Appunti di Valutazione funzionale della performance

Valutazione funzionale e studio della performance

Lezione 1

Il sistema neuro-muscolare si compone da quattro sistemi:

• S. piramidale → Dall'area motoria 4 invia un segnale ai muscoli per effettuare il movimento
• S. propriocettivo → Rileva le variazioni che subisce il corpo
• S. esterocettivo → Ci fornisce informazioni sulla superficie su cui ci muoviamo
• S. extra-piramidale → Coordina le informazioni per fornire una performance

La contrazione muscolare avviene tramite uno stimolo che parte dall'area motoria 4, viaggia lungo il midollo spinale, per poi arrivare al motoneurone che rilascia l'impulso nervoso permettendo la contrazione del muscolo.

I tipi di contrazione muscolare sono 3:

• Isometrici → Carico esterno corrisponde alla massima forza (STATICO)
• Non-Isometrici → Movimenti eccentrici/concentrici (ISOTONICO, ISOCINETICO)
• Ciclo stiramento-accorciamento

La contrazione avviene tramite le unità motorie (composte dal motoneurone e la fibra muscolare da esso innervata) che possono essere divise in base alle dimensioni e soglia di attivazione:

• Piccole → Permettono movimenti fini (muscoli extra-oculari)
• Grandi → Permettono movimenti più generici (muscoli posturali)
• S. attivazione bassa → Piccole, lenti e resistenti
• S. attivazione alta → Grandi, veloci e poco resistenti

In base alla caratteristiche del motoneurone avremo diversi tipi di fibre; durante la contrazione si generano due tipi di tensione, una interna (che viene trasferita dagli elementi in serie del muscolo ai tendini) ed una esterna (trasferisce la tensione alla resistenza applicata).

Il reclutamento delle unità motorie avviene secondo:

• Principio Henneman → in funzione del carico
• Intensità del movimento → a parità di carico esterno

Movimento pliometrico = Segue il ciclo stiramento-accorciamento ed è caratterizzato dall'impatto con il suolo.

Stiffness = Indica la forza, resistenza, densità e rigidità dei tendini e del tessuto connettivo, più è alta e maggiore è l'energia immagazzinata nella fase eccentrica.

Lezione 2

La valutazione funzionale ha i seguenti obiettivi:

• Indagare sulle qualità fisiche che influenzano la performance
• Deve essere utile per controllare ed ottimizzare l'allenamento
• Fornire una diagnosi funzionale
• Fornire una identificazione o una ricerca del talento
• Creare una ricerca scientifica per protocolli di allenamento o partita

Questi obiettivi si rifanno al modello funzionale della prestazione che ha come scopo l'analisi dei parametri/caratteristiche fisiologici durante la partita; nel calcio la valutazione funzionale analizza le caratteristiche metaboliche e neuro-muscolari del calciatore.

L'unità essenziale della valutazione funzionale è il test, il quale prevede tre caratteristiche:

• Valutazione → Diretta o indiretta dei parametri fisiologici/biologici
• Procedura → di misurazione ed esecuzione (protocollo)
• Richiesta → Capacità di ricercare qualità fisiche specifiche

Un test: valido, riproducibile, obiettivo e specifico.

Validità sostanziale (Costrutto) → Abilità di un test di rappresentare i presupposti teorici che spiegano gli aspetti derivanti dalla conoscenza ed alle osservazioni

Validità formale (Apparente) → Grado di appartenenza esterna che un test possiede nel misurare caratteristiche fisiche/biologiche interessate

Validità di contenuto → Abilità nel misurare tutte le abilità motorie necessarie per la disciplina

Validità di criterio riferimento → Correlazione tra la misura di un test con altri test che misurano la stessa abilità.

• Concorrente → Grado di misura di un test e degli strumenti utilizzati con un altro test/strumenti che ricercano la stessa abilità
• Convergente → Correlazione misure di un test con quelle di un test Gold standard
• Predittiva → Limite della misura di un test in relazione alle misure ottenute da atleti di alto livello nello stesso test.
• Discriminante → Abilità nel distinguersi tra due differenti costrutti.

Riproducibilità → I risultati non cambiano se ripetuti 2 volte, il test è valido se la media delle misure si avvicina al valore reale ma non la riproducono esattamente.

Specificità → Caratteristiche del test simili a quelle in partita, sia come biomeccanica, capacità coordinative e metaboliche.

Lezione 3

Accuratezza di una misura:

• Quantifica la distorsione di una misura
• Quantifica la differenza tra un valore vero e quello atteso
• Se si parla di alta precisione, l'errore sarà piccolo
• Quantifica l'imprecisione di una misura

La precisione di una misura è la differenza tra il valore osservato ed il valore medio atteso, viene quantificata attraverso la deviazione standard della misura.

Le grandezze misurabili, attraverso variazioni di tensione rilevate da trasduttori, sono:

• Cinematiche → Tempo, distanza, velocità ed accelerazione
• Dinamiche → Forza, potenza, lavoro, impulso, moto e la coppia
• Fisiologiche → VO2max, frequenza cardiaca, lattato ematico, EMG, temperatura

I trasduttori devono avere le seguenti proprietà:

• Sensibilità → Relazione segnale entrata / uscita (Alta sensibilità → IN piccolo, OUT grande)
• Errore di non linearità → Scostamento della grandezza tra IN e OUT
• Isteresi → Variazione all'aumentare della grandezza uguale alla variazione al diminuire della grandezza misurata
• Cross-Talk → Se esercito una forza lungo un solo asse, posso osservare una variazione di segnale anche in altre direzioni
• Risoluzione → Finezza della misurazione
• Temperatura → Variazione della misura in funzione del clima

La calibrazione di un trasduttore non ha lo scopo di diminuire gli errori quanto di ridurli al minimo, la calibrazione avviene sfruttando il modello di relazione tra un ingresso noto allo strumento di misurazione ed un output desiderato.

Encoder = Sensore digitale di posizione che fornisce una rappresentazione grafica-temporale della misurazione (Possono essere a trasparenza o riflessione).

Lezione 4

Piattaforme di Forza

I somatosensori posti sotto la pianta del piede vengono stimolati maggiormente da superfici che presentano delle protuberanze piuttosto che da superfici lisce, rigide e molli; effetti benefici riscontrati sia ad occhi aperti che ad occhi chiusi. I mezzi di propriocezione con obiettivo di migliorare l'equilibrio dovrebbero essere proposti su superfici rigide e ruvide, proprio per la stimolazione dei meccano-cettori.

Prima delle piattaforme di forza esistevano altri metodi per la misura del differenziale come quello inventato da Bosco negli anni 80 (Tappetino ad induzione – Wi Jump)

Tapis Roulant Zebris FDM-TLR

5376 sensori, 100Hz freq. Campionamento, Velocità 0-14Km/h; questo tapis ci permette di misurare la Forza di camminata, lunghezza della falcata, cadenza dei passi, swing phase e doppia fase statica.

La Legge di Hooke

L'allungamento di un corpo elastico è proporzionale alla forza ad esso applicata, la costante di proporzionalità viene detta costante elastica e dipende dalla natura del materiale stesso.

Lezione 5

La valutazione della forza esplosiva con il Test di Bosco, svolto in 4 modi:

• JS → Valuto la componente concentrica del movimento
• CMJ → Valuto il ciclo stiramento-accorciamento
• Rapporto SJ / CMJ = Indice elasticità
• Indice elasticità comprende elasticità + riflesso da stiramento
• DJ (Drop Jump) → Valuto la stiffness + soglia attivazione Golgi
• Variabile Bosco-Pittera: Caduta a gambe flesse, ideale per valutare l'attivazione del Golgi nel quadricipite negli atleti di sport di squadra.
• RJ 0°-60° (Rebound Jump) → Valuto la resistenza alla forza esplosiva + stiffness
• Valuto la potenza meccanica sviluppata dal metabolismo alattacido e lattacido
• Tempo 5” - 60” (ideale: 30”)

Per la valutazione della stiffness muscolare (capacità visco-elastica dei tendini) posso utilizzare il Test di Bosco-Vittori che prevede l'esecuzione di 7 salti a gambe semi-rigide con valutazione della forza reattiva.

Altri sistemi per la valutazione della forza esplosiva sono: Sistemi modulari ed accelerometri.

Lezione 6

La valutazione della forza isometrica è aspecifica per la prestazione ed è anche angolo dipendente, la forza cambia a seconda dell'angolo che ha il braccio di leva.

Le caratteristiche di una valutazione per la forza isometrica sono:

• Buona riproducibilità
• Assenza di movimento
• Sicurezza clinica per tensioni inferiori al 25% del massimale
• È presente un decremento delle proprietà visco-elastiche muscolari

Uno strumento di misurazione è il dinamometro isometrico, che è costituito da una molla con una scala graduata, la sensibilità dello strumento è dettata dalla costante elastica della molla. Lo strumento ci fornisce un grafico forza/tempo in cui possiamo ottenere dati come:

• Forza relativa
• Tempi necessari al raggiungimento di una certa %FC rispetto alla Fcmax
• Indice di Verkhoshansky
• Rate Tension Development (RTD)

La valutazione della forza isocinetica è una valutazione dinamica in cui il movimento avviene a velocità angolare costante effettuato alla massima intensità su un apparecchiatura specifica. Caratteristiche:

• Buona riproducibilità
• Movimento innaturale indotto
• No ciclo stiramento-accorciamento

Dei limiti di questo tipo di valutazione:

• La velocità costante non attiva i meccanocettori muscolari: Pacini e Ruffini (Responsabili variazione velocità), GTO e FNE.
• Test di valutazione isocinetici/isometrici post-infortunio non corretti al 100% poiché presentano delle dinamiche differenti a quelle di gara.
• EMG + Velocità ISOCINETICA → Costante + 5/6 rad/s
• EMG + Velocità ISOTONICA → Cresce e Decresce + 13/14 rad/s

Un test di valutazione può definirsi specifico se riproduce le condizioni della prestazione in termini biomeccanici, coordinativi e metabolici.

Lezione 7

La valutazione della forza isoinerziale prende come base la definizione di isoinerziale, ovvero, l'utilizzo di una strategia neuromuscolare con pattern di attivazione di tipo balistico per eseguire movimento anti gravitazionali.

Secondo Bosco, nel 1997, la classificazione della forza avviene in due metodi:

• Neuromuscolare → Forza massima, ipertrofia, forza dinamica, forza esplosiva
• Metabolico → Resistenza forza veloce, resistenza muscolare

Fino alla fine degli anni 80, non esistevano strumenti per la misurazione della forza che si poteva esprimere contro una resistenza esterna, perciò si utilizzavano due parametri noti:

• Entità del carico
• Numero di ripetizioni

Il massimale indiretto veniva calcolato secondo la formula di Brzycki (carico/1,0278 – 0,0278 x RIP) oppure con la formula (carico x [1 + 0,033 x RIP]).

Essendo un calcolo teorico non prendo in considerazione la velocità di spostamento, fondamentale poiché fa parte dei pattern neuromuscolari specifici che individuano le caratteristiche biologiche e fisiche di reclutamento.

L'Ergopower, creato da Bosco negli anni 90, ha la funzione di trasmettere lo spostamento in funzione del tempo di un carico, fornendo i grafici F/V e P/V. L'Ergopower rivoluziona i metodi, gli allenamenti e la classificazione della forza muscolare.

Parametri misurati:

• Potenza media, velocità media, forza media
• Spostamento carico
• Picco velocità, picco potenza
• Tempo impiegato per lo spostamento

Da qui si evince che il carico ottimale non è quello più alto, ma quello con cui riesco a produrre la massima potenza, con l'obiettivo di migliorare la velocità di contrazione.

L'obiettivo finale di un calciatore è riuscire ad essere più potente e veloce, non più forte, perciò utilizzerò valori% del carico ottimale più bassi per eseguire lavori di forza esplosiva specifici.

Tempo accoppiamento → Tempo impiegato nel passaggio tra fase eccentrica e concentrica. Se alto = Riduzione di forza accumulata in eccentrica.

Lezione 8

Parametri dell'allenamento neuromuscolare:

• Entità del carico (1RM)
• Intensità dello stimolo (Potenza max)

Tempo di recupero per i lavori di forza → 3 minuti.

Ipertrofia selettiva → Metodo per condizionare le fibre utili per la prestazione.

Numero ideale ripetizioni → Soggettivo, le ottengo monitorando la potenza in uscita.

Carico → Modulando il carico posso eseguire lavori di forza anche in prossimità della performance.

Tipologia allenamento

Secondo la metodologia di lavoro del professor Selvaggi, privilegiando movimenti esplosivi/veloci si ottengono risultati simili, anche con carichi diversi.

ES → 5 serie x 6 ripetizioni @70%1RM = 5sx6r@45%1RM

Lezione 9

EMG → Disciplina sperimentale legata alla generazione, misura, analisi ed utilizzo del segnale elettrico emanato dai muscoli, utilizzata per la valutazione del funzionamento dei muscoli attraverso potenziali elettrici.

EMG associata alla dinamometria isoinerziale ci permette lo studio dell'attivazione neuromuscolare durante i movimenti funzionali-specifici.

Funzionamento e analisi EMG:

• Elettrodi posizionati a 1,5cm tra loro (seguendo angolo pennazione muscolo) + 3° elettrodo in zona neutra
• Analisi quantitativa → Voltaggio, integrazione, RMS
• Analisi qualitativa → Attivazione/deattivazione muscolo, verifica apprendimento movimento specifico, fasi di attivazione movimento-specifico

La forza viene modulata in base a:

• Reclutamento unità motorie → + Unità = + Forza
• Frequenza attivazione unità motorie → + Freq. = + Forza

Questi due parametri variano a seconda del muscolo, della velocità e della fatica.

La contrazione avviene una volta che il potenziale d'azione è arrivato alla fibra muscolare, a seguito di un eccitazione della stessa con rilascio di ioni calcio nello spazio intracellulare.

Alcune valutazioni neuromuscolari applicate a movimenti:

Hakkinen, nel 1985, ha valutato un incremento di forza soprattutto in allenamenti con sovraccarichi piuttosto che pliometrici, invece l'EMG è stata maggiore nel secondo tipo di allenamento (plio).

Il confronto tra uno squat parallelo eseguito su superficie stabile e uno su superficie instabile ha decretato una maggiore EMG del tibiale anteriore e una perdita di EMG sul quadricipite in caso di instabilità.

Attività EMG già presente prima dell'inizio del movimento. Energia elastica + riflesso da stiramento nella fase eccentrica → concentrica migliore se il tempo di accoppiamento è basso.

JS e CMJ → Attività dei femorali in concentrica maggiore rispetto a squat classici.

EMG più alto nella fase di ricaduta.

EMG fornisce informazioni più dettagliate del sistema neuromuscolare durante la prestazione, abbinata ad un analisi biomeccanica, che ci aiuta a capire come avviene l'attivazione e la de-attivazione dei muscoli.

Lezione 10

Quali sono gli effetti di uno stimolo vibratorio sul nostro organismo?

• Miglioramento delle curve F/V e P/V
• Miglioramento della forza esplosiva e della resistenza alla forza veloce
• Stimolazione sistemi endocrino e metabolico
• Miglioramento equilibrio posturale
• Adattamenti neuromuscolari, miglior mobilità e flessibilità

Hagbarth e Eklund 1966 → Riflesso tonico da vibrazione, EGM aumentata a seguito di stimolo vibratorio con inibizione dei muscoli antagonisti e quindi un miglior rapporto H/Q, con sviluppo di forza esplosiva più alto (nel salto verticale). Aumento flessibilità dovuto ad un inibizione dei muscoli antagonisti. Avviene grazie all'info senso-motoria causata dai meccano-cettori che generano un arco-riflesso a livello spinale. I meccano-cettori ci danno info sulla posizione/stabilità che ci permette di controllare la stiffness attraverso i fusi neuromuscolari.

Nel 1980 Nazarov utilizzò la vibrazione locale per l'allenamento delle ginnaste, Issurin nel 1994 effettuò i primi studi su effetti e benefici.

Bosco 1998 → Studiò gli effetti del WBV sul salto verticale; l'atleta dopo 8 minuti di pedana vibrante (successivamente sostituita da quella sinusoidale verticale) incrementò la propria potenza e altezza nel salto verticale (miglioramento riscontrato nel test dei 5 minuti di salti continui).

Bosco 2000 → Aumento testosterone, GH e riduzione cortisolo.

Bosco 2001 → Miglioramenti evidenti dopo 2 mesi di allenamento in WBV.

Ronnestad 2004 → 3 volte/settimana per 5 settimane, miglior CMJ e 1RM.

2007 → Effetti e benefici sui DOMS.

Ritzmann 2014 → Miglior controllo posturale, test effettuato su 40 atleti con il WBV, 3 volte/settimana per 1 mese (2 serie da 3 minuti).

Annino 2018 → 3x6 rip, miglioro RSA.

Parametri della vibrazione: Ampiezza, frequenza.