Qual è il migliore approccio per l’esercizio funzionale di pazienti e atleti?

ATLE HOLE SAETERBAKKE

Faculty of Teacher Education and Sport
Carlo Buffoli
Sogn og Fjordane University College Norway

I fisioterapisti, gli allenatori sportivi, i personal trainers, gli istruttori di ginnastica e altri professionisti stanno cercando negli ultimi tempi di migliorare il loro approccio ai pazienti, agli atleti o alla popolazione generale. Diversi esercizi, modalità di allenamento, equipaggiamenti sportivi hanno tutti l’obiettivo di migliorare la funzionalità, la specificità o la motivazione. Negli ultimi decenni, il classico trattamento del pazienti è cambiato dalla posizione prona passiva (trattamento su panca) alla posizione supina attiva (allenamento). Gli approcci tra la terapia e l’allenamento sono pertanto più similari. Quindi l’ultima parola nel dibattito su quale sia il miglior approccio non è ancora stata detta.

Quindici anni fa, O’Sullivan (2000) descrisse un modello riabilitativo per i pazienti con mal di schiena basato su un approccio gerarchico:

  • il primo livello (cerchio più interno) è il controllo del sistema muscolare locale (LMS) del core;
  • il secondo livello consiste invece nell’allenare il LMS in modo controllato prima dell’ultimo e finale passaggio, che consiste nell’allenarlo in modo funzionale.

Per molte persone questo sarebbe un approccio ideale, ma come ricercatore io devo porre un quesito:“Perché non iniziare con il training funzionale?”.

Il movimento funzionale è l’abilità di produrre e mantenere un equilibrio tra la mobilità e la stabilità nella catena cinematica durante l’esecuzione di pattern fondamentali con accuratezza ed efficienza [1]. L’efficacia del training di resistenza con superfici instabili è stato indagato da specifici studi [2]. Il concetto di instabilità è cresciuto in popolarità sia nell’allenamento che nella riabilitazione. I sostenitori dell’inclusione dell’instabilità hanno dichiarato che l’instabilità aumenta lo stress neuromuscolare in misura maggiore rispetto agli approcci tradizionali, in quanto il sistema neuromuscolare deve continuamente controllare e aggiustare i movimenti [3].

Il controllo, l’equilibrio e la stabilità articolare sono tutti requisiti necessari per le attività di vita quotidiana, per la prevenzione di lesioni e per le attività correlate allo sport. I continui segnali che provengono dal sistema sensomotorio (Fig. 1) forniscono un feedback al tronco cerebrale, che elabora i comandi motori per mantenere la stabilità posturale e l’equilibrio [4]. La posizione, il movimento e i carichi del muscolo che sono coinvolti in un certo movimento sono recepiti dai meccano-recettori (es. gli organi tendinei del Golgi, i recettori allo stiramento, i recettori cutanei e i recettori articolari).

In teoria, esercizi instabili (es. squat su una superficie instabile) metteranno sotto stress il sistema sensoriale e il feedback motorio (segnali afferenti ed efferenti) e richiederanno maggiori livelli di controllo per mantenere l’equilibrio e la stabilità articolare rispetto a quello che farebbe una base stabile o con una Smith machine (squat guidato).

ELABORAZIONE CENTRALE PER GLI AGGIUSTAMENTI ANTICIPATORI

Il sistema nervoso centrale coordina l’attivazione muscolare per mantenere l’equilibrio e la stabilità durante la realizzazione delle attività di vita quotidiana e correlate allo sport. Esercitare forze per mantenere l’equilibrio e la stabilità dinamica articolare richiede la coordinazione del sistema neuro-muscolare. Tale coordinazione assicura l’attivazione, l’inibizione e la co-attivazione dei muscoli agonisti, dei sinergisti e degli antagonisti [5]. Gli aggiustamenti posturali anticipatori del tronco e degli arti giocano ruoli importanti nel mantenimento dell’equilibrio durante i diversi compiti. Vari autori hanno documentato l’aggiustamento del tronco (es., con meccanismo feed-forward o anticipatorio) prima dell’esordio di una contrazione volontaria [6]. I meccanismi di feed-forward (anticipatori) minimizzano il disturbo dell’equilibrio prodotto da un movimento improvviso o dalla forza che viene generata da un’oggetto esterno [6]. I ben documentati effetti dell’elaborazione centrale relativamente all’aggiustamento anticipatorio sono costituiti dall’aumento della co-contrazione dei muscoli antagonisti [7]. L’aumento di attivazione dei muscoli antagonisti facilita la stabilità [3] e aumenta la stiffness articolare [2]. Inoltre, laddove esista un’incertezza nell’eseguire il compito, i muscoli stabilizzatori e gli antagonisti cercano di controllare la posizione del tronco o degli arti (es., mentre si cammina su una superficie scivolosa.

INCORPORARE L’INSTABILITÀ NELL’ALLENAMENTO PER LA RESISTENZA

Varie strategie sono state impiegate per incorporare l’instabilità nell’allenamento per la resistenza. L’instabilità nell’allenamento per la resistenza può per esempio essere impiegata usando:

  • pesi liberi piuttosto che macchine [8];
  • manubri piuttosto che bilancieri [8];
  • superfici instabili piuttosto che stabili [9,10];
  • una posizione in piedi anziché supina o seduta [11];
  • esercizi unilaterali piuttosto che bilaterali [11];
  • oppure una combinazione dei vari approcci.

In altre parole, è possibile alterare la richiesta di stabilità modificando la superficie di appoggio o gli esercizi. Nel 2012 fu realizzata una meta-analisi sugli effetti dell’instabilità nell’allenamento per la resistenza [2]. Confrontando una superficie stabile ed una instabile, l’attivazione muscolare media del sistemacore aumentava del 47% durante l’esecuzione di un’esercizio su una superficie instabile. Inoltre, la massima forza diminuiva del 29% su una superficie instabile rispetto ad una stabile. In particolare, una riduzione della forza con una simile risposta neuro-muscolare potrebbe essere un vantaggio per i pazienti affetti da dolore in rapporto all’instabilità, ma uno svantaggio per gli atleti. Quindi, l’instabilità e l’allenamento dei muscoli del core sono stati usati per integrare processi periferici e centrali.

La core stability è definita come «l’abilità di controllare la posizione e il movimento del tronco rispetto alla pelvi per consentire ottimali produzione, trasferimento e controllo della forza e del movimento al segmento terminale in attività atletiche integrate» [12]. Inoltre, un aumento della core stabilityfornisce la base per un aumento della produzione di forza nelle estremità [14]. Dato che il core mette in collegamento le estremità superiori e quelle inferiori, è stato definito “powerhouse” ed è il centro anatomico della catena cinematica.

RESISTENZE VARIABILI

Con i pesisti e i sollevatori di pesi è stata utilizzata una resistenza variabile per ottenere il massimo stress. Realizzando esercizi con pesi liberi, lungo l’intero range di movimento (ROM) avviene un disadattamento tra la torque creata dai pesi e l’abilità dei muscoli di produrre la torque a causa della resistenza costante. Per massimizzare la forza e la generazione della torque per l’intero ROM, sono state applicate delle resistenze variabili usando delle macchine CAM (macchina a resistenza variabile), catene o bande elastiche [15]. Per esempio, Saeterbakken et al. [16] hanno dimostrato la diversa forza generata in uno squat con resistenza variabile (carico + bande elastiche). Nella posizione eretta (a ginocchia in completa estensione), la forza generata è 850 N, ma si riduce a 650 N nella posizione più bassa (Fig. 2). Quindi, la resistenza totale diminuisce mentre lo stress sul tratto lombare, sulle anche e sulle ginocchia aumenta.

Immaginiamo di applicare le bande elastiche al suolo e alle ascelle di un paziente con lesioni di ginocchio o anca. Anzichè aumentare la resistenza, la diminuiamo. Quindi il paziente potrà realizzare degli squat completi, con meno dolore e nel completo range articolare. Aggiungendo delle bande elastiche più grandi, il paziente può anche realizzare degli squat mono-laterali e quindi coinvolgere il core, che è la richiesta di stabilizzazione dell’intera catena cinematica e del sistema propriocettivo. Così, anziché realizzare degli esercizi isolati su una singola articolazione (cerchio interno del modello di O’Sullivan) saltiamo all’ultimo livello, il training funzionale.

Un simile approccio può essere usato nelle flessioni sulle braccia, la pressa per le spalle, il vogatore, il cammino, ecc.

ALLORA COS’È FUNZIONALE?

Per me la risposta è semplice: allenare le estremità unilateralmente in stazione eretta includendo i muscoli core della catena cinematica. Per esempio Saeterbakken et al. [11] hanno dimostrato un aumento da 2 a 4 volte dell’attività dei muscoli obliquo esterno e retto addominale durante l’esecuzione della pressa per le spalle in piedi anziché da seduto. Inoltre, effettuando l’esercizio con solo un manubrio, l’attivazione muscolare è 5 o 6 volte maggiore.

Risultati simili sono stati dimostrati con il vogatore eseguito in posizione eretta con pesi liberi (unilateralmente) comparato alla posizione seduta in una macchina con i cavi (bilateralmente) [17].

Quindi come usare il principio con un minimo di attrezzi e in modo comprensibile per i pazienti e gli atleti? Iniziare con una grande base di supporto (gambe aperte) ed eseguire l’esercizio bilateralmente (Fig. 3a). Progredire riducendo la base di supporto (Fig. 3b) prima di effettuare l’esercizio unilateralmente (Fig. 3c). Tutti gli esercizi hanno come obiettivo il petto e le braccia, ma con vari livelli di attivazione core, di integrazione e funzionalità.

BIBLIOGRAFIA

  1. Milles JD, Tounton JE, Mills WA. The effect of a 10-week training regimen on lumbo-pelvic stability and athletic performance in female athletes: a randomized-controlled trail. Phys Ther Sport 2005;6:60-6.
  2. Behm D, Colado JC. The effectiveness of resistance training using unstable surfaces and devices for rehabilitation. International Journal of Sports Physical Therapy 2012;7: 226-41.
  3. articolo-testoBehm DG, Anderson KG. The role of instability with resistance training. J Strength Cond Res 2006;20: 716-22.
  4. articolo-testoBarr KP, Griggs M, Cadby T. Lumbar stabilization: core concepts and current literature, Part 1. Am J Phys Med Rehabil 2005;84: 473-80.
  5. articolo-testoMcGill SM, Cholewicki J. Biomechanical basis for stability: an explanation to enhance clinical utility. J Orthop Sports Phys Ther 2001;31:96-100.
  6. articolo-testoHodges PW, Richardson CA. Feedforward contraction of transversus abdominis is not influenced by the direction of arm movement. Exp Brain Res 1997;114:362-70.
  7. articolo-testoTillin NA, Pain MT, Folland JP. Short-term unilateral resistance training affects the agonist-antagonist but not the force-agonist activation relationship. Muscle & Nerve 2011;43: 375-84.
  8. articolo-testoSaeterbakken AH, van den Tillaar R, Fimland MS. A comparison of muscle activity and 1-RM strength of three chest-press exercises with different stability requirements. J Sports Sci 2011a;29: 533-8.
  9. articolo-testoSaeterbakken AH, Fimland MS. Muscle force output and electromyographic activity in squats with various unstable surfaces. J Strength Cond Res 2013a;27: 130-6.
  10. articolo-testoSaeterbakken AH, Fimland MS. Electromyographic activity and 6-RM strength in bench press on stable and unstable surfaces. J Strength Cond Res 2013b;27(4):1101-7.
  11. articolo-testoSaeterbakken AH, Fimland MS. Muscle activity of the core during bilateral, unilateral, seated and standing resistance exercise. Eur J Appl Physiol 2012;112:1671-8.
  12. articolo-testoKibler WB, Press J, Sciascia A. The role of core stability in athletic function. Sports Med 2006;36:189-98.
  13. articolo-testoKollmitzer J, Ebenbichler GR, Sabo A et al.. Effects of back extensor strength training versus balance training on postural control. Med Sci Sports Exerc 2000;32:1770-6.
  14. articolo-testoSaeterbakken AH, van den Tillaar R, Seiler S. Effect of core stability training on throwing velocity in female handball players. J Strength Cond Res 2011b;25:712-8.
  15. articolo-testoMcCurdy K, Langford G, Ernest J et al. Comparison of chain- and plate-loaded bench press training on strength, joint pain, and muscle soreness in Division II baseball players. J Strength Cond Res 2009;23:187-95.
  16. articolo-testoSaeterbakken AH, Andersen V, Kolnes MK, Fimland MS. Effects of replacing free weights with elastic band resistance in squats on trunk muscle activation. J Strength Cond Res 2014;28:3056-62.
  17. articolo-testoAndersen V, Fimland MS, Kolnes MK, Saeterbakken AH. Elastic bands in combination with free weights in strenght training: neuromuscular effects. J Strenght Cond Res 2015 (epub ahead of print).
  18. articolo-testoPanjabi MM. The stabilizing system of the spine. Part I. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement. J Spinal Disord 1992;5:383-9; discussion 397.

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