L’incremento della forza muscolare è legato a fattori di tipo strutturale e nervoso oltre che a parametri connessi alle proprietà elastiche del complesso muscolo tendineo.

I fattori strutturali sono divisi in 3 categorie principali:

  • Quelli legati a ipertrofia muscolare, dovuta a
    • Aumento diametro miofibrille
    • Aumento numero miofibrille nel muscolo
    • Aumento tessuto connettivo
    • Aumento della vascolarizzazione
    • Quelli connessi alla tipologia delle fibre
    • Paramentri collegati a struttura sarcomerale del muscolo

La sezione trasversa del muscolo è correlata alla forza estrinsecabile da quest’ultimo.

Le metodologie usate per incrementare la forza si differenziano per il tipo di contrazione muscolare adottata in:

    • isometrica: è il più usato in riabilitazione; la contrazione di tipo isometrico prevede lo sviluppo di tensione senza alcun lavoro meccanico ossia senza sviluppo di movimento perché non si ha spostamento del punto di applicazione della forza. Questo tipo di contrazione non sviluppa massa muscolare ma permette di raggiungere tensioni maggiori rispetto a quelle che raggiungerei con la contrazione concentrica (ossia con accorciamento del muscolo nel caso in cui la forza > resistenza con produzione di lavoro meccanico dovuto a spostamento punto applicazione della forza). L’esercizio tipo è quello dove si producono sforzi massimi contro resistenze fisse. Producendo come detto forti tensioni ma con scarso sovraccarico articolare e osseo si utilizza nelle prime fasi di recupero dopo infortunio per consentire ripresa graduale di intensità di lavoro
    • anisometrica o dinamica: questo tipo di contrazione sviluppa tensione e produce lavoro meccanico  perché varia la lunghezza del muscolo e si ha spostamento punto di applicazione della forza; nel caso dove in esercizio anisometrico la forza > resistenza il muscolo si accorcia e parleremo di contrazione concentrica, mentre nel caso in cui resistenza > forza il muscolo si allunga e parleremo di contrazione eccentrica. La modalità anisometrica distingue due tipologie di esercizio:
      • isotonico: si sviluppano a tensione costante; si realizza solo in situazioni sperimentali e per questo nella pratica clinica si definisce come esercizio che avviene contro resistenza esterna costante. In condizioni normali il muscolo lavora ben lontano da isotonia perché deve esprimere forze diverse a seconda del > o < vantaggio meccanico delle leve scheletriche. Un qualcosa che vi si avvicina è l’attivazione muscolare creata dalla tensione sviluppata dal muscolo per vincere le forze gravitazionali o altre resistenze esterne.
      • Isocinetico: questo tipo di contrazione prevede una velocità angolare costante durante tutto l’arco del movimento e si può realizzare anch’esso in modalità eccentrica o concentrica. Per realizzarlo servono macchine complesse che permettono di rendere costante la velocità angolare trasformando la forza che tende al superamento della velocità impostata in resistenza (grazie a dei dinamometri). Un esercizio di questo tipo anche se ci costringe a gesti poco naturali e impedisce il normale ciclo stiramento-accorciamento permette di valutare parametri quali forza, potenza e lavoro importanti dal punto di vista riabilitativo e non di meno consente un reclutamento ottimale di unità motorie grazie alla capacità della macchina di fornire resistenza accomodante
      • modalità di reclutamento unità motorie
      • per lo stimolo che provoca la contrazione muscolare
      • le modificazioni che si avranno a livello della componente nervosa e strutturale del muscolo

 

Segue un esame delle metodiche per aumentare la forza muscolare in maniera iatrogena:

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L’elettrostimolazione (ES)

Usata da molto tempo ma non tutti sono d’accordo sulla capacità di questa metodica di incidere sulla capacità di forza muscolare; questo è spiegabile per numerosi elementi:

  • disomogeneità apparecchiature usate
  • diversità di parametri e forme d’onda usate
  • estrema variabilità nei protocolli di lavoro e nelle metodiche di rilevamento dati ottenuti
  • difficoltà ad isolare separatamente gli effetti indotti dall’ES rispetto a quelli ottenuti con allenamento classico quando queste metodologie sono applicate insieme.

La letteratura si è divisa tra chi è favorevole e chi è non lo è; però si è visto che potrebbe indurre ipertrofia muscolare attraverso le stesse modicazioni strutturali indotte da esercizio fisico realizzato con contrazione volontaria anche se servono studi sperimentali maggiormente precisi specie nella misurazione che quantifichi la superfice delle fibre muscolari considerata

 

Vibrazioni meccaniche

Usate in riabilitazione per validità su sistema scheletrico e muscolare. Ne esistono due tipi:

  • WHOLE BODY VIBRATION (WBV): che partendo dalle estremità si diffonde a tutto il corpo. Oggi no usata perché si sono visti effetti avversi a livello colonna, sul muscolo e sistema GE
  • VIBRAZIONE LOCALIZZATA: interessa un singolo o un gruppo di muscoli

In entrambe le modalità l’applicazione di queste vibrazioni scatena il riflesso tonico da vibrazione ossia la vibrazione produce variazioni rapidissime della lunghezza del complesso muscolo-tendineo con eccitazione delle afferenze Ia del fuso neuromuscolare stimolando l’attivazione di un gran numero di alfa motoneuroni con reclutamento di fibre muscolari prima non attive, il che si traduce in aumento della forza contrattile dei muscoli sollecitati. Il RVT produce attivazione dei soli motoneuroni alfa e di conseguenza la contrazione delle sole fibre extrafusali; Si è visto che la contrazione volontaria associata a vibrazione avrebbe azione facilitatoria sul RVT in quanto si assocerebbe attivazione dei motoneuroni gamma intrafusali rendendo i fusi neuromuscolari più sensibili alle vibrazioni. Questo è stato tradotto nella pratica associando una vibrazione su muscoli in contrazione isometrica o durante esercizi isotonici

Lo stimolo vibratorio oltre che sul fuso sembrerebbe agire anche su organi tendinei del Golgi e sui centri nervosi superiori in modo da avere un miglioramento nel reclutamento muscolare.

Le vibrazioni hanno un effetto benefico su:

  • Metabolismo muscolare
  • Analgesia muscolare
  • Circolazione locale
  • Formazione di tessuto osseo (a circa 30 Hz)
  • Secrezione di testosterone e GH e riduzione del cortisolo

Vibrazione meccano-sonora localizzata

 è un’oscillazione meccanica in ampiezza generata a partire da un’onda acustica e applicata a singoli gruppi muscolari. L’ampiezza dell’oscillazione determina la magnitudo della vibrazione e la velocità dei cicli di oscillazione determina la frequenza (in Hz). Quindi, da un punto di vista biomeccanico abbiamo tre parametri che determinano una vibrazione: la frequenza (in Hz), l’ampiezza (in mm) e l’accelerazione (in g, con g=9.81 m/sec2).

 

E’ importante sottolineare che le vibrazioni sono diverse dall’elettrostimolazione, non solo per gli effetti fisiologici. Infatti, le elettrostimolazioni producono contrazioni muscolari in seguito a stimolazione elettrica del muscolo; le vibrazioni producono contrazioni riflesse in seguito a stimolazione meccanica.

 

 

 

 

EFFETTI E INDICAZIONI CLINICHE: La VISS ad opportune frequenze stimola l’attivazione dei fusi neuromuscolari (300Hz), degli organi tendinei del golgi (80 Hz) ed i meccanocettori muscolari di tipo 3 e 4 (120 Hz).

  • Incrementa la forza, resistenza e il tono muscolare reclutando fibre muscolari non attive (300 Hz)
    • Utile in tutte le patologie ortopedico-sportivo e neurologiche associate a ipotonia-ipotrofia
    • Modula la percezione del dolore per l’interazione con le fibre mieliniche di grosso calibro con azione antalgica neurale midollare
      • Utile per quadri associati a dolore muscolare cronico
        • Sindrome miofasciale
        • Fibromialgia
        • Sindrome da fatica cronica
        • Aumenta la densità minerale ossea in quanto lo stimolo meccanico inibisce il riassorbimento osseo e incrementa l’afflusso vascolare
          • Utile negli stati patologici associati a demineralizzazione ossea
            • Osteoporosi
            • Algodistrofie
            • Contrasta la perdita di massa muscolare e forza legati all’invecchiamento aumentando i livelli plasmatici di GH e testosterone e inducendo modificazioni cellulari nella fibra muscolare con aumento isoforma 2 della miosina
              • Utile nella sarcopenia
              • Migliora l’equilibrio per rinforzo dei muscoli posturali
                • Utile nelle patologie neurologiche associate a perdita dell’equilibrio
                  • Parkinson
                  • Sindromi cerebellari
                  • Riduce ipertono spastico (120 Hz)
                  • Stimola la riduzione del pannicolo adiposo superficiale
                    • Utile nelle adiposità localizzate

 

 

DISPOSITIVI IN USO:

  • VISS (vibration sound system): strumento capace di produrre onde acustiche di frequenza tra 0-300Hz senza influenza sull’ampiezza. Questo strumento è un generatore di onde acustiche associato a un modulatore di flusso. Vi sono 2 parti
    • Compressore la cui scala va da 0a400mBar
    • Test di modulazione: attraverso 2 valvole rotanti produce flusso aria ondulata in modo da creare onde acustiche
    • Vat 50
    • Mith

La VISS è capace di indurre un effetto duraturo nel controllo del movimento?

La letteratura dice che il tempo d’esposizione per la stimolazione è determinante per indurre un potenziamento; tempi di 30 min/die di esposizione sembrano sufficienti per effetto duraturo in un periodo di 6 mesi dal termine del programma riabilitativo; mentre il miglioramento ottenuto con esercizio isocinetico svanisce molto più rapidamente.

 

Bibliografia

lezioni di medicina riabilitativa” a cura di Ignazio CIC editore