adatto alla cultura, ai bisogni, alle caratteristiche
antropometriche e funzionali del soggetto, ai suoi
eventuali precedenti sportivi, alle sue preferenze
nei riguardi delle attività fisiche, al comportamento
motorio durante la prova cicloergometrica, elaborando un adatto supporto “emotivo”, che superi
il disagio iniziale, legato all’ansia da prestazione;
3) colloquio con il laureato in Scienze Biologiche, che chiarisca il costo energetico dell’esercizio proposto e le sue relazioni con l’introito
calorico dietetico.
L’equipe multidisciplinare elabora il programma sport-terapeutico “su misura”, valutando:
— i punti di vista e le preferenze del paziente;
— la comprensione del partner e del nucleo
famigliare;
— la durata, la convenienza, i costi, l’accessibilità e gli orari;
— le caratteristiche demografiche e personali.
Le due “anime” dell’equipe, quella medicodiagnostica e quella tecnico-applicativa, si impegnano:
— per una chiara comunicazione;
— per un supporto emotivo che possa alleviare i sentimenti di paura e ansia da prestazione
nei riguardi dell’esercizio fisico;
— per un programma “fattibile” e “compatibile” con i valori del paziente, le sue preferenze,
i suoi bisogni culturali, sociali ed economici;
— per un’integrazione del programma sportterapeutico con la dieto-terapia e con la farmacoterapia, assicurando la continuità assistenziale
senza transizione tra una cura e l’altra, tra uno
specialista e l’altro.
Il motto del Centro di Cardiologia Preventiva
e dello Sport è:
a) evitare errori per eccesso di valutazione
(sindrome di Ponzio Pilato);
b) evitare errori per difetto di valutazione (sindrome di Cristo Supremo Giudice);
c) evitare la peregrinazione dissennata tra i
vari specialisti (sindrome del Doctor Shopping).
108
Marzo 2008
D’ANDREA
Il Questionario sulla compliance
alla sport-terapia
È stato elaborato un questionario per la valutazione della compliance alla sport-terapia, utilizzabile per la popolazione sana sedentaria e
prevalentemente applicabile a soggetti affetti da
patologie croniche e degenerative (Tabella IV).
Il questionario sulla compliance, somministrato
all’inizio e dopo un programma di sport-terapia
effettuato sul territorio, oltre ai dati anagrafici del
paziente (nome, cognome, sesso, età) prende in
esame sia i diversi parametri che caratterizzano
la capacità funzionale di un soggetto sedentario
o affetto da patologia cronica degenerativa (dati
di laboratorio e dati cardiologici), sia le caratteristiche psicologiche-motivazionali (motivazioni)
e il tipo di esercizio fisico che si preferirebbe utilizzare come sport-terapia (programma di sportterapia desiderabile).
Il questionario si conclude cercando di definire la volontà del paziente, protratta nel tempo,
alla pratica di un programma di esercizio fisico,
cercando di evidenziare e far descrivere le motivazioni causali e/o temporali di un’eventuale
interruzione al proseguimento del programma
stesso; in altre parole, di chiarire le cause principali della cosiddetta non-compliance alla sportterapia 13, 14.
Il questionario sulla compliance alla sportterapia è stato testato su un campione di 100
ultra-quarantenni con età media 56±7 presso
diversi Centri-Benessere e/o palestre, (il 79% dei
pazienti che hanno compilato il questionario è
di sesso femminile, il 21% di sesso maschile), da
gennaio 2005 a dicembre 2006.
I dati raccolti dimostrano che le donne sono
sia in prevalenza (79% del campione, Figura 2),
sia i soggetti più rispettosi delle caratteristiche
1) D’Andrea L. La vocazione preventiva e riabilitativa della cardiologia dello sport. L’informazione Cardiologica 1992;2:26-30.
2) D’Andrea L. La prescrizione sport-terapeutica per la qualità di vita del cardiopatico
ischemico. Int J Sports Cardiol 1993;2:201-4.
3) D’Andrea L, D’Andrea A. Possiamo prescrivere al cardiopatico stabilizzato un’attività non
protetta in palestra? Int J Sports Cardiol
1999;8:173-9.
4) Guiducci U, D’Andrea L. Prescrizione dell’esercizio fisico nel soggetto sano e nel cardiopatico: principi generali. Consensus Task
Force Multisocietaria Med Sport 2006;59:20913.
5) American College of Sports Medicine
(A.C.S.M.) A.C.S.M.’s Guidelines for Exercise
Vol. 61, N. 1
e della durata del programma. In particolare il
66% dei soggetti di sesso femminile prosegue
la sport-terapia dopo un anno dalla prescrizione,
contro il 18% dei soggetti di sesso machile
(Figura 3 ).
Per verificare la percezione del problema da
parte degli operatori sanitari interessati nella somministrazione dei programmi sport-terapeutici,
sono stati inoltre intervistati 32 laureati in Scienze
Infermieristiche e/o in Scienze Motorie, iscritti al
XV Congresso Nazionale ANCE – Cardiologia del
Territorio in Roma (ottobre 2005), durante un
dibattito interattivo sul tema “Farmaci e sportterapia alleati nella lotta alle dislipidemie”.
I soggetti erano un campione rappresentativo
delle Regioni italiane (4 del Lazio, 10 del Piemonte, 6 della Sardegna, 4 dell’Abbruzzo, 2 della
Lombardia, 2 della Calabria, 2 della Toscana, 2
delle Marche).
A questi soggetti sono stati posti due quesiti:
1) I Centri di benessere fisico e/o palestre protette sono frequentati in prevalenza da uomini o
da donne?
2) A distanza di un anno dall’iscrizione, chi
continua a frequentare i suddetti Centri?
A maggioranza assoluta, gli intervistati hanno
indicato i soggetti di sesso femminile come prevalenti e interessati, con maggiore compliance,
a distanza di un anno, ai programmi di sportterapia rispetto ai soggetti di sesso maschile
(Figure 4, 5).
Tutti i dati riferiti rappresentano un’esperienzapilota e saranno ulteriormente verificati, validati
e arricchiti con un’adeguata valutazione statistica
con il procedere dell’esperienza sul campo dell’equipe multidisciplinare sport-terapeutica del
Centro di Cardiologia Preventiva e dello Sport
nella prevenzione e riabilitazione cardiologica a
lungo termine.
Testing and Prescription. Baltimore, MD:
Williams and Wilkins; 1995.
V. The right times of sport-therapeutical programme: cycloergometric schedule for “prescription”. J Sports Cardiol in press 2007.
V. Exercise prescription in Cardiology (E.P.I.
Card) as sport-therapy: from “intuition” to territorial “reality”. Ital J Practice Cardiol 2007;1:60.
8) Miller NH, Hill MN, Kottke T, Ockene IS. The
multilevel compliance challenge: recommendations for a call to action. A statement for healthcare professionals. Circulation 1997;95:1085-90.
9) Burke LE, Dunbar-Jacob JM, Hill MN, Hill
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prevention strategies: a review of the research.
Ann Behav Med 1997;19:239-63.
10) Oldridge NB. Compliance and dropout in
cardiac rehabilitation. J Cardiac Rehab
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11) Epstein LH, Cluss PA. A behavioural medicine prospective on adherence to long-term
medical regimens. J Consult Clin Psycol
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12) Sotile WM, Sotile MO, Ewen GS, Sotile LJ.
Marriage and family factors relevant to effective cardiac rehabilitation: a review of risk factor
literature. Sports Med Training Rehabil
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13) Donavan JL, Blake DR. Patient non-compliance: deviance or reasoned decision-making?
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14) Andrew GM, Oldridge NB, Parker JO, Cunningham DA, Rechnitzer PA, Jones NL et al.
Reasons for dropout from exercise programs
in post-coronary patients. Med Sci Sports Exerc
1981;13:164-8.
109
Congressi
April 7-8, 2008
Manchester (UK)
16th FINA World Sports Medicine Congress
Contact: www.manchester2008.com/ sportsmedicinecongress
April 7-10, 2008
May 12-15, 2008
September 22-25, 2008
October 30, 2008
Rome (Italy)
Corso di Management dello Sport
May 28-31, 2008
Indianapolis (Indiana, USA)
55th Annual Meeting of the American College
of Sports Medicine
Contact: Anne Krug - ACSM conferences - Tel. 317637-9200 x135 - E-mail: [email protected]
June 18-21, 2008
Niagara Falls (Canada)
17th Congress of the International Society of
Electrophysiology and Kinesiology
Contact: David Gabriel - E-mail: [email protected]
Website: www.ISEK2008.ca
Per ulteriori informazioni: Tel. 06 85222.240.
June 26-28, 2008
Tromso (Norway)
2nd World Congress on Sports Injury
Prevention
April 11-13, 2008
Hong Kong SAR (Republic of China)
5th World Congress of Sports Trauma
6th Asia Pacific Orthopaedic Society
for Sports Medicine Meeting
Contact: E-mail [email protected]
Contact: www.cuhk.edu.hk/whoctr/wcst2008
April 12-19,2008
Chicago (IL, USA)
60th Annual Meeting of the American Academy
of Neurology
Contact: Lynn Ellen Smith - E-mail: [email protected]
Website: www.aan.com/go/am
July 23-26, 2008
Taipa (Republic of China)
16th Biennial Conferente of the International
Society for Comparative Physical Education
and Sport (ISCPES)
Contact: www.umac.mo/fed/conference/iscpes08/
en/en_main.html
July 23-25, 2008
Santiago (Chile)
ACMS International Team Physician Course
Contact: www.acsm.org
April 13-16, 2008
Amsterdam (The Netherlands)
2nd International Congress on Physical
Activity and Public Health
August 1-5, 2008
Guanghzou (China)
International Convention on Science,
Education and Medicine in Sports
Contact: www.ICPAPH08.org
Contact: www.icsemis2008.org
May 16-18, 2008
Palermo (Italy)
3° Congresso Nazionale di Podologia
Per ulteriori informazioni: Cattedra di Medicina dello
Sport, Università di Palermo - Tel. 091 6554422 - Fax
091 6554131 - E-mail: [email protected]
110
November 18-23, 2008
Barcelona (Spain)
30th Fims World Congress of Sports Medicine
Contact: www.femedes.es
Marzo 2008

medicina dello sport

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