Analisi della stabilità posturale in adolescenti praticanti diversi sport agonistici

Postural and stability control are really important factors as essential in the everyday activities. The control of posture is due to the interaction of three principal systems: the musculoskeletal system, sensory system and the central nervous system. Muscles that are more involved in the maintenance of the posture are the ones of the ankle (triceps surae muscle), moreover also the stiffness (K) of the ankle joint is an important factor for the balance, indeed a higher rigidity brings to a better postural stability. The sensorial systems involved are the visual, the vestibular and the somatosensory; the role of the visual system and the proprioceptive system is rather significant. It almost seems that this two senses are complementary since, according to the studies in the literature, those who strongly depend on the visual stimulation in order to stand upright have a lower proprioception, and vice versa. The central nervous system operates regulating the muscular activity needed to keep the proper posture and to restore the balance in case of disruption, based on the information coming from the sensorial system. The analysis of the postural control is based on the study of the CoP- center of pressure signal, of its sways and of other parameters, including the total length and the speed of the track. Of great interest is the posture and balance analysis in sports; a correct posture and a good balance are fundamental for high performances in sport and to reduce the risks of lesions and trauma. Sports is essential during growing age since it has positive effects on the different body systems and apparati, as well as on the behaviours and the personality; in particular, practicing sport during the teenage phase supports a turn of events that can, in part, define the adult health condition. Having this considered, the present work wants to investigate which sport confers a better stability and postural control. On this purpose a posturographic analysis has been performed to three groups of teenagers practicing the three relevant sports at a competitive level. Furthermore it’s considered that the results of this study could be used by trainers to develop training programs for rehabilitation and after an injury due to sports. In clinical environment it is possible to resort to the results of this work in order to suggest a specific sport instead of another to children with low stability due to neurological diseases, with the purpose of fixing, at least minimally, their motor deficit due to the lack of a correct posture and balance. For this thesis work we analysed 45 girls between 11 and 13 years; specifically they were 15 girls that play Basketball, 15 that play Volleyball and 15 that practice Rhythmic Gymnastics. The first step was to take the anthropometric information of the athletes: age, height, weight and years of practice. Later the girls took a standing test that implies to stand with both feet at 30° on a baropodometric platform for 20 seconds. The test has been performed while the athlete had both opened eyes (OA) and closed eyes (OC). The software interacts with the platform through a pc, FootScan Balance 7.7 Second Generation, and it gave us data for the x and y coordinates of the CoP, expressed in mm. The CoP signal obtained has been uploaded in .emt format on a specific software, Smart Analyser, entirely dedicated to the biomechanics analysis of the posture and of the movement. Thanks to this software we were able to create a protocol that allows to extract the parameters of interest concerning the CoP signal. For each athlete and in both conditions (OA and OC) we extracted the total track length, the maximum and the minimum CoP sways (in the antero posterior and mediolateral direction), and the speed values (in the anteroposterior and mediolateral direction); then we normalized the total CoP lengths with respect to the height and we calculated the Root Mean Square (RMS) value. The data concerning this parameters have been statistically analysed; we applied parametrical tests, like ANOVA (to examine the variability of the parameters between and within-tests) and the t-Test (to examine the variability of the parameters among the two conditions with OA and OC). The statistically relevant parameters are the normalized lenghts with respect to the height (OA and OC) and the speed (RMS) (A/P and M/L, OA and OC). We can deduce from this results that the Gymnasts are the most unstable girls and those who suffer the less from lack of visual perception, while the Volleyball players the best stability have and the Basketball players strongly depend on the visual system. On that note it is possible to state that what has been found in this work is related to the fact that gymnasts entail a higher hip and ankle joint flexibility; on the other hand practicing basketball and, in particular, volleyball, leads to a stronger ankle musculature with stiff joints because high jumps are quite common in the two disciplines. Gymnasts’ lack of postural stability can be due to trunk strain, typical of this sport. As far as the use of sensorial systems is concerned, gymnasts have a better proprioceptive sense and they do not feel the lack of the visual perception because continuous interaction with the ground mainly leads to a superior mechanoreceptors development.

Il controllo della postura e dell’equilibrio è un fattore piuttosto importante, in quanto indispensabile per lo svolgimento di tutte le attività della vita quotidiana. Il controllo posturale è dato dall’interazione di tre principali sistemi: il sistema muscoloscheletrico, il sistema sensoriale e il sistema nervoso centrale. La muscolatura maggiormente interessata nel mantenimento della postura è quella della caviglia (tricipite della sura), inoltre anche la rigidezza (K) dell’articolazione della caviglia è un fattore molto importante per l’equilibrio, infatti una maggiore rigidezza comporta una migliore stabilità posturale. I sitemi sensoriali coinvolti sono quello visivo, vestibolare e somatosensoriale; piuttosto rilevante risulta essere il ruolo del sistema visivo e di quello propriocettivo. Sembra quasi che questi due sensi siano complementari, poichè secondo gli studi presenti in letteratura coloro che sono fortemente dipendendi dallo stimolo visivo durante il mantenimento della postura eretta hanno uno scarsa propriocezione, e viceversa. Il sistema nervoso centrale agisce regolando l’attività muscolare necessaria a mantenere una postura corretta, o a ripristinare l’equilibrio in caso di perturbazioni, sulla base delle informazioni provenienti dai sistemi sensoriali. L’analisi del controllo posturale si basa sullo studio del segnale CoP- Center of Pressure (centro di pressione), delle sue oscillazioni (sway) e di altri suoi parametri, tra cui la lunghezza totale e la velocità della traccia. Di grande interesse è l’analisi della postura e dell’equilibrio in ambito sportivo; una corretta postura e un buon equilibrio sono fondamentali per la buona performance degli atleti e per evitare il rischio di lesioni e traumi. L’attività sportiva è di fondamentale importanza per la crescita dei bambini poichè ha effetti positivi sui vari sistemi e apparati del corpo, nonchè sul comportamento e sulla personalità; in particolare la pratica sportiva nel periodo adolescenziale favorisce una serie di processi che, in parte, possono determinare lo stato di salute della vita adulta. Vista l’importanza sia del controllo posturale che dello sport, si è ritenuto utile fare un’analisi posturografica di ragazze adolescenti che praticano sport a livello agonistico, con lo scopo di valutare quale, tra quelli analizzati, conferisca una migliore stabilità e di indagare sulle cause dei risultati ottenuti. Inoltre si ritiene che i risultati di tale studio possano essere utili agli allenatori, nel mettere a punto i programmi di allenamento, oltre che in ambito riabilitativo, in seguito a lesioni dovute proprio alla pratica sportiva. In ambito clinico si può ricorrere ai risultati di questo lavoro per suggerire uno sport, piuttosto che un altro, a bambini che, essendo affetti da patologie neurologiche, hanno di per se una scarsa stabilità con l’intento di rimediare, almeno in minima parte, ai loro deficit motori dovuti alla mancanza dell’equilibrio e della postura corretta. Nel presente lavoro di tesi sono state analizzate, in totale, 45 ragazze di età compresa tra gli 11 e i 13 anni; in particolare sono state esaminate 15 ragazze che praticano Basket, 15 che praticano Volley e 15 che praticano Ginnastica Ritmica. Il primo passo è stato quello di rilevare alcuni dati antropometrici delle atlete: età, altezza, peso e anni di pratica. Successivamente le ragazze hanno eseguito la prova di standing, che prevedeva di stare in appoggio bipodalico, con i piedi a 30° su una pedana baropodometrica, per una durata di 20 secondi. La prova è stata eseguita sia nella condizione ad occhi aperti (OA) che in quella ad occhi chiusi (OC). Il software che interfaccia la pedana con un pc, FootScan Balance 7.7 Second Generation, ci ha fornito i dati relativi alle coordinate x e y del CoP, espresse in mm. Il segnale CoP cosi ottenuto è stato caricato, sotto forma di file .emt, su un apposito software interamente dedicato all’analisi biomeccanica della postura e del movimento Smart Analyzer. Grazie all’utilizzo di questo software è stato creato un protocollo che ha consentito l’estrazione del parametri di interesse relativi al segnale CoP. In particolare i parametri sono stati estratti per tutte le atlete e per entrambe le condizioni di esecuzione della prova (OA e OC), e sono la lunghezza totale della traccia, le oscillazioni massime e minime del CoP (nelle direzioni Antero-Posteriore e Medio-Laterale), i valori di velocità (nelle direzioni Antero-Posteriore e Medio-Laterale); la lunghezza totale del CoP è stata poi normalizzata rispetto all’altezza e delle velocità si è calcolato il valore quadratico medio (Root Mean Square- RMS). I dati relativi a questi parametri sono stati sottoposti all’analisi statistica; sono stati applicati test parametrici, quali l’ANOVA (per l’analisi della variabilità dei parametri intra e inter-gruppo) e il t-Test (per l’analisi della variabilità dei parametri tra le due condizioni OA e OC). I parametri statisticamente significativi sono la lunghezza normalizzata all’altezza (OA e OC) e le velocitàRMS (A/P e M/L, OA e OC). Dai risultati si evince che le ginnaste sono le ragazze più instabili e quelle che risentono meno della mancanza della sensazione visiva; mentre le pallavoliste sono le più stabili, quelle che praticano basket, invece, dipendono fortemente dalla sistema visivo. Si puà concludere che quanto trovato è dovuto al fatto che la pratica sportiva della ginnastica impone una maggiore elasticità (quindi una minore rigidezza) a livello delle articolazioni di anca e caviglia, contrariamente il basket e, ancor più, la pallavolo con i loro salti verticali rafforzano la muscolatura della caviglia e hanno un’articolazione più rigida. La scarsa stabilità posturale delle ginnaste può esssere dovuta anche alla fatica del tronco, tipica di questo sport. Per quanto riguarda l’uso dei sistemi sensoriali le ginnaste godono di un maggior senso propriocettivo, pertanto non risentono della mancanza della sensazione visiva, questo perchè gli esercizi tipici della ginnastica consentono di sviluppare maggiormente i meccanocettori grazie alla loro continua investigazione del terreno.