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Oggi, nonostante l’elevato numero di infortuni, la maggior parte
degli atleti riesce a recuperare in tempo brevi, malgrado gli esigui
margini a disposizione. Per una lesione meniscale, tre settimane
sono spesso sufficienti per poter essere di nuovo in partita,
nonostante l'infortunio e il relativo intervento chirurgico! E due,
tre giorni di tempo sono la normalità per il recupero dopo
"contratture" muscolari. Tempi impensabili, se non si avesse la
possibilità di utilizzare la stimolazione elettrica quale supporto
di base dell’intervento riabilitativo più globale, come da tempo
avviene in molte società. Basta osservare, ad esempio, che 20 minuti
di stimolazione, fatti con un’apparecchiatura che ne rispetta le due
leggi fondamentali (i generatori di corrente costante), danno un
incremento alle capacità muscolari che corrisponde a quello che si
avrebbe con 1500 ripetizioni naturali, sotto sforzo massimale.
Questo senza creare i tipici problemi da sovraccarico delle
articolazioni e permettendo di lavorare, già da subito, quando
nessun mezzo di lavoro naturale è utilizzabile. In diversi centri
ospedalieri europei l’elettrostimolazione prodotta da generatori di
corrente costante (vedremo più avanti quali siano le loro
caratteristiche) è oramai routine, e viene applicata già dal giorno
dell’intervento chirurgico, come ad esempio nella Clinica
Universitaria di Parigi. Gli ottimi risultati evidenziati dalla
casistica dimostrano l’efficacia di tale metodo sia sulla forza, che
sui volumi muscolari, e contemporaneamente escludono eventuali danni
al paziente. Altri protocolli confermano la validità della
stimolazione antalgica (contro il dolore) o di quella
decontratturante. Oggi però è necessario mettere ordine in una
materia che ha sempre subito interventi a sproposito, sia
nell’interpretazione dei principi che la regolano, sia sui
protocolli di intervento, sia sui vari tipi di apparecchiature e sul
loro criterio di classificazione. Pertanto, i risultati di un’elettrostimolazione
sono spesso falsati semplicemente perché si sta utilizzando
un’apparecchiatura che è paragonabile ad un motorino elettrico,
quando è necessario utilizzarne una a turbina. Oppure perché si sta
utilizzando un’apparecchiatura giusta, con dei programmi non idonei
a ottenere il risultato che ci prefiggiamo, o la stessa, programmi
giusti, ma con la posizione degli elettrodi sbagliata! Dobbiamo,
infatti, distinguere quale differenza c’è tra il “far muovere un
muscolo” e ottenere invece una “contrazione fisiologica”. Nel primo
caso si riproducono effetti paragonabili ad un semplice massaggio,
che sicuramente non potrà sortire benefici sulla forza o sulla
resistenza della fibra muscolare. Effetto ottenibile con infiniti
tipi di corrente. Nel secondo, invece, si riuscirà a riprodurre il
meccanismo “allenante” della fibra, con tutti i benefici annessi;
per raggiungere questo risultato la scelta del tipo di
apparecchiatura diventa fondamentale. Questi sono i motivi che mi
hanno indotto a pubblicare dei protocolli di valutazione (oramai
definiti “Protocolli Fasoli”) inerenti ai criteri di utilizzo dell'elettrostimolazione
(vedi tabella relativa). Chiariamo subito un concetto: in queste
pagine non è sicuramente possibile trasmettere i concetti
fondamentali dell’elettrofisiologia / elettrostimolazione. Ci
troviamo, infatti, a dover ragionare su di una materia relativamente
complessa, basta su di una serie di ragionamenti matematici.
Concetti che normalmente il terapista, il medico e il preparatore
atletico non “masticano” tutti i giorni. Con un approccio un po’
meno duro si può comunque avere una sufficiente formazione solo
attraverso un corso regolare della durata minima di una giornata. Ci
riproponiamo comunque di parlarne ugualmente, nella maniera più
semplice possibile. Per necessità divideremo l’esposizione in due
parti:
· la prima tratta i concetti teorici più importanti;
· la seconda si soffermerà maggiormente sugli aspetti pratici
dell’utilizzo dell’elettrostimolazione.
| Parte prima
La prima considerazione da farsi, è la più elementare: tutte le
correnti elettriche sono uguali? La seconda è: tutte le
apparecchiature che emettono una corrente sono uguali?
La risposta in tutti e due i casi è "No!". Prima di utilizzare una
qualsiasi corrente dobbiamo domandarci quali sono i possibili
effetti che può avere sull’organismo umano. Alcuni saranno
desiderabili, altri invece da evitare assolutamente.
Gli effetti di base di una corrente sono tre:
- la ionizzazione (effetto galvanico) è una migrazione di molecole
tra un elettrodo positivo e uno negativo, da cui viene emessa una
corrente continua;
- l’ustione (bruciatura) è un fenomeno noto a chiunque;
- l’eccitazione (movimento visivo) è il fenomeno che ci interessa
maggiormente e pertanto sarà questo l’aspetto di cui parleremo più
diffusamente. L’applicazione della ionizzazione più conosciuta è la
iontoforesi (o ionoforesi), che viene utilizzata per introdurre
particolari farmaci senza metodi invasivi. E' anche particolarmente
discussa per i risultati contrastanti che si ottengono; è comunque
soggetta a numerosissimi fattori che influiscono sulla sua
efficacia. Diverse sono le controindicazioni, la principale è la
presenza di mezzi di osteosintesi, come, per esempio, placche
metalliche che verrebbero “sfaldate” dalla corrente. Un’altra
caratteristica negativa, che va evitata accuratamente, è quella di
ustioni chimiche della pelle, derivanti da un accumulo elevato di
soda caustica su uno dei due elettrodi.
L’utilizzo di una corrente, per provocare un’ustione elettrica, può
non essere necessariamente negativo, come nel caso del bisturi
elettrico (si tratta di un’apparecchiatura che viene sfruttata dal
chirurgo per poter recidere i tessuti durante un intervento); sarà
comunque uno degli effetti da evitare in una stimolazione elettrica
eccitomotoria.
| Efficacia e sicurezza
I due aspetti fondamentali che contraddistinguono un’apparecchiatura
che stimoli elettronicamente in modo corretto sono: · la sicurezza ·
l’efficacia. Da questi due punti deduciamo che in una stimolazione
che debba sortire un effetto eccitomotore, la preoccupazione
principale sarà quella di evitare, accuratamente, sia la
ionizzazione dei tessuti sia l’ustione. Per efficacia si intende,
nel nostro caso, la capacità di eccitare le cellule nervose che
trasporteranno l’impulso elettrico alla placca motrice, che a sua
volta trasmetterà la reazione (definita potenziale d’azione) alle
fibre muscolari. Per far ciò si dovrà rispettare la prima legge
fondamentale dell’elettrostimolazione: la Legge di Lapique. Come
vedremo più avanti, questo sarà possibile solo attraverso
un’apparecchiatura che fino a poco tempo fa era solo teorica, un
generatore do corrente costante. Per poter essere sicura la
stimolazione dovrà essere prodotta con i parametri elettrici a
valori minimi. I due principali parametri da tener presente saranno
infatti l’intensità (I) e il tempo (t). Da ciò consegue che la forma
geometricamente ideale è un’onda rettangolare (o quadra). Qualunque
modifica dell’impulso toccherebbe uno dei due parametri.
Ci sono altri approcci matematici a questo problema, che dimostrano
che, comunque, l’impulso ideale è quadro. Pertanto sono discutibili
tutte le altre forme geometriche di un impulso elettrico che debba
eccitare una cellula.
| Tipi di corrente
I tipi di corrente utilizzabili sono essenzialmente due: · continue
· pulsate. Quella continua non è nient’altro che una corrente di
qualunque intensità che, se rapportata al tempo, dà un valore
diverso da zero. Procura sicuramente un effetto di ionizzazione
(effetto galvanico) che dovrà essere accuratamente evitato. I due
principali parametri elettrici da tener presente saranno infatti
l’intensità (I) e il tempo (t). Se l’intensità (I) proseguirà per un
tempo illimitato (t) la risultante della divisione I/t darà valore
diverso da zero, con il conseguente effetto galvanico assicurato. Il
“trucco” per evitare un effetto di ionizzazione è quello di
utilizzare una corrente per un dato tempo e poi interromperla, ma ad
una intensità di valore positivo si dovrà immediatamente farne
seguire una di uguale valore negativo per compensare e permettere
che la divisione intensità/tempo (I/t) dia un risultato pari a zero.
Si evita così il pericolo della ionizzazione.
| Lavoro naturale e stimolazione elettrica
Prima di parlare del meccanismo che entra in gioco a mezzo di una
corrente elettrica, dobbiamo rispolverare alcuni concetti inerenti
al lavoro muscolare naturale. Cercando di capire che cosa avviene in
natura, potremo trovare la relazione che c’è tra i vari parametri
elettrici e la contrazione e quindi con l’allenamento muscolare. Il
movimento muscolare, infatti, è la conseguenza del percorso di una
“carica elettrica” che, partita dal cervello, passa attraverso il
midollo spinale e il nervo neuromotorio; quest’ultimo si comporta
come un cavo elettrico ed è composto da tanti piccoli “fili” più
sottili, i motoneuroni. Ognuno di questi è collegato ad un insieme
di fibre muscolari (da 5 a 2000 circa). Quando la carica arriva alle
fibre collegate a quel singolo motoneurone, si innesca un meccanismo
biochimico, conosciuto da tutti i preparatori atletici, che permette
la “contrazione” delle fibre stesse, con il conseguente movimento
dell’articolazione. Di fatto ci si trova davanti ad un fenomeno
paragonabile a quello che avviene in una fila di birilli. E’
sufficiente far “cadere”, grazie all’impulso dato da una carica
elettrica, un qualunque birillo della fila perché, inevitabilmente,
quello adiacente cada a sua volta innescando una reazione a catena.
Questa carica elettrica viene chiamata potenziale d’azione (P.A.), e
la sua trasmissione lungo il singolo motoneurone eccitazione
saltatoria. Sempre seguendo questa metafora comprendiamo che
occuparci di quanto sia la carica nell’unità di tempo è veramente
determinante. Non sarebbe possibile far cadere un birillo se non
utilizzassimo almeno una data quantità di esplosivo (Q) in un dato
tempo (t). Non è però necessario usare la quantità occorrente a far
saltare il birillo, ma quella sufficiente a far portare lo stesso a
quel punto di confine tra l’equilibrio e la caduta: superato quel
punto di non ritorno, magari anche minimamente, questo cadrà
sicuramente, senza bisogno di apportare ulteriore quantità di
carica. Il momento in cui cade il birillo rappresenta il punto di
non ritorno tra lo stato di riposo (potenziale di riposo) e quello
di eccitazione di un punto del motoneurone, e si definisce inizio
del potenziale di azione (I.P.A.). L’obiettivo dell’elettrostimolazione
eccitomotoria è quindi quello di:- apportare una determinata
quantità di corrente in una data quantità di tempo, per ottenere
l’inizio del potenziale di azione di un qualunque punto dei
motoneuroni che sono collegati alle fibre muscolari che si intende
far lavorare/allenare. Ciò sarebbe relativamente facile da ottenere
con una apparecchiatura che emetta quella quantità/tempo prevista,
se non ci fosse una complicazione derivante da un fenomeno tipico di
qualunque circuito elettrico, l’impedenza o resistenza. Le varie
cellule che compongono i vari tessuti che si interpongono tra
l’elettrodo dell’apparecchiatura e il motoneurone da stimolare
compongono un circuito elettrico a tutti gli effetti, che opporrà
quindi resistenza al passaggio del campo elettrico. Per cui, anche
nel caso in cui dagli elettrodi sia partita la quantità/tempo
giusta, una volta attraversati i vari tessuti, al motoneurone non
arriva tutta, ma solo la parte di “Quantità” non “trattenuta”. Non
cadono più quindi i famosi birilli, o meglio, in qualche caso cadono
occasionalmente ottenendo effetti non produttivi. Si pensi, come
similitudine, a una corrente d’aria che debba aprire una porta a
molla e riempire in un dato tempo un locale. Se la Quantità di aria
nell’unità di tempo non è quella dovuta, o non si riesce ad aprire
la porta, oppure otterremo delle aperture parziali, senza riuscire a
riempire il locale nel tempo dovuto.
| I protocolli Fasoli
Si deve utilizzare un’apparecchiatura che dia ampie garanzie di
sicurezza certificate da un Organismo severo e di sicura
affidabilità. Troppe sono, infatti, le organizzazioni che utilizzano
criteri “morbidi”. Si rammento che le problematiche di sicurezza
sollevate da un utilizzo di un elettrostimolatore, anche se
funzionante a batterie, non sono niente affatto banali, ma POSSONO
PRESENTARE anche POSSIBILITA’ DI MORTE. Si deve quindi esigere una
copia del certificato ufficiale! E' fondamentale la codificazione,
da parte di un Organismo pubblico, dei PARAMETRI ELETTRICI che
vengono emessi dall’apparecchiatura. I fabbricanti dichiarano spesso
correnti, con parametri che in sede di verifica tecnica non vengono
riscontrati.
| Protocollo Fasoli 02
L’apparecchiatura dovrà quindi necessariamente essere:
• un Vero generatore di corrente costante, (quindi a TENSIONE
VARIABILE), nel pieno rispetto della Legge fondamentale dell’elettrostimolazione:
la Legge di Lapique. Le apparecchiature normalmente in commercio
sono generatori di tensione costante, (quindi a Corrente
Variabile);
• capace di apportare quella data quantità di corrente nell’unità di
tempo, sufficiente per generare l’inizio del potenziale di azione
delle cellule dei rnotoneuroni dei nervi neuromotori dei muscoli da
trottare.
Si deve utilizzare un impulso elettrico COMPENSATO, onde evitare
fenomeni di IONIZZAZIONE DEI TESSUTI. Ciò permetterà l’impiego dell’elettrostimolazione
anche in presenza di mezzi di osteosintesi.
Ci si deve attenere al fedele rispetto dei PARAMETRI ELETTRICI:
• la durata dell’impulso deve essere uguale alla cronassia del nervo
neuromotore da trattare (da 150 a 400 microsecondi);
• il tempo di ingresso dell’impulso deve essere immediato, per cui
si deve utilizzare un onda perfettamente quadra, bifasica, e come
già detto compensata;
• la frequenza dovrà corrispondere al reclutamento temporale del
tipo di fibra che va trattata.
FREQUENZE MEDIE DELLE FIBRE - FIBRA II m - 100 Hz (fibra esplosiva)
- FIBRA II b - 30/75 Hz (fibra forza/velocità)
FIBRA II a - 20/50 Hz (fibra intermedia) - FIBRA I - 8,4/35 Hz
(fibra lento/resistente) - CRITERI DI INTERVENTO
I criteri di intervento sono dettati da alcune considerazioni:
• quale muscolo/i deve essere trattato;
• in quale fase di amiotrofia ci troviamo;
• il tipo di attività del soggetto;
• il tempo a disposizione per la singola seduta;
• il numero di sedute settimanali che è possibile effettuare;
• la presenza di algia e/o contrattura o altre situazioni
condizionanti.
| Tipi di generatore
Per poter compensare la Quantità trattenuta dai tessuti si deve
utilizzare una nuova generazione di apparecchiature. In effetti sono
conosciuti due tipi di generatori di corrente: i generatori di
tensione - i generatori di corrente. Per comprendere la differenza
prendiamo ad esempio una grossa vasca di acqua con un lungo tubo
alla cui estremità esce una Quantità/t. Questa non cambia valore,
sino a che non vengono effettuate resistenze nel tubo. Maggiori
saranno quest’ultime, e minore sarà la Quantità di acqua/t che
uscirà dall’estremità. Ciò dipende dalla pressione del circuito
idraulico. La pressione di questo circuito è rappresentabile come la
differenza tra il punto più alto dell’acqua e quello più basso
(l’estremità del tubo). Questa altezza rimane invariata e quindi
anche la pressione non varia, con le conseguenze sopra descritte
sulla Quantità/t fuoriuscita. Se però avessimo un qualche meccanismo
che si “accorga” della variazione di resistenza e all’incremento di
questa faccia corrispondere un aumento della lunghezza del tubo,
nell’esatta proporzione, si avrebbe sempre la stessa Quantità di
acqua nell’unità di tempo. Se sostituiamo la rappresentazione
dell’altezza (pressione) del tubo con il concetto di tensione,
possiamo comprendere la differenza esistente tra i due tipi di
generatori possibili. Di fatto questa è anche la rappresentazione
più semplice delle leggi fondamentali di WEISS e di LAPIQUE. Cosa
avviene infatti nei due casi al variare della resistenza dei tessuti
al passaggio di una corrente elettrica? nel generatore di tensione
varia la Quantità di corrente nell’unità di tempo;
nel generatore di corrente (o generatore di corrente costante) varia
la tensione, in maniera esattamente proporzionale a quella della
resistenza dei tessuti, garantendo sempre la Quantità di corrente
prevista nell’unità di tempo.
E’ inutile far osservare che, tecnicamente, il secondo tipo di
generatore era semplicemente impensabile fino a pochi anni fa.
Pertanto tutte le apparecchiature in commercio sono generatori di
tensione, e quindi non sono in grado di indurre il campo elettrico,
con i parametri previsti, sino ai motoneuroni; ma da poco tempo è in
commercio un tipo di apparecchiatura prodotta in seguito ad un
enorme investimento in ricerca scientifica, che per essere distinta
dai generatori di tensione, viene definita generatore di seconda
generazione. La spesa di circa 20 miliardi di lire ha permesso di
ottenere finalmente dei veri generatori di corrente, con tutti i
benefici che ne conseguono. L’investimento ha permesso inoltre di
ottenere delle apparecchiature di dimensioni ridotte, leggere (circa
400 g), autonome, in quanto lavorano con batterie ricaricabili, nel
pieno rispetto della futura normativa di sicurezza che impedirà
l’utilizzo di apparecchi stimolatori collegati direttamente alla
rete elettrica. Questi generatori di corrente sono anche
programmabili in tutti i parametri elettrici con un normale personal
computer che memorizza i programmi di lavoro su carte di credito che
vengono inserite nella apparecchiatura come si fa normalmente con un
dischetto da computer. Da ciò derivano innumerevoli vantaggi,
compreso quello della personalizzazione dei programmi in base alle
singole esigenze dell’atleta. Solo oggi gli addetti ai lavori
cominciano a comprendere che in questo settore è successo qualcosa
di veramente rivoluzionario. Si comincia infatti a comprendere che
un generatore di corrente costante non ha niente a che vedere con un
generatore di tensione. Nessuno si sognerebbe di confondere un
motorino elettrico di un trapanino con un motore a turbina di un
aereo. Purtroppo, però, molti addetti non sanno ancora distinguere
la differenza fondamentale che c’è tra le due generazioni di
elettrostimolatori. Partendo da questa considerazione si potrebbe
entrare nel merito di tutte le varie casistiche che si sono
succedute negli anni, spiegandone sia i motivi dei successi
parziali, che quelli dei vari fallimenti. Compresi i discreti
successi ottenuti in passato dalle correnti di KOTZ. Esse infatti
sono state le bisnonne delle correnti attualmente ottenute da un
generatore di corrente costante, e sono state quelle che più si sono
avvicinate alla “corrente ideale di stimolazione”, nonostante
fossero prodotte da normali generatori di tensione. Niente a che
vedere comunque con quanto è ottenibile oggi.
| L'autore
Raffaele Fasoli Da molti anni consulente di squadre di calcio di
serie A e B, sono molte le innovazioni, da lui introdotte, nei
programmi di elettrostimolazione per lo sport. I suoi interventi
spaziano dallo sci, al calcio, al fondo, al ciclismo, sempre con
atleti di livello mondiale.
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