La Medicina dello Sport…

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NORME PER GLI AUTORI
Norme generali
Medicina dello Sport, rivista peer-reviewed della Federazione Medico Sportiva Italiana, pubblica
articoli scientifici originali su argomenti di medicina
dello sport.
I manoscritti devono essere preparati seguendo
rigorosamente le norme per gli Autori pubblicate in seguito, che sono conformi agli Uniform
Requirements for Manuscripts Submitted to
Biomedical Editors editi a cura dell’International
Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med
1988;105:258-265).
L’invio del dattiloscritto sottointende che il lavoro
non sia già stato pubblicato e che, se accettato,
non verrà pubblicato altrove né integralmente né
in parte. Tutto il materiale iconografico deve essere
originale. L’iconografia tratta da altre pubblicazioni
deve essere corredata da permesso dell’Editore.
I dattiloscritti, pervenuti alla Redazione, anche se
non accettati per la pubblicazione, non verranno
comunque restituiti.
I lavori vengono sottoposti in modo anonimo a
valutazione da parte di qualificati revisori esterni.
Gli scopi della rivista sono quelli di pubblicare lavori di elevato valore scientifico in tutti i settori della
Medicina dello Sport. Ai revisori viene chiesto di
formulare i loro commenti su un modello apposito e
di rispedirlo all’editor entro un mese dal ricevimento.
La rivista recepisce i principi presentati nella
Dichiarazione di Helsinki e ribadisce che tutte
le ricerche che coinvolgano esseri umani siano
condotte in conformità ad essi. La rivista recepisce altresì gli International Guiding Principles for
Biomedical Research Involving Animals raccomandati dalla WHO e richiede che tutte le ricerche su
animali siano condotte in conformità ad essi.
Il lavoro deve essere accompagnato dalla seguente dichiarazione firmata DA TUTTI GLI AUTORI:
«I sottoscritti Autori trasferiscono la proprietà dei
diritti di autore alla rivista Medicina dello Sport.
Dichiarano che l’articolo è originale, non è stato
inviato per la pubblicazione ad altra rivista, e non
è stato già pubblicato. Essi dichiarano di essere
responsabili della ricerca, che hanno progettato e
condotto e di aver partecipato alla stesura e alla
revisione del manoscritto presentato, di cui approvano i contenuti. Si impegnano a segnalare conflitti
di interesse, in particolare eventuali accordi finanziari con ditte farmaceutiche o biomedicali i cui
prodotti siano pertinenti all’argomento trattato nel
manoscritto. Nel caso di studi condotti sugli esseri
umani gli Autori riferiscono che lo studio è stato
approvato dal comitato etico e che i pazienti hanno sottoscritto il consenso informato. Dichiarano
inoltre che la ricerca riportata nel loro lavoro è stata
eseguita nel rispetto della Dichiarazione di Helsinki
e dei Principi internazionali che regolano la ricerca
sugli animali».
Gli Autori accettano implicitamente che il lavoro
venga sottoposto in modo anonimo all’esame del
Comitato di Lettura e, in caso di accettazione, a
revisione editoriale.
A tutti sarà dato cenno di ricevimento.
L’EDITORIALE viene commissionato su invito del
Direttore. Deve riguardare un argomento di grande
rilevanza in cui l’Autore esprime la sua opinione
personale. L’articolo non deve essere suddiviso in
sezioni.
Medicina dello Sport riserva uno spazio per la
pubblicazione gratuita di tesi di Specializzazione
in Medicina dello Sport giudicate degne di stampa
dalle rispettive Scuole nel numero massimo di due
per numero sotto forma di estratto della lunghezza
di sei pagine di stampa per ciascuna.
Dattiloscritti
I lavori, in lingua italiana o inglese, devono essere
inviati alla redazione online raggiungibile dal sito
Edizioni Minerva Medica:
www.minervamedica.it
Gli autori che desiderino sottomettere i loro
manoscritti devono collegarsi al sito www.
minervamedica.it e accedere alla sezione
“Online submission”. Accedendo per la prima volta, gli Autori devono creare il proprio
account cliccando su “Create new account”.
Dopo aver creato l’account, potrà incominciare
la sottomissione dei manoscritti attraverso la
piattaforma online indirizzando il lavoro alla
Rivista “Medicina dello Sport”. Per loggarsi,
basterà inserire il proprio username e la propria password e cliccare su “Login” seguendo
le istruzioni per la sottomissione di un nuovo
manoscritto.
I lavori devono inoltre essere spediti in tre
copie a “Medicina dello Sport” - Federazione
Medico-Sportiva Italiana, Viale Tiziano 70,
00196 Roma.
Se il primo Autore è socio della FMSI i dattiloscritti
dovranno essere corredati da una fotocopia della
tessera FMSI e del rinnovo annuale comprovante
la regolarità della sua posizione di socio in quanto, in base alle nuove norme contrattuali, non sarà
richiesto alcun contributo stampa e spetteranno n.
20 estratti omaggio con copertina nonché il 10% di
sconto sulle tariffe in vigore per ulteriori estratti ed
eventuali costi aggiuntivi (traduzioni, fotolito, tabelle, ecc.).
L’elaborato dovrà essere presentato in formato elettronico (floppy disk e/o CD Rom) e in cartelle dattiloscritte con spaziatura doppia su una sola facciata
e articolato nelle seguenti sezioni:
Pagina di titolo
• Titolo conciso, senza abbreviazioni, nella lingua
originale, con traduzione nella seconda lingua.
• Nome, Cognome e Firme degli Autori.
• Istituto e Università, Divisione e Ospedale, o Ente
di appartenenza di ciascun Autore.
• Firma di autorizzazione alla stampa del Direttore
dell’Istituto Universitario o del Primario Ospedaliero o del Responsabile dell’Ente di appartenenza. Questi dovranno indicare se “il lavoro spetti
in parti uguali agli autori” ovvero specificare la
funzione svolta da ciascuno degli autori
• Nome, indirizzo e numero telefonico dell’Autore
al quale dovranno essere inviate la corrispondenza e le bozze stampa.
• Dati di eventuali Congressi ai quali il lavoro sia
già stato presentato.
• Menzione di eventuali finanziamenti o contratti
di ricerca.
• Ringraziamenti.
Riassunto e Parole chiave
Il riassunto deve sintetizzare in modo esauriente gli
elementi essenziali del lavoro.
Devono essere inviati un riassunto in lingua italiana
e uno in lingua inglese di non più di 300 parole, strutturati nel seguente modo: Scopo, Metodi,
Risultati, Discussione, Conclusioni (Objective,
Methods, Results, Discussion, Conclusions).
Dovranno inoltre essere indicate le parole chiave
(con un massimo di 5) nella lingua originale e nella
seconda lingua.
Per le parole chiave usare i termini del Medical
Subject Headings (MeSH) dell’Index Medicus.
Testo
Il testo deve essere composto da:
Introduzione
Illustrante lo stato attuale delle conoscenze sull’argomento trattato e lo scopo della ricerca e quali
sono i motivi per cui i risultati vengono pubblicati.
Materiali e metodi
Descrizione delle procedure cliniche, tecniche o
sperimentali seguite nella ricerca. I metodi e le
procedure statistiche pubblicati per esteso in precedenza devono essere citati nelle appropriate voci
bibliografiche. I dati che si riferiscono al materiale
devono essere espressi in modo esauriente e preciso ma anche semplice e breve.
Occorre seguire rigorosamente le Guidelines for
Statistical Reporting in Articles for Medical Journals
(Ann Int Med 1988;108:266-273).
Di tutti i farmaci si deve citare nome generico,
dosaggio e vie di somministrazione; non sono acettati marchi di fabbrica.
I simboli e le sigle vanno spiegati alla prima apparizione nel testo e devono essere conformi agli standards internazionali.
Risultati
Vanno riportati sotto forma di tabelle e grafici eventualmente elaborati statisticamente, con l’ausilio di
materiale illustrativo e una presentazione concisa
nel testo evitando commenti e interpretazioni.
Discussione dei risultati
e considerazioni conclusive
Finalizzate al commento sui risultati con eventuale
confronto con i dati della letteratura, ai fini della
pratica clinica e della ricerca sperimentale.
Bibliografia
La bibliografia, che deve comprendere i soli Autori
citati nel testo, va numerata con numeri arabi in
ordine consecutivo di prima citazione nel testo. Il
richiamo delle voci bibliografiche nel testo deve
essere fatto con numeri arabi posti tra parentesi. La
bibliografia deve essere citata nello stile standardizzato approvato dall’International Committee of
Medical Journals Editors.
Riviste. Per ogni voce si devono riportare il cognome e l’iniziale del nome degli Autori (elencare tutti
gli Autori fino a sei; se sette o più elencare solo i
primi sei nomi seguiti da: et al.), il titolo originale
dell’articolo, il titolo della rivista (attenendosi alle
abbreviazioni usate dall’Index Medicus), l’anno di
pubblicazione, il numero del volume, il numero di
pagina iniziale e finale. Nelle citazioni bibliografiche seguire attentamente la punteggiatura standard
internazionale.
Esempio: Sutherland DE, Simmons RL, Howard RJ.
Intracapsular technique of transplant nephrectomy.
Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Libri e Monografie. Per pubblicazioni non periodi-
che dovranno essere indicati i nomi degli Autori, il
titolo, l’edizione, il luogo di pubblicazione, l’editore
e l’anno di pubblicazione.
Esempio: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia. IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tabelle
Ogni tabella deve essere presentata, in foglio separato, correttamente dattiloscritta, preparata graficamente secondo lo schema di impaginazione della
rivista, numerata in cifre romane, corredata da un
breve titolo. Eventuali annotazioni devono essere
inserite al piede della tabella e non nel titolo.
Le tabelle devono essere richiamate nel testo.
Figure
Le fotografie devono essere inviate sotto forma
di nitide copie su carta. Esse devono riportare sul
retro una etichetta che indichi la numerazione in
cifre arabe, il titolo dell’articolo, il nome del primo
autore, l’orientamento (alto, basso) e devono essere
richiamate nel testo.
Non scrivere sul retro delle figure e non graffiare o
rovinare le stesse utilizzando graffe. Eventuali diciture all’interno della figura devono essere realizzate
a caratteri di stampa con i trasferibili.
La riproduzione deve essere limitata alla parte
essenziale ai fini del lavoro.
Le foto istologiche devono sempre essere accompagnate dal rapporto di ingrandimento e dal metodo
di colorazione.
Le didascalie vanno dattiloscritte su un foglio a
parte.
Disegni, grafici e schemi devono essere eseguiti
in forma definitiva a china su carta da lucido o su
cartoncino bianco liscio da disegnatori esperti, utilizzando dove necessario i trasferibili (tipo Letraset),
oppure possono essere realizzati con il computer.
Gli esami radiologici vanno presentati in copia fotografica su carta. Elettrocardiogrammi, elettroencefalogrammi, ecc. devono essere inviati in forma originale o eventualmente fotografati, mai fotocopiati.
Per le figure a colori specificare sempre se si desidera la riproduzione a colori o in bianco e nero.
Lettere, numeri, simboli dovrebbero essere di
dimensioni tali che quando ridotti per la pubblicazione risultino ancora leggibili.
Le dimensioni ottimali per la riproduzione sulla
rivista sono:
— cm 7,2 (base)×cm 4,8 (altezza)
— cm 15,8 (base)×cm 18,5 (altezza): 1 pagina
Gli elaborati devono rispondere rigorosamente alle
suddette norme: in difetto non saranno presi in
considerazione.
La correzione delle bozze di stampa dovrà essere
limitata alla semplice revisione tipografica; eventuali modificazioni del testo saranno addebitate agli
Autori. Le bozze corrette dovranno essere restituite
entro 15 giorni a medicina dello sport - Edizioni
Minerva Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126
Torino.
In caso di ritardo, la Redazione della rivista potrà
correggere d’ufficio le bozze in base all’originale
pervenuto.
I moduli per la richiesta di estratti vengono inviati
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Rivista stampata su acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
General regulations
Medicina dello Sport, official journal of the Italian
Federation of Sports Medicine (FMSI), is an external
peer-reviewed scientific journal, published quarterly by Minerva Medica; editors in-chief have the
input of a distinguished board of editorial consultants representing multiple disciplines concerned
with sports medicine. Medicina dello Sport aims
to publish the highest quality material, both clinical and scientific on all aspects of sports medicine;
Medicina dello Sport includes research findings,
technical evaluations, review articles and in addition provides a forum for the exchange of information on all professional sports medicine issues
including education; reviewers are asked to complete a specific form and to return the paper to the
Editor, with comments, within one month.
The manuscripts submitted for publication must
conform precisely to the following instructions for
authors and are themselves in conformity with the
Uniform Requirements for Manuscripts submitted to
Biomedical Editors published by the International
Committee of Medical Journal Editors (Ann Int Med
1988;105:258-265).
The submission of the manuscript implies that the
paper has not previously been published and that, if
accepted, it will not be published elsewhere, either
in its entirety or in part.
All illustrative material must be original.
Illustrations taken from other sources must be
accompanied by the publisher’s permission.
Manuscripts not accepted for publication will not be
returned by the publishers.
In conformity with the Helsinki Declaration, the
journal reiterates that all research involving
human beings must be conducted as indicated by
the Helsinki Declaration. In conformity with the
International Guiding Principles for Biomedical
Research Involving Animals recommended by the
WHO, the journal requires that all research on animals conform to the said principles.
Papers must be accompanied by the following declaration signed by ALL THE AUTHORS: “The undersigned Authors transfer the ownership of copyright
to the journal MEDICINA DELLO SPORT should their
work be published in this journal. They state that the
article is original, has not been submitted for publication in other journals and has not already been
published. They state that they are responsible for the
research that they have designed and carried out; that
they have participated in drafting and revising the
manuscript submitted, which they approve in its contents. They agree to inform Minerva Medica of any
conflict of interest that might arise, particularly any
financial agreements they may have with pharmaceutical or biomedical firms whose products are pertinent
to the subject matter dealt with in the manuscript.
In the case of studies carried out on human beings,
the authors confirm that the study was approved by
the ethics committee and that the patients gave their
informed consent. They also state that the research
reported in the paper was undertaken in compliance
with the Helsinki Declaration and the International
Principles governing research on animals”.
The authors implicity accept the fact that their paper
will be presented anonymously for examination by the
Editorial Board and for editorial revision if accepted.
EDITORIALS are commissioned by the Editor. They
should deal with topics of major importance on
which the authors expresses a personal opinion.
Editorials should not be subdivided into sections.
Medicina dello Sport reserves a certain number of
pages for the publication without charge of a maximum of two graduate theses pertaining to sports
medicine and judged to be worthy of publication
by the schools in questions. They will be printed in
the form of abstracts of six printed pages each.
Manuscripts
Manuscripts, in Italian or English, should be submitted directly to the online Editorial Office at the
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can access the website www.minervamedica.
it and go to the “Online submission” section.
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Manuscripts should also be despatched to:
“Medicina dello Sport” - Federazione MedicoSportiva Italiana, Viale Tiziano 70, 00196 Roma.
If the first author is a member of the FMSI, a photocopy of the membership card and of the annual
renewal should accompany the manuscript, since
no contribution will be due for printing costs and
the author will receive 20 free reprints with cover
and a discount of 10% on rates for extra reprints
and any additional costs.
For authors who are not FMSI members, printed
pages will be charged to the authors at Euro 40,00
per page. In either case, colour figures, linguistic
revision, and excessive alterations to proofs will be
charged to the authors.
The paper should be presented in electronic format (floppy disk and/or CD) and in doublespaced
sheets, typed on one side only and subdivided into
the following sections:
Title page
• Coincise title without abbreviations in the original
language and accompanied by its translation into
the other language.
• Name, Surname and Signature of the Authors.
• Department and University, Division and Hospital
or Body to which each author belongs.
• Signature authorising publication of the University Department’s Head, the Hospital’s Chief
Medical Officer or the Director of the relevant
Body. They should indicate whether “the work is
the equal work of all authors”, or specify the role
played by each author.
• N ame, address and telephone number of the
author to whom correspondence or proofs
should be addressed.
• Date of any congresses at which the papers has
already been presented.
• Mention of any financial assistance or research
contracts.
• Acknowledgements.
Summary and Key words
The summary must contain a detailed synthesis of
the key elements of the work.
The paper must be accompanied by a summary
in Italian and one in English, containing no more
than 300 words, which should be structured as
follows: Objective, Methods, Results, Discussion,
Conclusions.
A maximum of 5 key words must also be given,
both in Italian and in English.
Key words should use the terminology of the
Medical Subject Headings (MeSH) in the Index
Medicus.
Text
The text should be composed as follows:
Introduction
Outlining current knowledge of the topic and the
purpose of the study, and explaining why the
results are being published.
Materials and methods
A description of the clinical, technical or experimental techniques used in the study. Any methods
and statistical procedures previously published in
detail must be quoted under the appropriate reference numbers. Data referring to the material must
be expressed fully and precisely, but also simply
and concisely.
Authors must comply strictly with the Guidelines
for Statistical Reporting in Articles for Medical
Journals (Ann Int Med 1988, 108 266-273).
The generic name, dose and method of administration must be given for all drugs; no manufacturer’s
brand names will be accepted.
Symbols and signs must be explained the first time
they appear in the text and must conform to international standards.
Results
These should be reported in the form of tables and
graphs, if necessary statistically processed using
illustrative material, and presented concisely in the
text, avoiding comments and interpretations.
Discussion of results and conclusions
This section comments on the results in terms of
their relevance to clinical practice and experimental
research and may compare the results with data
from the literature.
References
Works listed under “References” should be given
consecutive Arabic number. References to these
works in the text should be followed by the relevant
number in parentheses.
References should be listed in the standard form
approved by the International Committee of Medical
Journal Editors.
Journals. Each Reference entry should give the surname and initial(s) of all authors up to six (if the article
has more than six authors, list the first six followed by:
“et al.”), the original title of the article, the title of the
journal (using Index Medicus abbreviations); year of
pubblication; volume number; initial and final page
numbers. Standard international punctuation must be
adopted.
Example: Sutherland DE, Simmons RL, Howard
RJ. Intracapsular technique of transplant nephrectomy. Surg Gynecol Obstet 1978;146:951-2.
Books and Monographs. In the case of non-periodical publications, authors should list the name of
authors and the title, edition, place of publication,
publisher and date of publication.
Example: G. Rossi. Manuale di otorinolaringologia. IV edizione, Torino: Edizioni Minerva Medica,
1987:67-95.
Tables
Each table should be presented on a separate sheet
correctly typed, laid out according to the journal’s
own pagination, numbered in Roman figures and
briefly titled. Any notes should be added at the foot
of the page and not incorporated in the title.
Tables must be referred to in the text.
Figures
Photographs should be submitted in the form of
clean copies printed on card. A label on the back
should indicate the number in arabic numerals,
the title of the article, the name of the first author,
the positioning (top or bottom). the photographs
should be referred to in the text.
Do not write on the back of photographs. Do not
scratch them or spoil them with staples. And wording on the figure should be stenciled on in block
letters.
Only the part essential to the article should be
reproduced.
Histological photographs should always indicate
the magnification ratio and staining method.
Captions should be typed onto a separate sheet.
Drawings, graphs and diagrams should be produced in black ink on gloss-finish paper or smooth
white draftsman’s paper, using stencil lettering
where necessary. They may also be produced on a
computer.
Radiology photographs should be printed on
paper. Electrocardiograms, electroencephalograms
etc. should be submitted in their original form or
photographed, never photocopied.
In the case of figures in colour, it should always be
stated whether they are to be reproduced in colour
or in black and white.
Letters, numbers and symbols should be of a size to
remain legible when reduced for publication.
The ideal sizes for reproduction in this journal are
the following:
— cm
— cm
— cm
— cm
7.2
7.2
15,8
15,8
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
(base)×cm
4.8
9,8
9,8
18.5
(height)
(height)
(height)
(height): full page
Figures that do not conform precisely to the above
standards will not be accepted for publication.
Any changes to the proofs should be confined to
typographical corrections. Any modifications to the
text will be charged to the authors.
Corrected proofs should be returned within 15 days
to Medicina dello Sport - Edizioni Minerva Medica Corso Bramante 83-85 - I-10126 Torino.
In the event of delay, the Editorial Board will be
entitled to make its own corrections on the basis of
the original already received.
Forms for requests for extracts will be sent out with
the proofs.
Journal printed on acid-free paper.
pISSN: 0025-7826
eISSN: 1827-1863
I NDICE
461
Effetti dell’esercizio fisico e del gioco con i
palloni educativi “Edubal” sulla coordinazione oculo-manuale nei bambini iscritti al primo
anno della scuola primaria
Cichy I., Rokita A., Wolny M., Popowczak M.
503
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT
Il crossfit e altre tecniche di allenamento
intervallato (functional training)
Gianfelici A., Varalda C., Mauro P., Di Castro A., Vullo
M., Urso A.
473
Effetti di un protocollo motorio adattato ad
un gruppo di soggetti con diagnosi di paraplegia sul miglioramento dello stato funzionale,
della composizione corporea e della qualità di
vita: uno studio pilota
Cugusi L., Solla P., Serpe R., Pilia K., Pintus V.,
Madeddu C., Bassareo P. P., Mercuro G.
509
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT NEI FASCICOLI
515
FORUM
Ruolo dell’attività motoria nella prevenzione
dell’osteoporosi: studio osservazionale di un
campione di atleti
487
AREA ORTOPEDICA
Studio epidemiologico sugli infortuni nella
ginnastica artistica
De Vita M., Panetta V., Prattico F., Foti C.
Arrighi A., Tallone C., Casabella A., Venzano V.,
Pistorio A., Seriolo B., Molfetta L.
523
497
Sport, medicina e Società Italiana: il valore
sociale della Medicina dello Sport
Processo di ritorno all’attività di un atleta
d’élite con diagnosi di tumore maligno delle
guaine nervose periferiche
531
CASI CLINICI
Demir H. M., Ercan S., Cetin C.
X
De Rita G.
NOTIZIARIO FEDERALE
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2015
C
ONTENTS
461
Effect of physical exercise games and playing
with Edubal educational balls on eye-hand
coordination in first-year primary school
children
503
SPORT... MEDICINE FOR SPORT
Crossfit and other functional training
techniques
Cichy I., Rokita A., Wolny M., Popowczak M.
Gianfelici A., Varalda C., Mauro P., Di Castro A., Vullo
M., Urso A.
473
509
Effects of an adapted physical training on functional status, body composition and quality
of life in persons with spinal cord injury paraplegia: a pilot study
Cugusi L., Solla P., Serpe R., Pilia K., Pintus V.,
Madeddu C., Bassareo P. P., Mercuro G.
SPORT... MEDICINE FOR SPORT
IN PAST ISSUES
515
FORUM
The role played by motor activity in the prevention of osteoporosis: observational study
of a sample of athletes
487
ORTOPEDICAL AREA
Epidemiological study on artistic gymnastics
injuries
De Vita M., Panetta V., Prattico F., Foti C.
Arrighi A., Tallone C., Casabella A., Venzano V.,
Pistorio A., Seriolo B., Molfetta L.
523
497
Sport, medicine and Italian Society: the social
value of Sports Medicine
Return to play process of an elite athlete diagnosed with malignant peripheral nerve sheath tumor
531
CASE REPORTS
Demir H. M., Ercan S., Cetin C.
XII
De Rita G.
FEDERAL NEWS
Settembre 2015

Review
Rassegna
MED SPORT 2015;68:359-66
Antioxidant supplement and sports
La supplementazione di antiossidanti e l’attività sportiva
B. DONATUCCI 1, D. SBARDELLA 2, G. R. TUNDO 2, M. CASASCO 3, N. DI DANIELE 4,
P. ROGLIANI 1, 4, S. MARINI 2
1Specialization
School in Sport Medicine, University of Rome “Tor Vergata”, Rome Italy
2Departement. of Clinical Sciences and Traslational Medicine,
University of Rome “Tor Vergata”, Rome, Italy
3Sports Medicine Federation, Rome, Italy
4Department of Systems Medicine, University of Rome “Tor Vergata”, Rome, Italy
SUMMARY
Antioxidants are largely used to maintain redox homeostasis. Unfortunately, most of the controlled studies demonstrated that, if in vitro these molecules are able to modulate several biochemical parameters, after in vivo administration usually they fail to exert any significant activity both on healthy subjects and patients. The usage of antioxidant
supplements is common practice among athletes and is based on the idea that they prevent the negative effects of
oxidative stress caused by exercise, and that they promote muscle recovery and improve performance. In this review
we discuss and comment main experimental studies in which several antioxidant have been used to modulate sport
performances in athletes.
Key words: Antioxidants - Sport - Dietary supplements.
RIASSUNTO
Gli antiossidanti sono da molto tempo utilizzati allo scopo di mantenere l’omeostasi redox. In realtà la maggior parte
degli studi effettuati in maniera controllata ha dimostrato come tali molecole, nonostante in vitro siano in grado di
esercitare notevoli attività, una volta somministrate in vivo non mantengono le promesse, fornendo risultati spesso
trascurabili. Allo stesso tempo, altre sperimentazioni sono state allestite allo scopo di valutare l’efficacia e gli eventuali
effetti collaterali della supplementazione per via orale di integratori a base di antiossidanti negli sportivi. Il razionale
di questo approccio risiede nel fatto che nel corso dell’attività fisica aumenta in misura significativa la quantità di
radicali liberi prodotti. Nella review vengono mostrati e commentati criticamente i risultati ottenuti dai principali studi
sperimentali che prevedevano l’utilizzo di antiossidanti come molecole in grado di modulare le performance sportive
di atleti professionisti.
Parole chiave: Antiossidanti - Sport - Integratori.
I
n recent years, several studies have been carried out to evaluate the effectiveness and the
possible side effects of oral antioxidant supplements in athletes. The usage of antioxidant
supplements is common practice among ath-
Vol. 68 - No. 3
N
el corso degli ultimi anni svariati studi sono
stati condotti per valutare l’efficacia e gli eventuali effetti collaterali della supplementazione per
via orale di integratori a base di antiossidanti
negli sportivi. È una pratica comune tra gli atle-
359
DONATUCCI
letes and is based on the idea that they prevent
the negative effects of oxidative stress caused
by exercise, and that they promote muscle recovery and improve performance. Many vitamins and minerals, which are labeled as antioxidants, are available on the market. However,
there have been very few adequate studies carried out on large cohorts regarding the effectiveness and long-term safety of these products.
The studies at our disposal vary considerably
in their design, protocol, study groups, administration protocols and methods of analysis.
However, the experimental model of many of
these studies was inadequate. For example,
they did not consider characteristics such as
groups receiving placebo, control groups, double blinds and randomized groups. The low
quality of this large part of studies increases
the risk of some bias. The supplements used
in most of the studies were vitamin E, vitamin
C, beta-carotene, coenzyme Q10, alpha lipoic
acid, n-acetyl cysteine, allopurinol, quercetin,
resveratrol and other polyphenolic molecules.
In some of these studies, combinations of the
above-listed molecules were tested. There is a
big variability in studies regarding the posology and the treatment period. Most of the studies analyzed the effects of vitamins C and E
supplement and the main outcomes regarding
the markers of oxidative stress and plasma concentrations of enzymes such as creatine phosphokinase (CPK) and lactic dehydrogenase
(LDH). Studies have also analyzed the indices
of muscle damage such as loss of strength, fatigue, myoprotein structural changes and their
plasma concentrations.1
ti l’uso di supplementi a base di sostanze antiossidanti con l’idea che essi prevengano gli effetti
deleteri dello stress ossidativo indotto dall’esercizio
fisico, che facilitino il recupero muscolare e che migliorino le performance. In commercio è presente
un’enorme quantità di vitamine e minerali etichettati come antiossidanti. In realtà a oggi mancano
studi adeguati su grosse popolazioni e mancano
evidenze scientifiche riguardo l’efficacia e la sicurezza a lungo termine. Gli studi condotti fino
a oggi variano considerevolmente tra di loro per
quanto riguarda: i disegni di studio, i protocolli, le
popolazioni dei gruppi di studio, i regimi di supplementazione e i metodi di analisi. Una grossa fetta
di questi studi è stata carente di caratteristiche importanti che dovrebbero caratterizzarli come dei
buoni trial: gruppi che assumano placebo, gruppi
di controllo, i doppio ciechi e i gruppi randomizzati. La bassa qualità di questa fetta di studi aumenta la possibilità che ci siano stati dei bias.
I supplementi usati nella maggior parte degli
studi sono stati: la vitamina E, la vitamina C, il beta-carotene, il coenzima Q10, l’acido alfa-lipoico,
la N-acetilcisteina, l’allopurinolo, la quercetina, il
resveratrolo e altre molecole polifenoliche. In alcuni di questi studi sono state testate combinazioni
delle molecole sopraindicate. Negli studi c’è stata
una grande variabilità sia per quanto riguarda i
dosaggi che la durata del periodo delle supplementazioni. La maggior parte degli studi ha analizzato
gli effetti della supplementazione delle vitamine C
e E e gli outcome principali sono stati i markers
di stress ossidativo e le concentrazioni plasmatiche
di enzimi come la creatinfosfochinasi e la lattico
deidrogenasi piuttosto che degli indici di danno
muscolare come la perdita di forza, la stanchezza,
i cambi strutturali delle mioproteine e le loro concentrazioni plasmatiche 1.
Positive data regarding the
use of antioxidants
Dati sull’utilizzo degli antiossidanti
There are studies which have demonstrated
that antioxidant supplements can protect muscle cells against oxidative damage:
—— administration of a moderate amount of
verbascoside (a phenylpropanoid and a sugar
ester of caffeic acid) was found to reduce oxidative damage, caused by the activation of neutrophils and the signs of muscle damage in a
group of runners;2
—— administration of a combination of betacarotene, alpha-tocopherol acetate, ascorbic
acid, selenium and zinc has been seen to improve the ventilatory threshold after an acute
exposure (but not chronic) at high altitudes;3
Ci sono studi che hanno dimostrato che la supplementazione con antiossidanti possa offrire una
protezione alle cellule muscolari contro il danno
ossidativo:
— la supplementazione con una quantità moderata di verbascoside (un fenilpropanoide ed uno
zucchero estere dell’acido caffeico) ha ridotto il
danno ossidativo causato dall’attivazione dei neutrofili ed i segni di danno muscolare in un gruppo
di corridori 2;
— la supplementazione con una combinazione di betacarotene, alfa-tocoferolo acetato, acido
ascorbico, selenio e zinco si è dimostrata capace
di migliorare la soglia ventilatoria dopo un’ esposi-
360
Settembre 2015
Antioxidant supplement and sportsDONATUCCI
—— administration of the enzyme superoxide dismutase (which is abundant in Cucumis
Melo) promotes cellular antioxidant defenses
but has no effect on the oxidative damage
caused by strenuous exercise;4
—— administration of rhodolia rosea (a perennial herb with antioxidant and anti-inflammatory properties according to traditional
medicine improves the serum oxidation state
of rowers, but not the oxidative damage caused
by excruciating exercise;5
—— vitamin C (500 mg) and vitamin E (400 UI)
supplementation in well-trained and untrained
athletes improved insulin-sensibility, transcriptional factors and antioxidant proteins expression. However, supplementation decreases positive effects induced upon sport activity.6
Resveratrol is a molecule that has recently
aroused interest. Resveratrol (3, 5, 4’-trihydroxytrans-stilbene) is a natural phenol contained in
grapes,7 and has been reported to provide protection against tumors, it has anti-inflammatory
properties and causes blood thinning.8 Resveratrol exerts its action by inhibiting the peroxidation of LDL.9, 10 Resveratrol has been proven
to be effective in some studies on animals: for
example in a study conducted on mice, potential benefits on fatigue and ergogenic functions
were evaluated. The mice were divided into
four groups. For 21 days, the first group did
not take any resveratrol, while the second, the
third and the fourth group were administered
with 25-50-125 mg/kg/die of resveratrol. The
state of fatigue and the level of physical performance were evaluated taking into account
the strength developed by back legs, the time
required to reach physical exhaustion and the
blood levels of lactate, ammonium, glucose
and CPK after 15 minutes of swimming. The
time required to reach a situation of physical
exhaustion was confirmed in resveratrol treated
groups but not in mice that had not been administered with resveratrol. The groups treated
with resveratrol developed more strength, had
lower serum levels of lactate, ammonium and
CPK and a dose-dependent increase in blood
sugar levels after 15 minutes of swimming. The
latter figure can be correlated to the increased
use of energy during the exercise.11 Resveratrol
has also proven able to decrease the inflammatory response by inhibiting the activity of the
following molecules: TNF-α, IL-1β, IL-6 and by
blocking the activation of the NF-kB transcription factor. The anti-inflammatory ability of resveratrol has been tested in athletes.
Vol. 68 - No. 3
zione acuta (ma non cronica) ad alte altitudini 3;
— la supplementazione con l’enzima superossido dismutasi (che è abbondante nel Cucumis
melo) ha promosso le difese antiossidanti cellulari,
ma non ha avuto effetto sul danno ossidativo indotto da un esercizio strenuo 4;
— la supplementazione con Rhodiola rosea L.
(un’erba perenne e con proprietà antiossidanti ed
antinfiammatorie secondo la medicina tradizionale) ha migliorato lo stato di ossidazione sierico
di vogatori, ma non il danno ossidativo indotto da
un esercizio di tipo massimale 5;
— la supplementazione con vitamina C (500
mg) e vitamina E (400 IU) in individui allenati e
non, ha migliorato l’insulinosensibilità, l’espressione di fattori trascrizionali e di proteine ad attività
antiossidante, abolendo però allo stesso tempo gli
effetti positivi indotti dall’esercizio fisico 6.
Una molecola che ultimamente ha suscitato interesse è il resveratrolo. Il resveratrolo (3, 5,
4’-triidrossi-trans-stilbene) è un fenolo contenuto
nell’acino d’uva 7, a cui è attribuita azione protettiva antitumorale, antinfiammatoria e di fluidificazione del sangue 8. Il resveratrolo esplica la
propria azione inibendo la perossidazione delle
LDL 9, 10.
Il resveratrolo si è dimostrato efficace in alcuni
studi sull’animale: ad esempio, in uno studio effettuato sui topi, sono stati valutati i potenziali benefici della somministrazione del resveratrolo sulla
fatica e sulle funzioni ergogeniche. I topi sono stati
divisi in quattro gruppi: per ventuno giorni un primo gruppo non ha assunto resveratrolo, il secondo,
terzo e quarto gruppo hanno assunto 25-50-125
mg/kg/die di resveratrolo, questi ultimi tre gruppi
sono stati rispettivamente disegnati come RES-25,
RES-50 e RES-125. Lo stato di fatica ed il livello di
performance fisica sono stati valutati prendendo
in considerazione la forza sviluppata dalle zampe,
il tempo necessario per giungere all’esaurimento
fisico ed i livelli ematici di lattato, ammonio, glucosio e creatinfosfochinasi dopo quindici minuti
di nuoto. Il tempo necessario per giungere ad una
situazione di esaurimento fisico si è dimostrato
più alto nei gruppi RES piuttosto che nei topi che
non hanno assunto resveratrolo. I gruppi trattati
col resveratrolo hanno sviluppato più forza dalle zampe, i gruppi trattati col resveratrolo hanno
avuto livelli sierici più bassi di lattato, ammonio e
creatinfosfochinasi ed un aumento delle glicemie
dose-dipendente dopo quindici minuti di nuoto.
Quest’ultimo dato è correlabile all’aumentato utilizzo di energia durante l’attività fisica 11.
Il resveratrolo si è dimostrato inoltre capace di
diminuire la risposta infiammatoria inibendo l’attività delle seguenti molecole: TNF-a, IL-1β, IL-6 e
361
DONATUCCI
The aim of this study was to evaluate the effects of the prophylactic administration of resveratrol for 14 days and then to analyze the levels of TNF-α, IL-1 β and IL-6 after a single race
in well-trained runners.
The study was conducted in double blind:
eight runners from 35 to 45 years were randomly assigned to take 1 g of trans-resveratrol or
placebo every day for 14 days. Before administration, weight, height, body composition and
VO2 max were recorded. After 14 days, participants ran down a 12% of slope hill maintaining
their VO2max at about 65%. Blood samples were
taken before the first test, immediately after, one
hour and 2 hours later to evaluate the TNF-α, IL1β and IL-6 blood levels using the ELISA method. Analysis of diet was carried out during the
14 days before the test to determine the amount
of anti-oxidants introduced through the diet.
The results of the study show that prophylactic administration of with resveratrol is not able
to decrease the anti-inflammatory response after
a single test in well-trained runners.12 Resveratrol was also tested on a group of older adults to
verify the hypothesis according to which administration increases the benefits induced by exercise on cardiac parameters. Twenty-seven inactive 65-year-old men with mean arterial pressure
were enrolled and randomly assigned to take
250 mg of resveratrol or a placebo every day
for 8 weeks; in the same period they underwent
specific training. Physical exercise was proved
able to increase VO2 max in the group assigned
to take a placebo rather than resveratrol. Blood
pressure dropped more in the group that was
administered the placebo. Prostacyclin concentrations were lower in the resveratrol while the
concentrations of thromboxane synthase were
higher. Resveratrol administration also abolished
the positive effect of the exercise on LDL, on
the ratio of total cholesterol/LDL cholesterol and
on triglycerides. Resveratrol did not modify the
effects of training on VCAM-1. Sirtuin 1 protein
concentrations were not influenced by the administration of resveratrol.
All these parameters show that resveratrol administration in untrained adult-elders decreases
the positive effects of physical exercise on the
cardiovascular system.13
Critical point about the use
of antioxidants in sports
There are considerable data in literature stating that excessive assumption of antioxidants
362
bloccando l’attivazione del fattore di trascrizione
NF-kB. La capacità antinfiammatoria del resveratrolo è stata testata su degli atleti. L’obiettivo dello
studio in questione è stato quello di valutare gli
effetti di una somministrazione profilattica di resveratrolo per quattordici giorni e di valutare poi
i livelli di TNF-a, IL-1β e IL-6 dopo una singola
corsa in corridori ben allenati. Lo studio è stato
condotto in doppio cieco e otto runner dai trentacinque anni ai quarantacinque anni sono stati
assegnati in modo randomizzato ad assumere di
1 grammo di trans-resveratrolo o un placebo quotidianamente per quattordici giorni. Prima della
supplementazione sono stati registrati il peso, l’altezza, la composizione corporea ed il VO2max.
Dopo i quattordici giorni i partecipanti hanno corso in discesa una collina con una pendenza del
12 % per quarantacinque minuti mantenendo al
65% la propria VO2 max. Campioni ematici sono
stati prelevati prima della prova, immediatamente dopo, un’ora dopo e due ore dopo per valutare
i livelli ematici di TNF-a, IL-1β e IL-6 usando la
metodica ELISA. Sono state effettuate analisi delle
dieta nei quattordici giorni precedenti la prova per
determinare la quantità di antiossidanti introdotti
con la dieta. I risultati dello studio alla fine hanno mostrato come la supplementazione profilattica
con resveratrolo non sia stata capace di diminuire
la risposta infiammatoria dopo una singola prova
in runner allenati 12.
Il resveratrolo è stato testato anche su un gruppo di adulti anziani per verificare l’ipotesi che la
sua supplementazione aumenti i benefici indotti
dall’esercizio sui parametrici cardiaci. Sono stati
arruolati 27 uomini inattivi di circa sessantacinque anni con pressione arteriosa media e sono
state assegnati in modo randomizzato ad assumere per otto settimane 250 mg quotidianamente di
trans-resveratrolo o un placebo e nello stesso periodo sono stati sottoposti ad allenamenti intesi. L’esercizio fisico si è dimostrato capace di incrementare VO2 max nel gruppo assegnato ad assumere il
placebo piuttosto che il trans-resveratrolo, la pressione arteriosa è scesa maggiormente nel gruppo
assegnato al placebo. Le concentrazioni della prostaciclina sono state più basse nel gruppo del resveratrolo, mentre le concentrazioni di trombossano
sintasi sono state più alte tra chi ha assunto resveratrolo. La somministrazione di resveratrolo ha
abolito anche gli effetti positivi dell’esercizio sulle
LDL, sul rapporto colesterolo totale/colesterolo LDL
e sulla trigliceridemia. Il resveratrolo non ha modificato gli effetti dell’allenamento sul marker di
adesione vascolare cellulare VCAM-1. Le concentrazioni della proteina Sirtuina 1 non sono state
influenzate dalla supplementazione di resveratro-
Settembre 2015
prevents the adaptation of muscle cells against
the increased production of ROS. Recent studies have shown that high doses of vitamin C
and vitamin E can preclude the salutary phenomena of physical adaptation to exercise.6, 14
A meta-analysis conducted in 2007 shows not
only that an excessive antioxidant administration does not improve physical performance, but also that it can have other negative
consequences.15 Cells adapt to the increased
production of antioxidants and decrease the
risk of tissue damage.16-18 Five studies have
shown that antioxidants taken as supplements
hinder the cell’s adaptation to the increased
metabolic demands and the ROS’ production
when undergoing physical exercise.16, 17, 19, 20
Vitamin C and γ-tocopherol administration
decreases the expression of transcription factors, responsible of the cell’s adaptation to the
ROS.14 Similar results have been achieved with
allopurinol: the administration of allopurinol
before a marathon has suppressed the physiological increase in the expression of enzymes
responsible for the elimination of oxidative
substances, which is normally obtained during physical exercise.21 The oral administration of quercetin (a flavonoid with antioxidant
properties) does not modify the level of lipid peroxidation or antioxidant capacity and
oxidative damage in ultra-marathon runners.22
Close et al. conducted a study and showed
that taking high doses of vitamin C in the days
after the physical exercise slows down the recovery of the full muscle functions.23 A longterm administration of antioxidants and minerals among kayakers does not protect them
from oxidative stress and extends their recovery times after a thousand meter race.24 It is
believed that the production of ROS during exercise is essential to improve insulin-sensitivity and this is particularly important in diabetics. It is known that physical activity improves
insulin-sensitivity and the transient increase
in the production of ROS counteracts insulinresistance. Administration of vitamin C and E
has proved able to inhibit the insulin-sensitizing effects of exercise, independently from
fitness level. The oxidative stress induced by
exercise increases the expression of regulators
of transcription involved in the ROS-sensitive
insulino-sensitivity: PGC-1A, PGC-1B and peroxisome proliferator-activated receptor gamma. Physical training also decreases insulins
and causes an adaptive cellular antioxidant
endogenous response with the up-regulation
Vol. 68 - No. 3
lo. Tutti questi parametri dimostrano che la supplementazione di resveratrolo in adulti-anziani non
allenati diminuisce gli effetti positivi dell’esercizio
fisico sull’apparato cardiovascolare 13.
Le criticità sull’utilizzo degli antiossidanti
Ci sono evidenze che dimostrano che l’assunzione eccessiva di antiossidanti impedisca l’adattamento delle cellule muscolari contro l’aumentata
produzione dei ROS.
Recenti studi hanno dimostrato come alte dosi
di vitamina C e vitamina E possano precludere i
salutari fenomeni di adattamento fisico all’esercizio 6, 14. Una metanalisi del 2007 dimostra che
un’eccessiva supplementazione con antiossidanti
non migliori le performance fisiche e che addirittura possa essere non priva di conseguenze 15.
Le cellule si adattano all’aumentata produzione
di antiossidanti e con ciò diminuiscono il rischio
tissutale di danno 16-18. Cinque studi hanno dimostrato come gli antiossidanti assunti come integratori ostacolino l’adattamento della cellula alle
aumentate richieste metaboliche e produzione dei
ROS legate all’esercizio fisico 16, 17, 19, 20. La supplementazione con vitamina C e gamma-tocoferolo
ha diminuito l’espressione di fattori di trascrizione
responsabili dell’adattamento della cellula verso i
ROS 14. Risultati simili sono stati ottenuti anche con
l’allopurinolo, la somministrazione di allopurinolo prima di una maratona ha soppresso l’aumento
fisiologico dell’espressione di enzimi responsabili
dell’eliminazione di sostanze ossidanti che si ha
normalmente durante l’esercizio fisico 21. La supplementazione orale di quercetina (un flavonoide
con proprietà antiossidanti) non ha modificato il
livello di perossidazione lipidica o la capacità antiossidante e il danno ossidativo in ultramaratoneti 22. Close et al. nel loro studio del 2007 hanno
dimostrato che l’assunzione di alte dosi di vitamina C nei giorni dopo l’esercizio fisico rallenta il recupero della piena funzionalità muscolare 23. Una
supplementazione cronica a base di antiossidanti
e minerali tra i praticanti del kayak non li ha protetti dallo stress ossidativo ed ha prolungato i loro
tempi di recupero dopo una gara di mille metri 24.
Si pensa che la produzione dei ROS durante
l’esercizio fisico sia essenziale nel migliorare l’insulino sensibilità 6 e ciò è importante soprattutto
nei diabetici. È noto che l’attività fisica migliori
l’insulino sensibilità e l’aumento transitorio della
produzione dei ROS contrasta l’insulino-resistenza. La supplementazione con vitamine C ed E in
particolare si è dimostrata in grado di inibire gli
effetti insulino-sensibilizzanti dell’esercizio fisico,
363
DONATUCCI
of the expression genes of SOD1, SOD2 and
GPX.6 ROS are also involved in vasodilatation,
a physiological process that takes place during
physical activity, when metabolic and oxygen
demands increase.25
Conclusions
Taking current literature into account, especially reviews, there is insufficient evidence
to recommend any administration with antioxidants in athletes. There is rather a greater
tendency to recommend athletes should follow a balanced diet which is rich in fruit and
vegetables. Administration should instead be
recommended in cases of specific nutritional
deficiency, which can be identified through
blood tests. Many of these studies have not
directly evaluated ROS blood levels. Instead,
they have taken into account indirect markers of oxidative stress (for example damage
to lipids, proteins and DNA). Moreover, often
only one of these parameters has been evaluated and this fact means it is not possible to
accurately evaluate the general level of oxidative stress. Taking into account the complexity
of the physiology of oxidative stress, a large
number of markers should be analyzed and
not just one. Furthermore, ROS are present
in low concentrations in biological systems,
have short half-lives and are highly reactive.
For this reason, it is difficult to obtain their
direct measure. The difficulty in quantifying
oxidative stress and in understanding the consequential health implications is a considerable problem. Despite increasing awareness
in the importance of ROS, the screening and
monitoring of oxidative stress have not yet become routine. A careful revaluation is required
to better understand the contrasting data that
are present in literature and to program better
studies in the future. There is need for more
rigorous clinical trials with larger population
groups with higher levels of oxidative stress
and a careful choice of outcome to be analyzed. Large randomized and controlled trials, whose study cohort is composed of individuals who do sports and consume a variety
of antioxidant supplements, would be useful to better answer the questions regarding
the impact of antioxidants on the oxidative
stress induced by sport. The bioavailability
and pharmacokinetic of antioxidants should
be carefully examined to establish the doses,
364
indipendentemente dallo stato di allenamento di
partenza. Lo stress ossidativo indotto dall’esercizio
aumenta l’espressione di regolatori della trascrizione implicati nell’insulino-sensibilità ROS-sensibili: PGC-1a, PGC-1b e peroxisome proliferator-activated receptor-g. L’allenamento fisico diminuisce
anche l’insulinemia e causa una risposta adattiva
cellulare antiossidante endogena con l’up-regulation dell’espressione dei geni SOD1, SOD2 and
GPX 6. I ROS sono inoltre implicati nella vasodilatazione, processo fisiologico durante l’aumento
delle richieste metaboliche e di ossigeno nello svolgimento di un’attività fisica 25.
Conclusioni
Prendendo in considerazione l’attuale letteratura, in particolar modo le review, non ci sono
sufficienti evidenze per raccomandare una supplementazione a base di antiossidanti, piuttosto
c’è una maggiore propensione nel consigliare agli
atleti una dieta bilanciata e ricca di frutta e verdura. La supplementazione dovrebbe essere invece
raccomandata nel caso in cui test ematochimici
identifichino specifici deficit nutrizionali.
Molti di questi studi non hanno valutato direttamente i livelli ematici dei ROS, piuttosto, hanno
preso in considerazione marker indiretti di stress
ossidativo (ad esempio i danni su lipidi, proteine e
DNA) e inoltre spesso solo uno di questi parametri
è stato valutato e ciò non ha permesso di valutare
accuratamente il livello generale di stress ossidativo. Considerando la complessità della fisiologia
dello stress ossidativo, dovrebbe essere analizzato
un buon numero di markers anziché uno. Inoltre i ROS sono presenti in basse concentrazioni nei
sistemi biologici, hanno brevi emivite e sono altamente reattivi. Quindi avere una loro diretta misura è difficile. La difficoltà nel quantificare lo stress
ossidativo e nel capire le implicazioni sulla salute
sono problemi importanti. Nonostante la crescente
consapevolezza dell’importanza delle specie reattive, lo screening e il monitoraggio dello stress ossidativo non è ancora diventato di routine.
Un’attenta rivalutazione è richiesta per interpretare meglio i dati contrastanti presenti in letteratura e per programmare migliori studi in futuro.
Vi è bisogno di trial clinici più rigorosi con gruppi
di popolazione più ampi, con alti livelli di stress ossidativo e un’oculata scelta degli outcome da analizzare. Grandi trial randomizzati e controllati la
cui popolazione di studio sia composta da individui che pratichino sport e che consumino una varietà di supplementi antiossidanti sarebbero necessari per rispondere adeguatamente alle domande
Settembre 2015
times and durations of the administrations,
which could significantly reduce the levels of
oxidative stress in participants. Also problems
regarding nutrigenomics should be evaluated
because all individuals differently respond to
antioxidants according to their own genetic
profile. Further research, supported by better laboratory techniques to measure the ROS
and their indirect effects, can help clarify the
potential roles of antioxidant supplements in
sports. In short, today there is no evidence to
recommend antioxidant use for athletes who
consume the necessary amount of antioxidants through their diet. Although the ingestion of antioxidants can decrease the oxidative
stress induced by physical exercise, there is
no evidence to show that it improves the state
of health and physical performance. These
data have important applications for doctors,
nutritionists, trainers, athletes and the general
population. Data showing that high doses of
antioxidants preclude the healthy effects induced by physical activity and that they interfere with the ROS-mediated physiological
processes, suggest caution in the use of antioxidants. Athletes should optimize their diets
rather than using supplements. A diet which
is rich in antioxidants should be based on
fruit, vegetables, grain and hazelnuts. Taking
into account the data obtainable from the oral
ORAC test (which is the method that is recently used as a reference technique to measure the anti-oxidizing action of food and supplements) is useful in this sense. Additional
doses of antioxidants should be administrated
to those individuals who are exposed to high
levels of oxidative stress and who don’t assume sufficient quantities of antioxidants
through their diet or because of absorption
problems. For example, those athletes who
decrease their caloric intake and eliminate
one or more food groups from their diet or
follow unbalanced diets with few nutrients,
are at greater risk of oxidative stress and in
their case, an antioxidant supplement is to
be recommended. A sports doctor should be
able to indicate personalized diets, evaluate
them through time with blood tests and integrate them with dietary modifications in cases
of nutritional deficiency. A careful evaluation
is required before supplement the diet with
antioxidants on regular base, which should,
in any case, be short-termly administered, and
should also be also supervised while making
the necessary dietary adjustments.
Vol. 68 - No. 3
riguardo l’impatto degli antiossidanti sullo stress
ossidativo indotto dallo sport. Le biodisponibilità
e le farmacocinetiche degli antiossidanti dovrebbero essere esaminate attentamente per stabilire i
dosaggi, i tempi e le durate delle somministrazioni che potrebbero ridurre significativamente i livelli di stress ossidativo nei partecipanti agli studi.
Inoltre dovrebbero essere valutati anche problemi
riguardo la nutrigenomica poiché ogni individuo
risponde diversamente agli antiossidanti sulla
base del proprio profilo genetico. Ulteriori ricerche,
supportate da tecniche di laboratorio migliori per
misurare i ROS ed i loro effetti indiretti potranno
aiutare a chiare i potenziali ruoli dei supplementi
antiossidanti nello sport.
In sintesi a oggi non ci sono evidenze sufficienti
per raccomandare la supplementazione con antiossidanti tra gli sportivi che consumino le quantità raccomandate di antiossidanti nella loro dieta.
Sebbene l’ingestione di antiossidanti possa diminuire lo stress ossidativo indotto dall’esercizio, non ci
sono evidenze che ciò migliori lo stato di salute e le
performance fisiche. Questi dati hanno importanti
applicazioni per i medici, nutrizionisti, preparatori atletici, gli atleti e la popolazione generale. I
dati che dimostrano che alte dosi di antiossidanti
precludono gli effetti salutari indotti dall’attività
fisica e che interferiscono con i processi fisiologici
ROS-mediati suggeriscono cautela. Gli sportivi dovrebbero ottimizzare le loro diete piuttosto che usare supplementi. Una dieta ricca di antiossidanti
dovrebbe essere ricca di frutta, verdura, cereali integrali e nocciole. Utile in tal senso è tener conto dei
dati ricavabili dal test ORAC, il quale è la metodica
che recentemente si sta imponendo come tecnica di
riferimento per la misura dell’azione antiossidante
di alimenti ed integratori. Dosi supplementari di
antiossidanti dovrebbero essere somministrare a
quegli individui che sono esposti ad alti livelli di
stress ossidativo e che non assumano quantità sufficienti di antiossidanti con la dieta o per problemi
di assorbimento. Ad esempio gli atleti che diminuiscono il loro intake calorico e che eliminano uno
o più gruppi di cibo dalle loro diete o che seguono
diete sbilanciate con pochi micronutrienti, sono a
maggior rischio di stress ossidativo e nel loro caso
una supplementazione con antiossidanti ha un’indicazione più forte. Un medico dello sport dovrebbe essere capace di indicare diete personalizzate e
valutarle nel tempo con esami ematici e integrarle
con eventuali modifiche dietetiche in caso di deficit nutrizionali. Un’attenta valutazione è richiesta
prima di adottare un regime di supplementazione
di antiossidanti, il quale dovrebbe essere supervisionato e dovrebbe essere a breve termine mentre si
eseguono i dovuti aggiustamenti dietetici.
365
DONATUCCI
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sheet.pdf [cited on 2012, August 9].
Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the
material discussed in the manuscript.
Received on September 5, 2015. - Accepted for publication on September 11, 2015.
Corresponding author: S. Marini, Department of Clinical Sciences and Traslational Medicine, University of Rome Torvergata,
Via Montpellier 33, 00133, Rome, Italy. E-mail: [email protected]
366
Settembre 2015

Physiological area
Area fisiologica
MED SPORT 2015;68:367-73
Effect of a Wingate test in
cortical arousal and central
nervous system in trained cyclists
Effetti di un test di Wingate sull’eccitazione corticale
e sul sistema nervoso centrale in ciclisti allenati
V. J. CLEMENTE-SUÁREZ
Department of Motricity, Human Performance and Sport Management,
European University of Madrid, Madrid, Spain
SUMMARY
Aim. The aim of the present research was to analyze the effect of a maximum anaerobic Wingate test on central nervous system (CNS) and cortical arousal in trained cyclists.
Methods. We analyzed 8 trained cyclists (65.8±5.6 kg, 175.5±6.0 cm, 16.7±0.8 years, 10.9±2.5% fat, 33.1±3.83 kg
muscular mass, VO2max [mL/kg/min], 60.9±4.1, VO2max [mL]: 4027.8±287.5). Participants conducted before and after
a Wingate test a critical flicker fusion threshold test (CFFTT) to analyze cortical arousal and fatigue of CNS.
Results. After the Wingate test, cortical arousal increased since the variable of sensorial sensibility analyzed in CFFTT
increased (33.35±8.04 vs. 34.37±8.95 Hz).
Conclusion. Wingate test increase cortical arousal and does not cause fatigue of the central nervous system, fatigue
during these exertions are probably a peripheral phenomenon.
Key words: Central nervous system - Fatigue - Bicycling.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo della presente ricerca è stato quello di analizzare l’effetto di un test di Wingate della massima
potenza anaerobica sul sistema nervoso centrale (SNC) e sull’eccitazione corticale in ciclisti allenati.
Metodi. Abbiamo analizzato 8 ciclisti allenati (65,8±5,6 kg, 175,5±6,0 cm, 16,7±0,8 anni, 10,9±2,5% di massa
grassa, 33,1±3,83 kg di massa muscolare, VO2max [ml/kg/min]: 60,9±4,1, VO2max [ml]: 4027,8±287,5). Prima e dopo il
test di Wingate, i partecipanti hanno eseguito un test della soglia critica di fusione dello sfarfallamento (critical flicker
fusion threshold, CFFT) per l’analisi dell’eccitazione corticale e dell’affaticamento del SNC.
Risultati. Dopo il test di Wingate, l’eccitazione corticale è aumentata in quanto è stato registrato un incremento della
variabile della sensibilità sensoriale analizzata nel test CFFT (33,35±8,04 vs. 34,37±8,95 Hz).
Conclusioni. Il test di Wingate ha determinato un incremento dell’eccitazione corticale, ma non ha causato alcun
affaticamento del sistema nervoso centrale; probabilmente l’affaticamento in queste condizioni di sforzo è un fenomeno prevalentemente periferico.
Parole chiave: Sistema nervoso centrale - Fatica - Ciclismo.
O
ne of the causes of decreased performance in athletes is central nervous system
(CNS) fatigue.1 The influence of physical effort
on CNS fatigue is an area poor studied. One of
the methods frequently used to measure CNS
Vol. 68 - No. 3
U
na delle cause del calo della performance negli
atleti è l’affaticamento del sistema nervoso centrale (SNC) 1. L’influenza dello sforzo fisico sull’affaticamento del SNC è un argomento poco studiato.
Uno dei metodi utilizzati più spesso per misurare
367
Effect of a Wingate test in cortical arousal and CNS
CLEMENTE-SUÁREZ
fatigue and cognitive function is the critical
flicker fusion threshold (CFFT). The utility of
CFFT in sport area has been focused in the
relationship between arousal levels with CNS.2
An increase in CFFT suggests an increase in
cortical arousal and sensorial sensitivity. By
contrast, a decrease in CFFT suggests a reduction on the system efficiency to process information.3 Another authors also associated CFFT
whit CNS fatigue, a decrease of CFFT below
the baseline values is identified as a symptom
of CNS fatigue.4, 5
CFFT is affected by non sensory and sensory
factors, CFFT results must be interpreted taking
in account these two different parameters. The
parameter related whit sensory factor is subjective criterion (SC), which reflects the response
criterion. This response can be conservative or
liberal. The parameter related whit non sensory
factor was sensory sensitivity (SS).6
Several authors studied CFFT in different
sport stimuli. There were analyzed incremental maximal oxygen uptake (VO2max) test,6, 7 30
minutes maximum cycling trial,8 70% of VO2max
cycling trial,9 incremental cycling test;10 120
minutes cycling trial,11 270 km ultraendurance
run relay event;12 exercise to exhaustion 13 and
a test of repeated sprints (RSA).14 Only exhaustion exercise 13 and sprint test 14 presented a
decrease in CFFT, symptom of CNS fatigue. By
contrary in the rest of efforts analyzed in the
literature only an increase in cortical arousal
were found.6-12
These results show that efforts performed at
maximum speed and with high implications of
muscular strength appear to further affect the
CNS. These exercises due to its high intensity
could strain the CNS and cause a decrease in
athlete’s performance.15
The present research aims to study modifications on CFFT as a method to analyze cortical arousal and CNS fatigue before and after
a maximum cycloergometer Wingate test in
trained cyclists. The hypothesis of the study
was Wingate test could decrease values of CFFT
because of this stimuli involve a high muscular
strength and speed, and it would cause CNS
fatigue.
l’affaticamento e la funzione cognitiva del SNC è
il test della soglia critica di fusione dello sfarfallamento (critical flicker fusion threshold, CFFT). L’utilità del test CFFT in ambito sportivo è stata esaminata valutando la relazione tra i livelli di eccitazione
e il SNC 2. Un aumento della CFFT suggerisce un
incremento dell’eccitazione corticale e della sensibilità sensoriale. Al contrario, un abbassamento
della CFFT indica una diminuzione dell’efficienza
del sistema nel processare le informazioni 3. Anche
altri autori hanno associato la CFFT all’affaticamento del SNC, identificando un abbassamento
della CFFT al di sotto dei valori basali come sintomo
di affaticamento del SNC 4, 5.
La CFFT è influenzata da fattori sensoriali e
non, pertanto i risultati relativi alla CFFT devono
essere interpretati alla luce di questi due diversi parametri. Il parametro relativo al fattore sensoriale
è il criterio soggettivo (CS), che riflette il criterio di
risposta. Questa risposta può essere conservativa o
liberale. Il parametro relativo al fattore non sensoriale è la sensibilità sensoriale (SS) 6.
Diversi autori hanno studiato la CFFT in presenza di diversi stimoli sportivi. Sono stati analizzati:
un test incrementale per la misurazione del massimo consumo di ossigeno (VO2max) 6, 7, una prova
di pedalata per 30 minuti alla massima intensità 8,
una prova di pedalata al 70% del VO2max 9, un test
incrementale di pedalata 10, una prova di pedalata
per 120 minuti11, una staffetta di ultra-resistenza
su 270 km12, un esercizio a esaurimento13 e un test
con sprint ripetuti (RSA) 14. Solo l’esercizio a esaurimento 13 e il test con gli sprint 14 hanno evidenziato
un abbassamento della CFFT, sintomo di affaticamento del SNC. Al contrario, nel resto degli esercizi
da sforzo analizzati nella letteratura è stato rilevato
solo un incremento dell’eccitazione corticale 6-12.
Questi risultati mostrano che gli sforzi effettuati
alla massima velocità e con elevato coinvolgimento
della forza muscolare sembrano influire ulteriormente sul SNC. Questi esercizi, per via della loro
elevata intensità, potrebbero affaticare il SNC e causare un calo della performance dell’atleta 15.
Obiettivo della presente ricerca è stato quello di
esaminare le variazioni della CFFT in ciclisti allenati come metodo per analizzare l’eccitazione corticale e l’affaticamento del SNC prima e dopo un
test di Wingate alla massima potenza su cicloergometro. L’ipotesi dello studio prevedeva che il test
di Wingate avrebbe causato un abbassamento dei
valori della CFFT perché questi stimoli richiedono
un’elevata forza muscolare e un’elevata velocità e
potrebbero causare un affaticamento del SNC.
Materiali e metodi
We analyzed 8 well trained road cyclists
(65.8±5.6 kg, 175.5±6.0 cm, 16.7±0.8 years,
10.9±2.5% fat, 33.1±3.83 kg muscular mass,
Abbiamo analizzato 8 ciclisti su strada ben allenati (65,8±5,6 kg, 175,5±6,0 cm, 16,7±0,8 anni,
10,9±2,5% di massa grassa, 33,1±3,83 kg di massa
368
Settembre 2015
Effect of a Wingate test in cortical arousal and CNSCLEMENTE-SUÁREZ
VO2max [mL/kg/min], 60.9±4.1, VO2max [mL]:
4027.8±287.5). Body composition was analyzed
using an Inbody 230 (Biospace, Seoul, Korea).
Cyclists performed prior to the Wingate test a
standardized warm up, consisting in 15 minutes
of cycling at 50 w in a cycloergometer. After
the warm up, cyclists started the Wingate test in
which they had to cycling at maximum intensity during 30 seconds with a resistance of 10%
of their body weight as previous research.16
Warm up and Wingate test were performed in a
Lode Excalibur cycloergometer (Lode BV, Groningen, Holland). Participants were informed of
the characteristics of the study and the potential
risks. All of them signed a consent form in accordance with the declaration of Helsinki.
Cortical arousal was measures through the
CFFT. Participants were seated in front of a
viewing chamber (Lafayette Instrument Flicker
Fusion Control Unit Model 12021), which was
constructed to control extraneous factors that
might distort CFFT values. Two light-emitting
diodes (58 cd/m2) were presented simultaneously in the viewing chamber, one for the left
eye and one for the right eye. The stimuli were
separated by 2.75 cm (center to center) with a
stimulus-to-eye distance of 15 cm and a viewing
angle of 1.9°. The inside of the viewing chamber
is painted flat black to minimize reflection. The
flicker frequency increment (1 Hz/s) changed
in two ways: either it increased from 0 to 100
Hz until the participant perceived fusion, or it
decreased from 100 to 0 Hz until flickering was
detected. After a fovea binocular fixation, participants were required to respond by pressing
a button upon identifying the visual flicker (descending frequency) and the fusion (ascending
frequency) thresholds. Prior to the experiment
they performed as many practice trials as was
needed to become familiarized with the exigencies of the CFFT test. Then, three ascending and
three descending trials were performed alternatively. Subjects carried out the test three times
with an interval of 5 seconds.6
In each one of the test, time was quantified
as the amount of time that a subject took for
detecting the changes in the lights from the beginning of the test until the moment to pressing
a button, to be able to determine the CFFT:
—— CFFa (critical flicker fusion ascending),
average of the sum of the values obtained in
the ascending test;
—— CFFd (critical flicker fusion descending),
average of the sum of the values obtained in
the descending test;
Vol. 68 - No. 3
muscolare, VO2max [ml/kg/min], 60,9±4,1, VO2max
[ml]: 4027,8±287,5). La composizione corporea è
stata analizzata utilizzando lo strumento ‘Inbody 230’ (Biospace, Seul, Corea). Prima del test di
Wingate, i ciclisti hanno eseguito un riscaldamento
standardizzato che consisteva in 15 minuti di pedalata a 50 w su un cicloergometro. Dopo il riscaldamento, i ciclisti hanno iniziato il test di Wingate, nel quale hanno dovuto pedalare alla massima
intensità per 30 secondi con una resistenza pari al
10% del loro peso corporeo, in maniera analoga
alle ricerche precedenti 16. Il riscaldamento e il test
di Wingate sono stati eseguiti su un cicloergometro
‘Lode Excalibur’ (Lode BV, Groningen, Olanda). I
partecipanti sono stati informati in merito alle caratteristiche dello studio e ai possibili rischi. Tutti i
partecipanti hanno firmato un modulo di consenso
in conformità alla Dichiarazione di Helsinki.
L’eccitazione corticale è stata misurata attraverso la CFFT. I partecipanti sono stati fatti sedere
davanti a una camera di visualizzazione (Lafayette Instrument Flicker Fusion Control Unit, Modello 12021), concepita per tenere sotto controllo i
fattori esterni che avrebbero potuto alterare i valori
della CFFT. Nella camera di visualizzazione erano presenti simultaneamente due diodi emettitori
di luce (58 cd/m2), uno per l’occhio sinistro e uno
per l’occhio destro. Gli stimoli sono stati posti a una
distanza di 2,75 cm l’uno dall’altro (da centro a
centro) e di 15 cm dall’occhio; l’angolo di visualizzazione misurava 1,9°. L’interno della camera di
visualizzazione è stato dipinto di nero per ridurre
al minimo il riflesso. L’incremento della frequenza
dello sfarfallamento (1 Hz/s) è stato gestito con due
modalità: nella prima, la frequenza è stata aumentata da 0 a 100 Hz finché il partecipante non ha
percepito la fusione; nella seconda, la frequenza
è stata abbassata da 100 a 0 Hz finché lo sfarfallamento non è stato rilevato. Dopo una fissazione
foveale binoculare, ai partecipanti è stato chiesto
di rispondere premendo un pulsante non appena
riuscivano a identificare le soglie di sfarfallamento visivo (frequenza decrescente) e di fusione (frequenza crescente). Prima dell’esperimento, i partecipanti hanno eseguito tutte le prove di cui hanno
avuto bisogno per familiarizzare con le richieste del
test della CFFT. In seguito, sono stati eseguiti tre test
con frequenza discendente e tre test con frequenza crescente in maniera alternata. I partecipanti
hanno eseguito il test tre volte con un intervallo di
5 secondi 6.
In ognuno dei test, il tempo è stato quantificato
come il tempo impiegato dal soggetto per rilevare le
variazioni nelle luci dall’inizio del test fino al momento di premere il pulsante, per poter determinare
la CFFT:
— CFFa (fusione critica crescente dello sfarfallamento), media della somma dei valori ottenuti
nel test con frequenza crescente;
— CFFd (fusione critica decrescente dello sfar-
369
CLEMENTE-SUÁREZ
—— SC (subjective criterion), difference
among the average of the values obtained in
the ascending test and the average of the values obtained in the descending test;
—— SS (sensorial sensibility), average of the
sum of the values obtained in the ascending
test and descending test.
An increase in SS suggests an increase in
cortical arousal and information process, by
contrast, when the values fall below the baseline, it suggests a reduction in the efficiency
to process information and fatigue of central
nervous system.4
To analyze the data SPSS statistical package
(version 17.0; SPSS, Inc., Chicago, IL, USA) was
used. Means and standard deviation (SD) were
calculated using traditional statistical techniques. Normality was tested with the ShapiroWilks test. Student’s t test for paired observations with the Bonferroni post-hoc test was
used for statistical evaluation of the data. The
significance level was set at P<0.05.
fallamento), media della somma dei valori ottenuti
nel test con frequenza decrescente;
— CS (criterio soggettivo), differenza tra la media dei valori ottenuti nel test con frequenza crescente e la media dei valori ottenuti nel test con frequenza decrescente;
— SS (sensibilità sensoriale), media della somma dei valori ottenuti nel test con frequenza crescente e nel test con frequenza decrescente.
Un aumento della SS suggerisce un incremento
dell’eccitazione corticale e dell’efficienza nel processare le informazioni; al contrario, l’abbassamento dei valori al di sotto del baseline indica una
ridotta efficienza nel processare le informazioni e
un affaticamento del sistema nervoso centrale 4.
Per analizzare i dati è stato utilizzato il pacchetto del software statistico per le scienze sociali (versione 17.0; SPSS, Inc., Chicago, IL, USA). Le
medie e la deviazione standard (DS) sono state
calcolate utilizzando tecniche statistiche tradizionali. La normalità è stata analizzata con il test di
Shapiro-Wilk. Il test t di Student per dati appaiati e
il test post-hoc di Bonferroni sono stati utilizzati per
l’analisi statistica dei dati. Il livello di significatività
è stato impostato a P<0,05.
Results
Risultati
Values of CFFa, CFFd and SS increase was
not significant after the Wingate test (Figure
1). However SC values increased significantly
(Table I). Values obtained on the Wingate test
are shown in Table II.
L’aumento dei valori di CFFa, CFFd e SS non è
risultato significativo dopo il test di Wingate (Figura 1). Tuttavia, i valori del CS sono aumentati in
maniera significativa (Tabella I). I valori ottenuti
con il test di Wingate sono riportati nella Tabella II.
Discussion
Discussione
The present research aimed to analyze cortical arousal and CNS fatigue after a Wingate test
in trained cyclists. The hypothesis of the study
Obiettivo della presente ricerca è stato quello di
analizzare l’eccitazione corticale e l’affaticamento
del SNC dopo un test di Wingate in ciclisti allena-
Figure 1.—Values of CFFa, CFFd and SS increased after the Wingate test.
Figura 1. — Valori di CFFa, CFFd e SS aumentati dopo il test di Wingate.
370
Settembre 2015
Table I.—Critical flicker fusion threshold data.
Tabella I. — Dati della soglia critica di fusione dello sfarfallamento.
Sample
Critical flicker fusion threshold
CFFa (Hz)
CFFd (Hz)
SC (Hz)
SS (Hz)
Pre
Post
32.60±10.62
34.10±5.55
-1.50±5.34
33.35±8.04
34.21±10.73
34.53±7.23
-0.32±3.82
34.37±8.95
% Change
4.9
2.3
78.7*
3.1
CFFa: critical flicker fusion ascending; CFFd: critical flicker fusion descending; SC: subjective criterion; SS: sensorial sensibility;
*P<0.05 vs. sample Pre.
Table II.—Wingate test data.
Tabella II. — Dati del test di Wingate.
Parameter
Torque
Torque factor
Duration
Mean Power
Minimum Power
Time to peak power
Time to RPM max.
RPM max.
RPM peak power
Mean power/Bodymass
Peak power/Bodymass
Fatigue slope
Rate of fatigue
Total work
Work < PP/Bodymass
Work > PP/Bodymass
Peak power
Units
Values
(Nm)
(Nm/Kg)
(s)
(W)
(W)
(s)
(s)
(Rpm)
(Rpm)
(W/kg)
(W/kg)
(W/s)
(%)
( J)
( J/kg)
( J/kg)
(W)
45.9±5.2
0.7±0.0
30.0±0.0
708.6±77.4
331.5±164.0
2.3±0.4
8.6±1.5
155.2±3.5
120.2±7.3
10.9±0.5
20.5±1.8
36.3±6.7
75.4±12.7
21263.2±2324.0
29.2±4.0
299.0±17.0
1334.6±181.5
was not corroborated since an increase in cortical activation was measured, then the Wingate
test did not cause CNS fatigue.
The increase of SS values after the Wingate
test showed that this effort increased cortical
arousal.4 This result was contrary to the study
of Clemente et al.14 that analyzed cortical activation in a RSA test in soccer players. Despite
being two high-intensity efforts performed at
high speed, Wingate test does not seem to
adversely affect the CNS causing CNS fatigue.
This may be due to the temporal duration of
Wingate test is higher than each one of the
sprints repetitions of the RSA test (5.00±0.76
s each one). In the RSA test participants performed efforts using the muscular store of ATP
and PCr (efforts less than 10 s), while in Wingate test cyclists performed effort in which the
principal energetic pathway was the anaerobic
glycolisis.17 Possibly because of these differences in the energetic pathways used in each
effort results in the Wingate and RSA tests were
Vol. 68 - No. 3
ti. L’ipotesi dello studio non è stata confermata in
quanto è stato rilevato un aumento dell’attivazione
corticale, pertanto il test di Wingate non ha causato
alcun affaticamento del SNC.
L’aumento dei valori della SS dopo il test di Wingate ha evidenziato un incremento dell’eccitazione corticale causato da questo genere di sforzo 4.
Questo risultato è in conflitto con quanto rilevato
dallo studio di Clement et al. 14 che ha analizzato
l’attivazione corticale in un test della RSA nei calciatori. Sebbene si tratti in entrambi i casi di sforzi
di elevata intensità eseguiti ad alta velocità, il test
di Wingate non sembra influenzare in maniera
negativa il SNC causandone l’affaticamento. Ciò
potrebbe essere dovuto al fatto che la durata temporale del test di Wingate è superiore rispetto a ogni
reiterazione dello sprint nel test della RSA (5±0,76
s ciascuna). Nel test della RSA i partecipanti hanno
eseguito sforzi utilizzando la riserva muscolare di
ATP e PCr (sforzi di durata inferiore a 10 s), mentre
nel test di Wingate i ciclisti hanno effettuato uno
sforzo il cui pathway energetico principale era la
glicolisi anaerobica 17. La discrepanza dei risultati
del test di Wingate e del test della RSA è dovuta pro-
371
CLEMENTE-SUÁREZ
different. These results suggest that high intensity efforts performed using the ATP and PCr
energetic pathways produce a higher effect in
CNS than efforts that involve glycolisis energetic pathway, that only cause an increase in
cortical arousal without causing CNS fatigue.
The muscular fibers (ST and FT) recruitment
in high intensity efforts conducted using the
ATP and PCr energetic pathways is higher than
in efforts that involve glycolisis energetic pathway, the activation of α-motoneurons and cortical activation have to be maximum to obtain
the higher movements speed and this high activation could cause CNS fatigue.18 However, in
efforts that involve glycolisis energetic pathway
the activation of α-motoneurons and cortical
activation is slower and then is logical that CNS
fatigue was not measured.
The induced fatigue in the Wingate test was
probably more a peripheral phenomenon than
one due to CNS fatigue. Fatigue in this type of
test may be related to a depletion in ATP levels and high-energy phosphate, and increase
in concentration of hydrogenions, inorganic
phosphate, AMP, ADP and IMP or disturb in
Na+/K+ balance and concentration of Ca²+.19
The results obtained in the present research
were also different that obtained by Godefroy
et al.13 that measured symptoms of CNS fatigue after perform exercise to exhaustion in
triathletes. This effort, at same as ultraendurance efforts in which dehydration is one of the
limitation parameter of performance, presented
decreases in cortical arousal and CNS fatigue
associated to this dehydration status.1 By contrast the increase on SS values found in the
present study was similar than the obtained by
Davranche and Pichon 5 after perform a VO2max
test; the study of Clement et al.7 in an incremental test to VO2max; Clemente 8 in a 30 minutes maximum cycling trial; Clement et al.10 in
a incremental cycling test; and Presland et al.9
in a 70% of VO2max cycling trial. The results
of these studies show that high intensity effort with duration between 30 seconds until 30
minutes do not affect negative the CNS, only
sprints effort affect negative the CNS causing
a decrease of cortical arousal and CNS fatigue.
Then the deleterious effect of fatigue induced by exhausting exercise 13 was not observed in perceptual response and cortical
arousal in Wingate test since an increase in SS
values was found. Furthermore the increase in
SC values suggests that the subjective criterion
is conservative and this modification observed
372
babilmente ai diversi pathway energetici utilizzati
in ciascuno sforzo. Questi risultati suggeriscono che
gli sforzi di intensità elevata eseguiti utilizzando i
pathway energetici di ATP e PCr producono un effetto maggiore sul SNC rispetto agli sforzi che coinvolgono il pathway energetico della glicolisi, il quale determina soltanto un aumento dell’eccitazione
corticale senza causare affaticamento del SNC. Il
reclutamento delle fibre muscolari (di tipo I e IIb)
in sforzi di intensità elevata eseguiti utilizzando i
pathway energetici di ATP e PCr è superiore a quello
che si verifica in occasione di sforzi che coinvolgono il pathway energetico della glicolisi; l’attivazione
dei motoneuroni α e l’attivazione corticale devono
essere massime per ottenere la massima velocità di
movimento, e quest’attivazione elevata può causare
un affaticamento del SNC 18. Tuttavia, negli sforzi
che coinvolgono il pathway energetico della glicolisi, l’attivazione dei motoneuroni α e l’attivazione
corticale sono più lente, pertanto è normale che
non venga rilevato alcun affaticamento del SNC.
Probabilmente, l’affaticamento indotto dal test
di Wingate era un fenomeno periferico piuttosto che
dovuto ad affaticamento del SNC. L’affaticamento
in questo tipo di test può essere collegato a una riduzione dei livelli di ATP e fosfato ad alta energia, a
un aumento della concentrazione di ioni idrogeno,
fosfato inorganico, AMP, ADP e IMP oppure a un
problema nell’equilibrio Na+/K+ e nella concentrazione di Ca²+ 19.
I risultati ottenuti nella presente ricerca sono diversi anche da quelli ottenuti da Godefroy et al. 13,
i quali hanno misurato i sintomi dell’affaticamento
del SNC dopo l’esecuzione di un esercizio a esaurimento nei triathleti. Questo sforzo, analogamente
agli sforzi di ultra-resistenza, in cui la disidratazione è uno dei parametri che limitano la performance, ha mostrato riduzioni nell’eccitazione corticale
e nell’affaticamento del SNC collegate a questo stato
di disidratazione 1. Al contrario, l’aumento dei valori della SS rilevato nel presente studio è risultato
simile a quanto ottenuto da Davranche e Pichon 5
dopo l’esecuzione di un test del VO2max; da Clement
et al. 7 in un test incrementale al VO2max; da Clement 8 in una prova di pedalata per 30 minuti alla
massima intensità; da Clement et al. 10 in un test
incrementale di pedalata e da Presland et al. 9 in
una prova di pedalata al 70% del VO2max. I risultati
di questi studi mostrano che uno sforzo di intensità
elevata dalla durata compresa tra 30 secondi e 30
minuti non ha effetti negativi sul SNC; solo gli sforzi
da sprint influenzano in maniera negativa il SNC
causando una riduzione dell’eccitazione corticale
e l’affaticamento del SNC.
Pertanto, nel test di Wingate non è stato osservato alcun effetto deleterio dell’affaticamento indotto da un esercizio a esaurimento 13 nella risposta
percettiva e nell’eccitazione corticale, dal momento
che è stato riscontrato un aumento nei valori della
SS. Inoltre, l’aumento dei valori del CS suggerisce
Settembre 2015
after the Wingate test was linked to a cautious
strategy.20
One of the principal limitations of the study
was the low number of participants and the
use of a indirect method to analyze the cortical activation and CNS fatigue. We have only 8
cyclists in the study because of we wanted to
analyze a homogeneous sample of well trained
subjects, for this reason just the component of
the regional cyclist team that were competing
al national level were selected for the study.
Data obtained in the present research contribute to the study of fatigue in sport showing that high intensity efforts conducted using
the ATP and PCr energetic pathways produce
CNS fatigue probably because of the high activation of the α-motoneurons to possibly the
maximum fibers recruitment, however efforts
that involve glycolisis energetic pathway, as
Wingate test, do not produce CNS fatigue and
induced fatigue in these efforts are probably
more a peripheral phenomenon.
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8) Clemente V. Fatiga del sistema nervioso después de una prueba de contrarre-
che il criterio soggettivo sia conservativo e che il suo
cambiamento osservato dopo il test di Wingate fosse
collegato a una strategia prudente 20.
Uno dei limiti principali di questo studio è stato
il ridotto numero di partecipanti, nonché l’uso di
un metodo indiretto per analizzare l’attivazione
corticale e l’affaticamento del SNC. Abbiamo incluso solo 8 ciclisti nello studio perché intendevamo
analizzare un campione omogeneo di soggetti ben
allenati, perciò abbiamo selezionato per lo studio
soltanto i componenti della squadra ciclistica regionale che gareggiavano a livello nazionale.
I dati ottenuti dalla presente ricerca contribuiscono allo studio dell’affaticamento nello sport dimostrando che gli sforzi di intensità elevata eseguiti
utilizzando i pathway energetici di ATP e PCr producono affaticamento del SNC probabilmente per
via dell’elevata attivazione dei motoneuroni α, forse fino al massimo reclutamento di fibre muscolari,
mentre gli sforzi che coinvolgono il pathway energetico della glicolisi, come il test di Wingate, non
causano affaticamento del SNC e probabilmente
l’affaticamento indotto da questi sforzi è prevalentemente un fenomeno periferico.
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Received on November 9, 2011. - Accepted for publication on April 27, 2014.
Corresponding author: V. C. Suárez, Faculty of Sport Medicine, Department of Motricity, Human Performance and Sport
Management, Calle Tajo, s/n, 28670 Villaviciosa de Odón, Madrid, Spain. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
373

MED SPORT 2015;68:375-87
Functional training versus aerobic
training: effects on the motor
skills of sedentary adults
Allenamento funzionale versus allenamento aerobico:
effetti sulle capacità motorie in soggetti adulti sedentari
I. SANNICANDRO
University of Foggia, Foggia, Italia
SUMMARY
Aim. Functional training is a method which is widely diffused in the scope of motor activities for physical efficiency intended for adults. This method which is increasingly being used alongside traditional aerobic training must be analyzed
to see the adaptations it favors in adults. The aim of this study was to describe the different adaptations and the different
effects of functional training and of aerobic training with cardio fitness equipment on the motor skills of active adults.
Methods. The study was conducted with active adults (N.=75, 37 males, 38 females) randomly divided into 2 groups:
the functional training group (FT, N.=38) with a respective age, weight and height (mean±SD) of 50.7±2.02 years,
65.4±8.80 kg, 168±2.5 cm.; the aerobic training group (AT, N.=37) with a respective age, weight and height of
51.4±1.50 years, 66.8±8.52 kg, 169±3.8 cm. The sample followed the two different training programmes assigned
for 10 weeks (3 times a week); before and after the training period (T0 and T1) the maximal strength of the upper and
lower limbs was assessed indirectly, the flexibility, the dynamic balance skill, the walking speed and the VO2max were
also assessed indirectly.
Results. In the FT group statistically significant increases emerged in flexibility (P<0.001) in dynamic balance (P<0.01)
and in walking speed (P<0.01); in the AT group increases in performance emerged in the value of VO2max (P<0.001)
and in the maximal strength test of the lower limbs (P<0.01); Anova returned differences between the groups in the
VO2max and in the maximal strength value of the lower limbs (P<0.001) in favor of the AT group.
Conclusion. Following 10 weeks of training, the two types of activities show different adaptations: functional training
appears to be more suited to increasing flexibility, walking speed and dynamic balance; aerobic training with cardio
fitness equipment favours important adaptations in the value of VO2max and in the strength of the lower limbs, the latter are attributable to the equipment used which favors positive transfers between different skills.
Key words: Physical education and training - Exercise - Efficiency.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’allenamento funzionale costituisce una metodologia ampiamente diffusa nell’ambito delle attività motorie
per l’efficienza fisica destinata a soggetti adulti. Questa metodologia che si sta affiancando al consueto allenamento
aerobico, richiede un’analisi degli adattamenti che favorisce nei soggetti adulti. Lo studio si prefigge di descrivere i diversi adattamenti e i diversi effetti dell’allenamento funzionale e dell’allenamento aerobico realizzato con attrezzature
di cardiofitness sulle capacità motorie di soggetti adulti attivi.
Metodi. Lo studio è stato condotto con adulti attivi (N.=75, 37 maschi, 38 femmine) suddivisi in modo random in
2 gruppi: il gruppo allenamento funzionale (AF, N.=38) con età, peso ed altezza (media ± ds) rispettivamente di
50,7±2,02 anni, 65,4±8,80 kg, 168±2,5 cm.; il gruppo allenamento aerobico (AA, N.=37) con età, peso ed altezza
rispettivamente di 51,4±1,50 anni, 66,8±8,52 kg, 169±3,8 cm. Il campione ha svolto per 10 settimane (3 sessioni
settimanali) i due differenti training assegnati; prima e dopo il periodo di training (T0 e T1) è stata valutata la forza
massimale degli arti superiori ed inferiori in modo indiretto, la flessibilità, la capacità di equilibrio dinamico, la velocità
di deambulazione e la VO2max in modo indiretto.
Vol. 68 - No. 3
375
FUNCTIONAL TRAINING VERSUS AEROBIC TRAINING
SANNICANDRO
Risultati. Nel gruppo AF sono emersi incrementi statisticamente significativi nella flessibilità (P<0,001) nell’equilibrio
dinamico (P<0,01) e nella velocità di deambulazione (P<0,01); nel gruppo AA sono emersi incrementi prestativi nel
valore della VO2max (P<0,001) e nel test di forza massimale degli arti inferiori (P<0,01); l’Anova ha restituito differenze
tra i gruppi nel VO2max e nel valore di forza massimale degli arti inferiori (P<0,001) a favore del gruppo AA.
Conclusioni. A seguito di 10 settimane di training, le due tipologie di attività evidenziano differenti adattamenti:
l’allenamento funzionale sembra più indicato per l’incremento di flessibilità, velocità di deambulazione ed equilibrio
dinamico; l’allenamento aerobico svolto con attrezzature di cardiofitness favorisce adattamenti rilevanti nella valore
di VO2max e nella forza degli arti inferiori, imputabili, questi ultimi, alle attrezzature utilizzate che favoriscono transfer
positivi tra capacità diverse.
Parole chiave: Educazione fisica e allenamento - Esercizio - Efficienza.
S
cientific evidence regarding the benefits deriving from the systematic practice of appropriately modulated motor activities has made it
possible, for more than thirty years, to be able
to use sure information on the amount, frequency and intensity of the motor load aimed
at protecting health.1
These suggestions, though integrated and
modified in subsequent declarations,2-6 have
represented effective guidelines for improving
physical fitness and health protection.
Randomized and controlled studies, as well
as important national and international agencies, have highlighted how those who are unable to maintain the minimum suggested levels
of physical activity present a risk of morbidity
and mortality which is higher than those who,
on the other hand, carry out motor activities
regularly and systematically.7-10
On the basis of these and other studies, a
further position stand was subsequently published with which the American College of
Sports Medicine (ACSM) confirmed that sedentary individuals can considerably reduce the
risk of cardiovascular and metabolic diseases
by doing physical activity for 30 minutes a day
three times a week. However, for other authors,
a more pronounced improvement in physical
efficiency can be obtained by exceeding this
minimum threshold and doing intense aerobic
activity from three to five times a week, adding
shorter periods throughout the day.11
Even more recently, in 2011, the ACSM updated the guidelines on quantity, quality, and
intensity of the activities which must be carried
out by the population, dividing them into goals,
age groups, and pre-existing fitness level,12 replacing, in effect, the preceding position stands.
The relationship between sedentary lifestyles
and the related diseases indicates a potential
increase in cardiovascular and metabolic diseases, a clear change in body composition and
individual physical efficiency,13-15 as well as lim-
376
L
e evidenze scientifiche circa i benefici derivanti
dalla pratica sistematica di attività motorie opportunamente modulate ha permesso, già da più
di trent’anni, di poter usufruire di informazioni
certe circa il volume, la frequenza e l’intensità del
carico motorio finalizzato alla tutela della salute 1.
Questi suggerimenti, sebbene siano stati integrati e modificati in dichiarazioni successive 2-6
hanno rappresentato efficaci linee guida per il
miglioramento della forma fisica e la tutela della
salute.
Gli studi randomizzati e controllati, così come
importanti agenzie nazionali e internazionali, hanno messo in luce come coloro i quali non
riescono a mantenere i livelli minimi suggeriti di
attività fisica presentano un rischio di morbidità
e mortalità superiore rispetto a coloro che invece
svolgono attività motorie in forma regolare e sistematica 7-10.
Sulla base di questi e di altri studi, successivamente è stata pubblicata un’ulteriore position
stand con la quale l’American College of Sports
Medicine (ACSM) ha affermato che soggetti sedentari possono ridurre notevolmente il rischio di patologie cardiovascolari e metaboliche praticando
per 30 minuti al giorno un’attività fisica con frequenza trisettimanale. Per altri autori, tuttavia,
un miglioramento più marcato dell’efficienza fisica si può ottenere superando tale soglia minima
e praticando un’intensa attività aerobica da tre a
cinque volte alla settimana, anche sommando più
periodi di breve durata nell’arco della giornata 11.
Ancora più recentemente, nel 2011, l’ACSM ha
aggiornato le linee guida che riguardano la quantità, la qualità e l’intensità dell’attività che deve
essere svolta dalla popolazione, suddividendole
per obiettivi, fasce d’età e livello di fitness preesistente 12, sostituendo, di fatto le precedenti position
stand.
Il rapporto tra stili di vita sedentari e patologie
correlate indica un potenziale incremento di malattie cardiovascolari e metaboliche, evidente alterazione della composizione corporea e dell’efficienza fisica individuale 13-15, nonché limitazioni
Settembre 2015
FUNCTIONAL TRAINING VERSUS AEROBIC TRAININGSANNICANDRO
itation of activity daily living or ADL in seniors
above all when the subject suspends his motor
activity sessions.16
There are a significant number of studies
which describe the benefits deriving from ongoing exercise, but the open problem remains
to understand what type of activity can determine better advantages in adults who approach
active lifestyles.
Knowing the advantages in terms of the development of motor skills becomes important to
structure suitable physical activity programmes
for adults of any age group.
In recent years, research has been directed
at describing the effects deriving from different
physical efficiency programmes aimed at primarily stimulating muscular strength or endurance,
highlighting adaptations of a different nature.17
Literary evidence underlines the advantages resulting from partaking in aerobic physical activity programmes which would allow
to increase maximal oxygen consumption, to
control pressure, to reduce body mass, to improve blood lipid profile;17-19 however, ACSM’s
2011 Position stand highlights how, alongside
aerobic training, strength training should also
be considered an essential tool for its multiple
benefits to health and individual autonomy.12
Within the scope of physical efficiency programmes designed for adults, taking on board
the suggestion of ACSM, so-called functional strength exercises (functional training or
functional strength) were added, namely tasks
which stimulate muscular strength through
movements used by the individual in real life
and without the latter limiting himself to equipment.20-25
In recent years we have seen a significant
dissemination of methodologies which have favoured functional over the so-called traditional
training, characterized instead by movements in
which the subject had to win external resistances, limiting himself to one piece of equipment.20, 21, 25-32
Functional training coincides with a variety
of exercises and tasks which condition the subject’s body in accordance with the movements
which he must carry out and with the use which
he must make of it.32, 33
Consequently, in structuring functional tasks,
reference is always made to the absence of mechanical tools which allow them to be carried
out. It is necessary that they are carried out on
more planes and more axes, the proprioceptive
control of each region is activated maximally
Vol. 68 - No. 3
delle attività del vivere quotidiano (activity daily
living o ADL) in età adulta avanzata soprattutto
quando il soggetto sospende le sessioni di pratica
motoria 16.
Pur in presenza di un numero rilevante di studi
che descrivono i benefici derivanti dalla costante
pratica motoria, un problema aperto rimane quello della comprensione circa quale tipologia di attività possa determinare vantaggi migliori su soggetti adulti che si avvicinano a stili di vita attivi.
Conoscere i vantaggi in termini di evoluzione
delle capacità motorie diventa rilevante ai fini della strutturazione di adeguati programmi di attività fisica destinati ad adulti di ogni fascia di età.
Negli ultimi anni la ricerca è infatti orientata
a descrivere gli effetti derivanti da differenti programmi di efficienza fisica che si prefiggono di
sollecitare prevalentemente la capacità di forza
muscolare o di endurance, evidenziando adattamenti di natura diversa 17.
Le evidenze in letteratura sottolineano i vantaggi derivanti dalla partecipazione a programmi
di attività fisica di tipo aerobico che permetterebbe di elevare il massimo consumo di ossigeno, di
controllare la pressione, ridurre la massa grassa,
migliorare il profilo lipidico ematico 17-19; la Position Stand dell’ACSM del 2011 tuttavia, evidenzia
come, accanto all’allenamento aerobico, si debba
ritenere anche l’allenamento della forza uno strumento indispensabile per i molteplici benefici per
la salute e l’autonomia individuale 12.
Nell’ambito dei programmi di efficienza fisica
destinati agli adulti, cogliendo il suggerimento
dell’ACSM, sono stati pertanto inseriti esercizi di
forza cosiddetta funzionale (functional training o
functional strength), ossia compiti che sollecitano
la capacità di forza muscolare attraverso movimenti utilizzati dall’individuo nella vita reale e
senza che quest’ultimo si vincoli ad attrezzi 20-25.
Negli ultimi anni è stato possibile assistere ad
una rilevante diffusione di metodologie che hanno privilegiato l’allenamento funzionale rispetto
a quello cosiddetto tradizionale, caratterizzato
invece da movimenti in cui il soggetto doveva vincere resistenze esterne, vincolandosi ad un attrezzo 20, 21, 25-32.
L’allenamento funzionale coincide con una varietà di esercitazioni e compiti che condizionano il
corpo del soggetto coerentemente con i movimenti
che deve compiere e con l’uso che deve farne 32, 33.
Nella strutturazione di compiti funzionali
pertanto si fa sempre riferimento all’assenza di
strumentazioni meccaniche che ne permettono
l’esecuzione, si richiede un’esecuzione su più piani e più assi, si attiva massimamente il controllo
propriocettivo di ogni distretto e il soggetto gesti-
377
SANNICANDRO
and the subject directly manages the strength
which they have to impress on the ground,
contrasting the force of gravity and the forces
which disturb balance control whilst carrying
out the movements assigned.20, 32, 34-37
For several authors there is no difference between an athletic gesture and a motor scheme
used for individual autonomy: running and
jumping would be expressions of the same ADL
only they are carried out at high speeds and
with elevated expressions of muscle power.20, 21
“Functional” exercise training programmes
must be designed in this way in order to copy
the tasks or activities which occur in a person’s
daily life, to provide adaptations which are
more transferable.25, 32
The resulting improvement in function is determined by neuromuscular adaptations,38, 39 at
the level of both inter-muscle and intra-muscle
coordination and neural control.40, 41
Indeed, literary evidence has underlined
the substantial advantages obtainable by samples of seniors who follow functional,8, 31, 42, 43
training programs, rather than traditional type
programmes aimed at increasing the strength
of muscles which are considered in isolation.44
If achievable advantages are more pronounced among seniors, with younger subjects
the results appear to be more conflicting. However, this evidence becomes more conflicting
when the sample observed is represented by
young subjects: one specific study compared
the effects of traditional strength training with
functional training in young people who trained
three times a week for 7 weeks.25
Comparing subjects who followed the traditional training programme with those who
submitted themselves to the functional training programme, for both groups significant increases (P<0.05) were recorded between pre
and post-tests in the strength of the abdominal
region, in the maximum strength in both bench
press exercises and squats, in the balance and
in the flexibility of the lower limbs; while, only
for the last skill the two groups obtained results
which were different in a statistically significant
measure.25
Several open problems remain: it is not completely clear if this type of training can allow
those who are not seniors to achieve significant
advantages; it still needs to be understood if
the increases can be attributed to all or only to
some motor skills.
Indeed, research has highlighted many advantages of functional training in terms of in-
378
sce direttamente la forza che deve imprimere al
suolo, contrastando la forza di gravità e le forze
che perturbano il controllo dell’equilibrio durante
l’esecuzione dei movimenti assegnati 20, 32, 34-37.
Per alcuni autori non vi sarebbe alcuna differenza tra un gesto atletico e uno schema motorio
utilizzato per l’autonomia individuale: corsa e
salti sarebbero espressioni delle medesime ADL eseguite però a elevate velocità e con elevate espressioni di potenza muscolare 20, 21.
In tale direzione, i programmi di allenamento di esercizio definito “funzionale” devono essere
progettati per imitare i compiti o le attività che si
verificano nella vita quotidiana di una persona,
per fornire adattamenti maggiormente trasferibili 25, 32.
Il miglioramento della funzione che ne deriva è
determinato da adattamenti neuromuscolari 38, 39,
sia a livello di coordinazione intermuscolare che
intramuscolare e di controllo neurale 40, 41.
In effetti in letteratura emergono evidenze che
hanno sottolineato i sostanziali vantaggi ottenibili da campioni di soggetti in età adulta avanzata
che seguono programmi di allenamento funzionale 8, 31, 42, 43, piuttosto che allenamenti di tipo tradizionale finalizzati all’incremento di forza dei
muscoli considerati isolatamente 44.
Se per gli adulti in età avanzata i vantaggi ottenibili sono più marcati, con soggetti più giovani i
risultati sembrano più contrastanti. Tali evidenze,
tuttavia, divengono contrastanti quando il campione osservato è rappresentato da giovani soggetti: uno studio in particolare ha voluto confrontare
gli effetti del training di forza tradizionale versus
quello funzionale in giovani praticanti per una
durata di sette settimane con frequenza trisettimanale 25.
Confrontando soggetti che seguivano il training tradizionale con soggetti che si sottoponevano all’allenamento funzionale, per entrambi i
gruppi si registravano le incrementi significativi
(P<0,05) tra pre e post test a carico della forza del
distretto addominale, della forza massima sia nella distensione su panca che nel semipiegamento
(squat), nell’equilibrio e nella flessibilità degli arti
inferiori; mentre, solo per quest’ultima capacità i
due gruppi ottenevano risultati differenti tra loro
in misura statisticamente significativa 25.
Rimangono pertanto ancora alcuni problemi
aperti: non è completamente chiaro se tale tipologia di allenamento possa permettere di raggiungere vantaggi significativi anche per popolazioni
diverse da quelle rappresentate da adulti in età
avanzata; si deve ancora comprendere se gli incrementi possono essere ascrivibili a tutte o solo ad
alcune capacità motorie.
Settembre 2015
creases in strength, but the potential to modify
cardio-respiratory parameters through the observation of protocols of suitable duration remains unknown.
In literature, one study has compared single
sessions of functional training with single sessions of aerobic or strength training in young
active adults.45
The authors measured the heart rate, blood
pressure and blood lactate, creatine kinase
(CK) and lactic dehydrogenase (LDH) parameters, and concluded that lactate values significantly increase for all three types of activity at
the end of their respective sessions; the values
of CK and LDH were higher in a statistically
significant manner only for the aerobic training
sessions; the heart rate values in the functional
training sessions were the lowest compared
with the other two types of activity and stood in
the range of around 60% of the maximum heart
rate with only some peaks of 78%.45
Consequently, the aim of this study is to
verify the effects of two different types of motor activities (functional training versus aerobic
training) on the motor skills of sedentary adults.
La ricerca, infatti, ha messo in evidenza molti vantaggi del training funzionale in termini di
incrementi di forza, ma le potenzialità di modificare parametri cardiorespiratori attraverso l’osservazione di protocolli di adeguata durata è ancora
sconosciuto.
In letteratura vi è uno studio che ha voluto comparare singole sessioni di allenamento funzionale
con singole sessioni di allenamento aerobico o di
forza in soggetti giovani adulti attivi 45.
Rilevando i parametri di frequenza cardiaca,
pressione arteriosa e lattato ematico, la creatinachinasi (CK) e la latticodeidrogenasi (LDH), gli
autori hanno concluso che i valori di lattato aumentano significativamente per tutte e tre le tipologie di attività al termine delle rispettive sessioni; i
valori di CK ed LDH sono stati superiori in misura
statisticamente significativa solo per le sessioni di
allenamento aerobico; i valori di frequenza cardiaca nelle sessioni di allenamento funzionale
erano i più bassi rispetto alle altre due tipologie
di attività e si attestavano mediamente intorno al
60% della frequenza cardiaca massima e solo con
alcune punte del 78% della stessa 45.
Questo studio, pertanto, si prefigge di verificare
gli effetti di due differenti tipologia di attività motorie (allenamento funzionale versus allenamento
aerobico) sulle capacità motorie di soggetti adulti
sedentari.
Sample
Materiali e metodi
The study was conducted with a sample of
adult men and women (N.=75), the sample was
randomly divided into two groups: the functional training group (FT N.=38) the age, weight
and height (mean±SD) of which are 50.7±2.02
years, 65.4±8.80 kg, 168±2.5 cm; the aerobic
training group (AT, N.=37) the age, weight and
height (mean±SD) of which are 51.4±1.50 years,
66.8±8.52 kg, 169±3.8 cm.
The subjects included in the study did not
present cardiovascular, metabolic or skeletal
muscle diseases and were not undergoing
pharmacological treatments. Those who were
submitted to forced rest over the last year due
to diseases caused by functional overload were
excluded from the study. All the subjects were
informed in advance on the training methods
proposed and on the potential risks of accidents.
Campione
Lo studio è stato realizzato con un campione di
adulti di entrambi i generi (N.=75), il campione è
stato suddiviso in modo random in due gruppi: il
gruppo allenamento funzionale (AF N.=38) la cui
età, peso, ed altezza (media±DS) sono 50,7±2,02
anni, 65,4±8,80 kg, 168±2,5 cm; il gruppo allenamento aerobico (AA, N.=37) la cui età, peso,
ed altezza (media±DS) sono 51,4±1,50 anni,
66,8±8,52 kg, 169±3,8 cm.
I soggetti inclusi nello studio non presentavano
patologie di natura cardiovascolare, metabolica o
muscolo scheletrica né tantomeno erano sottoposti a cure farmacologiche. Sono stati esclusi dallo
studio coloro che nell’ultimo anno avevano subito
un riposo forzato dovuto a patologie da sovraccarico funzionale. Tutti i soggetti sono stati preventivamente informati sulle modalità di allenamento
proposte e sui potenziali rischi di infortunio.
Materials
Materiali
The Body Mass Index was calculated by
measuring height and weight.
È stato calcolato l’indice di massa corporea attraverso la rilevazione di statura e peso.
Vol. 68 - No. 3
379
SANNICANDRO
To assess the motor skills the following tests
were used:
—— indirect maximal strength test using leg
press (Technogym, Cesena, Italy) to assess the
maximal strength of the lower limbs (1RM); the
load moved and the number of repetitions was
recorded, obtaining the maximal data through
the conversion table;46
—— indirect maximal strength test using chest
press (Technogym, Cesena, Italy) to assess the
maximal strength of the upper limbs (1RM); the
load moved and the number of repetitions was
recorded, obtaining the maximal data through
the conversion table;46
—— Back Scratch test, to assess the flexibility
of the upper part of the body with special reference to the shoulder: the subject must bring the
two limbs close to each other letting them slip
over the back of the torso; the distance is measured between the third finger of both hands;47
—— Leg raise test, to assess the flexibility of the
lower part of the body with special reference to
the hamstrings using a joint goniometer which returns the value in degrees: the subject raises one
limb keeping the other limb in contact with the
ground and the pelvis in a retroverted position;47
—— 8 foot up and go test, to assess agility and
dynamic balance: the test starts with the subject
positioned on a chair (about 0.43 m high). The
time it takes for the subject to get up from the
chair, travel the distance of 2.44 m, go around
a cone, return and sit down again is measured
in seconds;47
—— Tandem walk test, to assess dynamic balance; the subject walks with one foot in front
of the other, taking care that the heel of one is
in contact with the big toe of the other (tandem
position), along a line which is 2 m long and
5 cm wide. The time it takes is measured and
the errors made are counted, namely stepping
away from the line, request for the assistance
of the measuring device, walking with the heel
and toe visibly separated;48
—— Léger test: sub-maximal shuttle run test to
assess endurance. The protocol used includes a
starting speed of 8.5 km/h and increases by 0.5
km/hr for every minute; the test allows to indirectly measure maximum oxygen consumption.49, 50
Per la valutazione delle capacità motorie sono
stai utilizzati i seguenti test:
— test di forza massimale indiretto mediante
leg press (Technogym, Cesena, Italy) per la valutazione della forza massimale degli arti inferiori
(1RM); é stato rilevato il carico spostato ed il numero di ripetizioni, ottenendo il dato massimale
attraverso la tabella di conversione 46;
— test di forza massimale indiretto mediante
chest press (Technogym, Cesena, Italy) per la valutazione della forza massimale degli arti superiori
(1RM); é stato rilevato il carico spostato ed il numero di ripetizioni, ottenendo il dato massimale
attraverso la tabella di conversione 46;
— Back Scratch test, per la valutazione della
flessibilità della parte superiore del corpo con particolare riferimento alla spalla: il soggetto deve avvicinare i due arti facendoli scivolare sulla parte
dorsale del tronco; si misura la distanza in centimetri tra il terzo dito di entrambi le mani 47;
— Leg raise test, per la valutazione della flessibilità della parte inferiore del corpo con particolare riferimento agli hamstring utilizzando un
goniometro articolare che restituisce il valore in
gradi: il soggetto eleva un arto mantenendo l’altro
arto a contatto con il suolo ed il bacino in retroversione 47;
— 8 foot up and go test, per la valutazione
dell’agilità e dell’equilibrio dinamico: il test inizia
con il soggetto posizionato su una sedia alta 0,43
m. Il tempo impiegato dal soggetto ad alzarsi dalla
sedia, percorrere la distanza di 2,44 m, girare attorno ad un cono, ritornare e sedersi nuovamente
viene misurato in secondi 47;
— Tandem walk test, per la valutazione
dell’equilibrio dinamico; il soggetto cammina con
un piede davanti all’altro, curando che il tallone
di uno sia contatto con l’alluce dell’altro (posizione
tandem), lungo una linea, 2 m di lunghezza e 5
cm di larghezza. Si rileva il tempo impiegato e contati gli errori commessi, quali il passo fuori dalla linea, la richiesta di assistenza del rilevatore, il camminare con tallone e punta visibilmente separati 48;
— Léger test: prova submassimale di corsa a
navetta per la valutazione dell’endurance. Il protocollo utilizzato prevede una velocità di partenza
di 8,5 km/h con un incremento di 0,5 km/h per
ogni minuto; il test permette di rilevare indirettamente il massimo consumo di ossigeno 49, 50.
Protocol
Protocollo
The functional training (FT) group followed
a specific training programme based on 10 minutes of warm-up with bodyweight exercises and
muscle stretching for 10 weeks (3 sessions per
Il gruppo allenamento funzionale (AF) ha seguito per 10 settimane (3 sessioni settimanali)
uno specifico training basato su 10 minuti di riscaldamento a carico naturale ed allungamento
380
Settembre 2015
week); 15 minutes of exercises using pure body
weight on more planes and more axes, stimulating joint mobility and balance; 25 minutes of
torso muscle-building standing on one foot or
on unstable support (swissball), upper limb and
lower limb muscle-building with the aid of elastics, 2/4 kg dumbbells and on unstable surfaces;
10 minutes of cool down and muscle stretching.
The aerobic training group (AT) followed a
specific training programme based on 10 minutes of warm-up with bodyweight exercises
and muscle stretching exercises for 10 weeks (3
sessions per week); 40 minutes of aerobic activity at 70% of maximum heart rate on several
specific kinds of equipment (treadmill, horizontal and vertical bikes, arm ergometer, stepper,
rower, cross-trainer, Technogym, Cesena, Italy);
10 minutes of cool down and muscle stretching.
The middle phase established for the two
groups, without warm up and cool down, is
specified in Table I.
Assessment tests were carried out in the
week prior to and in the week following assignment of protocols.
muscolare; 15 minuti di esercitazioni con solo
peso corporeo su più piani e più assi sollecitando
la capacità di mobilità articolare ed equilibrio; 25
minuti di potenziamento della muscolatura del
tronco in appoggio monopodalico o su supporto
instabile (swissball), della muscolatura dell’arto
superiore e dell’arto inferiore con ausilio di elastici, manubri da kg.2/4 e su superfici instabili; 10
min di defaticamento ed allungamento muscolare.
Il gruppo allenamento aerobico (AA) ha seguito
per 10 settimane (3 sessioni settimanali) uno specifico training basato su 10 minuti di riscaldamento
a carico naturale e con esercitazioni di allungamento muscolare; 40 minuti di attività aerobica
al 70% FCmax circa su vari attrezzi specifici (treadmill, bike orizzontali e verticali, armergometro,
stepper, vogatore, ergometro a movimento ellittico,
Technogym, Cesena, Italy); 10 min di defaticamento ed allungamento muscolare.
La fase centrale stabilita per i due gruppi, senza
warm up e cool down, è specificata in Tabella I.
Nella settimana precedente ed in quella seguente i protocolli assegnati sono stati svolti le prove di
valutazione.
Statistical analysis
Analisi statistica
The descriptive statistics (mean, standard deviation) was determined for all the values obtained, while the comparison between means
was carried out using a t-test for paired data for
the comparison between T0 and T1 and using
Anova for the comparison between the groups.
The statistical significance was set at P<0.05.
Per tutti i valori ottenuti è stata determinata la statistica descrittiva (media, deviazione
standard), mentre il confronto tra medie è stato
effettuato mediante t-test per dati appaiati per il
confronto tra T0 e T1 e mediante Anova per il confronto tra i gruppi. La significatività statistica è
stata fissata a P<0,05.
Results
Risultati
The assessment of the anthropometric parameters and of the BMI has not returned statistically different values in the two groups.
La valutazione dei parametri antropometrici
e del BMI non ha restituito valori statisticamente
differenti nei due gruppi.
Table I.—Middle phase established for the two groups.
Tabella I. — Fase centrale delle due tipologie di allenamento.
Weeks
1-5
6-10
Functional training
15 m
inutes of exercises using pure body weight on
more planes and more axes
25 minutes of torso muscle-building standing on
one foot or on unstable support (swissball),
upper limb and lower limb muscle-building with
the aid of elastics
15 minutes of exercises using pure body weight on
more planes and more axes
25 minutes of torso muscle-building standing on
one foot or on unstable support (swissball),
upper limb and lower limb muscle-building with
the aid of elastics
Vol. 68 - No. 3
Aerobic training
10
10
10
10
minutes
minutes
minutes
minutes
of
of
of
of
treadmill
armergometer
stepper
rower
10
10
10
10
minutes
minutes
minutes
minutes
of
of
of
of
treadmill
armergometer
horizontal/vertical bike
ergometer with elliptical movement
381
SANNICANDRO
The assessment of the lower limb joint range
using the leg raise test has shown a statistically
significant difference in T1 in favour of the FT
group for both limbs (P<0.001); the modest increase in the AT group has not reached a significant level.
Instead, no significant variation was observed
for the joint mobility assessment test relating to
the upper limb in both monitored groups.
The Léger test showed significantly higher levels in T1, compared to T0 (P<0.001) for
group AA, both in T1 and when compared to
FT group (P<0.001).
As regards the assessment of maximum
strength relating to the upper limb.
In T1, when the two groups were compared
the statistically significant differences were
found in AT (P<0.01); the FT group showed an
increase in average values, but did not achieve
a statistical significance.
Relating to the assessment of maximum
strength of the lower limb, the AT group showed
statistically significant values in T1 when compared with T0 (P<0.01) and when compared
with the FT group (P<0.001).
The static balance test has returned a statistically significant increase in performance in T1
only in the FT group (P<0.01).
The dynamic balance assessment test has
shown statistically significant increases only in
the FT group (P<0.01).
The data relating to the two groups and differentiated by T0 and T1 are summarized in Tables II, III and Figures 1, 2.
La valutazione del range articolare dell’arto
inferiore mediante leg raise test ha evidenziato
una differenza statisticamente significativa nel
T1 a favore del gruppo AF per entrambi gli arti
(P<0,001); il modesto incremento nel gruppo AA
non ha raggiunto la significatività.
Nessuna variazione significativa è stata osservata invece per la prova di valutazione della mobilità articolare relativa all’arto superiore in entrambi i gruppi monitorati.
Il Léger test ha mostrato nel T1 valori significativamente più elevati nel gruppo AA, sia rispetto
al T0 (P<0,001) sia nel T1 nel confronto con il
gruppo AF (P<0,001).
Per quanto riguarda la valutazione della forza
massima relativa all’arto superiore.
Sono stati riscontrate differenze statisticamente
significative nel T1 nel confronto tra i due gruppi
a favore dell’AA (P<0,01); il gruppo AF pur avendo mostrato un incremento dei valori medi, questi
non hanno raggiunto la significatività statistica.
Relativamente alla valutazione della forza
massima dell’arto inferiore, il gruppo AA ha evidenziato nel T1 valori statisticamente significativi
sia nel confronto con T0 (P<0,01) sia nel confronto con il gruppo AF (P<0,001).
Il test di equilibrio statico ha restituito un incremento prestativo statisticamente significativo nel
T1 solo nel gruppo AF (P<0,01).
La prova di valutazione dell’equilibrio dinamico ha evidenziato incrementi statisticamente
significativi solo nel gruppo AF (P<0,01).
I dati relativi ai due gruppi e differenziati per T0
e T1sono sintetizzati in Tabelle II, III, Figure 1, 2.
Table II.—Data relating to Back Scratch test, Leg raise test, Lèger test.
Tabella II. — Dati relative a Back Scratch test, Leg raise test, Lèger test.
Back Scratch test (cm)
sx
AF T0
AF T1
AA T0
AA T1
-5.8±8.17
-2.3±7.98
-1.2±5.96
-0.6±5.44
Leg raise test (degree)
dx
sx
-0.67±7.51
1.1±5.98
0.71±5.88
1.4±5.62
61.5±13.05
78.6±11.48***
72.1±12.63
76.8±10.74
dx
62.4±15.6
79.2±11.4***
70.2±12.12
76.2±9.77
Lèger test
(mL*kg*min-1)
38.71±13.08
39.57±13.11
40.10±7.77
54.55±6.94***###
Table III. — Data relating to Chest press test, Leg press test, Tandem Walk test, 8-foot up and go test and BMI.
Tabella III. — Dati relativi a Chest press test, Leg press test, Tandem Walk test, 8-foot up and go test e BMI.
Chest press test (kg)
AF T0
AF T1
AA T0
AA T1
30.4±16.12
37.6±18.13
46.3±16.16
57.1±17.11##
Leg press test (kg)
189.1±61.59
192.6±59.03
200.1±25.87
234.9±30.07**###
Tandem Walk test (s)
8.40±2.04
6.58±1.45**
6.47±1.60
6.28±1.87
8-foot up
and go test (s)
5.67±0.52
5.18±0.43**
5.56±0.94
5.26±0.92
BMI
23.17±3.62
23.41±3.83
23.6±1.77
23.4±1.70
AF: functional training group; AA: cardiovascular training group.
*P<0.05; ** P<0.01; *** P<0.001 (intragroup statistical significance); # P<0.05; ## P<0.01; ### P<0.001 (intragroup statistical significance).
382
Settembre 2015
SANNICANDRO
The statistically important differences recorded by the 8-foot up-and-go test, in the FT
group, show how much several Authors have
already revealed, through this test; indeed, in
one study conducted on 24 seniors, of both
genders, divided into two groups (functional
versus traditional), improvements of between
approximately 8.4% and 10% were recorded
between T0 and T1.31, 43
Even the statistically important differences
in the tandem walk test are in line with what
has been stated by other Authors; though using
longer training periods (12 weeks), the authors
observed a significant variation in the values of
dynamic balance.31, 42
The data is consistent with the type of exercises used in the FT group which have included
movements standing on one foot and on unstable surfaces which have primarily stimulated
the proprioceptors and the vestibular system.
In line with similar works, though with subjects of different ages and with different assessment tests,25, 31 this study saw an increase in
performance between T0 and T1 in the leg raise
test of approximately 22-23% for both lower
limbs, confirming that functional exercises
which stimulate movements for a wider and
more complete range, seem able to improve the
flexibility of muscle regions of the lower limb
and hamstrings, specifically.
As regards the statistically important results
of the Léger test (+23%), in the AT group, the
improvements obtained are greater than those
described in other studies which have recorded
variations of approximately 10% 52 or between
5% and 10% 53, 54 after 6 weeks of training.
The result achieved in this study is superior
to those present in literature, irrespective of the
training methods adopted: indeed, the studies
which have compared samples that adopted the
continuous or intermittent type of aerobic training have shown variations of 9% and 15% 55 respectively.
The statistically important differences between the two groups referred to the Léger test
(P<0.001), which have emerged from the comparison of the results obtained at T1, are in line
with the results obtained in similar studies, even
though the adults are younger;45 in this study it
clearly emerges how the intensity and the relevant adaptations from a cardiovascular point
of view, imposed by the functional training session compared with other types of activity, are
essentially very limited.45, 56
For the sample observed in this study, func-
384
Le differenze statisticamente significative fatte
registrare a carico del 8-foot up-and-go test, nel
gruppo AF, mostrano quanto alcuni Autori hanno
già rilevato, tramite questo test; infatti, in uno studio condotto su 24 soggetti in età adulta avanzata,
di entrambi i generi, suddivisi in due gruppi (funzionale versus tradizionale), sono stati registrati
miglioramenti compresi tra l’8,4% ed il 10% circa
tra T0 e T1 31, 43.
Anche le differenze statisticamente significative
a carico del tandem walk test sono in linea con
quanto constatato da altri Autori; pur utilizzando
periodi di training più lunghi (12 settimane), gli
autori hanno osservato una variazione significativa dei valori dell’equilibrio dinamico 31, 42.
Il dato è coerente con la tipologia di esercitazioni utilizzate nel gruppo AF che hanno previsto
movimenti in appoggio monopodalico e su superfici instabili che hanno sollecitato prevalentemente i
propriocettori e l’apparato vestibolare.
In linea con altri lavori simili, sia pur con soggetti di età differenti e con prove di valutazione
diverse 25, 31, in questo studio è stato osservato un
incremento prestativo tra T0 e T1 nel leg raise test
di circa il 22-23% per entrambi gli arti inferiori,
confermando che le esercitazioni funzionali che
sollecitano movimenti per un range articolare più
ampio e completo, sembrano in grado di permettere miglioramenti nella flessibilità dei distretti
muscolari dell’arto inferiore e degli hamstring, in
modo particolare.
Per quanto riguarda i risultati statisticamente
significativi del Léger test (+ 23%), nel gruppo AA,
i miglioramenti ottenuti sono superiori rispetto a
quanto descritto in altri studi che hanno registrato
dopo 6 settimane di allenamento variazioni intorno al 10% circa 52 o comprese tra il 5% ed il
10% 53, 54.
Il risultato ottenuto in questo studio è comunque
superiore a quelli presenti in letteratura, a prescindere dalle metodologie di allenamento adottate:
infatti, gli studi che hanno confrontato campioni
che hanno aderito ad allenamenti aerobici di tipo
continuo o intermittente hanno riportato variazioni rispettivamente del 9% e del 15% 55.
Le differenze statisticamente significative tra i
due gruppi riferite al Léger test (P<0,001), emerse
dal confronto dei risultati ottenuti al T1, sono in
linea con i risultati ottenuti in studi analoghi, sia
pur se con soggetti adulti più giovani 45; in questo studio emerge chiaramente come l’intensità ed
i relativi adattamenti dal punto di vista cardiovascolare, imposto dalla sessione di allenamento
funzionale rispetto ad altre tipologie di attività,
siano sostanzialmente molto limitati 45, 56.
Per il campione osservato in questo studio, l’al-
Settembre 2015
tional training,20, 21 does not seem to determine
effective adaptations in terms of resistance: the
methodological indications specific to functional training, as well as the same nature of the
exercises that are interrupted where the subject
is no longer able to correctly perform the task
assigned, can contribute to understanding the
reasons of such important differences.
It remains to fully understand what the real
adaptations can be deriving from functional
training used in the various age ranges and for
the different populations.
Within the scope of the motor activities
aimed at increasing the physical efficiency of
adults and seniors, for example, the selection
of contents is often influenced by the possibility of transferring the adaptations and learning,
acquired in the gym, into real life.20, 21, 23
The selection of tasks does not always ensure
advantageous cross training phenomena to obtain increases in performance on motor skills or
on body regions which are not directly stimulated by the training itself; this is an important
aspect in the training programme to manage
with adults and seniors and within the scope of
increasing the overall physical efficiency.23, 57-59
In the observed sample, the statistically important increases in performance obtained in
the maximal strength tests relating to the lower
limbs (+22% approximately) and to upper limbs
(+20% approximately.) by the AT group show
an important phenomenon of cross training on
strength.
The advantages gained in this expression
of strength are consistent with literature 58 and
reveal how the use of running on an incline
on the treadmill, of the arm ergometer with an
average-high resistance level, of step-machines
and bikes can be functional not only for metabolic and cardiovascular adaptations, but also
for neuromuscular adaptations.
In this regard, literature shows the benefits of
strength obtained from aerobic training after 12
weeks of training 58 most likely attributed to the
increase in the lean mass and cross-section of
the muscle.58-60
Following 10 weeks of training, the two types
of activities used in this study show different adaptations: functional training seems to be more
suited to increasing flexibility, walking speed
and dynamic balance; aerobic training carried
out with cardio fitness equipment favours important adaptations in the value of VO2max and
in the strength of the lower limbs,20, 61 attributed, in these last cases, to the equipment used
Vol. 68 - No. 3
lenamento funzionale non sembra determinare
adattamenti efficaci per quanto concerne la resistenza: le indicazioni metodologiche peculiari
dell’allenamento funzionale 20, 21, nonché la medesima natura delle esercitazioni che vengono
interrotte laddove il soggetto non è più in grado
di eseguire correttamente il compito assegnato,
possono contribuire a comprendere i motivi di tali
rilevanti differenze.
Rimane da comprendere pienamente quali possono essere i reali adattamenti derivanti dall’allenamento funzionale utilizzato nelle varie fasce di
età e per le differenti popolazioni.
Nell’ambito delle attività motorie finalizzate all’incremento dell’efficienza fisica di soggetti
adulti e senior, per esempio, la selezione dei contenuti è spesso condizionata dalla possibilità di trasferire gli adattamenti e gli apprendimenti, conseguiti in palestra, nella vita reale 20, 21, 23.
La selezione dei compiti non sempre assicura
fenomeni di cross training vantaggiosi al fine di
ottenere incrementi prestativi su capacità motorie o su distretti corporei non direttamente sollecitati dall’allenamento stesso; ciò costituisce
un aspetto rilevante nella programmazione da
curare con popolazioni adulte e senior e nell’ambito dell’incremento dell’efficienza fisica in generale 23, 57-59.
Nel campione osservato, gli incrementi prestativi e statisticamente significativi ottenuti nei test di
forza massimale relativi agli arti inferiori (+22%
circa) ed agli arti superiori (+20% circa) da parte
del gruppo AA evidenziano un rilevante fenomeno
di cross training sulla capacità di forza.
I guadagni ottenuti in tale espressione della capacità di forza sono coerenti con la letteratura 58
e rivelano come l’utilizzo della corsa in pendenza su treadmill, dell’armoergometro con livello di
resistenze medio-alte, di step machine e di bike
possano essere funzionali non solo per gli adattamenti metabolici e cardiovascolari, ma anche per
quelli di natura neuromuscolare.
A tal riguardo la letteratura riporta guadagni
di forza ottenuti da allenamenti di tipo aerobico
dopo 12 settimane di training 58 molto probabilmente imputabili all’aumento della massa magra
ed alla sezione trasversa del muscolo 58-60.
A seguito di 10 settimane di training, pertanto,
le due tipologie di attività utilizzate in questo studio evidenziano differenti adattamenti: l’allenamento funzionale sembra più indicato per l’incremento di flessibilità, velocità di deambulazione ed
equilibrio dinamico; l’allenamento aerobico svolto
con attrezzature di cardiofitness favorisce adattamenti rilevanti nella valore di VO2max e nella forza
degli arti inferiori, imputabili, questi ultimi, alle
385
SANNICANDRO
which favors positive transfers between different skills.
Finally, it should be recalled that functional
training originated as a highly individualized
training method, aimed at reducing the risk
of accidents and to stimulate proprioception,
balance and strength of the muscles which
stabilize the torso and lower limbs.20, 61 The
proposals relating to functional training for
adult subjects must respect the principles of
this method but, if they intend to effectively
stimulate also VO2max levels they need to be
integrated with sessions or exercises which
involve resistance, in a continuous, intermittent
or spaced out form.
attrezzature utilizzate che favoriscono transfer positivi tra capacità diverse.
Infine, si deve ricordare come l’allenamento
funzionale nasce originariamente come metodica di allenamento, estremamente individualizzata, finalizzata a ridurre il rischio di infortunio ed a sollecitare propriocezione, equilibrio e
forza dei muscoli stabilizzatori di tronco ed arti
inferiori 20, 61. Le proposte relative all’allenamento funzionale per i soggetti adulti devono rispettare i principi di tale metodologia ma, qualora
intendono sollecitare efficacemente anche i livelli
di VO2max, necessitano di essere integrate con sessioni o esercitazioni che coinvolgano la capacità
di resistenza, in forma continua, intermittente o
intervallata.
Conclusions
Conclusioni
Starting from these results, a further study
can subsequently compare non-linear training
programmes, which include an appropriately
randomized increase in the load, to verify if
the intensity of the training exercise returns significant differences in all the assessment tests
adopted.62
Partendo da questi risultati, un ulteriore studio
può successivamente comparare programmazioni
dell’allenamento non lineari, che prevedono un
incremento opportunamente randomizzato del
carico, al fine di verificare se l’intensità dell’esercizio allenante, restituisca differenze significative
in tutte le prove di valutazione adottate 62.
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Received on February 16, 2015 - Accepted for publication on July 14, 2015.
Corresponding author: I. Sannicandro, Department of Clinical Experimental Medicine, Corso di Laurea in Scienze delle
Attività Motorie e Sportive, University of Foggia, Viale Virgilio 19, 71100 Foggia, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
387

MED SPORT 2015;68:389-99
The acute effects of stretching
method and exercise order
on the maximal number of repetitions
in a strength training session
Effetti acuti di metodi di stretching
e ordini di esecuzione degli esercizi sul numero massimo
di ripetizioni in una sessione di allenamento della forza
J. S. NOVAES 1, M. A. SÁ 1, G. RODRIGUES NETO 1, C. ARAUJO 1, G. COSTA E SILVA 1, 2, T. M. GOMES 1, 3
1Physical
Education Post Graduation Program, Rio de Janeiro Federal University, Rio de Janeiro, Brazil
2Laboratory of Physiology and Human Performance
Federal Rural University of Rio de Janeiro, Seropédica, Brazil
3Estácio de Sá University, Rio de Janeiro, Brazil
SUMMARY
Aim. The present study aimed to verify the acute effects of two different stretching methods and exercise order on the
maximal number of repetitions (RM) performance in a lower limb strength training session.
Methods. Nine (N.=9) male volunteers (24.33±3.04 years; weight 88.8±11.29 Kg; height 189.0±9.16 cm), who
were non-athletes but had previous experience in resistance training, volunteered for this study. Participants were assigned to 6 randomly ordered experimental conditions, in which all subjects performed the strength training session
preceded by static stretching (GSS), PNF stretching (GPNF) or no stretching (GNS). The strength sessions consisted of
three sets with a load adjusted for 12 RM on the following exercises: Sequence A (SEQA), traditional order – leg press
(LP), leg extension (LE), leg curl (LC) and plantar flexion (PF); Sequence B (SEQB), inverse order – PF, LC, LE and LP.
Results. For the sum of the RM numbers in the three sets of LP exercises, the results showed significant differences
between GNSSEQA (the sum of the RM numbers for the three sets of LP exercises in Sequence A) and GNSSEQB (the
sum of the RM numbers for the three sets of LP exercises in Sequence B) (P=0.000). For LE, the results showed significant differences between GNSSEQA and GNSSEQB (P=0.045), GPNFSEQA and GNSSEQA (P=0.039), GSSSEQB
and GNSSEQB (P=0.004) and GPNFSEQA and GPNFSEQB (P=0.050). For LC, the results showed significant differences between GSSSEQA and GSSSEQB (P=0.040), GSSSEQA and GNSSEQA (P=0.024), GPNFSEQA and GNSSEQA
(P=0.018), GNSSEQB and GSSSEQB (P=0.034) and GPNFSEQB and GSSSEQB (P=0.009). For PF, the results showed
differences only between GPNFSEQB and GSSSEQB (P=0.004).
Conclusion. Therefore, the performance of the maximum number of repetitions can be influenced both by the completion of pre-exercise stretching and by manipulating the order of the exercises. Strength training sessions should not
be preceded by stretching. The sessions should begin with exercises that require a greater emphasis.
Key words: Muscle stretching exercises - Exercise - Athletic performance.
RIASSUNTO
Obiettivo. Il presente studio mirava a verificare gli effetti acuti di due diversi metodi di stretching e ordini di esecuzione
degli esercizi sul numero massimo di ripetizioni (RM) in una sessione di allenamento della forza degli arti inferiori
Metodi. Al presente studio hanno preso parte nove (N.=9) volontari di sesso maschile (24,33±3,04 anni; peso corporeo: 88,8±11,29 kg; altezza: 189,0±9,16 cm), non atleti ma con precedente esperienza nell’allenamento della
resistenza. I partecipanti sono stati assegnati a 6 condizioni sperimentali, ordinate in maniera casuale, nelle quali
tutti i soggetti hanno svolto la sessione di allenamento della forza preceduta da stretching statico (GSS), stretching
propriocettivo (GPNF) o nessuno stretching (GNS). La sessione di allenamento della forza era composta da tre serie
con carico regolato a 12 RM per i seguenti esercizi: Sequenza A (SeqA) – Ordine tradizionale – leg press (LP), leg
extension (LE), leg curl (LC) e flessione plantare (FP); Sequenza B (SeqB) – Ordine inverso – FP, LC, LE e LP.
Vol. 68 - No. 3
389
STRETCHING METHOD AND EXERCISE ORDER ON STRENGTH
NOVAES
Risultati. Per quanto riguarda la somma dei numeri RM nelle tre serie di esercizi leg press, i risultati hanno mostrato
differenze significative tra GNS-SeqA (la somma dei numeri RM per le tre serie di leg press [LP] nella Sequenza A) e
GNS-SeqB (la somma dei numeri RM per le tre serie di LP nella Sequenza B) (P=0,000). Quanto agli esercizi leg extension, sono emerse differenze significative tra GNS-SeqA e GNS-SeqB (P=0,045), GPNF-SeqA e GNS-SeqA (P=0,039),
GSS-SeqB e GNS-SeqB (P=0,004) e GPNF-SeqA e GPNF-SeqB (P=0,050). Nel caso dei leg curl, i risultati hanno evidenziato differenze significative tra GSS-SeqA e GSS-SeqB (P=0,040), GSS-SeqA e GNS-SeqA (P=0,024), GPNF-SeqA
e GNS-SeqA (P=0,018), GNS-SeqB e GSS-SeqB (P=0,034) e GPNF-SeqB e GSS-SeqB (P=0,009). Quanto alle flessioni
plantari (FP), sono state riscontrate differenze soltanto tra GPNF-SeqB e SGS-SeqB (P=0,004).
Conclusioni. Il numero massimo di ripetizioni può essere influenzato sia dal completamento dello stretching preesercizio sia dalla variazione dell’ordine di esecuzione degli esercizi. Le sessioni di allenamento della forza non
dovrebbero essere precedute da sessioni di stretching. Tali sessioni dovrebbero inoltre iniziare con gli esercizi che
richiedono uno sforzo maggiore.
Parole chiave: Esercizi di stretching muscolare - Attività fisica - Performance atletica.
M
uscle strength performance may be influenced by numerous factors.1 Previous
studies 2-6 have demonstrated that pre-exercise
stretching appears to have negative impacts
on performance, especially if the activity is
highly demanding in terms of muscle strength.
However, further scientific studies have shown
that these previous results appeared not to be
reproducible if the chronic effects 7 on multiple sets of only one strength exercise were
observed.8, 9
Kesse et al. 8 did not observe significant
decreases in multiple sets of knee flexions after proprioceptive neuromuscular facilitation
(PNF) stretching, In that study, 19 male volunteers were evaluated in two situations (stretching and control). The results showed that the
maximal repetition (RM) number decreased in
both situations, by 38.6% and 41.0%, respectively, with no significant differences between
the situations (P>0.05). Ribeiro et al. 9 analyzed the acute effect of static stretching (SS)
on the performance of multiple sets of bench
presses (80% of 1 RM) in 15 male volunteers.
Those authors found no significant differences
(P>0.05) for the total repetition numbers after
four sets. The stretching group showed a decrease of 21.3±0.7% in the repetition number,
and the control group showed a corresponding
decrease of 20.5±0.7%.
In addition to stretching, other variables may
influence the RM number in multiple sets of
the same exercise or the RM number for the
strength training session. According to Simão et
al.,10 in terms of all training variables considered, few studies have scientifically controlled
the order of the exercises. Several authors 11-13
have evaluated the acute effects of exercise order on the repetition number. They noted that
the volume and load were larger if the training
390
L
a forza muscolare può essere influenzata da
numerosi fattori 1. Studi precedenti 2-6 hanno
dimostrato che lo stretching pre-esercizio può influenzare negativamente la performance, specialmente se l’attività è estremamente impegnativa
in termini di forza muscolare. Tuttavia, ulteriori studi scientifici hanno evidenziato la mancata
riproducibilità dei risultati precedenti in caso di
osservazione degli effetti cronici 7 su più serie di
un unico esercizio di forza 8, 9.
Kesse et al. 8 non hanno osservato riduzioni significative in più serie di flessioni del ginocchio
dopo lo stretching di facilitazione propriocettiva
neuromuscolare (proprioceptive neuromuscular
facilitation, PNF). In tale studio, 19 volontari di
sesso maschile sono stati esaminati in due situazioni (stretching e controllo). I risultati hanno
evidenziato che il numero massimo di ripetizioni (RM) è diminuito in entrambe le situazioni,
rispettivamente del 38,6% e del 41,0%, senza alcuna differenza significativa tra le due situazioni
(P>0,05). Ribeiro et al. 9 hanno analizzato l’effetto
acuto dello stretching statico (SS) sull’esecuzione
di più serie di bench press (80% di 1 RM) in 15
volontari di sesso maschile. Tali autori non hanno
riscontrato differenze significative (p>0,05) per i
numeri di ripetizioni totali dopo quattro serie. Il
gruppo che ha eseguito lo stretching ha mostrato
una diminuzione del numero di ripetizioni pari
al 21,3±0,7%, mentre il gruppo di controllo ha
mostrato una diminuzione pari al 20,5±0,7%.
Oltre allo stretching, altre variabili possono influenzare il numero RM in più serie dello stesso
esercizio o per la sessione di allenamento della forza. Secondo Simão et al. 10, per quanto concerne
tutte le variabili di allenamento considerate, pochi
studi hanno controllato scientificamente l’ordine
di esecuzione degli esercizi. Diversi autori 11-13
hanno esaminato gli effetti acuti dell’ordine di esecuzione degli esercizi sul numero di ripetizioni.
Settembre 2015
STRETCHING METHOD AND EXERCISE ORDER ON STRENGTHNOVAES
session started with specified exercise, independently of the relative amount of muscle mass or
the articulations involved in the exercise.
Nevertheless, few studies have compared
the acute effects of different stretching methods and exercise orders in lower limb strength
training sessions. Accordingly, the present study
aimed to verify the acute effects of two different stretching methods and exercise order on
the RM performance in a lower limb strength
training session.
Tali autori hanno notato che il volume e il carico
risultavano maggiori se la sessione di allenamento
iniziava con un esercizio specifico, indipendentemente dalla relativa quantità di massa muscolare
o delle articolazioni coinvolte nell’esercizio.
Tuttavia, pochi studi hanno messo a confronto gli effetti acuti di diversi metodi di stretching
e ordini di esecuzione degli esercizi nelle sessioni di allenamento della forza degli arti inferiori.
Di conseguenza, il presente studio ha cercato di
verificare gli effetti acuti di due diversi metodi di
stretching e ordini di esecuzione degli esercizi sul
numero massimo di ripetizioni (RM) in una sessione di allenamento della forza degli arti inferiori
Sample
Materiali e metodi
The sample group consisted of nine (N.=9)
male volunteers (24.33±3.04 years; weight
88.8±11.29 Kg; height 189.0±9.16 cm; body
mass index 24.7±1.41 Kg/m2). All of the subjects were physically active and had been detrained in strength exercises for at least six
months. Before data collection, the subjects
agreed to participate in this research by signing
a Consent Form (in accordance with Resolution
196/96 of the National Health Council). The
following inclusion criteria were used: a) the
subjects were not to perform any regular physical activity other than the prescribed strength
training during the study; b) the subjects were
required to have no limitations or injuries that
could interfere with strength training; and c)
the subjects were forbidden to ingest any substances that could influence the collection and/
or interpretation of the data. Subjects with a history of lower limb injuries were excluded from
the experiment. The study was conducted in accordance with the Declaration of Helsinki and
the International Committee of Medical Journal
Editors.14, 15 The research project was approved
by the Research Ethics Committee of the Federal University of Rio de Janeiro (Protocol number: 0064/2007).
The sample size was chosen using G *Power
3.1 software. Based on an a priori analysis, we
adopted a power of 0.85, α=0.05, a correlation
coefficient of 0.5, a correction nonsphericity of
1 and an effect size of 0.40, as suggested by
Beck.16 This statistical power analysis was performed to reduce the probability of type II error
and determine the minimum number of participants required for this investigation. We found
that the sample size was sufficient to provide
more than 85% statistical power.
Vol. 68 - No. 3
Campione
Il gruppo campione comprendeva nove (N.=9)
volontari di sesso maschile (24,33±3,04 anni; peso
corporeo: 88,8±11,29 kg; altezza: 189,0±9,16 cm;
indice di massa corporea: 24,7±1,41 kg/m2). Tutti
i soggetti erano fisicamente attivi e avevano seguito un periodo di decondizionamento di almeno sei
mesi in relazione agli esercizi di forza. Prima della
raccolta dei dati, i soggetti hanno acconsentito a
partecipare a questa ricerca firmando un modulo di consenso (in conformità alla Risoluzione n.
196/96 del National Health Council). Sono stati
utilizzati i seguenti criteri di inclusione: a) i soggetti non dovevano svolgere alcuna attività fisica
regolare oltre all’allenamento della forza prescritto
durante lo studio; b) i soggetti non dovevano avere
limitazioni o infortuni che potessero interferire con
l’allenamento della forza; c) ai soggetti è stato proibito di ingerire qualunque sostanza che potesse influenzare la raccolta e/o l’interpretazione dei dati.
I soggetti con una storia clinica di infortuni agli
arti inferiori sono stati esclusi dall’esperimento. Lo
studio è stato condotto in conformità alla Dichiarazione di Helsinki ed è stato approvato dall’International Committee of Medical Journal Editors (Comitato internazionale degli editori di riviste mediche)
14, 15. Il progetto di ricerca è stato approvato dal
Comitato etico di Ricerca dell’Università federale di
Rio de Janeiro, (numero di protocollo: 0064/2007).
La dimensione del campione è stata scelta utilizzando il software G *Power 3.1. Sulla base di
un’analisi a priori, sono stati adottati: una potenza di 0,85, α=0,05, un coefficiente di correlazione
di 0,5, una correzione di non-sfericità pari a 1 e
un’ampiezza dell’effetto pari a 0,40, come suggerito da Beck 16. Quest’analisi della potenza statistica è stata effettuata per ridurre la probabilità di
391
NOVAES
Figure 1.—Flowchart illustrating the experimental conditions. NS: no stretching; SS: static stretching; PNF: proprioceptive neuromuscular facilitation stretching; SEQA: Sequence A; SEQB: Sequence B.
Figura 1. — Diagramma di flusso che illustra le condizioni sperimentali.
Procedures
This study included nine visits (Figure 1).
Successive visits were separated by a 48-hour
time interval. During the first three visits, the
following procedures were conducted: familiarisation with the protocols of stretching and
strength testing, 12 RM test and retest. From
the fourth visit onwards, the volunteers were
divided randomly and counterbalanced on the
following six experimental conditions: a) PNF +
SEQA (GPNFSEQA); b) SS + SEQA (GSSSEQA);
c) no stretching + SEQA (GNSSEQA); d) PNF +
SEQB (GPNFSEQB); e) SS + SEQB (GSSSEQB);
f) no stretching + SEQB (GNSSEQB).
Thirty seconds after the completion of the stretching protocols, the subjects began the strength
training session (STS).
Maximal repetition test protocol (12 RM)
The STSs consisted of three sets with a load
adjusted for 12 RM on the following exercises:
Sequence A (SEQ A), traditional order – leg
press (LP), leg extension (LE), leg curl (LC) and
plantar flexion (PF); Sequence B (SEQ B), Inverse order – PF, LC, LE and LP.
The intervals between exercises and sets that
392
errori di tipo II e determinare il numero minimo
di partecipanti necessario per questa indagine. La
dimensione del campione è risultata sufficiente a
fornire oltre l’85% della potenza statistica.
Procedure
Questo studio ha incluso nove visite (Figura 1).
Le visite consecutive sono state separate le une dalle
altre da un intervallo temporale di 48 ore. Durante le prime tre visite, sono state eseguite le seguenti
procedure: familiarizzazione con i protocolli di
analisi dello stretching e della forza, test e retest del
12 RM. Dalla quarta visita in poi, i volontari sono
stati divisi in maniera casuale e controbilanciati
sulle seguenti sei condizioni sperimentali: a) PNF
+ SeqA (GPNF-SeqA); b) SS + SeqA (GSS-SeqA); c)
nessuno stretching + SeqA (GNS-SeqA); d) PNF +
SeqB (GPNF-SeqB); e) SS + SeqB (GSS-SeqB); f)
nessuno stretching + SeqB (GNS-SeqB).
Trenta secondi dopo il completamento dei protocolli di stretching, i soggetti hanno cominciato la
sessione di allenamento della forza (SAF).
Protocollo del test di ripetizione massimale (12 RM)
Le SAF si componevano di tre serie con carico
regolato a 12 RM sui seguenti esercizi: Sequenza
Settembre 2015
composed the STS were performed passively
for a 90- seconds period.
Maximal repetition test protocol
The 12 RM protocol test consisted of: a) a
warm-up of 12 repetitions at 40-60% of the 12
RM load; b) after one minute of rest, the subjects performed five repetitions (60-80% of the
12 RM load); c) after another minute of rest, the
load test began. The subjects performed a maximum of three attempts for each exercise, with
an interval of five minutes of rest between the
attempts; d) if the subject was not able to perform the complete movement (evaluated with a
fleximeter), the test was stopped, registering the
12 RM (the last complete execution to concentric muscle failure).
After the load for the first exercise was determined, a 10-minute rest interval was adopted
before starting the next exercise. Forty-eight
hours after the first test day, a retest was administered to verify the reproducibility of the 12
RM test. The order in which the exercises were
performed was selected at random. The same
order was maintained during all the experimental procedures.
The following strategies were adopted to
minimise the error in the 12 RM test: a) familiarisation before the test; b) the participants received standardised instructions that considered
the procedures before each test; c) verbal encouragement; d) free weights were used during
the exercises; and e) the weight of the equipment was confirmed on a platform scale.
If the difference between the greatest loads
on the first and second days of the test was
less than 5%, the subject’s average value of this
maximum load was considered the 12 RM. If
this difference was greater than 5%, the subjects
returned to the experimental facility to perform
a new test to recalculate the difference. The
load was considered the 12 RM if the individual,
using his own strength without outside help,
could fully perform the current repetition of the
movement. Thus, as in the case of exercise in
general, the data collection procedure used a
limiting range of motion to determine the starting and ending points of each test movement.
Stretching protocol
Three sets were used for the SS protocol,
holding the position for 30 seconds in each
set,1, 5 where the movement was held when a
Vol. 68 - No. 3
A (Seq A), Ordine di esecuzione tradizionale – leg
press (LP), leg extension (LE), leg curl (LC) e flessione plantare (FP); Sequenza B (Seq B), Ordine
inverso – FP, LC, LE e LP.
Gli intervalli tra gli esercizi e le serie della SAF
sono trascorsi passivamente per 90 secondi.
Protocollo del test di ripetizione massimale
Il protocollo del test del 12 RM prevedeva: a) un
riscaldamento con 12 ripetizioni al 40-60% del carico da 12 RM; b) dopo un minuto di riposo, l’esecuzione di cinque ripetizioni (al 60-80% del carico
da 12 RM); c) dopo un altro minuto di riposo, il test
del carico. I soggetti hanno eseguito un massimo di
tre tentativi per ogni esercizio, intervallati da cinque minuti di riposo; d) se il soggetto non era in
grado di eseguire il movimento completo (misurato
con un flessimetro), il test è stato interrotto, con registrazione del 12 RM (l’ultima esecuzione completa fino al fallimento muscolare concentrico).
Una volta determinato il carico per il primo
esercizio, è stato inserito un intervallo di riposo di
10 minuti prima di iniziare l’esercizio successivo.
Quarantotto ore dopo il primo test, è stato svolto
un retest per verificare la riproducibilità del test
del 12 RM. L’ordine di esecuzione degli esercizi è
stato selezionato in maniera casuale. Lo stesso ordine è stato mantenuto durante tutte le procedure
dell’esperimento.
Per minimizzare l’errore nel test del 12 RM sono
state adottate le seguenti strategie: a) familiarizzazione prima del test; b) istruzioni standardizzate
sulle procedure impartite ai partecipanti prima di
ogni test; c) incoraggiamento verbale; d) utilizzo
di pesi liberi durante gli esercizi; e) verifica del
peso dell’attrezzo su una bilancia a piattaforma.
Se la differenza tra i carichi più elevati nel primo e nel secondo giorno del test risultava inferiore
al 5%, come 12 RM è stato considerato il valore medio di questo carico massimo del soggetto. Se la differenza risultava superiore al 5%, i soggetti sono ritornati presso la sede dell’esperimento per effettuare
un nuovo test al fine di ricalcolare la differenza. Il
carico è stato considerato pari al 12 RM se il soggetto, utilizzando la sua sola forza e senza alcun aiuto esterno, riusciva a eseguire pienamente la corretta ripetizione del movimento. Pertanto, come nel
caso dell’esercizio fisico in generale, nella procedura di raccolta dati è stata utilizzata un’ampiezza
di movimento limitata per determinare i punti di
inizio e fine di ogni movimento del test.
Protocollo di stretching
Per il protocollo SS sono state utilizzate tre serie, in ognuna delle quali il soggetto avrebbe do-
393
NOVAES
Figure 2.—Comparison of the RM numbers in the three
sets of Leg Press 45º between the different stretching
methods and exercise orders. EP: static stretching; PNF:
proprioceptive neuromuscular facilitation stretching; NS:
no stretching; SEQA: sequence A; SEQB: sequence B.
Figura 2. — Confronto dei numeri RM nelle tre serie di
leg press a 45º tra i diversi metodi di stretching e ordini
di esecuzione degli esercizi.
sets of Leg Extension between the different stretching
methods and exercise orders. SS: static stretching; PNF:
no stretching; SEQ A: sequence A; SEQ B: sequence B.
leg extension tra i diversi metodi di stretching e ordini di
esecuzione degli esercizi.
point of slight discomfort was reached. For the
PNF procedure, 3 sets of 6 seconds of isometric contraction were performed,1, 5 and then a
lengthened position was held for 24 seconds.1
A 30-second rest period was provided between
the stretching sets. In both stretching protocols,
exercises were performed for the leg extensors,
flexors and adductors and for the plantar flexors.
vuto mantenere la posizione per 30 secondi 1, 5 e
interrompere il movimento al raggiungimento di
un punto di lieve disagio. Per la procedura PNF,
sono state eseguite 3 serie da 6 secondi di contrazione isometrica 1, 5, e poi una posizione allungata è stata mantenuta per 24 secondi 1. Tra le
serie di stretching è stato inserito un periodo di
riposo di 30 secondi. In entrambi i protocolli di
stretching, sono stati eseguiti esercizi per gli estensori, i flessori e gli adduttori della gamba e per i
flessori plantari.
Normality and homoscedastic Shapiro-Wilk
tests (with the Bartlett criterion) were performed, and all variables exhibited a normal
distribution and homoscedasticity. An intraclass correlation coefficient was used to evaluate the reproducibility of data between the 12
RM test and retest measurements (LP, r=0.99;
LE, r=0.98; LC, r=1.00; PF, r=0.99). The procedures proposed by Bland and Altman 17 were
used to analyse the agreement between the
test and the retest. A two-way ANOVA was
used to compare the effect of different stretching protocols performed in combination with
SEQA and SEQB on the sum of the three sets
of each exercise that were part of the strength
training test. The data analysis was performed
394
Analisi statistica
Sono stati eseguiti il test di normalità e il test
omoschedastico di Shapiro-Wilk (con il criterio
di Bartlett); tutte le variabili hanno mostrato distribuzione e omoschedasticità normali. Un coefficiente di correlazione intraclasse è stato utilizzato per valutare la riproducibilità dei dati tra le
misurazioni del test del 12 RM e quelle del retest
(LP: r=0,99; LE: r=0,98; LC: r=1,00; PF: r=0,99).
Le procedure proposte da Bland e Altman 17 sono
state utilizzate per analizzare la concordanza tra
il test e il retest. Un’analisi della varianza a misure
ripetute (ANOVA) a due vie è stata utilizzata per
mettere a confronto l’effetto dei diversi protocolli
di stretching eseguiti in combinazione con SeqA e
SeqB sulla somma delle tre serie di ogni esercizio
Settembre 2015
sets of leg curl between the different stretching methods and exercise orders. SS: static stretching; PNF: proprioceptive neuromuscular facilitation stretching; NS: no
stretching; SEQA: sequence A; SEQB: sequence B.
leg curl tra i diversi metodi di stretching e ordini di esecuzione degli esercizi.
sets of plantar flexion between the different stretching
methods and exercise orders. SS: static stretching; PNF:
no stretching; SEQA: sequence A; SEQB: sequence B.
flessioni plantari tra i diversi metodi di stretching e ordini di esecuzione degli esercizi.
with SPSS 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
A significance level of P≤0.05 was used for the
analysis.
che rientrava nel test di allenamento della forza.
L’analisi dei dati è stata effettuata con la versione 20.0 del software statistico per le scienze sociali
(SPSS Inc., USA). Per l’analisi è stato utilizzato un
livello di significatività P≤0,05.
Results
The sum of the RM numbers in the three sets
of LP exercises (Figure 2) differed significantly
between GNSSEQA and GNSSEQB (P=0.000).
Figure 3 shows the sum of the RM numbers
in the three sets of LE exercises. The following
pairs of experimental conditions differed significantly: GNSSEQA and GNSSEQB (P=0.045),
GPNFSEQA and GNSSEQA (P=0.039), GSSSEQB and GNSSEQB (P=0.004) and GPNFSEQB
and GPNFSEQB (P=0.050)
The sum of the RM numbers in the three sets
of LC exercises (Figure 4) differed significantly
between GSSSEQA and GSSSEQB (P=0.040),
GSSSEQA and GNSSEQA (P=0.024), GPNFSEQA and GNSSEQA (P=0.018), GNSSEQB
and GSSSEQB (P=0.034) and GPNFSEQB and
GSSSEQB (P=0.009).
The sum of the RM numbers in the three
sets of PF exercises (Figure 5) differed significantly only between GPNFSEQB and GSSSEQB
(P=0.004).
Vol. 68 - No. 3
Risultati
La somma dei numeri RM nelle tre serie di leg
pressi (LP) (Figura 2) ha mostrato differenze significative tra GNS-SeqA e GNS-SeqB (P=0,000).
La Figura 3 mostra la somma dei numeri RM
nelle tre serie di leg extension (LE). Le seguenti
coppie di condizioni sperimentali hanno mostrato differenze significative: GNS-SeqA e GNS-SeqB
(P=0,045), GPNF-SeqA e GNS-SeqA (P=0,039),
GSS-SeqB e GNS-SeqB (P=0,004) e GPNF-SeqB e
GPNF-SeqB (P=0,050).
La somma dei numeri RM nelle tre serie di leg
curl (LC) (Figura 4) è risultata significativamente differente tra GSS-SeqA e GSS-SeqB (P=0,040),
GSS-SeqA e GNS-SeqA (P=0,024), GPNF-SeqA
e GNS-SeqA (P=0,018), GNS-SeqB e GSS-SeqB
(P=0,034) e GPNF-SeqB e GSS-SeqB (P=0,009).
La somma dei numeri RM nelle tre serie di flessione plantare (FP) (Figura 5) ha mostrato differenze significative soltanto tra GPNF-SeqB e GSSSeqB (P=0,004).
395
NOVAES
Discussion
Discussione
The present study aimed to verify the acute
effects of different stretching methods and exercise orders on the RM number in a lower limb
strength training session. Miranda et al. 13 compared the maximum number of full repetitions
that could be performed among six different
exercise orders in trained men. In that study,
12 volunteers were randomly assigned to the
following experimental conditions, each corresponding to a different exercise order: SEQA
(bench press, lat pull-down and triceps), SEQB
(bench press, triceps and lat pull-down), SEQC
(lat pull-down, bench press and triceps), SEQD
(lat pull-down, triceps and bench press), SEQE
(triceps, bench press and lat pull-down) and
SEQF (triceps, lat pull-down and bench press).
The authors of that study observed that the order of execution of exercises influenced the
total number of repetitions completed for the
final exercise of each sequence regardless of
the size of the muscle group involved. Although
different muscle groups were assessed, the results of the current study are consistent with
the findings of Miranda et al.,13 as the number
of repetitions decreased when the exercises
were performed at the end of the experimental training session (P=0.000 LE and P=0.045 for
LP, respectively). These results show that local
fatigue may reduce the performance associated
with the last exercise of the sequence.13
In one of the few scientifically controlled studies that have used lower limb exercise, Simão et
al. 12 investigated the influence of different exercise orders on the RM performance number in
trained women. The authors concluded that the
total number of repetitions after three sets of exercises was directly influenced by the order of
the exercises. In the present study, a significant
decrease of approximately 37.5% (P=0.000) was
observed in the performance of repetitions of
LP when the exercise was performed at the end
of the session. Simão et al. 12 observed a 29%
reduction in the performance of the same exercise when it was preceded by multiple sets of
LC and LE exercises. Despite the differences in
the sex and level of trainability of the volunteers
evaluated, the results of the studies are consistent and show reduced performance in the number of repetitions of the exercise completed at
the end of the session.
In terms of the influence of different methods of stretching on performance relative to the
order of the exercises in an intra-group analy-
Il presente studio mirava a verificare gli effetti acuti di diversi metodi di stretching e ordini di
esecuzione degli esercizi sul numero RM in una
sessione di allenamento della forza degli arti inferiori. Miranda et al. 13 hanno messo a confronto il
massimo numero di ripetizioni complete che poteva
essere eseguito tra sei diversi ordini di esecuzione
degli esercizi in uomini allenati. In tale studio, 12
volontari sono stati assegnati in maniera casuale
alle seguenti condizioni sperimentali, ognuna corrispondente a un diverso ordine degli esercizi: SeqA
(bench press, lat pull-down e tricipiti), SeqB (bench
press, tricipiti e lat pull-down), SeqC (lat pull-down,
bench press e tricipiti), SeqD (lat pull-down, tricipiti e bench press), SeqE (tricipiti, bench press e lat
pull-down) e SeqF (tricipiti, lat pull-down e bench
press). Gli autori di tale studio hanno osservato che
l’ordine di esecuzione degli esercizi influenzava il
numero totale di ripetizioni completate per l’esercizio finale di ogni sequenza, indipendentemente
dalle dimensioni del gruppo muscolare coinvolto.
Sebbene siano stati esaminati diversi gruppi muscolari, i risultati del presente studio sono in linea
con quelli di Miranda et al. 13, poiché il numero
delle ripetizioni è diminuito quando gli esercizi
sono stati eseguiti alla fine della sessione di allenamento sperimentale (P=0,000 per LE e P=0,045 per
LP, rispettivamente). Questi risultati mostrano che
l’affaticamento locale può ridurre la performance
associata all’ultimo esercizio della sequenza 13.
In uno dei pochi studi scientificamente controllati che hanno utilizzato esercizi per gli arti inferiori, Simão et al. 12 hanno esaminato l’influenza
di diversi ordini di esecuzione degli esercizi sul
numero di performance RM in donne allenate.
Gli autori hanno concluso che il numero totale
di ripetizioni dopo tre serie di esercizi era direttamente influenzato dall’ordine di esecuzione degli
stessi. Nel presente studio, è stata osservata una significativa riduzione di circa il 37,5% (P=0,000)
nell’esecuzione delle ripetizioni di leg press (LP)
quando questo esercizio veniva svolto alla fine
della sessione. Simão et al. 12 hanno osservato una
riduzione del 29% nella performance dello stesso
esercizio quando preceduto da più serie di LC e LE.
Nonostante le differenze relative al sesso e al livello
di allenamento dei volontari esaminati, i risultati
degli studi sono coerenti e mostrano una performance ridotta quanto al numero di ripetizioni
dell’esercizio completate alla fine della sessione.
Per quanto riguarda l’influenza di diversi metodi di stretching sulla performance in relazione
all’ordine di esecuzione degli esercizi, in un’analisi intragruppo del presente studio è stato osservato
396
Settembre 2015
sis in the present study, we observed that the
PNF method showed no significant difference
in performance for the number of repetitions
for any session exercise. Kesse et al. 8 investigated the influence of PNF stretching on the
performance of the number of repetitions of
LC exercises in 19 recreationally trained volunteers. The authors found no significant differences after four sets (10 RM) for the groups that
performed stretching exercises (41.0% reduction) and the control group (38.6% reduction).
Ribeiro et al. 9 suggested that the performance
of multiple sets and repetitions in the bench
press exercise is not significantly affected after
performing SS. Although the study methodologies differed and different stretching methods
were used, 8, 9 prior stretching appears not to
affect the decrease in strength performance in
multiple series. Thus, although previous studies
have shown a negative influence of stretching
if maximum strength is used in the following
exercise,2-6, 18 the results of the current study
suggest that this relationship is not the same in
an training session (lower limbs with exercises
performed at 80% RM) in untrained subjects.
However, for the inter-group analysis conducted in this study, the exercises that occurred
in the middle of the session showed a relatively
greater negative influence of stretching on RM
performance. In the traditional order, the LE
exercise only showed a significant difference
between GPNFSEQA and GNSSEQA (P=0.039).
For the LC exercise, significant differences
were found between GSSSEQA and GNSSEQA
(P=0.024), GSSSEQA and GPNFSEQA (P=0.009)
and GPNFSEQA and GNSSEQA (P=0.018). In
this case, according to Fowles et al. 2 a decrease
in neural activation would be one of the causes
of the decrease in performance. This decrease
can be explained in terms of autogenic inhibition generated by this stretching pattern because of the activation of Golgi tendon organs
(OTG), which can cause a decrease in the excitability of alpha motoneurons.2
Another hypothesis for the decrease in performance is that mechanical factors may cause
changes in the viscoelastic properties of the
muscle-tendon unit. In this case, stretching exercises appear to produce a sharp decrease in
the viscosity of tendon structures, allowing the
muscle fibres to slide less efficiently to perform
the movement. Additionally, stretching exercises can produce increased muscle compliance,
which can limit the amount of cross-bridges,
reducing the muscle’s ability to produce force.19
Vol. 68 - No. 3
che il metodo PNF non mostrava alcuna differenza significativa nella performance per il numero
di ripetizioni per ogni sessione di allenamento.
Kesse et al. 8 hanno esaminato l’influenza dello
stretching PNF sulla performance del numero di
ripetizioni dei LC in 19 volontari allenati a livello amatoriale. Gli autori non hanno riscontrato differenze significative dopo quattro serie (10
RM) per i gruppi che avevano eseguito gli esercizi di stretching (riduzione del 41,0%) e il gruppo di controllo (riduzione del 38,6%). Ribeiro et
al. 9 hanno suggerito che l’esecuzione di più serie
e ripetizioni dell’esercizio bench press non viene
influenzata in maniera significativa in seguito
allo svolgimento dello SS. Sebbene le metodologie
di studio e i metodi di stretching impiegati fossero
differenti 8, 9, lo stretching precedente non sembra
influenzare la riduzione della performance della
forza in più serie. Pertanto, sebbene studi precedenti abbiano evidenziato un’influenza negativa
dello stretching in caso di impiego del massimo
della forza nell’esercizio successivo 2-6,18,i risultati
del presente studio suggeriscono che questa relazione non sussista allo stesso modo in una sessione
di allenamento (arti inferiori con esercizi eseguiti
all’80% del RM) in soggetti non allenati.
Tuttavia, quanto all’analisi tra i gruppi condotta in questo studio, gli esercizi svolti a metà
sessione hanno mostrato un’influenza negativa
relativamente maggiore dello stretching sulla performance RM. Nell’ordine tradizionale, l’esercizio
LE ha mostrato una differenza significativa solo tra
GPNF-SeqA e GNS-SeqA (p=0,039). Quanto all’esercizio LC, sono state rilevate differenze significative tra GSS-SeqA e GNS-SeqA (p=0,024), GSS-SeqA
e GPNF-SeqA (P=0,009) e GPNF-SeqA e GNS-SeqA
(P=0,018). In questo caso, secondo Fowles et al.2
una riduzione dell’attivazione neurale sarebbe
una delle cause del calo della performance. Questa diminuzione può essere spiegata in termini di
inibizione autogena generata da questo pattern di
stretching per via dell’attivazione degli organi tendinei del Golgi, che può causare un abbassamento
dell’eccitabilità dei motoneuroni alfa 2.
Un’altra ipotesi per il calo della performance sostiene che fattori meccanici possano causare cambiamenti nelle proprietà viscoelastiche dell’unità
muscolo-tendinea. In questo caso, gli esercizi di
stretching sembrano produrre una brusca riduzione della viscosità delle strutture tendinee, consentendo alle fibre muscolari di scorrere in maniera meno efficiente nell’esecuzione del movimento.
Inoltre, gli esercizi di stretching possono produrre
un aumento della compliance muscolare, che può
limitare la quantità di ponti trasversali, riducendo
la capacità del muscolo di produrre forza 19.
397
NOVAES
Limitations
Limiti
Despite the novelty and the promising results
of this study, the findings may reflect several
limitations. The body temperature of the subjects and the environment temperature were
not controlled. Controls were not included for
hormonal levels and flexibility. Similarly, autonomic activity during data collection was not
controlled.
Nonostante la novità di questo studio e i suoi
risultati promettenti, questi ultimi potrebbero riflettere diversi limiti. La temperatura corporea dei
soggetti e la temperatura dell’ambiente non sono
state tenute sotto controllo. I controlli non sono
stati inclusi per l’analisi dei livelli ormonali e della flessibilità. Analogamente, l’attività del sistema
nervoso autonomo durante la raccolta dei dati
non è stata controllata.
Conclusions
Conclusioni
Thus, based on the present results, it is concluded that the performance of the maximum
number of repetitions can be influenced both
by the completion of pre-exercise stretching
and by manipulating the order of the exercises.
In this sense, the choice of the exercises in a
training session must be guided by the needs
and goals of the program, a conclusion that
contrasts with traditional paradigms of exercise
prescription.
The results of this study can be applied to
assist practitioners to prescribe physical education and physical training for sports activities based on the effects of different methods
of stretching and different exercise orders
on strength performance. Finally, it is recommended that a strength training session should
not be preceded by stretching exercises and
that the sequence of exercises should begin
with the exercises that require greater largemuscle effort.
1) American College of Sports Medicine position stand (ACSM). Quantity
and quality of exercise for developing
and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in
apparently healthy adults: guidance for
prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc 2011;43:1334-59.
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stretching exercises on muscular endurance. J Strength Cond Res 2008;22:1832-7.
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effect of a ballistic and a static stretching exercise bout on flexibility and
maximal strength. J Strength Cond Res
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5) Gomes TM, Simão R, Marques MC,
Costa PB, Novaes JS. Acute effects of
398
Pertanto, sulla base dei presenti risultati, è stato concluso che il massimo numero di ripetizioni può essere influenzato sia dal completamento
dello stretching pre-esercizio sia dalla variazione
dell’ordine di esecuzione degli esercizi. In questo
senso, la scelta degli esercizi in una sessione di
allenamento deve essere guidata dalle esigenze e
dagli obiettivi del programma, una conclusione in
contrasto con i tradizionali paradigmi della prescrizione dell’attività fisica.
I risultati di questo studio possono essere applicati per assistere i medici nella prescrizione dell’educazione fisica e dell’allenamento fisico per le
attività sportive sulla base degli effetti dei diversi
metodi di stretching e ordini di esecuzione degli
esercizi sulla performance di forza. Infine, si raccomanda di non far precedere una sessione di allenamento della forza da esercizi di stretching e di
non far cominciare la sequenza degli esercizi con
quelli che richiedono un maggiore sforzo da parte
dei grandi muscoli.
two different stretching methods on local muscular endurance performance. J
6) Costa e Silva G, Silveira A, Di Masi F,
Bentes CM, Souza MS, Novaes J. Acute
effects of different stretching methods
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8) Kesse F, Farinatti P, Massaferri R, Matos-Santos L, Silva N, Monteiro W. Acute
effect of proprioceptive neuromuscular
facilitation stretching on the number of
repetitions performed during a multiple set resistance exercise protocol. J
9) Ribeiro AS, Romanzini M, Dias DF,
Ohara D, Silva DRP, Achour Jr A et al.
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multiple sets in the bench press exercise.
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Received on August 28, 2014. - Accepted for publication on July 14, 2015.
Corresponding author: G. Costa e Silva, Biodynamic of Human Movement Strict Sense Post-Graduation, School of Sports
and Physical Education, Rio de Janeiro Federal University, Cidade Universitária, 21941-590, Rio de Janeiro, Brazil.
E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
399

MED SPORT 2015;68:401-11
Evaluation of Oxygen Uptake
Efficiency Slope (OUES) index
versus VO2max, in functional reserve
assessment of cardiorespiratory
system for Iranian adolescent boys
Valutazione dell’indice di pendenza dell’efficienza
del consumo di ossigeno (OUES) rispetto al VO2max
nella valutazione della riserva funzionale del sistema
cardiorespiratorio in adolescenti iraniani di sesso
maschile e ormoni dello stress in termini di perdita
di peso corporeo prima della competizione
F. NAZEM 1, A. SAZVAR 1, G. ROSHANAEI 2, A. HEMMATFAR
3
1Exercise
2Modeling
Physiology Department, Physical Education Faculty, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
of Noncommunicable Diseases Research Center, Department of Biostatistics and Epidemiology
School of Public Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran.
3Exercise Physiology Department, Physical Education Faculty
Islamic Azad University, Boroojerd Branch, Boroojerd, Iran.
SUMMARY
Aim. The increasing application of Graded exercise test (GXT) to determine the clinical symptoms or achieve a safe
level of physical and metabolic responses in a wide range of healthy or patients individuals is common. On the other
hand, the reliable physiologic indicators that can evaluate the practical storage level of cardiorespiratory without the
need to perform tests above the lactate threshold are important too. Scientific evidence (2014) reveals OUES Index
norms for the adults submaximal ergometry. Hence, validation of OUES against the traditional index of VO2max for
Iranian children is inevitable.
Methods. Seventy-two healthy young males with a mean age (13.95±1.84 year) and body mass index of 19.91±3.4
kg/m2 participated in an aerobic exhaustive test and VO2max value using gas analyzer method (VE, VO2, VCO2 values)
were measured with a breath by breath style. Then pattern of the predictor line between OUES and VO2max indexes
was determined.
Results. OUES Index has a high validity for evaluating the performance of childrens cardiorespiratory functional reserve (R2=0.90, SEE=292.2). A significant relationship between the QUES &VO2max indices at different times of GXT
during maximal aerobic test (GXT) was obtained (R=0.81- 0.95, P<0.001).
Conclusion. In studies of screening and clinical diagnosis of cardiovascular system performance, the supplying of OUES
Index during the ergometry tests in the lower than lactate threshold conditions is usable for Iranian healthy boys. Application of this sensitive index to compare the performance of the cardiorespiratory system of healthy children with
counterpart patients can be also significant in submaximal exercise rather than the exhaustive training protocols.
Key words: Oxygen consumption - Adolescent - Exercise test.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’applicazione crescente del test di esercizio graduato (graded exercise test, GXT) è comune per determinare i sintomi clinici o raggiungere un livello sicuro delle risposte fisiche e metaboliche in un ampio spettro di pazienti o
individui sani. Tuttavia, sono considerati importanti anche gli indicatori fisiologici affidabili che permettono di valutare
Vol. 68 - No. 3
401
VALIDATION OF OUES INDEX VERSUS VO2MAX
NAZEM
il livello pratico di immagazzinamento del sistema cardiorespiratorio senza il bisogno di eseguire test al di sopra della
soglia del lattato. Le evidenze scientifiche (2014) dimostrano che l’indice di pendenza dell’efficienza del consumo
di ossigeno (Oxygen Uptake Efficiency Slope, OUES) è normalizzato per l’ergometria submassimale degli adulti. Per
questo motivo è inevitabile una convalida dell’OUES rispetto al tradizionale indice del VO2max per i bambini iraniani.
Metodi. Settantadue adolescenti di sesso maschile con un’età media di 13,95±1,84 anni e un indice di massa corporea di 19,91±3,4 kg/m2 hanno partecipato a un test aerobico esaustivo, durante il quale il valore di VO2max è stato
misurato con un analizzatore di gas (valori di VE, di VO2 e di VCO2) in modalità respiro per respiro. È stato quindi
determinato il modello della linea predittiva tra l’indice OUES e il VO2max.
Risultati. L’indice OUES ha un elevato grado di validità nella valutazione della performance della riserva funzionale
cardiorespiratoria dei bambini (R2=0,90, SEE=292,2). È stata osservata una relazione significativa tra l’indice OUES
e il VO2max in momenti diversi del test di esercizio graduato (GXT) durante il test aerobico massimale (R=0,81-0,95,
P<0,001).
Conclusioni. Negli studi di screening e diagnosi clinica della performance del sistema cardiovascolare, i valori ottenuti
tramite l’indice OUES durante i test ergometrici in condizioni inferiori alla soglia del lattato sono utilizzabili per gli
adolescenti iraniani sani di sesso maschile. L’applicazione di tale indice sensibile per confrontare la performance del
sistema cardiorespiratorio di bambini sani con le loro controparti affette da patologie può anche essere significativa
durante l’esercizio fisico submassimale piuttosto che durante i protocolli di allenamento esaustivo.
Parole chiave: Consumo di ossigeno - Adolescenti - Prova da sforzo.
G
raded Exercise Testing (GXT) has been
widely used for the purpose of screening
studies and clinical evaluation of cardiovascular reserve responses in normal subjects and in
patients during performing a standard physical
activity. Maximal oxygen uptake (VO2max) is the
highest volume of oxygen consumed by the
slow- tension myofibrils during an exhaustive
exercise protocol (GXT) referred to as a gold
standard of measuring the oxygen transport
system.1-15
According to scientific evidence, from theoretical view VO2max the point at which oxygen consumption under workload is given to
plateau or intracellular physio-metabolic level
leading to a two-side balance of “the amount of
oxygen required for oxidative metabolism from
one hand and the amount of the consumed VO2
in chemical mitochondrial reactions” is established. So that even with an increase in the intensity of work, HR and VO2 do not changed.
Of course, it is possible in children and some
adults, physiological phenomenon real plateau
changes VO2 during tests of (GXT) on a bicycle
ergometer or a treadmill does not occur in that
proportion with greater time of implementation, work efficiency (watt/slope and speed) increases. Hence, researchers use VO2peak instead
of VO2max.15-25
Maximal oxygen uptake during a maximal
aerobic tests is measurable dependent on the
maximum effort of individuals and it is possible
that subjects especially at children ages, with
a high motivation and maximum presentation
of their ability don’t participate in such tests or
some patients with cardiovascular or respiratory
402
I
i test di esercizio graduato (graded exercise test,
GXT) sono impiegati diffusamente negli studi di
screening e valutazione clinica delle risposte della
riserva cardiovascolare in soggetti sani e in soggetti affetti da patologie durante l’attività fisica standard. Il massimo consumo di ossigeno (VO2max)
rappresenta il più elevato volume di ossigeno consumato dalle miofibrille a lenta tensione durante
un protocollo di esercizio fisico esaustivo (GXT) ed
è considerato lo standard di riferimento nella misurazione del sistema di trasporto dell’ossigeno 1-15.
Secondo le evidenze scientifiche, è stato stabilito
che dal punto di vista teorico il VO2max corrisponde
al momento in cui il consumo di ossigeno durante
un carico di lavoro raggiunge il plateau o il livello
intracellulare fisico-metabolico, così da creare un
bilanciamento reciproco tra “la quantità di ossigeno necessaria per il metabolismo ossidativo e la
quantità di VO2 consumata nelle reazioni chimiche mitocondriali”. In questo modo, anche con un
aumento dell’intensità dello sforzo, la frequenza
cardiaca e il VO2 non cambiano. Naturalmente
è possibile che nei bambini e in alcuni adulti il
fenomeno fisiologico del plateau causi un cambiamento del VO2 durante i test di esercizio graduato
(GTX) condotti al cicloergometro o su tapis roulant di entità minore con tempi di esercizio più
lunghi e una maggiore efficienza (watt/inclinazione e velocità). Per questo motivo i ricercatori
utilizzano il VO2peak invece del VO2max 15-25.
Il massimo consumo di ossigeno è misurabile
durante i test aerobici massimali a seconda dello
sforzo massimale degli individui ed è possibile che
i soggetti, specialmente in età infantile, con un’alta
motivazione e una presentazione ottima delle loro
capacità non partecipino a tali test, oppure che per
Settembre 2015
VALIDATION OF OUES INDEX VERSUS VO2MAXNAZEM
failure, high blood pressure, kidney disease and
diabetes, which are faced with certain restrictions, selection and implementation of the GXT
test is not safe and may be associated with risks.
It appears that access to reliable physiological indicator without the need to run the
GXT can measure safe levels of cardiorespiratory fitness (i.e. healthy or disease conditions,
younger adult) and also with the sensitivity to
measure cardiorespiratory functional reserve
performance at the submaximal level below
the lactate threshold (VCO2/VO2 <1), will be
of great importance. In this regard, the new
method of OUES has replaced traditional indicator (VO2max).5
i pazienti soggetti a certe restrizioni dovute a insufficienza cardiaca o respiratoria, ipertensione,
malattie ai reni e diabete, la scelta e l’implementazione di un GXT non possa avvenire in condizioni
di sicurezza senza essere associata a rischi.
Per questo motivo sarebbe molto importante la
possibilità di utilizzare un indicatore fisiologico
affidabile senza il bisogno di eseguire un GXT, che
sia in grado di misurare in sicurezza i livelli di
capacità cardiorespiratoria (cioè, salute o presenza di patologie in giovani adulti) e con sufficiente
sensibilità da misurare le performance della riserva funzionale cardiorespiratoria a livello submassimale inferiore alla soglia del lattato (VCO2/VO2<
1). Perciò, il nuovo metodo dell’indice OUES ha
sostituito il tradizionale indicatore VO2max 5.
Materiali e metodi
What is oxygen uptake efficiency slope?
Oxygen uptake efficiency slope (OUES) is
a new index to assess cardiorespiratory fitness
invented in 1996 by Japanese Dr Baba and
opened its place within the scientific community.5-7 In 2010 a review article by Akkerman
was published about the paper in 14 years.1 In
2014, as well as, Roselien Buys developed norm
for OUES showing the importance of this style
indicator.9
OUES is the slope of the line formed between oxygen cost component VO2 and VE
magnitudes on the increasing ergometry situation, and it represents an incremental change in
response to increased minute ventilation during
an incremental exercise by the certain workload and is calculated by a linear relationship:
VO2=a Log VE+b. In this formula, the slope of
the line is called OUES. First, DR Baba took
logarithm to calculate OUES Index from the
minute ventilation, to make diagram changes
of VE, VO2 linear pattern. Then, slope of the
line formed between Log VE and VO2 could be
calculated and introduced as a new index to
measure cardiorespiratory reserve performance
or OUES (Figure 1).
In this method, using a maximal protocol, the
correlation of OUES at ratios of 90% and 75%
of the run time of an exhaustive test were obtained at R=0.96 and R=0.94.
This means that if a person performs a maximum 20-minute test run, we can replace the
sub-maximum test run within 15 minute on
standard GXT 20-minute. And thus the level of
cardiorespiratory fitness with an emphasis on
OUES for shorter periods will be assessed. In
Vol. 68 - No. 3
Definizione di pendenza dell’efficienza del consumo di ossigeno
La pendenza dell’efficienza del consumo di
ossigeno (oxygen uptake efficiency slope, OUES)
è un nuovo indice utilizzato per valutare la capacità cardiorespiratoria; inventato nel 1996 in
Giappone dal dott. Baba, da allora si è fatto strada all’interno della comunità scientifica 5-7. Nel
2010, dopo 14 anni, è stata pubblicata unareview
di Akkerman 1. Inoltre nel 2014 la dott.ssa Roselien Buys ha sviluppato alcune norme per l’indice
OUES, il che dimostra l’importanza di questo indicatore 9.
La OUES è la pendenza della linea che si forma
tra la componente del costo di ossigeno VO2 e il
valore del volume ventilatorio al minuto (VE) in
una situazione di ergometria crescente, e rappresenta un cambiamento incrementale in risposta
a un aumento del VE durante un esercizio fisico incrementale con un certo carico di lavoro; si
calcola secondo una relazione lineare: VO2=a Log
VE+b in questa formula, la pendenza della linea è
chiamata OUES. Innanzitutto, il dott. Baba ha utilizzato un logaritmo per calcolare l’indice OUES a
partire dal volume ventilatorio al minuto in modo
tale da ottenere un modello lineare del diagramma di cambiamenti nel VE e nel VO2. In questo
modo, è possibile calcolare la pendenza della linea
formata tra il logaritmo di VE e il VO2, utilizzando
l’indice per misurare la performance della riserva
cardiorespiratoria o OUES (Figura 1).
Con questo metodo, impiegando un protocollo
massimale, la correlazione dell’OUES al 90% e al
75% del tempo di corsa durante un test esaustivo
corrisponde a R=0,96 e a R=0,94.
Ciò significa che durante l’esecuzione di un test
403
NAZEM
A
B
Figure 1.—The relationship between VO2 and VE in a 16 year-old boy during a maximal treadmill test. On the right
diagram, the horizontal axis is logarithmic for OUES to be calculated
Figura 1. — Relazione tra VO2 e VE in un ragazzo di 16 anni durante un test massimale su tapis roulant. Nel diagramma a sinistra, l’asse orizzontale rappresenta il logaritmo in base al quale viene calcolato l’indice OUES.
this study, a high correlation between the two
indices of OUES and VO2max was achieved in
75% of the maximal exercise test (R=0.94).5, 6
Scientific evidence indicates that OUES is of
great validity to assess cardiovascular system
performance. In this regard, study of Gademan on heart patients showed the high validity
of OUES index on cardiorespiratory fitness.17
Also, Akerman’s study on healthy children aged
7-17 showed a high correlation of R=0.95 in
both indices OUES and VO2max. No significant
difference in the pattern of OUES was obtained
when performing exhaustive and submaximal
standard physical labor pattern.2
On the other hand, Gruet reported a correlation R2=0.83 between the two indexes diagnosis
to assess cardiorespiratory fitness: VO2max and
OUES in 80% standard GXT exhaustive test time
for lung disease.12 Alessandro’s clinical report
in 2009 on young patients who had undergone
the open heart surgery, revealed from physiological findings of subjects in the second half
of the time GXT meaning in of 50% test ergometer protocol execution time, the evaluation of
cardiac-respiratory function can be done. In this
study, the correlation between the VO2max index
and OUES scale was reported to be R=0.71.3
In this background, further scientific evidences on the obese children 11, 18 or
healthy controls group 21, 26 also show that
OUES scale can be utilized to assess cardiorespiratory fitness levels at different ages ranges. The advantage of this index is intended
to track changes in system circulation parameters in response to controlled physical activ-
404
di corsa massimale di 20 minuti, è possibile sostituire il GXT standard di durata di 20 minuti
con un test di corsa submassimale di durata pari
o inferiore a 15 minuti. In tal modo è possibile verificare la capacità cardiorespiratoria ponendo
l’accento sulla performance della riserva cardiorespiratoria in un periodo di tempo più breve. Nel
presente studio è stata osservata una correlazione
elevata tra i due indici OUES e il VO2max nel 75%
della prova da sforzo massimale (R=0,94) 5, 6.
Le evidenze scientifiche indicano che l’OUES
è particolarmente valido nella valutazione della
performance del sistema cardiovascolare. Inoltre,
uno studio di Gademan su pazienti affetti da patologie cardiache ha evidenziato un’elevata validità
dell’indice OUES nella valutazione della capacità
cardiorespiratoria 17. Anche uno studio di Akerman su bambini tra i 7 e i 17 anni ha evidenziato
l’elevata correlazione pari a R=0,95 sia nell’indice OUES che nel VO2max. Non è stata notata alcuna differenza significativa tra il profilo dell’OUES
ottenuto durante l’esecuzione di un modello di
esercizio fisico esaustivo e quello ottenuto durante
l’esecuzione di un esercizio fisico submassimale 2.
D’altra parte, Gruet ha notato una correlazione
pari a R2=0,83 tra i due indici nella valutazione
della capacità cardiovascolare come metodo diagnostico per le malattie polmonari: la correlazione tra VO2max e OUES è stata osservata nell’80%
della durata di un test GXT standard esaustivo 12.
I risultati clinici di Alessandro nel 2009 su giovani pazienti sottoposti a intervento di chirurgia
cardiaca a cuore aperto hanno dimostrato che
secondo i riscontri fisiologici ottenuti dai soggetti
durante la seconda parte del GXT, ossia durante il
50% del tempo di esecuzione del protocollo di test
Settembre 2015
ity makes us free from full implementation of
GXT exhaustive test.
Hence with a submaximal test in a shorter
period, individual’s clinical responses can be
measured with the same validity and sensitivity
at maximal aerobics test, at the safety level from
the work intensity on patient, a middle-aged or
children without risk of pathological symptoms
or estimated from the health status of the individual and the elite athletes.
In the present study, we tried to study the validity of the new index OUES for evaluating the
performance of the cardiorespiratory system of
Iranian children against the traditional index
of VO2max by a standard gas analyzers method.
The minimum time required to perform a submaximal test which will help to study, in the
shortest time possible with the high sensitivity
of exhaustive protocol, the cardiorespiratory
efficiency in adolescent boys with a high reliability.
Methods
Four schools in education center from
Hamadan city randomly were selected and
72 healthy adolescent boys aged 11-17 years
old were enrolled, with consents and written
permission from their parents. Coaches volunteers participated in this study. The study
protocol was approved by the ethics committee of Hamadan University of Medical Sciences & Health Service. First parents of participants became familiar with the objectives
of the project and after completing the questionnaire of Health PAR-Q Society for Sports
Medicine America (ACSM), anthropometric
parameters and BMI percentile chart,13, 16 using diagram of Center for Disease control and
prevention (CDC) and the body fat percentage
for two subcutaneous fat layers of brachial triceps and subscapular was determined according to a Slater’s equation.10, 23 The ergometry
work intensity for each individual was estimated based on heart rate reserve magnitude
(%HRR) using a Karvonen’s formula 20 during
the incremental test of GXT.
GXT protocol was performed on treadmill according to the Baba 1996 design. This standard
progressive exercise program for 10 minutes
(Maximal test), which is designed for children,
was increased according to the time of exercise, as well as the speed and the slope. The
individual continued running beyond his lactate
Vol. 68 - No. 3
ergometrico, è possibile valutare la funzione cardiorespiratoria. La correlazione calcolata in questo studio tra il VO2max e l’OUES è pari a R=0,71 3.
In tale scenario, ulteriori dati scientifici ottenuti
da bambini obesi 11, 18 e da gruppi di controllo sani
21, 26 dimostrano che l’OUES può essere utilizzato
per valutare i livelli di capacità cardiorespiratoria
a diverse età. Il vantaggio di questo indice consiste nella possibilità di monitorare i cambiamenti
dei parametri del sistema circolatorio in risposta a
un’attività fisica controllata, rendendo superflua
l’implementazione completa di un GXT esaustivo.
Quindi, diventa possibile misurare le risposte
cliniche individuali con un test submassimale più
breve e con la stessa validità e sensibilità dei test
di esercizio massimale aerobico, a un livello di sicurezza valutato in base all’intensità dello sforzo
dei pazienti, sia adulti che pediatrici, senza il rischio che insorgano sintomi patologici, oppure in
base allo stato di salute dell’individuo e degli atleti
d’élite.
Nel presente studio si è cercato di indagare sulla
validità del nuovo indice OUES nel contesto della
valutazione della performance del sistema cardiorespiratorio di bambini iraniani rispetto all’indice del VO2max tradizionale tramite l’impiego di
un analizzatore di gas standard. Il tempo minore
richiesto per l’esecuzione di un test submassimale
contribuisce con un alto grado di riproducibilità
allo studio dell’efficienza cardiorespiratoria negli adolescenti di sesso maschile, nel minor tempo
possibile e con un’elevata sensibilità del protocollo
esaustivo.
Metodi
Sono state selezionate in maniera casuale quattro scuole nella città di Hamadan e all’interno di
esse sono stati reclutati 72 adolescenti sani di sesso
maschile di età compresa tra 11 e i 17 anni, con il
consenso informato scritto dei loro genitori. Alcuni preparatori atletici hanno preso parte allo studio in forma volontaria. Il protocollo dello studio
è stato approvato dal comitato etico dell’Università
di scienze mediche e servizi sanitari di Hamadan.
Per prima cosa gli obiettivi dello studio sono stati
spiegati ai genitori dei partecipanti, quindi, dopo
aver completato il questionario PAR-Q dell’American College of Sports Medicine (ACSM), sono stati
determinati i parametri antropometrici e l’IMC, 13,
16 utilizzando i diagrammi del Centro per la prevenzione e il controllo delle malattie (Center for
Disease Control and Prevention, CDC), oltre che la
percentuale di massa grassa in due strati adiposi
sottocutanei del tricipite brachiale e del subscapo-
405
NAZEM
threshold on electrical treadmill equipped with
automatic gas analyzers of respiratory gases assessment (model Ganshorn of Germany). The
following criteria were observed:
— respiratory efficiency more than unit
(RER>1.1) corresponding to changes of VCO2/
VO2 on screen of device;.
— a heart rate activity over HRexercise >185
bpm;
— declaring individual’s intentional exhaustion.2, 14
In this protocol, time for the first four steps
of ergometry (15 seconds) and the next steps
(5-7 minutes) is mentioned, and finally the
whole time of GXT protocol finished within 10 minutes.6 To measure VO2max in direct
method of gas analyzers, an average of ten
seconds VCO2, VO2 measurement was recorded in the computer memory, and physiology
information in the final 20 seconds was used
to determine the aerobic capacity. Exercise
heart rate per second was evaluated by telemetry Polar T34 model made in Finland until
the end of GXT protocol, and was kept in device memory. OUES value was calculated from
the linear relationship VO2=a×Log VE + b at
40, 60, 80 and 100% of the entire ergometry
protocol and also at the time subject got the
lactate threshold.5
All cardiorespiratory variables were tested
after 2 to 3 hours after lunch, and abstinence
from consumption of sweets and coffee, with
a light shirt and sport shoes at 4 pm to 6 pm
on the treadmill was requested. GXT test was
performed under in physiology laboratory at
the University of Bu-Ali Sina under temperature 19 to 21° C and relative humidity of 39
to 43 percentages with 1860 meters above sea
level.
The normal distribution of the absolute
and relative values of the subject’s VO2max was
found with a Kolmogorov-Smirnov test (P=0.2,
Z=0.09). With the linear regression model, predicting the index OUES through direct measurement of individual practical capacity at different times of exhaustive protocol was evaluated.
Information of descriptive statistics of the variables was determined on the mean and standard deviation (Mean±SD). Significance level of
P≤0.05 was selected for the analysis of statistical
hypotheses.
406
lare secondo un’equazione di Slater 10, 23. L’intensità dello sforzo ergometrico per ogni individuo è
stata stimata in base alla frequenza cardiaca di
riserva (%HRR) utilizzando la formula di Karvonen 20 durante il test di esercizio graduato (GXT)
incrementale.
Il protocollo del GXT è stato eseguito su un
tapis roulant, secondo quanto stabilito da Baba
nel 1996. Tale programma di esercizio progressivo standard della durata di 10 minuti (test
massimale), studiato per i bambini, è stato incrementato variando la durata dell’esercizio fisico, la velocità e l’inclinazione. Il soggetto ha
continuato a correre oltre la soglia del lattato su
un tapis roulant elettrico dotato di analizzatore
di gas automatico per la verifica dei gas respiratori (Ganshorn, Germania). Sono stati osservati
i seguenti criteri:
— efficienza respiratoria maggiore di un’unità (RER>1,1), corrispondente ai cambiamenti di
VCO2 e di VO2 visualizzati sullo schermo del dispositivo;
— frequenza cardiaca superiore a HRexerci>185
bpm;
se
— raggiungimento dell’esaurimento volitivo 2, 14.
Nel protocollo è inclusa la durata delle prime
quattro fasi dell’ergometria (15 secondi) e delle fasi successive (5-7 minuti), mentre la durata
dell’intero protocollo di GXT è inferiore a 10 minuti6. Per la misurazione del VO2max tramite l’impiego di un analizzatore di gas, le misurazioni del
VCO2 e del VO2 sono state registrate nella memoria
del computer per una media di 10 secondi e sono
state utilizzate le informazioni fisiologiche degli
ultimi 20 secondi per determinare la capacità aerobica. Durante l’esercizio, la frequenza cardiaca è stata misurata con un sistema di telemetria
(Polar T34, Finlandia) fino alla fine del protocollo
di GXT ed è stata memorizzata nel dispositivo. Il
valore della OUES è stato ricavato con l’equazione
lineare VO2=a×Log VE + b al 40%, 60%, 80% e
100% dell’intero protocollo ergometrico e al momento di superamento della soglia del lattato da
parte del soggetto 5.
Tutte le variabili cardiorespiratorie sono state misurate lontano dai pasti ed è stato chiesto ai
partecipanti di astenersi dal consumo di dolci e
caffè e di presentarsi ai test tra le ore 16:00 e le ore
18:00 in abiti leggeri e scarpe sportive. Il GXT è
stato eseguito in un laboratorio di fisiologia presso
l’Università di Bu-Ali Sina, con una temperatura
variabile compresa tra i 19° C e i 21° C e un’umidità relativa compresa tra il 39% e il 43%, a 1.860
metri sul livello del mare.
Settembre 2015
Table I.—Anthropometric and physiological characteristics during increasing ergometry test in
adolescent boys.
Tabella I. — Caratteristiche antropometriche e
fisiologiche degli adolescenti di sesso maschile
misurate durante il test ergometrico incrementale.
Variables
Weight (kg)
Age (year)
RPE(20)
% body fat
%BMI
HRexercise (bp/min)
%HRR: (work intensity
index )
RER: VCO2 /VO2
VO2max (mL min–1 kg -1)
OUESmax: (VO2 mL·min-1)/
log10VE (L·min-1)
Mean
SD
SEM
0051.64
0013.95
0018.60
0020.70
0040.70
199.8
0094.70
013.15
001.80
000.90
010.30
002.55
04.6
003.80
01.55
00.21
0.1
1.2
30
00.55
00.45
1.26
37.12
1663.2
000.08
100
893.7
000.009
001.180
105.300
Results
Anthropometric and physiological characteristics of healthy adolescent boys are shown In
Table I. In regard to to the exercise heart rate
(199.8±4.6) beats per minute, percentage of
heart rate reserve (94.68±3.81) and respiratory
exchange ratio (VCO2/VO2: 1.26±0.08), it can be
said that the subjects have done maximal physical effort in the implementation of the Protocol
GXT in BABA method and the mean value of
relative peak oxygen consumption (37.12±10 mil.
min-1.kg-1) could indicate the actual maximum
cardiovascular performance. As a result, this criterion can be used to predict children’s OUES in
the different proportions of ergonomtry run time.
According to the results of the study, participants
had reached lactate threshold in averagely 56% of
the total time of the maximal test.
Analisi statistica
Per valutare la normalità della distribuzione
dei valori assoluti e relativi di VO2max dei soggetti
è stato utilizzato il test di Kolmogorov-Smirnov
(P=0,2, Z=0,09). È stato impiegato un modello
di regressione lineare per determinare l’equazione predittiva per gli indici OUES tramite
una misurazione diretta delle capacità pratiche
dell’individuo in momenti diversi del protocollo
esaustivo. La statistica descrittiva delle variabili è stata determinata come media e deviazione
standard (media±DS). La significatività statistica scelta per l’analisi delle ipotesi statistiche è
P≤0,05.
Risultati
Le caratteristiche antropometriche e fisiologiche degli adolescenti sani di sesso maschile
sono riportate nella Tabella I. Per quanto riguarda la frequenza cardiaca durante l’esercizio (199,8±4,6 bpm), la percentuale della riserva di frequenza cardiaca (94,68%±3,81%) e il
quoziente respiratorio (VCO2/VO2: 1,26±0,08)
è necessario ricordare che i soggetti hanno svolto uno sforzo fisico massimale durante l’esecuzione del protocollo GXT secondo il metodo di
Baba, perciò è possibile che il valore medio del
picco relativo di consumo di ossigeno (37,12±10
ml.min-1.kg-1) indichi l’effettiva performance
cardiovascolare massimale. Come risultato, tale
criterio può essere impiegato per la previsione
dell’indice OUES nei bambini in momenti diversi della prova da sforzo ergometrica. Secondo i
risultati dello studio, i partecipanti hanno raggiunto la soglia del lattato mediamente entro il
56% della durata totale della prova da sforzo
massimale.
Nella Tabella II e nella Figura 2, è possibile no-
Table II.—Pattern of correlation between OUES and VO2max during different times exercise test.
Tabella II. — Andamento della correlazione tra la OUES e il VO2max in diversi momenti della prova da sforzo.
Physiological index: Practical capacity during ergometery
OUES(Time 40 %): 945
OUES(Time 60 %): 1353
OUES(Time 80 %): 1567
OUES(Time 100 %): 1663
OUES in ( AT): 1289
or in Time 56%
Vol. 68 - No. 3
(L.min-1)
VO2max
VO2max (mL·min–1 ·kg -1)
VO2max (L.min-1)
VO2max (L.min-1)
VO2max (L.min-1)
VO2max (L.min-1)
R2
R
Sig
SEE
Regression equation
0.71
0.61
0.83
0.69
0.88
0.67
0.9
0.65
0.74
0.61
0.84
0.78
0.91
0.83
0.94
0.82
0.95
0.81
0.86
0.78
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
449
516.1
394.4
538.3
319.9
533.1
292.2
529.5
449.1
550.6
OUES 40 %=836.9 VO2max - 697.5
OUES40 %=64.48 VO2max – 1448.4
OUES 60 % =1050 VO2max – 707.4
OUES 60 % =78.9 VO2max – 1575.8
OUES80 %=1053.4 VO2max – 500.3
OUES 80 %=76.2 VO2max – 1261.6
OUES100% =1020.2 VO2max – 339.2
OUES100%=72.16 VO2max – 1015.5
OUES in AT=909.2 VO2max – 494.7
OUES in AT=68.27 VO2max – 1244.4
407
NAZEM
tare l’elevata correlazione tra l’indice fisiologico
OUES e il VO2max al 40%, 60%, 80% e 100% della
durata della prova da sforzo aerobico massimale e il tempo necessario a raggiungere la soglia
del lattato (R2=0,71, R2=0,83, R2=0,88, R2=0,90,
R2=0,74).
Discussione
Figure 2.—Dependence OUES regression model with
VO2max index at the different time of maximal protocol
(minutes) in Iranian adolescent boys.
Figura 2. — Dipendenza tra il modello di regressione
della OUES e l’indice VO2max in diversi momenti (minuti)
del protocollo massimale in adolescenti iraniani di sesso
maschile.
In Table II and Figure 2, the high correlation can be seen between physiological indices
of OUES and VO2max in 40, 60, 80 and 100%
of maximal aerobic test execution time and the
time to reach the lactate threshold (R2=0.71,
R2=0.83, R2=0.88, R2=90, R2=0.74).
Discussion
In this applied research, the linear correlation
pattern between physiological criteria of OUES
and VO2max in estimating cardiorespiratory reserve function in Iranian adolescent boys was
reviewed with emphasis on validating new Index OUES, so that during submaximal ergometry and below the lactate threshold (Time 56%)
OUES, children‘s capacity can be assessed with
a high degree of accuracy.
Based on the findings in Table II, the correlation index of OUES and an indicator of oxygen
transfer system efficiency (VO2max) was R2=0.90,
SEE=292.2 in total run time of exhaustive protocol, which is consistent with the result of a
report of Japanese researcher presenting the
correlation (R=0.96) for both indices OUES and
VO2max in Japanese healthy men and women
aged 8-52 on treadmill in BABA method.5
Results of this study are consistent with the
report of correlation between the two indices
(R=0.95) in the study of Akkerman (2010) during ergometer test among 46 Dutch healthy
408
Nel presente studio, il modello di correlazione
lineare tra i criteri fisiologici dell’indice OUES e
del VO2max nella stima della funzione di riserva
cardiorespiratoria in adolescenti iraniani di sesso maschile è stato esaminato ponendo l’accento
sulla convalida del nuovo indice OUES, in modo
tale da rendere possibile stabilire l’OUES e la capacità cardiorespiratoria dei bambini durante un
test ergometrico submassimale, rimanendo sotto la
soglia del lattato (entro il 56% del tempo) e con un
alto grado di precisione.
In base ai risultati nella Tabella II, l’indice di
correlazione tra la OUES e l’indicatore di efficienza del sistema di trasferimento dell’ossigeno VO2
2max è stato pari a R =0,90, SEE=292,2 per l’intera
durata del protocollo esaustivo; il valore è in linea
con i risultati dello studio di un ricercatore giapponese, secondo il quale l’indice di correlazione
tra la OUES e il VO2max in soggetti ambosessi giapponesi sani tra gli 8 e i 52 anni esaminati secondo
il metodo Baba con un tapis roulant è stato pari
a R=0,96 5.
I risultati del presente studio sono in linea con i dati di correlazione tra i due indici (R=0,95) rilevati nello studio di Akkerman
(2010) durante un test ergometrico in 46 bambini olandesi sani di età compresa tra i 7 e i
17 anni 2. Secondo queste ricerche, l’impiego
dell’indice OUES per determinare il livello di
efficienza cardiorespiratoria tra i bambini iraniani è valido, poiché segue lo stesso modello
delle controparti straniere.
Nel presente studio, dopo la normalizzazione
del VO2max in base alla variabile del peso corporeo, il livello di correlazione con l’indice OUES ha
raggiunto il valore più basso R=0,81, in linea con
lo studio di Xing-Guo Sun et al. (2012). Tale studio ha segnalato la minore correlazione tra le due
variabili fisiologiche dopo la normalizzazione in
base al peso corporeo di soggetti sani tra i 17 e i
78 anni dal valore R=0,95 al valore R=0,76, il che
evidenzia il ruolo del peso corporeo nella determinazione della OUES 26.
Nel chiarire la questione, risulta comunque possibile l’uso dell’indice OUES per determinare il grado effettivo di capacità cardiorespiratoria durante
Settembre 2015
A
B
Figure 3.—Diagram Bland-Altman agreement for OUES and VO2max in adolescent boys.
Figura 3. — Concordanza nel diagramma di Bland-Altman tra la OUES e il VO2max in adolescenti di sesso maschile.
children aged 7-17 years old.2 These scientific
reports detected that the validity of OUES scale
in determining the level of cardiorespiratory
efficiency among Iranian children follows the
same model as their foreign counterparts.
In our study, after normalizing the VO2max index based on weight variable, level of correlation
with OUES Index reached lower at R=0.81, which
corresponds to the study of Xing-Guo Sun et al.
(2012).They reported the drop of correlation of
these two physiological variables after being normalized with the weight the healthy subjects 17-78
years from R=0.95 to R=0.76 that shows, the role
of the components of body weight on OUES.26
In clarifying the issue, we can use OUES index
under submaximal ergometry (VCO2/VO2<1) in
parallel with the maximal aerobic exhaustive test
capability to determine the actual size of cardiorespiratory fitness. According to an agreement
plot Bland-Altman (Figure 3), between the indexes of VO2max and OUES scale in Iranian boys
at the moment of reaching the threshold Lactate
(OUES in AT), it was equivalent to 56% (range:
46%-57%) of the total time of exhaustive testing
standard (R2=0.61, SEE=449.1) (Table II).
Besides, the high correlation in the proportion time on a treadmill ergometer, including
40, 60, 80 and 100% of the total execution time,
R2=0.71, R2=0.83, R2=0.88 and R2=0.90 were obtained respectively.
It is suggested that for cardiovascular system
performance measurement of boys, they do not
need to exercise as high as 100% of the time
of exhaustive protocol, OUES (Time100%), because
with having gas analyzer physiological information on the maximal ergometery at 50% maxi-
Vol. 68 - No. 3
un test ergometrico submassimale (VCO2/VO2<1),
parallelamente alla prova da sforzo esaustiva aerobica massimale.
Secondo la concordanza nel diagramma di
Bland-Altman (Figura 3) tra l’indice OUES e il
VO2max in bambini iraniani di sesso maschile,
il momento del raggiungimento della soglia del
lattato (OUES in AT) equivale al 56% (intervallo:
46%-57%) della durata totale di esecuzione del
test esaustivo standard (R2=0,61, SEE=449,1)
(Tabella II).
Inoltre sono state rilevate correlazioni elevate in diversi momenti della prova ergometrica su
tapis roulant pari a R2=0,71, R2=0,83, R2=0,88
e R2=0,90, rispettivamente al 40%, 60%, 80% e
100% della durata totale dell’esercizio.
Ciò suggerisce che al fine di effettuare una
misurazione della performance del sistema
cardiovascolare nei bambini di sesso maschile,
l’intera durata del protocollo di esercizio fisico
esaustivo non è necessaria. Grazie all’utilizzo di un analizzatore di gas, è stato possibile
determinare con una buona accuratezza e in
condizioni di sicurezza le informazioni fisiologiche sulla capacità cardiorespiratoria durante
il test ergometrico massimale di durata dimezzata o durante il test ergometrico submassimale, allo scopo di valutare le condizioni cliniche
ed epidemiologiche.
A tal proposito, lo studio di Akkerman su
bambini sani tra i 7 e i 17 anni ha rilevato
una differenza non significativa tra i valori submassimali e i valori massimali dell’OUES e una correlazione elevata (R=0,88) con il
VO2max, evidenziando che l’indice OUES è più
attendibile del VO2max nella stima della performance cardiorespiratoria 2.
409
NAZEM
mum, or the level of submaximal ergometer,
with good accuracy and safety, cardiorespiratory fitness of the subjects can be studied to
assess the epidemiological or clinical aims.
For this reason, Akkerman`s study on healthy
children aged 7-17 years, showed that the submaximal values of OUES and maximum values
of OUES are not significantly difference but are
highly correlated (R=0.88) with VO2max, so that
OUES scale is stronger than VO2max index even
in estimating cardiorespiratory performance.2
In research of Silvia Pogliaghi et al. (2007)
on the healthy individuals, there were obtained
VO2max and OUES correlation R2=0.70 in 60% of
heart rate reserve.22 Alessandro Giardini et al.
studied the validity of the OUES scale from clinical aspects on heart disease patients, and showed
that the physiological data during exercise stress
to measure the effectiveness of cardiorespiratory
system of these patients, is applicable at 50% of
the total execution time of ergometry (R=0.71).3
In a similar study in 2012 by Sophie on the
heart patients, a correlation between index
OUES and VO2max at lactate threshold was reported to be R=0.87.24 The findings of Bongers
et al. 2011 on the cardiac disease children with
a mean age of 13.2 years, during ergometery
at a moment of reaching the lactate threshold,
showed that a VO2peak and OUES correlation
at R=0.55. But the low correlation, compared
to the previous study and the present study, is
probably due to heart disease in children with
low cardiorespiratory reserve performance.8
Limitations
Limitations of this study include the motivational level of children to run exhaustive protocols, lack of measurement of arterial blood
oxygen saturation during ergometery test and of
the application of the method to determine the
maturation level of subjects, and the sample size
studied and selection style of voluntarily subjects.
Conclusions
Based on the findings of our study and the
scientific backgrounds available, it can be noted that the application of OUES scale as a new
index of cardiorespiratory efficiency in healthy
children is significant. On the other hand, this indicator is a valid and appropriate criterion for assessing the moderate performance of cardiorespiratory reserve in Iranian adolescent boys at the
times lower than the maximum test, so that our
410
In uno studio di Pogliaghi et al (2007) in individui sani, la correlazione rilevata tra l’indice
OUES e il VO2max è stata pari a R2=0,70 al 60%
della frequenza cardiaca di riserva22. Giardini et
al hanno studiato la validità dell’indice OUES in
relazione agli aspetti clinici dei pazienti affetti da
patologie cardiache e hanno dimostrato che i dati
fisiologici valutati durante l’esercizio fisico misurano l’efficienza del sistema cardiorespiratorio
dei pazienti e che l’indice è applicabile a test ergometrici con una durata del 50% del tempo totale
(R=0,71) 3.
In uno studio simile del 2012 condotto da
Sophie su pazienti affetti da patologie cardiache, è stata riscontrata una correlazione pari
a R=0,8724 tra l’indice OUES e il VO2max alla soglia del lattato. I risultati dello studio di Bongers et al. (2011) su bambini affetti da patologie
cardiache con un’età media di 13,2 anni hanno evidenziato che durante il test ergometrico,
nel momento del raggiungimento della soglia
del lattato, la correlazione tra l’indice OUES e
il VO2peak era pari a R=0,55. Tale bassa correlazione, se confrontata agli studi precedenti e
al presente studio, è probabilmente dovuta alla
patologia cardiaca dei bambini presi in esame,
con annessa performance ridotta della riserva
cardiorespiratoria 8.
Limitazioni
Le limitazioni del presente studio includono il
livello motivazionale dei bambini nel completare
il protocollo esaustivo, la mancanza di una misurazione della saturazione arteriosa dell’ossigeno
durante il test ergometrico, la mancanza di un
metodo per determinare il livello di maturazione
dei soggetti, la dimensione del campione e la scelta
di soggetti volontari.
Conclusioni
In base ai risultati del presente studio e ai
dati scientifici disponibili, è possibile notare che
la possibilità di applicazione dell’indice OUES
come nuovo indice di efficienza cardiorespiratoria nei bambini sani è significativa. Tale indicatore è un criterio valido e appropriato per
la valutazione della performance moderata della riserva cardiorespiratoria negli adolescenti
iraniani di sesso maschile in test di durata inferiore alle prove da sforzo massimali, in quanto
è stato rilevato che il nuovo indice può essere
utilizzato per determinare la capacità cardiovascolare dei soggetti con una correlazione ele-
Settembre 2015
findings in 50% of the exercise stress test with a
high correlation showed that the new index can
be used to determine the subjects‘ cardiovascular
fitness. On the other hand, probably OUES scale
could be useful, if used as target for monitoring
the effects of a period of training. It could be of
great interest to have a population of children
examined before and after specific training.
This means the application of submaximal
ergometer test (50% of the total time of maximum exhaustive test) for healthy and probable
patient children in the age range of youth and
adolescence, without the ability or incentive to
perform maximal standard tests which are usually performed in specialized health and cardiology centers, would be beneficial.
vata in prove da sforzo dalla durata del 50%
del tempo normale. Inoltre, l’indice OUES può
essere utile se impiegato per il monitoraggio degli effetti di un periodo di allenamento. Sarebbe
di grande interesse condurre un esame su una
popolazione di bambini prima e dopo un allenamento specifico.
Il presente studio ha evidenziato che è possibile
eseguire un test ergometrico submassimale (50%
della durata totale di un test esaustivo massimale)
nel caso di bambini sani e potenzialmente affetti
da patologie in età infantile e adolescenziale che
non hanno la capacità o la motivazione necessaria a completare un test massimale standard, generalmente eseguito in centri sanitari e cardiologici specializzati.
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Received on February 20, 2015. - Accepted for publication on July 20, 2015.
Corresponding author: F. Nazem, Exercise Physiology Department, Physical Education Faculty, Bu-Ali Sina University,
Hamadan, Iran. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
411

MED SPORT 2015;68:413-34
A study of the effects of explosive
strength exercises on some blood
parameters, technical and conditional
characteristics of female basketball
players in the 15-17 age group
Uno studio degli effetti degli esercizi di forza
esplosiva su alcuni parametri ematici
e su alcune caratteristiche tecniche e
condizionali di cestiste di 15-17 anni di età
.
P. AKSEN CENG IZHAN
Kırıkkale University, Faculty of Sports Sciences, Kırıkkale, Turkey
SUMMARY
Aim. This study analyzed the effects of explosive strength exercises on some blood parameters, technical and conditional characteristics of female basketball players aged 15-17 years.
Methods. A total of 20 female basketball players volunteered to participate in a 6-week physical training program. Two groups were formed: the training group (N.=10, age 14.80±1.14 years, height 161.20±5.07 cm, weight
54.30±8.64 kg) performed explosive strength exercises in addition to technical exercises, while control group (N.=10,
age 14.90±0.99 years, height 164.60±7.77 cm, weight 59.70±15.83 kg) performed only technical exercises. Venous
blood samples (5 mL) for blood parameter analysis were taken from both groups before the beginning of the training
program and then after motor and technical tests at completion of the program. The data of both groups prior to and
after exercise were compared with the Wilcoxon test and the intergroup comparisons performed with the chi-square
test. Data were analyzed with the SPSS 19.0 package program. A P value of 0.05 was considered significant.
Results. Comparison of blood profiles and motor and technical test values before and after completion of the exercise
program showed statistically significant differences in body weight and systolic blood pressure, reaction time of left
hand to light, agility, right and left hand grip strength, leg and back strength, flexibility, 10 x 5 m, 20 m and 30 m sprint
time, cholesterol, iron-binding capacity and sodium, urea, creatinine, gamma-glutamyltransferase (GGT), uric acid
and albumin, lactate dehydrogenase (LDH), and creatine kinase (CK) values.
Conclusion. Explosive strength exercises performed for 6 weeks have a positive impact on motor characteristics such
as leg, back and grip strength, agility, speed and continuity in speed, in addition to certain blood parameters such as
iron-binding capacity, sodium, urea, CK, GGT, uric acid, and albumin. Physical exercises and strength training decrease the levels of CK and LDH, two enzymes with a role in determining skeletal muscle damage. Explosive strength
exercises improve muscle tolerance to damage.
Key words: Creatine kinase - Basketball - Blood - Muscles.
RIASSUNTO
Obiettivo. Il presente studio ha analizzato gli effetti degli esercizi di forza esplosiva su alcuni parametri ematici e su
alcune caratteristiche tecniche e condizionali di cestiste di età compresa tra 15 e 17 anni.
Metodi. Un totale di 20 cestiste si sono offerte volontarie per partecipare a un programma di allenamento fisico di 6
settimane. Sono stati formati due gruppi: il gruppo di allenamento (N.=10, età: 14,80±1,14 anni, altezza: 161,20±5,07
cm, peso corporeo: 54,30±8,64 kg) ha effettuato esercizi di forza esplosiva in aggiunta agli esercizi tecnici, mentre
Vol. 68 - No. 3
413
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
il gruppo di controllo (N.=10, età: 14,90±0,99 anni, altezza: 164,60±7,77 cm, peso corporeo: 59,70±15,83 kg) ha
effettuato solamente gli esercizi tecnici. Campioni di sangue venoso (5 ml) per l’analisi dei parametri ematici sono
stati prelevati da entrambi i gruppi prima dell’inizio del programma di allenamento e dopo i test tecnici e motori al
completamento del programma. I dati di entrambi i gruppi prima e dopo l’esercizio fisico sono stati confrontati con
il test di Wilcoxon e i confronti intergruppo sono stati effettuati con il test del chi-quadrato. I dati sono stati analizzati
tramite il pacchetto del software statistico per le scienze sociali, versione 19.0. Un valore P di 0,05 è stato considerato
significativo.
Risultati. Il confronto dei profili ematici e dei valori dei test tecnici e motori prima e dopo il completamento del programma di esercizio fisico ha indicato differenze statisticamente significative nei valori di peso corporeo e pressione
arteriosa sistolica, tempo di reazione della mano sinistra a un segnale luminoso, agilità, forza di presa della mano
destra e sinistra, forza di spalle e gambe, flessibilità, tempo di sprint su 10 x 5 m, 20 m e 30 m, colesterolo, capacità
di legare il ferro e livelli di sodio, urea, creatinina, gamma-glutamiltransferasi (GGT), acido urico e albumina, lattato
deidrogenasi (LDH) e creatinchinasi (CK).
Conclusioni. Gli esercizi di forza esplosiva effettuati per 6 settimane hanno avuto un impatto positivo sulle caratteristiche motorie come forza di presa della mano, forza delle gambe e delle spalle, agilità, velocità e continuità nella
velocità, oltre che su alcuni parametri ematici come capacità di legare il ferro e livelli di sodio, urea, CK, GGT, acido
urico e albumina. Gli esercizi fisici e l’allenamento della forza hanno ridotto i livelli di CK e LDH, due enzimi che
rivestono un ruolo importante nel processo di danneggiamento dei muscoli scheletrici. Gli esercizi di forza esplosiva
hanno migliorato la tolleranza muscolare al danneggiamento.
Parole chiave: Creatina-chinasi - Pallacanestro - Sangue - Muscoli.
M
otor development in children and adolescents is directly related to biological development with aging. It is also directly related
to movement effectiveness and the efficiency
of muscles, the central nervous system (CNS),
and the respiratory and circulatory systems as
well. Motor skills develop at different rates and
independently of each other.1-45 The level of development determines physical skill efficiency
and primarily depends on natural growth and
maturation processes shaped by physical exercise. Certain conditions are required in order
for conditional characteristics to improve sports
efficiency above normal levels. This development can be enhanced by applying physical
overload and stimulating the organism’s adaptations to overloading.
The increase in muscle strength, which is one
of the characteristics of conditional efficiency
skill in children and adolescents, depends on
age, sex, level of maturity, previous physical efficiency level, and body size. A child’s bodily
development is completed when muscle and
bone mass reach a certain level. In addition,
the development of the CNS in relation to bodily development also allows the development of
explosive strength. Strength increases linearly,
starting from age 3 until age 16-17 in girls.35
Strength development rates reach the highest
level during adolescence.32 The period during
which most strength is achieved starts at age
13 in boys and at age 11 in girls. Arm muscle
strength increases more, especially in males.
Regular power exercises help increase muscle
414
L
o sviluppo motorio nei bambini e negli adolescenti è direttamente associato allo sviluppo
biologico che si verifica con la crescita. Inoltre, è
direttamente correlato all’efficacia del movimento
e all’efficienza di muscoli, sistema nervoso centrale (SNC) e sistemi respiratorio e circolatorio. Le
abilità motorie si sviluppano a diverse velocità e
in maniera indipendente l’una dall’altra 1-45. Il
livello di sviluppo determina l’efficienza delle abilità fisiche e dipende in primo luogo dai processi
naturali di crescita e maturazione plasmati dall’esercizio fisico. È necessaria la presenza di alcune
condizioni affinché le caratteristiche condizionali
migliorino l’efficienza sportiva oltre i livelli normali. Questo sviluppo può essere migliorato applicando un sovraccarico fisico e stimolando gli
adattamenti dell’organismo al sovraccarico.
L’aumento della forza muscolare, che costituisce
una delle caratteristiche dell’abilità di efficienza
condizionale nei bambini e negli adolescenti, dipende da età, sesso, livello di maturità, precedente
livello di efficienza fisica e dimensioni corporee.
Lo sviluppo corporeo di un bambino è completo
quando le masse ossea e muscolare raggiungono
un certo livello. Inoltre, anche lo sviluppo del SNC
in relazione allo sviluppo corporeo contribuisce
allo sviluppo della forza esplosiva. La forza aumenta in maniera lineare a partire dai 3 anni di
età fino ai 16-17 anni nelle ragazze 35. Le velocità
di sviluppo della forza raggiungono il picco durante l’adolescenza 32. Il periodo durante il quale
si acquisisce la maggior parte della forza inizia a
13 anni nei ragazzi e a 11 anni nelle ragazze. La
forza muscolare delle braccia aumenta in misura
maggiore, soprattutto nei ragazzi. L’esecuzione regolare di esercizi di potenza aiuta ad aumentare
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
endurance, muscle mass and muscle strength
and reduce the rate of injury and disablement.10
Factors such as speed, strength, agility, flexibility and balance used successively in aerobic and
anaerobic systems in team sports or individual
sports all affect performance.19
Besides the effects it has on conditional
characteristics, exercise produces changes in
biochemical parameters. Regular exercise programs may modify cholesterol and triglyceride
levels.46 The effects of exercise on biochemical
parameters may differ according to an individual’s characteristics, physical condition, exercise
duration and intensity, and lipid values.47 The
aim of this study was to analyze the effects of
explosive strength exercises on some blood parameters and on the technical and conditional
characteristics of female basketball players in
the 15-17 age group.
la resistenza, la massa e la forza muscolare e a
ridurre il tasso di infortuni e invalidità 10. Fattori
come velocità, forza, agilità, flessibilità ed equilibrio, usati consecutivamente nei sistemi aerobico
e anaerobico negli sport di squadra o negli sport
individuali, influenzano la performance 19.
Oltre agli effetti che ha sulle capacità condizionali, l’esercizio fisico produce alterazioni anche
nei parametri biochimici. I programmi di esercizio
fisico regolare possono modificare i livelli di colesterolo e trigliceridi 46. Gli effetti dell’esercizio fisico
sui parametri biochimici possono variare in base
alle caratteristiche di un individuo, alla sua condizione fisica, alla durata e all’intensità dell’esercizio fisico e ai valori lipidici 47. Obiettivo del presente studio è stato quello di analizzare gli effetti
degli esercizi di forza esplosiva su alcuni parametri ematici e sulle capacità condizionali e tecniche
di alcune cestiste di età compresa tra 15 e 17 anni.
Materiali e metodi
In all, 20 female basketball players from the
Kastamonu Polisgücü Sports Club volunteered to
participate in the study. Two groups were formed:
the training group (N.=10, age 14.80±1.14 years,
height 161.20±5.07 cm, weight 54.30±8.64 kg)
performed strength exercises in random manner;
the control group (N.=10, age 14.90±0.99 years,
body height 164.60±7.77 cm, weight 59.70±15.83
kg) took part in the same training program but
without strength exercises. The study protocol
was approved by the Gazi University Faculty of
Medicine Clinical Studies Ethical Board.
In totale, 20 cestiste della società sportiva Kastamonu Polisgücü si sono offerte volontarie per
partecipare allo studio. Sono stati formati due
gruppi: il gruppo di allenamento (N.=10, età:
14,80±1,14 anni, altezza: 161,20±5,07 cm, peso
corporeo: 54,30±8,64 kg) ha effettuato esercizi
di forza in maniera casuale, mentre il gruppo di
controllo (N.=10, età: 14,90±0,99 anni, altezza:
164,60±7,77 cm, peso corporeo: 59,70±15,83 kg)
ha preso parte allo stesso programma di allenamento senza effettuare esercizi di forza. Il protocollo dello studio è stato approvato dal Comitato
etico per gli studi clinici della facoltà di medicina
dell’Università di Gazi.
Procedures
Procedure
Training
Programma
program
The training group performed a 3 set quick
movement exercise program, which consisted
of 10 stations, 3 days a week, 2 hours a day for
6 weeks, in addition to the technical exercise
program. The control group performed only the
technical exercise program 3 days a week for 6
weeks.
Oltre al programma di esercizio fisico tecnico, il
gruppo di allenamento ha effettuato un programma di 3 serie di esercizi fisici con movimento veloce per 2 ore al giorno, 3 giorni alla settimana,
per 6 settimane. Il gruppo di controllo ha effettuato
solamente il programma di esercizio fisico tecnico
3 giorni alla settimana per 6 settimane.
Prelievo dei campioni di sangue
Blood sample collection
Venous blood samples (5 mL) were taken
from both groups before and after completion of the exercise program. The blood samples were collected into 3 separate tubes: a K2
EDTA tube for hemogram values, a clot activator serum separator tube, and a siliconized
Vol. 68 - No. 3
di allenamento
Campioni di sangue venoso (5 ml) sono stati prelevati da entrambi i gruppi prima e dopo il
completamento del programma di esercizio fisico. I campioni di sangue sono stati raccolti in 3
provette separate: una provetta con EDTA K2 per i
valori dell’esame emocromocitometrico, una provetta con separatore di siero e attivatore della co-
415
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
tube containing Na citrate. The samples were
centrifuged at 4000 RPM for 5 min to separate
the serum. The serum was placed in Eppendorf
tubes and kept at -20 °C until analysis.
Biochemical analyses
The blood samples were analyzed for glucose, cholesterol, high-density lipoprotein
(HDL), low-density lipoprotein (LDL), triglyceride, ferritine, iron-binding capacity, iron,
phosphorus, calcium, potassium, sodium, urea,
creatinine, total bilirubin, direct bilirubin, alkaline phosphatase, gamma-glutamyltransferase
(GGT), uric acid, albumin, aspartate transaminase (AST), alanine aminotransferase (ALT), lactate dehydrogenase (LDH) and creatine kinase
(CK) parameters.
agulazione e una provetta siliconata contenente
citrato di Na. I campioni sono stati centrifugati a
4000 RPM per 5 minuti per separare il siero. Il siero è stato inserito in provette eppendorf e conservato a -20 °C fino al momento dell’analisi.
Analisi biochimiche
I campioni di sangue sono stati analizzati per i
parametri di glucosio, colesterolo, lipoproteina ad
alta densità (HDL), lipoproteina a bassa densità
(LDL), trigliceridi, ferritina, ferro, capacità di legare il ferro, fosforo, calcio, potassio, sodio, urea,
creatinina, bilirubina totale, bilirubina diretta,
fosfatasi alcalina, gamma-glutamiltransferasi
(GGT), acido urico, albumina, aspartato transaminasi (AST), alanina aminotransferasi (ALT),
lattato deidrogenasi (LDH) e creatinchinasi (CK).
Test tecnici e motori
Motor and technical tests
Before and after completion of the training program, both groups underwent a series
of tests, including resting heart beat rate, systolic and diastolic blood pressure, body height,
body weight, body-mass index (BMI), percent
body fat, reaction time of right and left hands
for sound and light, flamingo balance test, Illinois, hexagon and T agility tests, aerobic and
anaerobic power tests, right and left hand grip
strength test, leg and back strength tests, sit and
reach flexibility test, standing long jump test, 20
m and 30 m sprint tests, and motor tests consisting of sit-up tests and technical tests consisting
of shot, lay-up and medicine ball throw tests.
The data were analyzed using the Kolmogorov-Smirnov test to determine normal distribution. Since the values did not show normal
distribution, the two dependent groups were
compared before and after the exercise program using the Wilcoxon test. Comparison of
the training and control groups before and after
exercise was made with the chi-square test. Statistical significance was set at 0.05. Data were
analyzed using the IBM SPSS 19.0 package.
Results
Comparison of body height, body weight,
body-mass index, percent body fat, systolic and
diastolic blood pressure values between the
training and control groups before and after
416
Prima e dopo il completamento del programma
di allenamento, entrambi i gruppi sono stati sottoposti a una serie di esami, inclusa la frequenza
cardiaca a riposo, la pressione arteriosa sistolica
e diastolica, l’altezza corporea, il peso corporeo,
l’indice di massa corporea (IMC), la percentuale
di grasso corporeo, il tempo di reazione delle mani
destra e sinistra a un segnale sonoro e luminoso,
il flamingo balance test e i test di agilità Illinois,
Esagono e T-agility, i test di potenza aerobica e
anaerobica, il test di forza di presa della mano
sinistra e destra, i test di forza delle gambe e della
spalla, il test di flessione in avanti da seduti, il test
del salto in lungo da fermi, i test dello sprint su 20
e 30 metri, test motori di sollevamento del busto
da terra e i test tecnici che includevano test di tiro,
tiro da sotto canestro e lancio della palla medica.
Analisi statistica
Al fine di determinare la distribuzione normale, i dati sono stati analizzati usando il test di
Kolmogorov-Smironov. Poiché i valori non hanno
mostrato una distribuzione normale, i due gruppi dipendenti sono stati confrontati prima e dopo
il programma di esercizio fisico usando il test di
Wilcoxon. Il confronto del gruppo di allenamento
e del gruppo di controllo prima e dopo l’esercizio
fisico è stato effettuato tramite il test del chi-quadrato. La significatività statistica è stata fissata a
0,05. I dati sono stati analizzati usando il pacchetto del software statistico per le scienze sociali,
versione 19.0, di IBM.
Risultati
Il confronto dei valori di altezza corporea, peso
corporeo, indice di massa corporea, percentuale
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Pre-training
Mean±SD
Body height
(cm)
Body weight
(kg)
Body mass
ındex (kg/m2)
Sistolic blood
pressure
(mmHg)
Diastolic
blood pressure
(mmHg)
Percent body
fat (%)
161.2±5.07
54.3±8.64
Control group
(N.=10)
Post-training
Mean±SD
Pre-training Post-training
Z
P
Mean±SD
Z
P
Z
P
Z
P
161.6±5.13 -1.34a 0.18 164.6±7.78 165.6±7.82 -2.23a 0.03 -0.83 0.41 -0.87 0.38
55.6±8.5
-2.39a 0.02 59.7±15.83
60.4±14.7
-1.28a 0.20 -0.79 0.43 -0.91 0.36
20.86±2.88
20.63±2.12 -1.40a 0.16 21.79±4.32 21.78±3.72 -0.06b 0.95 -0.34 0.73 -0.42 0.68
113.6±9.11
119.9±6.03 -1.97a 0.05 119.3±11.91 121.6±10.75 -0.42a 0.68 -1.18 0.24 -0.64 0.52
79.7±8.45
82.8±7.89 -1.38a 0.17
20.03±2.54
21.34±4.24 -1.33a 0.19 21.67±4.06
exercise showed a statistically significant difference in body weight and systolic blood pressure
levels in the training group and in body height
in the control group. Intergroup comparison
of body weight, BMI, percent body fat, systolic
and diastolic blood pressure values before and
after exercise showed a statistically significant
difference in the diastolic blood pressure of the
control group before exercise (Table I).
Comparison of reaction time of the right and
left hands to sound and light before and after
exercise between the groups showed a statistically significant difference in the left hand reaction time to light in the training group, whereas
intergroup comparison showed no statistically
significant difference in right and left hand
reaction time to sound and light between the
groups before and after exercise (Table II).
Comparison of the flamingo balance, IL,
Hexagon and T agility test values between
the groups before and after exercise showed
a statistically significant difference in the agility values of the training group versus the control group. Intergroup comparison showed no
statistically significant difference in the balance
and agility values between the groups before
and after exercise (Table III).
Intergroup comparison of aerobic and anaerobic power values between the groups before
Vol. 68 - No. 3
Mean±SD
Comparison of
control
and training
group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training group
(pre-training)
Table I.—Comparison of the training and control groups before and after exercise and intergroup body height,
body weight, body mass index, percent body fat, systolic and diastolic blood pressure values.
Tabella I. — Confronto del gruppo di allenamento e del gruppo di controllo prima e dopo l’esercizio fisico e
valori intergruppo di altezza corporea, peso corporeo, indice di massa corporea, percentuale di grasso corporeo e pressione arteriosa sistolica e diastolica.
73±9.58
77.9±14.09 -1.02a 0.31 -1.97 0.05 -0.57 0.57
21.3±3.53 -0.82b 0.42 -0.98 0.33 -0.34 0.73
di grasso corporeo, pressione arteriosa diastolica e
sistolica tra il gruppo di allenamento e il gruppo di
controllo, prima e dopo l’esercizio fisico, ha mostrato una differenza statisticamente significativa
nel peso corporeo e nei livelli di pressione arteriosa
sistolica del gruppo di allenamento e nell’altezza
corporea del gruppo di controllo. Il confronto intergruppo dei valori di peso corporeo, IMC, percentuale di grasso corporeo, pressione arteriosa diastolica e sistolica, prima e dopo l’esercizio fisico, ha
mostrato una differenza statisticamente significativa nella pressione arteriosa diastolica del gruppo
di controllo prima dell’esercizio fisico (Tabella I).
Il confronto del tempo di reazione della mano
destra e sinistra a un segnale sonoro e luminoso, prima e dopo l’esercizio fisico, tra i gruppi ha
mostrato una differenza statisticamente significativa nel tempo di reazione della mano sinistra a
un segnale luminoso nel gruppo di allenamento,
mentre il confronto intergruppo non ha mostrato
nessuna differenza statisticamente significativa
nel tempo di reazione della mano sinistra e destra
a un segnale sonoro e luminoso tra i gruppi prima
e dopo l’esercizio fisico (Tabella II).
Il confronto dei valori del flamingo balance test
e dei test di agilità Illinois, Esagono e T-agility tra
i gruppi prima e dopo l’esercizio fisico ha mostrato
una differenza statisticamente significativa nei valori di agilità del gruppo di allenamento rispetto al
gruppo di controllo. Il confronto intergruppo non
ha mostrato nessuna differenza statisticamente si-
417
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Right hand reaction
time to light (msn)
Left hand reaction
time to light (msn)
Right hand reaction
time to sound (msn)
Left hand reaction
time to sound (msn)
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
Mean±
SD
Mean±
SD
Z
249.7
±41.36
245.6
±37.36
214.5
±38.68
219.3
±31.63
242.5
±32.76
227.9
±34.89
212.1
±40.92
209.9
±36.34
Comparison of
control
and training
group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training group
(Pre-training)
Table II.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup right and
left hand reaction time to light and sound values.
Tabella II. — Confronto dei gruppi di allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico, valori di
reazione della mano destra e sinistra a segnali luminosi e sonori.
Pretraining
Posttraining
P
Mean±
SD
Mean±
SD
Z
-0.41b
0.68
0.58 -1.59 0.11 -1.25 0.21
0.05
-0.15b
0.88 -1.66 0.10 -0.49 0.62
-0.18b
0.86
-1.53a
0.13 -0.98 0.33 -1.21 0.23
-0.76b
0.45
218.1
±34.65
217.7
±21.12
217.3
±29.21
208.5
±37.94
-0.56b
-1.99b
221.7
±29.83
219.5
±27.77
197.7
±34.89
190.1
±21.8
-1.36a
0.17 -1.93 0.05 -0.04 0.97
P
Z
P
Z
P
Flamingo balance test
(s)
Illinois agility test (s)
Hexagon agility test (s)
T-test of agility (s)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
2.8
±2.9
19.86
±0.89
25.40
±4.77
13.87
±0.82
2.9
±4.98
19.46
±0.73
19.54
±3.46
12.76
±2.2
Control group
(N.=10)
Z
P
-0.35b 0.73
-1.27b 0.20
-2.80b 0.01
-1.78b 0.07
and after exercise showed no statistically significant differences (Table IV).
Comparison of right and left hand grip, leg
and back strength values before and after exercise between the groups showed a statistically
significant difference in right and left hand grip,
leg and back strength values in the training
group versus the control group, whereas no statistically significant difference before and after
exercise was found in the right and left hand
grip, leg and back strength values on intergroup
comparison between the groups (Table V).
418
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
3.3
±3.13
19.98
±1.14
23.11
±8.25
13.46
±0.98
4.4
±3.1
19.71
±1.57
16.89
±4.26
12.47
±0.87
Z
P
Z
P
Comparison of
control
and training
group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training group
(Pre-training)
Table III.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup flamingo
balance, Illinois, Hexagon and T agility tests values.
Tabella III. — Confronto intergruppo dei valori del flamingo balance test e dei test di agilità Illinois,
Esagono e T-agility tra il gruppo di allenamento e il gruppo di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
P
-1.87a 0.06 -0.46 0.65 -1.92 0.06
-1.27b 0.20 -0.15 0.88 -0.15 0.88
-2.70b 0.01 -0.83 0.41 -1.66 0.10
-2.60b 0.01 -0.98 0.33 -0.68 0.50
gnificativa nei valori di equilibrio e agilità tra i
gruppi prima e dopo l’esercizio fisico (Tabella III).
Il confronto intergruppo dei valori di potenza
aerobica e anaerobica tra i gruppi prima e dopo
l’esercizio fisico non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa (Tabella IV).
Il confronto dei valori di forza di presa della
mano sinistra e destra e di forza delle gambe e
della spalla, prima e dopo l’esercizio fisico, tra i
gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di forza di presa della
mano destra e sinistra e di forza delle gambe e
della spalla nel gruppo di allenamento rispetto al
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Anaerobic power
(kg.m/min)
Aerobic power
(mL.kg/min)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
65.34
±10.25
31.5
±4.62
66.65
±10.6
32.18
±3.9
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
P
Mean
±SD
Mean
±SD
-1.27a
0.20
-1.79a
0.07
73.6
±18.42
33.17
±6.42
73.26
±18.43
33.34
±6.11
Z
P
Z
P
Comparison of
control
and training
group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training group
(Pre-training)
Table IV.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup aerobic
and anaerobic power values.
Tabella IV. — Confronto intergruppo dei valori di potenza aerobica e anaerobica del gruppo di allenamento e del gruppo di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
P
-0.21b 0.83 -0.98 0.33 -0.64 0.52
-0.28a 0.78 -0.53 0.60 -0.64 0.52
Right hand grip strength
(kg)
Left hand grip strength
(kg)
Leg strength (kg)
Back strength (kg)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
23.37
±4.31
23.08
±3.48
61.7
±18.04
64
±12.95
26.85
±3.41
25.21
±3.03
79.9
±20.2
74.85
±16.3
Z
Control group
(N.=10)
P
-2.81a 0.01
-2.50a 0.01
-2.50a 0.01
-2.40a 0.02
Comparison of flexibility, standing long jump,
10x5 m, 20 m and 30 m sprint and sit-up values
before and after exercise showed a statistically
significant difference in flexibility, 10 x 5 m, 20
m, and 30 m sprint values in the training group.
Intergroup comparison of flexibility, standing
long jump, 10 x 5 m, 20 m, and 30 m sprint and
sit-up values before and after exercise training
showed no statistically significant differences
between the groups (Table VI).
Comparison of shot, lay-up and medicine
ball throw values before and after exercise between the groups showed a statistically significant difference in the lay-up values of the control group versus the training group. Intergroup
comparison showed no statistically significant
Vol. 68 - No. 3
Pre
training
Post
training
Mean
±SD
Mean
±SD
26.29
±7.16
24.73
±5.19
75.85
±17.7
70.35
±16.11
Z
P
27.5
-1.27a 0.20
±6.19
26.16 -1.38a 0.17
±5.06
67.6 -2.81b 0.01
±18.98
66.55 -1.02b 0.31
±23.29
Z
P
Comparison of
control
and training
Group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table V.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup right and
left hand grip, leg and back strength values.
Tabella V. — Confronto intergruppo dei valori di forza di spalle, gambe, presa della mano sinistra e
destra del gruppo di allenamento e del gruppo di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
P
-0.95 0.35 -0.38 0.71
-0.45 0.65 -0.38 0.71
-1.89 0.06 -1.10 0.27
-0.76 0.45 -0.83 0.41
gruppo di controllo, mentre non è stata osservata
nessuna differenza statisticamente significativa
prima e dopo l’esercizio fisico nei valori di forza
di presa della mano destra e sinistra e forza delle
gambe e della spalla nel confronto intergruppo tra
i gruppi (Tabella V).
Il confronto dei valori di flessibilità, salto in lungo da fermi, sprint su 10x5 m, 20 m e 30 m e sollevamento del busto da terra prima e dopo l’esercizio
fisico ha mostrato una differenza statisticamente
significativa nei valori di flessibilità e sprint su
10x5 m, 20 m e 30 m nel gruppo di allenamento. Il
confronto intergruppo dei valori di flessibilità, salto in lungo da fermi, sprint su 10x5 m, 20 m e 30
m e sollevamento del busto da terra prima e dopo
l’esercizio fisico non ha mostrato differenze statisticamente significative tra i gruppi (Tabella VI).
419
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Sit and reach flexibility
test (cm)
Standing long jump test
(cm)
10 x 5 m. Sprint (s)
20 m sprint (msn)
30 m sprint (msn)
Sit-up (number/30 s)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
32.2
±9.3
172.5
±17.07
21.41
±1.31
3.74±
0.19
5.33±
0.25
19.9±
2.77
25.5
±6.93
183.1
±22.81
19.45
± 1.05
3.82
±0.24
5.54
±0.33
31.7
±2.41
Control group
(N.=10)
Z
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
32
±5.19
172.5
±20.85
21.23
±1.42
3.72
±0.28
5.40
±0.35
19.9
±3.18
26.4
±3.57
174.5
±27.78
19.99
±1.34
3.85
±0.28
5.44
±0.4
31.6
±3.78
P
-2.71b 0.01
-1.84a 0.07
-2.80b 0.01
-0.71a 0.48
-2.29a 0.02
-2.81a 0.01
Z
P
Z
Comparison
of control and
training Group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table VI.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup sit and
reach flexibility, standing long jump and 10x5 m sprint values.
Tabella VI. — Confronto intergruppo dei valori di sprint su 10x5 m, salto in lungo da fermi e test di
flessione in avanti da seduti dei gruppi di allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
P
Z
P
-2.83b 0.01 0.00 1.00 -0.38 0.70
-0.10a 0.92 -0.15 0.88 -0.98 0.33
-2.29b 0.02 -0.61 0.55 -0.98 0.33
-1.58a 0.11 -0.04 0.97 -0.42 0.68
-0.15a 0.88 -0.42 0.68 -0.91 0.36
-2.81a 0.01 -0.19 0.85 -0.15 0.88
Shot (number/
60 s)
Lay-up(number/
60 s)
Medicine ball
throw (m)
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
1.7
±1.16
5.6
±2.67
682.5
±97.16
-0.99b
0.32
-0.72b
0.47
-1.60a
0.12
2.2
±1.23
6.2
±2.9
663.8
±111.66
Z
Z
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
1.3
±0.95
4.6
±1.71
648.5
±106.56
-0.11b
0.91 -1.51 0.13 -0.71 0.48
-2.57b
0.01 -0.15 0.88 -1.04 0.30
-1.27a
0.20 -1.06 0.29 -0.68 0.50
P
1.4
±1.17
6.1
±1.66
624.8
±114.64
difference in the shot, lay-up and medicine ball
throw values between the before and after exercise (Table VII).
Comparison of glucose, cholesterol, HDL,
LDL and triglyceride values before and after
exercise between the groups showed a statistically significant difference in the cholesterol
values of the training group versus the control
group. Intergroup comparison showed no statistically significant difference in the glucose,
420
Comparison
of contro and
training Group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table VII.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup shot, lay-up
and medicine ball throw values.
Tabella VII. — Confronto intergruppo dei valori di tiro, tiro da sotto canestro e lancio della palla medica dei
gruppi di allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
P
P
P
Il confronto dei valori di tiro, tiro da sotto canestro e lancio della palla medica prima e dopo
l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di
tiro da sotto canestro del gruppo di controllo rispetto al gruppo di allenamento. Il confronto intergruppo non ha mostrato nessuna differenza significativa nei valori di tiro, tiro da sotto canestro e
lancio della palla medica prima e dopo l’esercizio
fisico (Tabella VII).
Il confronto dei valori di glucosio, colesterolo,
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Glukoz
7-110
(mmol/L)
Kolesterol 110-220
(mmol/L)
HDL
35-70
(mmol/L)
LDL
0-130
(mmol/L)
Trigliserid 35-160
(mmol/L)
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
88.5
±5.68
139.2
±15.37
47.2
±8.77
85.53
±34.51
90.7
±52.02
90.3
±5.14
147.2
±19.32
50.5
±10.32
81.74
±16.42
74.2
±28.65
Comparison
of control and
training Group
(Post-training)
Reference
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table VIII.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup glukoz, kolesterol, HDL, LDL and trigliserid values.
Tabella VIII. — Confronto intergruppo dei valori di glucosio, colesterolo, HDL, LDL e trigliceridi dei gruppi di
allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
Z
Pretraining
Posttraining
P
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
-0.87a
0.39
0.02 -1.52 0.13 -0.34 0.73
0.02
-1.38a
0.17 -1.06 0.29 -0.61 0.55
-1.79a
0.07
-1.54a
0.13 -0.49 0.62 -0.49 0.62
-1.07a
0.29
-0.28a
0.78 -0.04 0.97 -0.15 0.88
-1.27b
0.20
91.3
±4.95
162.1
±44.03
56
±15.03
85.66
±34.18
95.2
±68.6
-2.35a
-2.31a
84.7
±5.21
152.4
±28.98
53.7
±13.38
81.76
±21.62
84.7
±71.23
-1.17a
0.24 -0.45 0.65 -0.38 0.71
P
P
P
Ferritine
(pmol/L)
Iron
Binding
Capacity
(µmol/L)
Iron
(µmol/L)
Phosphorus
(µmol/L)
Calcium
(mmol/L)
Potassium
(mmol/L)
Sodium
(mmol/L)
15-200
126-380
45-182
2.5-4.5
8.4-10.3
3.5-5.3
134-150
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
17.27
±8.96
272.1
±71.39
20.62
±15.81
355.4
±55.8
69.7
±39.43
3.97
±0.52
9.66
±0.23
4.16
±0.35
68.5
±39.35
4.02
±0.61
9.73
±0.43
4.20
±0.29
-0.56b 0.58
136.24
±2.52
139.26
±3.01
-2.31a 0.02
Z
P
-0.46a 0.65
-2.70a 0.01
-0.41a 0.68
-0.21a 0.84
-0.26a 0.80
cholesterol, HDL, LDL and triglyceride values
between the groups before and after exercise
(Table VIII).
Comparison of ferritine, iron-binding capac-
Vol. 68 - No. 3
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
11.77
±7.1
318.2
±85.52
17.40
±11.04
354
±62.31
54.9
±48.13
4.13
±0.33
9.5
±0.27
4.22
±0.41
73
±49.13
4.11
±0.51
9.95
±0.58
4.27
±0.36
137.39
±2.27
137.95
±1.2
Z
P
Comparison
of control and
training Group
(Post-training)
Reference
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table IX.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup ferritine,
iron binding capacity, iron, phosphorus, calcium, potassium and sodium values.
Tabella IX. — Confronto intergruppo dei valori di ferritina, capacità di legare il ferro, ferro, fosforo,
calcio, potassio e sodio dei gruppi di allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
Z
P
P
-2.50a 0.01 -1.51 0.13 -0.30 0.76
-1.99a 0.05 -1.36 0.17 -0.19 0.85
-0.92a 0.40 -0.98 0.33 -0.08 0.94
-1.17a 0.24 -1.06 0.29 -0.53 0.60
-1.58a 0.11 -1.11 0.27 -0.87 0.38
-0.30a 0.77 -0.34 0.73 -0.31 0.76
-0.51a 0.61 -1.17 0.24 -1.07 0.28
HDL, LDL e trigliceridi prima e dopo l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di colesterolo
del gruppo di allenamento rispetto al gruppo di
421
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Urea
(mmol/L)
Kreatinin
(µmol/L)
Total Bilirubin (µmol/L)
Direct Bilirubin (µmol/L)
Alkaline
Phosphatase
(IU/L)
GGT
(IU/L)
Uric Asid
(µmol/L)
Albumin
(g/L)
5-24
0.5-1.4
0.2-1.4
0-0.5
25-126
7-50
3-7.5
3.4-5
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
11.45
±3.09
0.67
±0.04
0.82
±0.51
0.27
±0.15
110.7
±71.29
20.31
±6.31
0.71
±0.03
0.81
±0.39
0.29
±0.12
104.2
±56.12
11.8
±2.15
3.87
±0.86
4
±0.15
15.3
±3.86
3.39
±1.04
4.45
±0.33
Control group
(N.=10)
Z
P
-2.80a 0.01
-2.54a 0.01
-0.15b 0.88
-0.65a 0.51
-0.56b 0.57
-2.20a 0.03
-2.19b 0.03
-2.25a 0.02
ity, iron, phosphorus, calcium, potassium and
sodium values before and after exercise between the groups showed a statistically significant difference in the iron-binding capacity and
sodium values in the training group versus the
control group. Intergroup comparison showed
no statistically significant difference in the ferritine, iron-binding capacity, iron, phosphorus,
calcium, potassium and sodium values between
the groups before and after exercise (Table IX).
Comparison of urea, creatinine, total bilirubin, direct bilirubin, alkaline phosphatase, GGT,
uric acid and albumin values before and after
exercise between the groups showed a statistically significant difference in the urea, creatinine, GGT, uric acid and albumin values of the
training group versus the control group. Intergroup comparison of the urea, creatinine, total
bilirubin, direct bilirubin, alkaline phosphatase,
GGT, uric acid, and albumin values before and
after exercise showed no statistically significant
difference between the groups (Table X).
Comparison of AST, ALT, LDH and CK values
significant difference in the LDH and CK values
422
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
11.21
±2.45
0.68
±0.07
0.59
±0.37
0.22
±0.13
103.6
±29.79
18.25
±5.64
0.72
±0.06
0.66
±0.32
0.23
±0.11
94.6
±26.3
9.6
±3.17
4.44
±1.03
3.83
±0.13
12.9
±3.38
4.03
±1.17
4.5
±0.29
Z
P
Comparision
of control and
training Group
(Post-training)
Training group
(N.=10)
Comparision
of control and
training Group
(Pre-training)
Reference
Table X.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup urea,
kreatinin, total bilirubin, alkaline phosphatase, GGT, uric asid and albumin values.
Tabella X. — Confronto intergruppo dei valori di urea, creatinina, bilirubina totale, fosfatasi alcalina,
GGT, acido urico e albumina dei gruppi di allenamento e di controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
Z
Z
P
P
-2.60a 0.01
0.00
1.00 -0.61 0.54
-2.32a 0.02
-0.42
0.68 -0.08 0.94
-0.97a 0.33
-1.06
0.29 -0.80 0.43
-0.65a 0.51
-0.99
0.32 -0.95 0.34
-2.30b 0.02
-0.68
0.50 0.00 1.00
-2.45a 0.01
-1.33
0.18 -1.25 0.21
-1.99b 0.05
-1.29
0.20 -0.91 0.36
-2.81a 0.01
-2.41
0.02 -0.27 0.79
controllo. Il confronto intergruppo non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa
nei valori di glucosio, colesterolo, HDL, LDL e trigliceridi tra i gruppi prima e dopo l’esercizio fisico
(Tabella VIII).
Il confronto dei valori di ferritina, ferro, capacità di legare il ferro, fosforo, calcio, potassio e sodio,
prima e dopo l’esercizio fisico, tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa
nei valori della capacità di legare il ferro e del sodio nel gruppo di allenamento rispetto al gruppo di
controllo. Il confronto intergruppo non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa
nei valori di ferritina, ferro, capacità di legare il
ferro, fosforo, calcio, potassio e sodio, prima e dopo
l’esercizio fisico, tra i gruppi (Tabella IX).Il confronto di urea, creatinina, bilirubina totale, bilirubina diretta, fosfatasi alcalina, GGT, acido urico
e albumina, prima e dopo l’esercizio fisico, tra i
gruppi ha mostrato una differenza statisticamente
significativa nei valori di urea, creatinina, GGT,
acido urico e albumina del gruppo di allenamento
rispetto al gruppo di controllo. Il confronto intergruppo dei valori di urea, creatinina, bilirubina
totale, bilirubina diretta, fosfatasi alcalina, GGT,
acido urico e albumina, prima e dopo l’esercizio
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
AST
(IU/L)
ALT
(IU/L)
LDH
(U/L)
CK
(U/L)
5-45
5-50
90-450
25-240
Control group
(N.=10)
Pretraining
Posttraining
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
18.8
±3.97
9.2
±4.39
190.2
±35.95
134.7
±45.84
17.8
±5.01
16.8
±18.88
160.3
±23.72
87.6
±24.43
Z
Z
Pretraining
Posttraining
P
Mean
±SD
Mean
±SD
Z
-1.18b
0.24
0.16 -1.06 0.29 -1.03 0.30
0.14
19.1
±4.93
12.8
±3.08
206.1
±62.66
182.3
±98.59
-1.41b
-1.49a
21.6
±5.46
12.7
±3.71
196.7
±24.96
89
±21.88
-0.06a
0.95 -2.06 0.04 -0.38 0.70
-0.36a
0.72 -0.53 0.60 -1.59 0.11
-2.80a
0.01 -2.42 0.02 -2.80 0.01
-2.04b 0.04
-2.80b 0.01
in the training group versus the control groups,
whereas intergroup comparison showed no statistically significant difference in the AST, ALT,
LDH and CK values between the groups before
and after exercise (Table XI).
Discussion
In the training group (N.=10), the average age was 14.80±1.14 years, the body
height 161.20±5.07 cm, and the body weight
54.30±8.64 kg; in the control group (N.=10),
the average age was14.90±0.99 years, the body
height 164.60±7.77 cm, and the body weight
59.70±15.83 kg. Comparison of the body height,
body weight, BMI, percent body fat, systolic and
diastolic blood pressure values of the groups
significant difference in body weight and systolic blood pressure values in the training group
and in body height values in the control group.
We observed an increase of 1.3 kg in body
weight in the training group and an increase
of 1 cm in body height of the control group.
These meaningful increases in the children’s
body height and body weight values may be
evaluated as resulting from the developments
taking place during adolescence and childhood. Rapid growth of internal organs, skeletal
growth and an increase in mass, development
of muscle tissue, and increases in fatty tissue
are all aspects of a significant increase in body
weight during adolescence.31-36 Body weight
Vol. 68 - No. 3
Comparison
of control and
training Group
(Post-training)
Reference
Training group
(N.=10)
Comparison
of control and
training Group
(Pre-training)
Table XI.—Comparison of the training and control groups before and after exercise intergroup AST, ALT,
LDH and CK values.
Tabella XI. — Confronto intergruppo dei valori di AST, ALT, LDH e CK dei gruppi di allenamento e di
controllo prima e dopo l’esercizio fisico.
P
P
P
fisico, non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa tra i gruppi (Tabella X).
Il confronto dei valori di AST, ALT, LDH e CK prima e dopo l’esercizio fisico ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di LDH
e CK nel gruppo di allenamento rispetto al gruppo
di controllo, mentre il confronto intergruppo non
ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa nei valori di AST, ALT, LDH e CK tra i
gruppi prima e dopo l’esercizio fisico (Tabella XI).
Discussione
Nel gruppo di allenamento (N.=10), l’età media era di 14,80±1,14 anni, l’altezza corporea di
161,20±5,07 cm e il peso corporeo di 54,30±8,64
kg; nel gruppo di controllo (N.=10) l’età media
era di 14,90±0,99 anni, l’altezza corporea di
164,60±7,77 cm e il peso corporeo di 59,70±15,83
kg. Il confronto dei valori di altezza corporea, peso
corporeo, IMC, percentuale di grasso corporeo,
pressione arteriosa diastolica e sistolica dei gruppi prima e dopo l’esercizio fisico ha mostrato una
differenza statisticamente significativa nei valori
di peso corporeo e pressione arteriosa sistolica nel
gruppo di allenamento e nel valore dell’altezza
corporea nel gruppo di controllo. Abbiamo osservato un aumento di 1,3 kg nel peso del gruppo di
allenamento e un aumento di 1 cm nell’altezza
corporea del gruppo di controllo. Tali aumenti
significativi nell’altezza corporea e nel peso corporeo dei bambini potrebbero essere dovuti allo
sviluppo che ha luogo durante l’infanzia e l’adolescenza. La rapida crescita degli organi interni,
la crescita scheletrica, l’aumento della massa, lo
423
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
may affect an athlete’s speed, endurance and
strength, while body composition may affect
an athlete’s strength, appearance and agility. In
a study conducted by Bektaş et al.6 on female
basketball players in the same age group, the
average body weight of the basketball players
bears resemblance to the average body weight
of the training group in our study’s.
In the training group the average body fat was
20.03±2.5% prior to exercise and 21.34±4.2%
after exercise. However, this increase in the
average body fat was not statistically meaningful. The increase in the body weight may be
caused by the increase in percent body fat. A
high percent body fat may cause a decrease in
strength, agility and flexibility, and loss of energy because, one of the aspects which influence
strength and performance is the percent body
fat.20 In parallel with percentage of increasing
fat, a decrease is observed in motor efficiency,
especially muscle strength, speed and general
endurance levels.52 In addition, the thickness of
the subdermal fat layer of the extremities decreases in males during adolescence but continues to increase in females.36
In both groups the systolic and diastolic
blood pressure levels were higher after 6 weeks
of training. The results of our study bear similarities with the blood pressure levels of the
female basketball players in Galazoulas et al.’s
18 study. Blood pressure is lower in children
in comparison to adults during relaxation and
submaximal exercise. However, starting from
the end of adolescence, a gradual increase towards the adult values is observed.19
Intergroup comparison of body weight, BMI,
percent body fat, systolic and diastolic blood
pressure values of the groups before and after
exercise showed a statistically significant difference in the diastolic blood pressure level of the
control group before exercise.
Comparison of reaction time of right and left
hands to sound and light values before and after exercise between the groups showed a statistically significant difference in left hand reaction time to light in the training group versus
the control group. The training group’s reaction
times were decreased at the end of the 6-week
strength training program, albeit not statistically
meaningful. In a study conducted by Hasçelik et
al.22 on volleyball players, an 8-week warm-up
and strength exercise program was shown to
improve the athletes’ reaction times. It is known
that athletes with high performance have better
reaction times.16 At the end of puberty, reaction
424
sviluppo del tessuto muscolare e gli aumenti del
tessuto adiposo sono tutti fattori che contribuiscono a un significativo aumento del peso corporeo
durante l’adolescenza 31-36. Il peso corporeo può
influenzare la velocità, la resistenza e la forza di
un atleta, mentre la composizione corporea può
influenzarne la forza, l’aspetto e l’agilità. In uno
studio condotto da Bektaş et al.6 su cestiste nello
stesso gruppo di età, il peso corporeo medio delle
cestiste era simile al peso corporeo medio del gruppo di allenamento del presente studio.
Nel gruppo di allenamento, il grasso corporeo
medio era pari a 20,03±2,5% prima dell’esercizio fisico e a 21,34±4,2% dopo l’esercizio fisico.
Tuttavia, tale aumento nel grasso corporeo medio
non era statisticamente significativo. L’aumento del peso corporeo potrebbe essere stato causato
dall’aumento della percentuale di grasso corporeo.
Un’elevata percentuale di grasso corporeo potrebbe causare una riduzione di forza, agilità e flessibilità e una perdita di energia perché, uno degli
aspetti che influenzano la forza e la performance è proprio la percentuale di grasso corporeo 20.
Parallelamente all’aumento della percentuale di
grasso corporeo, è stata osservata una riduzione
dell’efficienza motoria, soprattutto in relazione ai
livelli di forza muscolare, velocità e resistenza generale 52. Inoltre, lo spessore dello strato di grasso
sottocutaneo degli arti si riduce nei ragazzi durante l’adolescenza mentre continua ad aumentare nelle ragazze 36.
In entrambi i gruppi, i livelli della pressione arteriosa sistolica e diastolica erano più elevati dopo
6 settimane di allenamento. I risultati del presente
studio mostrano somiglianze con i livelli di pressione arteriosa delle cestiste riportati dallo studio di
Galazoulas et al.18 La pressione arteriosa è più bassa nei bambini rispetto agli adulti durante il rilassamento e l’esercizio fisico submassimale. Tuttavia,
a partire dalla fine dell’adolescenza, si osserva un
graduale aumento verso i valori dell’età adulta 19.
Il confronto intergruppo dei valori di peso corporeo, IMC, percentuale di grasso corporeo, pressione arteriosa diastolica e sistolica dei gruppi
prima e dopo l’esercizio fisico ha mostrato una
differenza statisticamente significativa nel livello
di pressione arteriosa diastolica del gruppo di controllo prima dell’esercizio fisico.
Il confronto dei valori del tempo di reazione
delle mani destra e sinistra a un segnale sonoro
e luminoso prima e dopo l’esercizio fisico tra i
gruppi ha indicato una differenza statisticamente significativa nel tempo di reazione della mano
sinistra al segnale luminoso nel gruppo di allenamento rispetto al gruppo di controllo. I tempi di reazione del gruppo di allenamento erano più bassi
al termine del programma di allenamento della
forza di 6 settimane, sebbene non fossero statisticamente significativi. In uno studio condotto da
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
time and movement frequency reach their highest value in adulthood and do not develop further. Starting at age 16, an increase in the reaction ability of boys and girls is observed again.
Starting at age 14, major gender differences begin to emerge. Girls and boys who work out
have a reaction ability far above the average.32
Dündar 15 reported that reaction speed in
workouts can be developed about 0.12 mls.
During workout, the stimulation induced by
suitable pressure in strength workout methods
increases the contraction speed of muscles. The
stimulation gradually activates the fast-contracting motor units that make up the muscles and
leave out the slow ones or the muscles push
themselves to fit the function of the fibril type
that is dominant and develop their fast contraction characteristic.40 It is known that reaction
time to sight warnings is shorter in people who
work out in comparison to people who do not.
Reaction time to sound warnings is shorter in
comparison to light.54 Fox et al.17 reported that
the reaction time of athletes with higher performance is better. We found no statistically
significant improvement in right and left hand
reaction time to sound and light values before
and after exercise on intergroup comparison.
Comparison of flamingo balance, Illinois, Hexagon and T agility test values before and after
exercise showed a statistically significant difference in agility values of the training versus the
control group.
We observed an improvement in agility after
strength exercise in the training group. Agility is
a quality that requires leg muscle strength. Besides balance being the most important aspect
in agility, it is a component of coordinative skill
as well.25 Intergroup comparison showed no
statistically significant difference in the balance
and agility values between the groups before
and after exercise.
Intergroup comparison showed no statistically significant difference in aerobic and anaerobic power values between the groups before
and after exercise. We observed an increase in
the aerobic and anaerobic power values of the
training group before and after exercise, however, the increase was not statistically meaningful. Although the reason for the increase
in aerobic power as a result of the strength
exercises is debated among researchers, it is
known that high-density strength exercise programs increase aerobic power. However, since
basketball is played among movement models,
such as jumping, sudden runs, sudden direc-
Vol. 68 - No. 3
Hasçelik et al.22 su pallavolisti, un programma di
riscaldamento ed esercizio di forza di 8 settimane
si è dimostrato in grado di migliorare i tempi di
reazione degli atleti. È noto che gli atleti con una
performance elevata hanno tempi di reazione migliori 16. Al termine della pubertà, il tempo di reazione e la frequenza di movimento raggiungono
i valori più elevati dell’età adulta e non si sviluppano ulteriormente. A partire dai 16 anni di età,
si osserva nuovamente un aumento nell’abilità di
reazione dei ragazzi e delle ragazze. A partire dai
14 anni di età, iniziano ad emergere le differenze
di genere. I ragazzi e le ragazze che si allenano
hanno un’abilità di reazione molto superiore rispetto alla media 32.
Dündar 15 ha riportato che la velocità di reazione negli allenamenti può essere sviluppata di circa
0,12 mls. Durante l’allenamento, la stimolazione
indotta da una pressione adeguata nei metodi di
allenamento della forza aumenta la velocità di
contrazione dei muscoli. Lo stimolo attiva gradualmente le unità motorie a contrazione rapida
che compongono i muscoli ed esclude quelle lente,
oppure i muscoli stessi spingono per adeguarsi alla
funzione del tipo di fibrilla dominante e sviluppano la loro caratteristica di contrazione veloce
40. È noto che il tempo di reazione ai segnali visivi
è più breve nelle persone che si allenano rispetto
alle persone che non si allenano. Il tempo di reazione ai segnali sonori è ancora più breve rispetto
al tempo di reazione ai segnali luminosi 54. Fox et
al.17 hanno riportato che il tempo di reazione degli atleti con performance elevate è migliore. Non
abbiamo osservato nessun miglioramento statisticamente significativo nei valori del tempo di reazione della mano destra e sinistra a un segnale
sonoro e luminoso prima e dopo l’esercizio fisico
nel confronto intergruppo. Il confronto dei valori
del flamingo balance test e dei test di agilità Illinois, Esagono e T-agility prima e dopo l’esercizio
fisico ha mostrato una differenza statisticamente
significativa nei valori di agilità del gruppo di allenamento rispetto al gruppo di controllo.
Abbiamo osservato un miglioramento nell’agilità dopo l’esercizio di forza nel gruppo di allenamento. L’agilità è una qualità che richiede la
forza muscolare delle gambe. Oltre all’equilibrio,
è l’aspetto più importante nell’agilità ed è anche
una componente dell’abilità di coordinazione 25.
Il confronto intergruppo non ha mostrato nessuna
di equilibrio e agilità dei gruppi, prima e dopo l’esercizio fisico.
Il confronto intergruppo non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa nei
valori di potenza anaerobica e aerobica dei gruppi, prima e dopo l’esercizio fisico. Abbiamo osservato un aumento nei valori di potenza anaerobica e aerobica del gruppo di allenamento prima e
425
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
tion changes in high tempo and with continuous and sudden changes, the greater part of the
game is played in an anaerobic environment.5
A good basketball player should have a perfect
aerobic and anaerobic capacity and contribute
to the team in continuously changing positions
during the game.44 Studies show that 15% of
basketball takes place in high intensity and that
success in this sport depends on the athletes’
anaerobic powers to be developed rather than
their aerobic powers.5
Comparison of right and left hand grip, leg
and back strength values before and after exercise between the group showed a statistically significant improvement in the right and
left hand grip, leg and back strength values of
the training group versus the control group. In
their study on under-21 national team female
basketball players, Kilinç et al.27 found higher
right and left hand claw strength values than
we did. The reason for this difference may be
that the under-21 national team consists of elite
athletes. The claw strength values of our groups
were similar to those reported by Pense et al.39
on female basketball players in the same age
group. In a study conducted by Yüksek et al.54
on judoists of the same age group, the claw and
leg strength values were higher than those in
our groups. A possible explanation for this difference is that in order for judoists to be able to
hold the judogi and execute the technique correctly, they need to develop claw strength; and
in judo, almost all techniques are performed
with the help of leg strength.54
Muscle strength significantly increases in
children and adolescents with age and the
rate increases markedly during adolescence.
Hormonal changes and the increase in muscle
mass with adolescence lead to a significant increase in strength. The rate of development of
strength is highest during late adolescence.19-52
During this period, maximal strength, explosive
strength and continuity exercises continued to
be performed. Overload is systematically increased. The whole strength exercise should
be done in a multifaceted manner, taking into
consideration the developmental stages of the
children.19
Since strength facilitates muscle contraction,
it is a very effective factor in the first pushing
movement which helps to enhance step frequency and step length, which are important
in terms of speed and in the first acceleration
part.41 It is important to determine the effects of
different strength exercises on agility and jump-
426
dopo l’esercizio fisico; tuttavia, tale aumento non
era statisticamente significativo. Sebbene il motivo
dell’aumento della potenza aerobica conseguente agli esercizi di forza sia oggetto di dibattito tra
i ricercatori, è noto che i programmi di esercizio
della forza ad alta intensità aumentano la potenza aerobica. Tuttavia, poiché la pallacanestro si
gioca con diversi modelli di movimento, come salti, corse improvvise, improvvisi cambi di direzione
a ritmo elevato e cambi continui e improvvisi, la
maggior parte dell’incontro si gioca in un ambiente anaerobico 5. Un buon cestista deve avere una
perfetta capacità aerobica e anaerobica e contribuire al gioco della squadra in posizioni costantemente mutevoli nel corso della partita 44. Diversi
studi hanno mostrato che il 15% della partita di
pallacanestro si gioca ad alte intensità e che il successo in questa disciplina sportiva dipende dalle
potenze anerobiche di un atleta, le quali devono
essere sviluppate in misura maggiore rispetto a
quelle aerobiche 5.
Il confronto dei valori di forza dei presa della
mano destra e sinistra e di forza delle gambe e della
spalla, prima e dopo l’esercizio fisico, tra i gruppi
ha mostrato un miglioramento statisticamente significativo nella forza di presa della mano destra
e sinistra e nella forza di gambe e spalle del gruppo di allenamento rispetto al gruppo di controllo.
Nel loro studio condotto su cestiste della nazionale
under-21, Kilinç et al.27 hanno osservato valori di
forza della presa della mano destra e sinistra più
elevati rispetto a quelli del presente studio. Il motivo
di tale differenza potrebbe essere dovuto al fatto che
la squadra nazionale under-21 era composta di atleti d’élite. I valori di forza di presa dei nostri gruppi
erano simili a quelli riportati da Pense et al. 39 in
cestiste nello stesso gruppo di età. In uno studio condotto da Yüksek et al.54 su judoisti nello stesso gruppo
di età, i valori di forza delle gambe e forza di presa
delle mani erano superiori rispetto a quelli riportati
nei nostri gruppi. Tale differenza è probabilmente
dovuta al fatto che, per poter afferrare il judogi ed
eseguire la tecnica in maniera corretta, i judoisti
devono sviluppare una forza di presa della mano;
inoltre, nel judo, quasi tutte le tecniche vengono effettuate con l’ausilio della forza delle gambe 54.
La forza muscolare aumenta in maniera significativa nei bambini e negli adolescenti con la crescita, mentre la velocità aumenta notevolmente nel
corso dell’adolescenza. I cambiamenti ormonali e
l’aumento della massa muscolare durante l’adolescenza generano un notevole aumento della forza. La velocità di sviluppo della forza è maggiore
durante l’adolescenza inoltrata 19-52. Nel corso di
tale periodo, è importante continuare a svolgere
gli esercizi di forza massimale e forza esplosiva e
gli esercizi di continuità. Il sovraccarico viene aumentato in maniera sistematica. L’intero esercizio
di forza deve essere svolto in maniera diversifica-
Settembre 2015
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ing characteristics. Strength exercises done at
these ages will make it easier to reach the desired end.32
We observed no statistically significant improvement in the right and left hand grip, leg
and back strength values in the groups before
and after exercise on intergroup comparison.
Comparison of flexibility, standing long jump,
10 x 5 m, 20 m and 30 m sprint and sit-up values
before and after exercise between the groups
showed a statistically significant difference in
flexibility, 10 x 5 m, 20 m and 30 m sprint values
in the training group versus the control group.
We observed a decrease in the flexibility values after the strength exercise. The reason for
this may be that strength exercises with high
flexibility are negatively affected by extensive
exercises and exhaustion.20 In addition, flexibility is also related to sex, age, body weight,
body fat average, and the type of sports.25 We
noted an increase in the standing high jump
value after strength training but this increase
was not statistically meaningful. The increase
in body weight may have negatively influenced
the standing high jump value. We found a small
increase in the 20 m and 30 m speed values in
both groups. In a study conducted by Pense et
al.,39 the 10x5 m values were similar to those
we observed in the training group’s 10x5 m values. All speed characteristics are related to the
dynamism displayed by nerve processes. This
dynamism reaches its maximum value during
adolescence and completes its development.27
Biomotor skills which require anaerobic
power such as speed and vertical jump are important criteria which determine the amount of
time the athletes can remain in the game. These
skills make use of high intensity and continuously repeated periods, such as sudden direction changes, dynamic kicks, efficient defense,
ball rebounds, blocking other players, stealing
the ball, and speedily counterattacking during
the game.5 Sprint performance depends largely on muscle strength.7 The sit up movement
value was 19.9±2.77 in the training group and
19.9±3.18 in the control group; these values are
substantially similar to the 20±0.53 Pense et al.’
s 39 reported.
Intergroup comparison of the flexibility,
standing long jump, 10 x 5 m, 20 m, and 30 m
sprint, and sit-up values showed no statistically
significant differences between the groups before and after exercise.
Comparison of shot, lay-up and medicine ball
throw values before and after exercise between
Vol. 68 - No. 3
ta, prendendo in considerazione le diverse fasi di
sviluppo dei bambini 19.
Poiché agevola la contrazione muscolare, la
forza è un fattore estremamente efficace nel primo movimento di spinta che aiuta a migliorare
la frequenza e la lunghezza del passo, fattori importanti in termini di velocità e nella prima parte dell’accelerazione 41. Inoltre, è importante per
determinare gli effetti di diversi esercizi di forza
sulle caratteristiche di agilità e salto. Gli esercizi di
forza effettuati in queste età renderanno più semplice raggiungere l’obiettivo desiderato 32.
Non abbiamo osservato nessun miglioramento
statisticamente significativo tra i gruppi nei valori
di forza di presa della mano destra e sinistra e di
forza della spalla e delle gambe, prima e dopo l’esercizio fisico, nel confronto intergruppo.
Il confronto dei valori di flessibilità, salto in
lungo da fermi, sprint su 10x5 m, 20 m e 30 m e
sollevamento del busto da terra prima e dopo l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza
statisticamente significativa nei valori di flessibilità
e sprint su 10x5 m, 20 m e 30 m nel gruppo di allenamento rispetto al gruppo di controllo. Dopo l’esercizio di forza, abbiamo osservato una riduzione
nei valori di flessibilità. Ciò potrebbe essere dovuto
al fatto gli esercizi di forza con elevata flessibilità
sono influenzati negativamente dagli esercizi intensi e dallo sfinimento 20. Inoltre, la flessibilità è
correlata anche a sesso, età, peso corporeo, media
di grasso corporeo e tipo di disciplina sportiva 25.
Abbiamo notato un aumento nel valori di salto
in lungo da fermi dopo l’allenamento della forza
ma tale aumento non era statisticamente significativo. L’aumento nel peso corporeo potrebbe avere
influenzato in maniera negativa il valore del salto in lungo da fermi. Abbiamo osservato un lieve
aumento nei valori di velocità sui 20 e 30 m in
entrambi i gruppi. In uno studio condotto da Pense
et al.39, i valori su 10x5 m erano simili a quelli che
abbiamo osservato nel gruppo di allenamento su
10x5 m. Tutte le caratteristiche di velocità sono associate al dinamismo mostrato dai processi nervosi.
Tale dinamismo raggiunge il picco nel corso dell’adolescenza, quando completa il suo sviluppo 27.
Le abilità biomotorie che sfruttano la potenza
anaerobica come la velocità e il salto in alto sono
criteri importanti che determinano la quantità di
tempo che gli atleti possono rimanere sul campo.
Tali abilità usano periodi ripetuti continuativamente e ad alta intensità, come improvvisi cambi di direzione, calci dinamici, difesa efficiente,
rimbalzi della palla, blocco degli altri giocatori,
appropriazione della palla e rapidi contrattacchi
durante la partita 5. La performance dello sprint
dipende in larga misura dalla forza muscolare 7.
Il valore del movimento di sollevamento del busto
da terra era di 19,9±2,77 nel gruppo di allenamento e di 19,9±3,18 nel gruppo di controllo; tali
427
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the groups showed a statistically significant difference in lay-up values of the control group
versus the training group. Intergroup comparison of the shot, lay-up and medicine ball throw
values of the groups before and after exercise
was not statistically significant.
Comparison of the glucose, cholesterol,
HDL, LDL, and triglyceride values before and
after exercise between the groups showed a
statistically significant difference in the cholesterol values in the training group versus the
control group. We observed a change in the
glucose levels of the female basketball players
after strength exercise, however, this increase
was not statistically meaningful. In a study conducted by Çakmakçi et al.9 on female athletes
who do taekwondo, an increase in glucose levels similar to our study was reported. We observed an increase in total cholesterol level in
the training group after strength exercise. On
the other hand, in the study by Çakmakçi et
al.9, as a result of evaluations performed before and after the camp period, they observed
a decrease in the total cholesterol level after the
camp period. Medium and low intensity exercises which last for a minimum of 6-7 weeks
have a lowering effect on serum total cholesterol, along with an increase in body weight
and average body fat.45 The effects of exercise
on lipid parameters may show differences, depending on the individual’s physical condition,
type, duration, and intensity of exercise, sex;
age, race, environmental conditions, and nutritional level.42
We observed an increase in the HDL level
in both groups, a decrease in LDL level in the
training group and an increase in the control
group. We also noted a decrease in the triglyceride level in the training group. On the other
hand, Çakmakçı et al.9 observed that the camp
period did not affect the triglyceride level. They
reported that the decrease in triglyceride levels
during exercise is related to the increased lipoprotein lipase in the muscle and fat tissues.12
Some studies have reported that triglyceride
levels decrease in the blood after very extreme
aerobic exercise periods, that the total cholesterol level sometimes decreases and sometimes
remains the same, HDL-C increases, and LDL-C
decreases.29-31 In addition, exercises decrease
total cholesterol and LDL-cholesterol and if not
decreased, increase HDL cholesterol and thus,
increase the HDL-LDL level.32 Intergroup comparison of the glucose, cholesterol, HDL, LDL,
and triglyceride values before and after exercise
428
valori sono sostanzialmente simili a quelli riportati da Pense et al., pari a 20±0,53 39.
Il confronto intergruppo dei valori di flessibilità,
salto in lungo da fermi, sprint su 10x5 m, 20 m e
30 m e sollevamento del busto da terra non ha mostrato differenze statisticamente significative tra i
gruppi prima e dopo l’esercizio fisico.
Il confronto dei valori di tiro, tiro da sotto canestro e lancio della palla medica prima e dopo
l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di tiro
da sotto canestro del gruppo di controllo rispetto
al gruppo di allenamento. Il confronto intergruppo
dei valori di tiro, tiro da sotto canestro e lancio della palla medica dei gruppi prima e dopo l’esercizio
fisico non era statisticamente significativo.
Il confronto dei valori di glucosio, colesterolo,
HDL, LDL e trigliceridi prima e dopo l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di colesterolo
del gruppo di allenamento rispetto al gruppo di
controllo. Abbiamo osservato un cambiamento
nei livelli di glucosio delle cestiste dopo l’esercizio
di forza; tuttavia, tale aumento non era statisticamente significativo. In uno studio condotto da
Çakmakçi et al.9 su atlete di taekwondo, è stato riportato un aumento nei livelli di glucosio simile a
quello riportato nel presente studio. Abbiamo osservato un aumento nel livello di colesterolo totale nel
gruppo di allenamento dopo l’esercizio di forza.
D’altro canto, nello studio condotto da Çakmakçi
et al.9, in seguito alle valutazioni effettuate prima
e dopo un periodo di ritiro, gli autori hanno osservato una riduzione nel livello di colesterolo totale
dopo il periodo di ritiro. Gli esercizi fisici a bassa e
media intensità che durano per un minimo di 6-7
settimane hanno un effetto di riduzione del colesterolo sierico totale, oltre che di aumento del peso
corporeo e del grasso corporeo medio 45. Gli effetti
dell’esercizio fisico sui parametri lipidici possono
mostrare delle differenze, a seconda di fattori come
la condizione fisica dell’individuo, il tipo, la durata e l’intensità dell’esercizio fisico, il sesso, l’età, le
condizioni ambientali e il livello nutrizionale 42.
Abbiamo osservato un aumento nel livello di
HDL in entrambi i gruppi, una riduzione del livello di LDL nel gruppo di allenamento e un suo aumento nel gruppo di controllo. Abbiamo osservato
anche una riduzione del livello di trigliceridi nel
gruppo di allenamento. D’altro canto, Çakmakçi et
al.9 hanno osservato che il periodo di ritiro non ha
influenzato il livello di trigliceridi. Tali autori hanno riportato che una riduzione dei livelli di trigliceridi durante l’esercizio fisico è associata all’aumento della lipoproteina lipasi nei tessuti adiposi
e muscolari 12. Alcuni studi hanno riportato che
i livelli di trigliceridi nel sangue si riducono dopo
periodi di esercizio aerobico estremamente intenso, che il livello di colesterolo totale a volte si riduce
Settembre 2015
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showed no statistically significant differences
between the groups.
Comparison of ferritine, iron-binding capacity, iron, phosphorus, calcium, potassium
and sodium values before and after exercise
between the groups showed a statistically significant difference in the iron-binding capacity
and sodium values of the training group versus the control group. Ferritine, iron and total
iron-binding capacity are serum tests that give
information about the iron reserves in the body.
We found an increase in the ferritine and ironbinding capacity levels of both groups, a decrease in the iron levels in the training group
after exercise and an increase in the iron level
in the control group. The iron level of female
athletes is generally fluctuates due to menstruation. The frequency of iron inefficiency in athletes changes between 20% and 82%.28-35 To
achieve VO2max, or to increase the oxygen supply to tissues, oxygen has to be carried to the
tissue. In this process, oxygen is attached to the
iron within the hemoglobin molecule. Iron increases the blood’s ability of to carry oxygen, in
parallel with the increase in blood hemoglobin
level. That is the reason why the level of iron in
blood is important.2
We found a statistically significant difference
in calcium values before and after exercise in
both groups; however, previous studies have
found that the increase in calcium after exercise
is small. Hazar et al.’s 23 study on field hockey
players reported no meaningful difference in
the before and after calcium values. Our study
results bear similarities with the results of Hazar
et al.’s 23 study. In Arslan et al.’s 1 study on the
hematological and biochemical parameters of
female athletes and volleyball players, the calcium levels in the athletes and volleyball players was higher than the those in the basketball
players in our study. In a study conducted by
Baltaci et al.4 on female athletes and basketball
players in the same age group, the calcium level
of the group who did sports was higher than the
groups who did not, and the calcium and phosphor levels in the athletes were similar to those
we found in our study. The study by Baltaci et
al. 4 reported that the calcium and phosphor
levels in the basketball players were higher than
those in the athletes. Therefore, basketball may
be said to significantly influence calcium and
phosphor levels.4 It is accepted that, following exercise the serum calcium concentration
increases; as the exercise level increases, the
calcium concentration also increases and this
Vol. 68 - No. 3
e a volte rimane lo stesso, che il colesterolo HDL aumenta e che il colesterolo LDL si riduce 29-31. Inoltre, l’esercizio fisico riduce il colesterolo totale e il
colesterolo LDL e, se non li riduce, aumenta il colesterolo HDL e quindi aumenta i livelli di HDL-LDL
32. Il confronto intergruppo dei valori di glucosio,
colesterolo, HDL, LDL e trigliceridi prima e dopo
l’esercizio fisico non ha mostrato nessuna differenza statisticamente significativa tra i gruppi.
Il confronto dei valori di ferritina, ferro, capacità
di legare il ferro, fosforo, calcio, potassio e sodio prima e dopo l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato
una differenza statisticamente significativa nei valori di capacità di legare il ferro e sodio nel gruppo
di allenamento rispetto al gruppo di controllo. Ferritina, ferro e capacità totale di legare il ferro sono
esami sierici che forniscono informazioni sulle riserve di ferro nell’organismo. Abbiamo osservato un
aumento nei livelli di ferritina e nella capacità di
legare il ferro in entrambi i gruppi, una riduzione
dei livelli di ferro nel gruppo di allenamento dopo
l’esercizio fisico e un aumento del livello di ferro nel
gruppo di controllo. Il livello di ferro degli atleti di
sesso femminile è generalmente fluttuante a causa
delle mestruazioni. La frequenza dell’insufficienza
di ferro negli atleti varia tra il 20% e l’82% 28-35. Per
raggiungere un VO2max o aumentare l’apporto di
ossigeno ai tessuti, l’ossigeno deve essere trasportato
ai tessuti. In tale processo, l’ossigeno si lega al ferro
nella molecola di emoglobina. Il ferro aumenta la
capacità del sangue di trasportare ossigeno, parallelamente all’aumento del livello di emoglobina nel
sangue. Questo è il motivo per cui il livello di ferro
nel sangue è importante 2.
Abbiamo osservato una differenza statisticamente significativa nei valori del calcio prima e
dopo l’esercizio fisico in entrambi i gruppi; tuttavia, precedenti studi hanno riportato che l’aumento del calcio dopo l’esercizio fisico è di lieve
entità. Hazar et al.23 nel loro studio su giocatori
di hockey su prato non hanno riportato nessuna
differenza significativa nei valori del calcio prima e dopo l’esercizio fisico. I risultati del presente
studio sono in linea con quelli di Hazar et al.23
Nello studio di Arslan et al.1 relativo ai parametri
ematologici e biochimici di atlete e pallavoliste, i
livelli di calcio nelle atlete e nelle pallavoliste erano
più elevati rispetto a quelli delle cestiste nel nostro
studio. In uno studio condotto da Baltaci et al.4 su
atlete e cestiste nello stesso gruppo di età, il livello
di calcio nel gruppo che praticava sport era più
elevato rispetto al gruppo che non praticava sport,
mentre i livelli di calcio e fosforo nelle atlete erano
simili a quelli che abbiamo riportato nel presente studio. Lo studio di Baltaci et al.4 ha riportato
che i livelli di calcio e fosforo nelle cestiste erano
più elevati rispetto a quelli delle atlete. Pertanto,
si può affermare che la pallacanestro influenza
in maniera significativa i livelli di calcio e fosforo
429
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increase is dependent on calcium mobilization
in bones.4 In addition, phosphor levels increase
in parallel with exercise and calcium and phosphor levels of people who regularly do active
sports may be higher than the levels of those
who do not do sports, although the level could
be higher in a limited manner.34 It is suggested
that, after exercises of different duration and
intensity, significant increases in the serum calcium and phosphor concentrations take place.4
We found a statistically significant increase in
the sodium level and a decrease in the potassium level in the training group. In the study
by Hazar et al.23 study on field hockey players,
the potassium value was found to decrease after exercise as well. It is suggested that this decrease in the potassium level may be caused
by the sweating out of potassium during exercise.14 Sodium and potassium electrolytes decrease during very intense and long exercises;
however, the body makes up for the 3% loss in
liquids and electrolytes with normal nutrition.14
Intergroup comparison of the groups before
and after exercise showed no statistically significant difference in the ferritine, iron-binding
capacity, iron, phosphorus, calcium, potassium,
and sodium values.
Comparison of urea creatinine, total bilirubin, direct bilirubin, alkaline phosphatase,
GGT, uric acid, and albumin values before and
after exercise between the groups showed a
statistically significant difference in the urea,
creatinine, GGT, uric acid and albumin values of the training group versus the control
group. We observed an increase in the urea
levels of both groups; however, this increase
was slightly higher in the training group. There
was a meaningful increase in the urea level and
a meaningful decrease in the uric acid level.
Urea and uric acid concentrations have a negative relationship with average body fat, and anaerobic power suggests that urea and uric acid
levels may limit performance as criteria which
determine exhaustion.10 For this reason, the increase in the average body fat and anaerobic
power levels in our study led to a decrease in
uric acid and an increase in urea level as a result of exercise intensity. In addition, as a result
of exhaustion of carbohydrate and lipid energy
sources, usage of proteins increases and urea
exceeds its normal levels in blood.11 Çakmakçi
et al.’s 9 study also showed an increase in the
urea level after exercise. This result is in parallel with the results of our study. On the other
hand, Koç et al.’s 28 study on the effects of con-
430
4. È comunemente accettato che, in seguito all’esercizio fisico, la concentrazione di calcio sierico
aumenta; con l’aumento del livello di esercizio fisico, la concentrazione di calcio aumenta di pari
passo e tale aumento dipende dalla mobilitazione
del calcio nelle ossa 4. Inoltre, i livelli di fosforo aumentano in maniera parallela all’esercizio fisico e
i livelli di calcio e fosforo delle persone che praticano regolarmente attività sportive possono essere
più elevati rispetto a quelli delle persone che non
praticano sport, sebbene la differenza possa essere
limitata 34. È stato suggerito che, dopo gli esercizi
fisici di diversa durata e intensità, si verificano significativi aumenti nelle concentrazioni di fosforo
e calcio nel siero 4.
Abbiamo osservato un aumento statisticamente
significativo del livello di sodio e una riduzione
del livello di potassio nel gruppo di allenamento.
Nello studio di Hazar et al.23 condotto su giocatori
di hockey su prato, il valore del potassio era diminuito dopo l’esercizio fisico. È stato suggerito che
tale diminuzione del livello di potassio possa essere
causata dalla secrezione sudoripara di potassio
durante l’esercizio fisico 14. Gli elettroliti di sodio
e potassio diminuiscono durante gli esercizi fisici
estremamente intensi e prolungati; tuttavia, il corpo compensa circa il 3% della perdita di liquidi ed
elettroliti con la normale nutrizione 14.
Il confronto intergruppo dei gruppi prima e
dopo l’esercizio fisico non ha mostrato nessuna
di ferritina, ferro, capacità di legare il ferro, fosforo, calcio, potassio e sodio.
Il confronto di urea, creatinina, bilirubina totale, bilirubina diretta, fosfatasi alcalina, GGT,
acido urico e albumina prima e dopo l’esercizio
fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa nei valori di urea, creatinina, GGT, acido urico e albumina del gruppo
di allenamento rispetto al gruppo di controllo. Abbiamo osservato un aumento nei livelli di urea di
entrambi i gruppi; tuttavia, tale aumento era solo
leggermente superiore nel gruppo di allenamento.
Vi è stato un aumento significativo nel livello di
urea e una riduzione significativa nel livello di
acido urico. Le concentrazioni di urea e acido urico mostrano una relazione negativa con il grasso
corporeo medio; la potenza anaerobica suggerisce
che i livelli di urea e acido urico potrebbero limitare la performance, essendo fattori che determinano l’esaurimento 10. Per tale motivo, l’aumento
dei livelli di grasso corporeo medio e della potenza
anaerobica nel nostro studio ha portato a una riduzione dell’acido urico e a un aumento nel livello di urea dovuti all’intensità dell’esercizio fisico.
Inoltre, come risultato dell’esaurimento delle fonti
energetiche dei carboidrati e dei lipidi, l’uso delle
proteine aumenta e l’urea supera i suoi normali
livelli nel sangue 11. Anche lo studio di Çakmakçi
Settembre 2015
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tinuous and interval exercise programs on urea
and creatine levels reported no meaningful difference in urea and creatine levels before and
after exercise and concluded that the sweating
out of urea during exercise and urinary urea
excretion after exercise causes this difference
in the urea level to be not meaningful.24 Urea,
which is an indicator of protein metabolism,
increases after long and intense exercises. It is
accepted as an indicator of metabolic exhaustion.22
We observed a meaningful increase in the
creatine level in the training group. It may be
suggested that the cause of this increase results
from a speedy recovery of creatine reserves
which are spent during exercise. In Çevik et
al.’s 11 study, the creatine level after exercise remained stable as well. Serum creatine increases
after intense exercise.
We found no meaningful increase in the alkaline phosphatase levels in the training group
after strength exercise. This result is in parallel with Çevik et al.’s 11 study. This parallelism
is considered to be related to the fact that the
exercises in the exercise programs have no effects which increase cell membrane permeability and cause stress on cells.14
We observed a meaningful increase in the
GGT levels in both groups. Ayça et al.’s 3 study
on the effects of exercise on GGT levels in female rhythmic gymnasts in the 7-10 age group
reported an increase in GGT levels after exercise. This finding is consistent with the results
of our study.
Arslan et al.’s 2 study on the hematological
and biochemical parameters of female athletes
and volleyball players reported higher albumin
levels than we found. This discrepancy may be
due to the differences in the study population
age and type of sports. However, we observed
an increase in the albumin level after exercise.
Plasma protein is known to be affected by exercise and especially the albumin levels are
known to increase in those who do exercises.2
Baltaci et al.’s 4 study on athletes and basketball
players reported higher albumin levels in the
basketball players than in the athletes. The albumin levels in the subjects of our study were
lower than those Baltaci et al. 4 reported in the
basketball players. This is related to the performances of the athletes.
Intergroup comparison of the urea, creatinine, total bilirubin, direct bilirubin, alkaline
phosphatase, GGT, uric acid, and albumin values before and after exercise showed no statisti-
Vol. 68 - No. 3
et al.9 ha mostrato un aumento del livello di urea
dopo l’esercizio fisico. Tale risultato è in linea
con i risultati del presente studio. D’altro canto,
lo studio di Koç et al.28 sugli effetti di programmi
di esercizio fisico continuo e a intervalli sui livelli di urea e creatina non ha riportato differenze
significative nei livelli di urea e creatina prima e
dopo l’esercizio fisico e ha concluso che la secrezione sudoripara di urea durante l’esercizio fisico
e l’escrezione urinaria di urea dopo l’esercizio fisico fanno sì che tale differenza nel livello di urea
non sia significativa 24. L’urea, un indicatore del
metabolismo proteico, aumenta dopo esercizi fisici
intensi e prolungati. È comunemente riconosciuta
quale indicatore dell’esaurimento metabolico 22.
Abbiamo osservato un aumento significativo
nel livello di creatina del gruppo di allenamento.
Si può ipotizzare che la causa di tale aumento derivi da un rapido recupero delle riserve di creatina usate nel corso dell’esercizio fisico. Nello studio condotto da Çevik et al.11, il livello di creatina
dopo l’esercizio fisico è rimasto stabile. La creatina
sierica aumenta dopo l’esercizio fisico intenso.
Non abbiamo osservato nessun aumento statisticamente significativo nei livelli di fosfatasi alcalina nel gruppo di allenamento dopo l’esercizio di
forza. Tale risultato è in linea con lo studio condotto da Çevik et al.11 Questo parallelismo è riconducibile al fatto che gli esercizi svolti nei programmi
di esercizio fisico non aumentano la permeabilità
della membrana né causano stress per le cellule 14.
Abbiamo osservato un aumento significativo
dei livelli di GGT in entrambi i gruppi. Lo studio
condotto da Ayça et al.3 relativo agli effetti dell’esercizio fisico sui livelli di GGT in ginnaste ritmiche di 7-10 anni di età ha riportato un aumento
dei livelli di GGT dopo l’esercizio fisico. Tale risultato è in linea con i risultati del presente studio.
Lo studio di Arslan et al.2 sui parametri ematologici e biochimici di atlete e di pallavoliste ha
riportato livelli di albumina superiori rispetto a
quelli riportati nel presente studio. Tale differenza
potrebbe essere dovuta alle differenze di età e tipo
di sport della popolazione dello studio. Tuttavia,
abbiamo osservato un aumento nel livello di albumina dopo l’esercizio fisico. È noto che la proteina
plasmatica è influenzata dall’esercizio fisico ed è
noto in particolar modo che i livelli di albumina
aumentano nelle persone che praticano sport 2.
Lo studio di Baltaci et al.4 condotto su atleti e su
cestisti ha riportato livelli di albumina superiori
nei cestisti rispetto agli atleti. I livelli di albumina
nei soggetti del presente studio erano più bassi di
quelli riportati da Baltaci et al.4 nei cestisti. Ciò è
riconducibile alle performance degli atleti.
Il confronto intergruppo dei valori di urea, creatinina, bilirubina totale, bilirubina diretta, fosfatasi alcalina, GGT, acido urico e albumina prima
e dopo l’esercizio fisico non ha mostrato nessuna
431
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cally significant differences between the groups.
Comparison of AST, ALT, LDH and CK values
before and after exercise between the groups
showed a statistically significant difference in
LDH and CK values in the training group versus
the control group. We noted that the CK and
LDH enzyme levels decreased in the training
group but increased in the control group. Okan
et al.’s 34 study on football players in the same
age groups showed a meaningful decrease in
the CK values after the sprint exercise, which
they continued for 8 weeks. Handziski et al.’s
21 study, which compared the changes in the
CK levels of professional football players before
and after a preparation period and at the end of
the half season, showed that the increase in the
CK level before and after workout was lower
compared to before and after preparation period and that there was a meaningful decrease
in the CK level at the end of the half season.
Wozniak et al.’s 53 study showed a meaningful
decrease in the last days of camp in the CK
level in boxers before and after a 13-day camp.
Koga et al.’ s 29 study conducted on male judoists (average age 18±0.2 years) showed a
meaningful decrease in the CK level before and
after the interval exercise program which they
continued for 3 months after a intense 3-month
exercise period.
The plasma CK level, which is an indicator of
muscle damage, increases during muscle damage. An increase in CK l in the plasma is an
indicator of muscle damage. Along with CK,
LDH is another important enzyme in muscle
energy metabolism.46 Practice does not prevent
against muscle damage.14 It has been observed
that exercise-induced high serum CK levels decrease after exercise. These positive indicators
may be evaluated as the muscles’ adaptation to
exercise and a sign of the athletes’ physical fitness level.7-21
We found no meaningful difference in the
AST and ALT values in the training group after strength exercise. Çevik et al.’s 11study on
the effects of certain enzymes on performance
before and after exercise in aerobic exercise
programs reported no meaningful difference in
AST and ALT enzymes. Çevik et al.’s 11 study
supports the results of our study. On the other
hand, Çakmakçi et al.’s 9 study found an increase in the AST and ALT levels in the subjects.
In our study, intergroup comparison showed no
statistically significant difference in AST, ALT,
LDH and CK values before and after exercise
between the groups.
432
differenza statisticamente significativa tra i gruppi. Il confronto dei valori di AST, ALT, LDH e CK
prima e dopo l’esercizio fisico tra i gruppi ha mostrato una differenza statisticamente significativa
nei valori di LDH e CK nel gruppo di allenamento rispetto al gruppo di controllo. Abbiamo notato
che i livelli degli enzimi CK e LDH sono diminuiti
nel gruppo di allenamento mentre sono aumentati
nel gruppo di controllo. Lo studio di Okan et al.34
condotto su calciatori nello stesso gruppo di età ha
mostrato una riduzione significativa nei valori di
CK dopo l’esercizio di sprint, che hanno proseguito per 8 settimane. Lo studio di Handiski et al.21
ha confrontato i cambiamenti nei livelli di CK dei
calciatori professionisti prima e dopo un periodo
preparatorio e al termine di metà stagione; gli autori hanno mostrato che l’aumento del livello di
CK prima e dopo l’allenamento era più basso rispetto a prima e dopo il periodo preparatorio e che
vi era una riduzione significativa nel livello di CK
al termine di metà stagione. Lo studio condotto da
Wozniak et al.53 ha mostrato una riduzione significativa durante gli ultimi giorni di ritiro nel livello di CK nei pugili, prima e dopo un ritiro di 13
giorni. Lo studio di Koga et al.29 condotto su judoisti di sesso maschile (età media: 18±0,2 anni) ha
mostrato una riduzione significativa nel livello di
CK prima e dopo il programma di esercizio fisico a
intervalli che hanno proseguito per 3 mesi dopo un
periodo di esercizio fisico intenso di 3 mesi.
Il livello di CK nel plasma, un indicatore del
danneggiamento muscolare, aumenta nel corso
del danneggiamento muscolare. Un aumento del
livello di CK nel plasma è un indicatore di danneggiamento muscolare. Assieme al CK, anche l’LDH
è un altro importante enzima nel metabolismo
energetico muscolare 46. La pratica non protegge
dai danneggiamenti muscolari 14. È stato osservato
che gli elevati livelli sierici di CK indotti dall’esercizio fisico diminuiscono dopo l’esercizio fisico. Tali
indicatori positivi potrebbero essere valutati come
adattamento dei muscoli all’esercizio fisico e come
un segno del livello di forma fisica degli atleti 7-21.
Non abbiamo osservato nessuna differenza significativa nei valori di AST e ALT nel gruppo di
allenamento dopo l’esercizio di forza. Lo studio
condotto da Çevik et al.11 relativo agli effetti di
alcuni enzimi sulla performance, prima e dopo
l’esercizio fisico in programmi di esercizio aerobico, non ha riportato nessuna differenza statisticamente significativa negli enzimi AST e ALT.
Lo studio condotto da Çevik et al.11 conferma i
risultati del presente studio. D’altro canto, lo studio condotto da Çakmakçi et al.9 ha riportato un
aumento nei livelli di AST e ALT dei soggetti. Nel
presente studio, il confronto intergruppo non ha
mostrato nessuna differenza statisticamente significativa nei valori di AST, ALT, LDH e CK prima e
dopo l’esercizio fisico tra i gruppi.
Settembre 2015
MUSCLE DAMAGE
AKSEN CENGIZHAN
Conclusions
Conclusioni
In conclusion, we found that an explosive
strength exercise program is highly effective for
the development of leg, back and claw strength,
contributes to motor skills such as agility, speed
and continuity in speed, and has a beneficial
effect on certain blood parameters, including
iron-binding capacity, sodium, urea, creatine,
uric acid, and albumin. Furthermore, our results
show that exercises and strength development
lower CK and LDH level, two enzymes which
play a role in skeleton muscle damage. Finally,
strength exercises improve muscle tolerance to
damage.
Per concludere, abbiamo osservato che un programma di esercizio di forza esplosiva è estremamente efficace per lo sviluppo della forza di gambe, spalle e presa delle mani, migliora le abilità
motorie come agilità, velocità e continuità nella
velocità e ha un effetto positivo su alcuni parametri ematici, tra cui capacità di legare il ferro,
sodio, urea, creatina, acido urico e albumina.
Inoltre, i nostri risultati mostrano che gli esercizi
fisici e lo sviluppo della forza abbassano il livello
di CK e LDH, due enzimi che contribuiscono al
danneggiamento dei muscoli scheletrici. Infine, gli
esercizi di forza hanno migliorato la tolleranza
muscolare al danneggiamento.
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Received on September 24, 2013. - Accepted for publication on November 12, 2014.
Corresponding author: P. Aksen Cengizhan, Kırıkkale University, Faculty of Sports Sciences, 71800 Yahşihan, Kırıkkale,
Turkey. E-mail: [email protected]
434
Settembre 2015

Medical area
Area medica
MED SPORT 2015;68:435-46
Telemetric monitoring of the effects
of physical activity on school-age
overweight/obese students: a pilot study
Monitoraggio telematico degli effetti
dell’attività fisica su studenti in età scolare
in sovrappeso/obesi: uno studio pilota
Z. LAZAREVIC, F. FAGNANI, L. GRASSO, F. PIGOZZI,P. BORRIONE
Unit of Internal Medicine, Department of Movement
Human and Health Sciences, “Foro Italico” University of Rome, Rome, Italy
SUMMARY
Aim. Poor eating habit and a widespread sedentary lifestyle, leaded to a significant increase of childhood obesity in
the world. The purpose of the present pilot study was to evaluate the applicability of the telemetric monitoring of
medical parameters for planning a structured program of physical activity tailored to the school overweight/obese
students.
Methods. Fifty-two students of both sexes (age: 15.34±0.58) were enrolled. They were divided into two groups. Group
A, consisting of 26 students, underwent a specific program of physical activity designed by specialists in physical
activity addressed to special populations and adjusted for the level of training of children. Group B, consisting of 26
students engaged in ordinary school activities, served as control group. Specific physical parameters were collected in
both groups, and values were sent real time via telemetry to the research center by the teacher of physical education
during the course of the lesson.
Results. A regular physical growth was pointed out in both groups, weight decreased more significantly in the study
group, as well as mean arterial pressure and heart rate when compared to the control group. Additionally, the study
group showed a lower incidence of respiratory diseases.
Conclusion. The results confirmed the importance of physical activity for the prevention of obesity in youth, and the
advantages of the use of real time telemetric data not only for prophylaxis and therapy, but also when cost effective
and time savings issues are concerned.
Key words: Obesity - Physical activity - Prevention and control - Telemetry
RIASSUNTO
Obiettivo. Cattive abitudini alimentari ed un diffuso stile di vita sedentario hanno portato ad un significativo aumento
dell’obesità infantile in tutto il mondo. Lo scopo del presente studio pilota è stato quello di valutare l’applicabilità del
monitoraggio telemetrico di alcuni parametri fisiologici per la pianificazione di un programma strutturato di attività
fisica per la prevenzione del sovrappeso in soggetti in età scolare.
Metodi. Sono stati reclutati 52 studenti di entrambi i sessi (età:15,34±0,58). I soggetti reclutati sono stati divisi in
due gruppi. Il Gruppo A, composto da 26 studenti, ha svolto un programma specifico di attività fisica progettata da
specialisti in attività fisica rivolta alle popolazioni speciali e adattato per il livello di allenamento dei soggetti. Il Gruppo
B, composto da 26 studenti impegnati nelle ordinarie attività scolastiche, è servito come gruppo di controllo. I parametri fisiologici raccolti in entrambi i gruppi sono stati inviati in tempo reale tramite telemetria al centro di ricerca dal
docente di educazione fisica nel corso della lezione curriculare.
Risultati. Una crescita fisica normale è stata riscontrata in entrambi i gruppi, è stato riscontrato un calo ponderale
più significativo nel gruppo di studio, così come la pressione arteriosa media e la frequenza cardiaca sono risultati
più bassi rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, il gruppo di studio ha evidenziato una minore incidenza di patologie
respiratorie.
Conclusioni. I risultati hanno confermato l’importanza dell’attività fisica per la prevenzione dell’obesità nei giovani,
e l’utilità della telemetria ai fini di profilassi e trattamento dell’obesità anche sotto il profilo di contenimento dei costi.
Parole chiave: Obesità - Attività fisica - Prevenzione e controllo - Telemetria.
Vol. 68 - No. 3
435
LAZAREVIC
N
Telemetric monitoring of the effects of physical activity on school-age
owadays, childhood obesity is considered
a global epidemic and represents a public health problem.1, 2 Physical activity and diet
are two of the main modifiable risk factors for
prevention and control of obesity.3 Longitudinal studies in school-age children showed that
the risk of overweight gradually decreases with
the increase of physical activity, and that physical activity significantly reduces the risk of diabetes as well as cardiovascular and hormonal
disorders.4-6 However, most of the data regarding physical activity addressed to school-age in
overweight/obese children is based on shortterm cross-sectional studies and longitudinal
studies in small population samples, so that
further studies on a wider sample are needed.7
School represents a recommended place for
the application of strategies for prevention and
treatment of overweight and obesity. Children
spend in school most of their time, and they
could have the opportunity to learn from teachers the principles of a correct lifestyle following a specific combined program of diet and
physical activity, and to obtain stable results. It
is therefore essential that schools make themselves promoters and actively participants in
programs on the importance of changing lifestyle, including the introduction of physical activity in the curricula as a key element.8-12
However, in Italy public schools are lacking
in hours devoted to physical activity, which are
not enough, and in gyms and suitable structures
for a basic physical activity for all, therefore,
planning hours devoted to a specific training
for obese children could be very difficult. The
training program for the prevention/treatment
of overweight/obesity in children have often
been designed empirically so far, because of
the lack of specific expertise of physical education teachers. The positive role that physical
activity plays in the prevention and treatment of
many pathologies is worldwide accepted, but
the administration of physical activity programs
for school-age children should be developed
by specialists with specific expertise in physical
activity in childhood affected by obesity. The effectiveness of these special programs should be
monitored in real time so that to limit costs and
maximize the benefits.13-15 We believe that the
exchange of information between the school
physical education teacher and the physicians
should be direct and provided in real time
while the program of physical education is carrying out, in order to evaluate the physiological
parameters of these special subjects, like heart
436
O
ggi, l’obesità infantile è un fenomeno diffuso a
livello globale e costituisce un problema di salute pubblica 1, 2. L’attività fisica e l’alimentazione
rappresentano due dei principali fattori di rischio
modificabili da considerare ai fini della prevenzione e del controllo dell’obesità 3. Studi longitudinali
sui bambini in età scolare hanno dimostrato che
il rischio di sovrappeso diminuisce gradualmente
con l’aumento dell’attività fisica e che l’attività fisica riduce in maniera significativa il rischio di diabete oltre che di malattie cardiovascolari e disturbi
ormonali 4-6. Tuttavia, la maggior parte dei dati
sull’attività fisica specifica per i bambini in sovrappeso e/o obesi si basa su studi trasversali di breve
durata o su studi longitudinali su piccoli campioni
di popolazione; ne consegue pertanto la necessità
di condurre ulteriori studi su campioni più ampi 7.
La scuola rappresenta un luogo indicato per la
messa in atto di strategie per la prevenzione e il
trattamento del sovrappeso e dell’obesità. I bambini trascorrono gran parte del loro tempo a scuola,
dove avrebbero l’opportunità di apprendere dagli
insegnanti i principi di un corretto stile di vita attraverso un programma specifico di alimentazione e attività fisica, e di ottenere risultati stabili nel
tempo. Pertanto, è essenziale che le scuole si facciano promotrici e partecipanti attive di programmi
d’informazione sull’importanza di un corretto stile
di vita e che introducano l’attività motoria come
materia fondamentale nei curricula scolastici 8-12.
Sfortunatamente, in Italia le scuole pubbliche
sono carenti di ore dedicate all’attività motoria e
di palestre o strutture adeguate ad un attività fisica
di base per tutti i bambini. Appare pertanto difficile una eventuale pianificazione di ore destinate ad
un allenamento specifico per i bambini affetti da
obesità. Sino ad oggi, i programmi di attività fisica
per la prevenzione e il trattamento del sovrappeso
e dell’obesità infantile sono stati spesso strutturati in maniera empirica a causa della carenza di
competenze specifiche negli insegnanti di educazione fisica. L’importanza del ruolo che l’attività
fisica riveste nella prevenzione e nel trattamento
di molte patologie è ormai riconosciuta in tutto il
mondo. Altrettanto rilevante è tuttavia la gestione
dei programmi di attività motoria per i bambini in
età scolare la quale, a nostro parere, dovrebbe essere affidata a personale specializzato in possesso di
competenze specifiche inerenti all’attività fisica per
bambini affetti da obesità. L’efficacia ed efficienza
di tali programmi speciali dovrebbero inoltre essere
monitorate in tempo reale al fine di limitarne i costi
e massimizzarne i benefici 13-15. Riteniamo che lo
scambio di informazioni fra l’insegnante di educazione fisica ed il medico dovrebbe essere diretto e
avvenire in tempo reale durante lo svolgimento del
Settembre 2015
Telemetric monitoring of the effects of physical activity on school-ageLAZAREVIC
rate and blood pressure. The use of information
and communication technology could be a key
step to implement prevention strategies on a
large scale with a high level of quality and at
affordable cost. In the age of information and
communication technology (ICT), the use of
information technology and telecommunications, allows to break down geographic barriers, being an important tool for the management of public health. Information technology
and telecommunication could, indeed be used
for the exchange of correct information for the
prevention of high-risk condition for future diseases.16-22 In this context, information systems
and communication technology were used as
a valuable tool for implementing the exchange
of information between specialists in exercise,
physiologists and physicians and school staff
involved in physical activity programmes administration. The main objective of the present
study was to evaluate the applicability of the
telemetric monitoring of medical parameters
using software already available on the market
for planning a structured program of physical
activity tailored to the school overweight/obese
students.
The secondary aim was to evaluate a valuable method in which the anthropometrical and
physiological data were collected by the school
physical education teacher, directly during the
physical education lesson, and sent in real time
to the reference centre.
The application of this pilot study could permit to develop effective and cost effective organizational models, increasing the efficiency
of the “prevention system”. The remote monitoring of physiological parameters using information technology could offer possible alternative models to the classical direct interaction
between the involved subjects and operators.
It is reasonable to expect at the end a major
awareness of schools, teachers and parents on
the prevention of overweight/obesity through
physical activity and to have a stronger adherence to dietary prescriptions together with
physical activity.
programma di educazione fisica, così che sia possibile valutare i parametri fisiologici dei soggetti, come
la frequenza cardiaca e la pressione arteriosa. L’impiego delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione potrebbe costituire un passaggio fondamentale nell’implementazione delle strategie di
prevenzione su larga scala, determinando un alto
livello di qualità e un costo contenuto. Nell’era delle
tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT), l’impiego delle tecnologie dell’informazione e delle telecomunicazioni consente di abbattere
le barriere geografiche, divenendo uno strumento
importante per la gestione della salute pubblica. Le
tecnologie dell’informazione e le telecomunicazioni
potrebbero difatti essere utilizzate per la trasmissione delle informazioni corrette ai fini della prevenzione di condizioni ad alto rischio per malattie
future 16-22. In tale contesto, i sistemi informatici e le
tecnologie della comunicazione sono stati impiegati
come validi strumenti per implementare lo scambio
di informazioni fra specialisti di attività fisica, fisiologi, medici e membri del personale scolastico coinvolti nella gestione dei programmi di attività fisica.
Obiettivo principale del presente studio è stato quello
di valutare l’applicabilità del monitoraggio telemetrico dei parametri medici con l’impiego di un software già disponibile sul mercato allo scopo di pianificare un programma strutturato di attività fisica
su misura per gli studenti in sovrappeso e/o obesi.
Uno scopo secondario è stato quello di valutare la validità del metodo di monitoraggio, con il
quale i dati antropometrici e fisiologici venivano
raccolti dall’insegnante di educazione fisica durante la lezione e inviati in tempo reale al centro
di riferimento.
L’applicazione del presente studio pilota potrebbe consentire di sviluppare modelli organizzativi
efficaci anche in termini di costo, aumentando
l’efficienza del “sistema di prevenzione”. Il monitoraggio remoto dei parametri fisiologici tramite
l’uso delle tecnologie informatiche potrebbe fornire
modelli alternativi alla consueta interazione diretta tra i soggetti e gli operatori coinvolti.
In seguito a tutto ciò, è ragionevole aspettarsi
una maggiore sensibilità da parte delle scuole,
degli insegnanti e dei genitori verso la prevenzione del sovrappeso e dell’obesità infantile, oltre che
una maggiore osservanza delle prescrizioni alimentari e di attività fisica.
Preparation phase
Materiali e metodi
The “Pacinotti-Archimede” school, specialized
in sports, and located in Rome was chosen for
the subjects recruitment. The staff was trained
for the project. It was collected all material and
Vol. 68 - No. 3
Fase di preparazione
La scuola “Pacinotti-Archimede” di Roma, istituto a indirizzo sportivo, è stata scelta per il reclu-
437
LAZAREVIC
devices necessary for the collection of the required data. “Foro Italico” University of Rome
was the operational research center where a
computer station with the information platform
for data collection and a database dedicated to
the data received electronically was set up.
Operative phase
The recruitment of the population was carried
out from the selected school. Fifty-two students
of both sexes (age: 15.34±0.58) were recruited,
belonging to two different classes of 26 children
each. They were divided into two groups. Group
A, including 26 students, underwent a specific
programme of physical activity designed by specialists in physical activity for overweight/obese
population and modulated according to the level of the children’s training. Group A, the experimental group, was further subdivided into three
other groups: trained, moderately trained, sedentary. Group B, including 26 students engaged
in ordinary school activity, did not receive any
specific program of physical activity and served
as control group. Preliminary informative meetings were planned with the staff responsible of
the project and the school teachers, administrative staff and parents of the students in order to
underline the importance of following a structured program of physical activity and to show
the operational procedures. All participants volunteered the study, after detailed explanation
of the procedures. For children under 18 years
parents’ consent was required.
Experimental design
A survey was drawn up by the physical education teacher for each subject at the beginning
of the study, and then after 4 months and 8
months. For both groups specific anthropometric parameters were assessed at the beginning
of a regular physical education lesson, while
physiological parameters like heart rate, blood
pressure, oxygen saturation were collected during the execution of the exercises.
Each subject in turn used an experimental latex corset to be worn bear-chested with all the
six electrodes for ECG monitoring (Nasiff-cardioCard PC Based Resting ECG System). This procedure was planned to help the teacher not to
make mistakes in positioning the six electrodes.
The teacher was asked to take also the values of
blood pressure and oxygen saturation with the
oximeter (Tensoval Duo Control; Minolta Pul-
438
tamento dei soggetti. Il personale è stato opportunamente istruito per il progetto; inoltre, sono stati
forniti tutti i materiali e i dispositivi necessari per
la raccolta dei dati. L’Università “Foro Italico” di
Roma è stata il centro di ricerca operativa, dove
sono state installate apparecchiature informatiche
con una piattaforma informatica per la raccolta
dei dati e un database per la gestione dei dati ricevuti elettronicamente.
Fase operativa
Il reclutamento della popolazione è stato effettuato selezionando 52 studenti di entrambi i sessi
(età: 15,34±0,58) appartenenti a due classi di 26
bambini ciascuna. I soggetti sono stati suddivisi in
due gruppi. Il Gruppo A, composto da 26 studenti,
è stato sottoposto ad un programma specifico studiato da specialisti di attività fisica per soggetti in
sovrappeso e/o obesi e modulato a seconda del livello di esercizio fisico dei bambini. Il Gruppo A,
che costituisce il gruppo sperimentale, è stato a sua
volta suddiviso in tre gruppi: soggetti regolarmente allenati, moderatamente allenati, sedentari. Il
Gruppo B, composto da 26 studenti impegnati nelle
consuete attività scolastiche, non ha preso parte ad
alcun programma specifico ed ha svolto la funzione di gruppo di controllo. Incontri informativi preliminari sono stati svolti con il personale responsabile del progetto, gli insegnanti della scuola, il
personale amministrativo e i genitori degli studenti
allo scopo di porre l’accento sull’importanza di seguire un programma strutturato di attività fisica,
e al fine di mostrarne le procedure operative. Tutti
i partecipanti si sono offerti volontari per partecipare allo studio dopo una dettagliata spiegazione
delle procedure. Per i bambini di età inferiore ai
18 anni è stato richiesto il consenso dei genitori.
Disegno sperimentale
Un questionario relativo a ciascun soggetto è
stato compilato dall’insegnante di educazione fisica all’inizio dello studio e successivamente dopo
4 e 8 mesi. Per entrambi i gruppi sono stati misurati specifici parametri antropometrici all’inizio
di una ordinaria lezione di educazione fisica;
parametri fisiologici come la frequenza cardiaca,
la pressione arteriosa, la saturazione dell’ossigeno
sono stati raccolti durante l’esecuzione degli esercizi.
Tutti i soggetti hanno indossato, a turno, un
corsetto sperimentale in lattice applicato al torace che contiene i sei elettrodi per il monitoraggio
ECG (Nasiff-cardioCard PC Based Resting ECG
System). Tale procedura è stata ideata allo sco-
Settembre 2015
sox-300) provided by the physicians. The ECG
monitoring was carried out with a specific software available on the market while the subject
was executing the exercises. Then, the teacher
sent immediately all data to the research center
at the University “Foro Italico”, by email. At the
center, data were stored in a database expressly
created for an immediate exchange of information and feed-back with the teacher.
All data were strictly treated in compliance
with current legislation on the processing of
sensitive data, exclusively by the operators
involved in the project and exclusively for research purposes.
The program of physical activity lasted nine
months.
Physical activity program for the experimental
group
The physical activity program was administered in the second phase of the project for
nine months, in three sessions of three months
each.
The experimental group was divided into
three subgroups, depending on their training level, and hours devoted to physical activity and sport in their free time: group A (untrained); group B (moderately trained); group C
(trained). The three groups performed three different exercises for about 50 minutes and each
training session (using either the muscle-room,
the dining rings and outdoor courts) was structured as follows: initial phase of 5-10’ - warming-up; middle phase of 30 ‘- muscle conditioning; final phase of 5-10 ‘ of- cooling-down.
group
A (untrained)
Warming-up (5’-10’).—Stretching and aerobic exercises were administered. An heart rate
monitor was set up and more specific exercises
were performed like walking in various directions, run, skip, jump, flexibility exercises of
the trunk and upper and lower limbs, or use
of small exercise equipment (skittles, cones,
hoops, ropes, ball) and large tools (beam, back,
baskets) or various kind of games.
Muscular conditioning (30’).—The choice of
exercises was different for each training session.
They were proposed natural load exercises and
exercises using weights, as follows: two series
of 6 exercises or 3 sets of 4 exercises with a
recovery time of 1 minute between each exer-
Vol. 68 - No. 3
po di prevenire errori nel posizionamento dei sei
elettrodi. Inoltre, è stato chiesto all’insegnante di
misurare i valori della pressione arteriosa e della
saturazione dell’ossigeno con un ossimetro (Tensoval Duo Control; Minolta Pulsox-300) fornito
dai medici. Il monitoraggio ECG è stato effettuato,
con l’aiuto di un software specifico disponibile sul
mercato, durante l’esecuzione degli esercizi. Dopo
di ciò, l’insegnante ha inviato immediatamente
tutti i dati via e-mail al centro di ricerca operativa
dell’Università “Foro Italico”. Qui, i dati sono stati immagazzinati in un database appositamente
creato così da consentire un immediato scambio
di informazioni e un feedback con l’insegnante.
Tutti i dati sono stati trattati in stretta conformità alla legislazione vigente in materia di trattamento dei dati sensibili, unicamente dagli operatori coinvolti nel progetto ed esclusivamente per
gli scopi della ricerca scientifica. Il programma di
attività fisica ha avuto una durata di nove mesi.
Programma di attività fisica per il gruppo sperimentale
Il programma di attività fisica è stato somministrato nella seconda fase del progetto per una durata di nove mesi, in tre sessioni della durata di tre
mesi ciascuna.
Il gruppo sperimentale è stato diviso in tre sottogruppi a seconda del livello di preparazione atletica e di ore dedicate all’attività fisica e allo sport
durante il tempo libero. I sottogruppi sono così
classificati: gruppo A (soggetti sedentari); gruppo B
(soggetti moderatamente allenati); gruppo C (soggetti regolarmente allenati). I tre gruppi hanno eseguito tre diversi esercizi per circa 50 minuti; ciascuna sessione di allenamento (che comprendeva
l’uso della sala attrezzi, degli anelli e dei campi di
gioco all’aperto) era così strutturata: fase iniziale
di riscaldamento di durata 5-10’; fase intermedia
di condizionamento muscolare, di durata di 30’;
fase finale di defaticamento, di durata 5-10’.
Gruppo A (soggetti
sedentari)
Riscaldamento (5-10’). — Somministrati esercizi
aerobici e di stretching. Dopo l’applicazione di un
cardiofrequenzimetro, sono stati eseguiti esercizi
più specifici: camminata in varie direzioni, corsa,
saltelli, salto, esercizi di flessibilità del tronco, degli
arti superiori e degli arti inferiori, oppure esercizi
con piccoli attrezzi (birilli, coni, cerchi, funi, palla) e con strumenti più grandi (bastoni, spalliera,
canestri) o giochi di vario tipo.
Condizionamento muscolare (30’). — La scelta
degli esercizi è stata differente per ciascuna ses-
439
LAZAREVIC
cise. After having evaluated the right sustainable weight, the subjects were asked to maintain
constant the muscular effort and to reach the
maximum range of motion. The training load
(natural or with weights) was maintained until the boy completed 12 controlled repetitions,
then it might increase the weight by 5% (example with increase of 1 or 2 kg/weight). The
training involved all the major muscle groups
(quadriceps muscle, hamstrings, buttocks,
pectoralis major, latissimus dorsideltoids, upper trapezius, abdominals, biceps and triceps).
Control of breathing during the movement was
taken into consideration, remembering to exhale (to release air from the mouth) during the
execution of the movement and inhale (to take
air from the nose) during the return phase of
the movement.
Examples of exercises at natural load for group A
Starting position: standing, legs slightly apart
(shoulder width, toes slightly turned outward
and arms at your sides. Movement: bending
of both legs (up to an angle of 90 °- thigh)
and raising of arms forward , keeping the back
straight by contracting the buttocks and thighs,
back to the initial position. Starting position:
standing, legs slightly apart and hands on hips
movement: bending of the right leg forward
while keeping the right knee and torso perpendicular to the ground, raising the right leg and
return to the starting position and repeat with
the left leg.
Examples of exercises with weights of 1 Kg for
group A
Starting position: standing, legs slightly apart
and bent, upper body leaning slightly forward
and arms aside who hold a dumbbell, palms in.
Movement: raising of both arms slightly flexed
out up to shoulder, back to the starting position. Starting position: standing, legs slightly
apart and bent, upper body leaning slightly
forward and armsat your sides who hold a
dumbell, palms in. Movement: raise your arms
slightly flexed forward up to shoulder, back to
the starting position.
Cool-down (5’-10’)
They were presented postural exercises for
muscle stretching and breathing to bring the
boys to a state of relax.
440
sione di allenamento. Sono stati proposti esercizi
a carico naturale ed esercizi con pesi, strutturati
come segue: due serie di 6 esercizi o 3 serie di 4
esercizi con un tempo di recupero di un minuto fra un esercizio e l’altro. Dopo aver calcolato
il corretto peso sostenibile, a ogni soggetto è stato
chiesto di mantenere costante lo sforzo muscolare
e raggiungere la massima ampiezza di movimento. Il carico d’allenamento, naturale o con pesi, è
stato mantenuto dal soggetto fino al completamento di 12 ripetizioni controllate; successivamente
poteva aumentare il carico del 5% (ad esempio
incrementandolo di 1 o 2 kg/peso). L’allenamento ha coinvolto tutti i gruppi muscolari maggiori
(quadricipiti, muscoli ischiocrurali, natiche, muscolo pettorale maggiore, muscolo grande dorsale,
deltoidi, trapezio superiore, addominali, bicipiti
e tricipiti). Particolare attenzione è stata posta al
controllo della respirazione durante il movimento,
ricordando al soggetto di espirare (rilasciare aria
dalla bocca) durante l’esecuzione del movimento ed inspirare (prendere l’aria attraverso il naso)
durante la fase di ritorno del movimento.
Esempi di esercizi a carico naturale per il gruppo A
Posizione iniziale: in piedi, gambe leggermente
divaricate (stessa larghezza delle spalle), punte dei
piedi leggermente verso l’esterno, braccia lungo i
fianchi. Movimento: flettere leggermente le gambe
(fino a formare un angolo di 90° con le cosce) e sollevare le braccia in avanti mantenendo la schiena
dritta e contraendo i muscoli delle natiche e delle
cosce, quindi ritornare nella posizione iniziale.
Posizione iniziale: in piedi, gambe leggermente divaricate e mani sui fianchi. Movimento: piegare la
gamba destra in avanti mantenendo il ginocchio
destro e il tronco perpendicolari al pavimento, sollevare la gamba destra e ritornare nella posizione
iniziale. Ripetere l’esercizio con la gamba sinistra.
Esempi di esercizi con pesi da 1 kg per il gruppo A
Posizione iniziale: in piedi, gambe leggermente divaricate e piegate, parte superiore del corpo
protesa leggermente in avanti, braccia di fianco,
mani che afferrano due manubri con la presa
verso l’interno. Movimento: sollevare entrambe le
braccia leggermente flesse fino alle spalle, quindi
ritornare alla posizione iniziale. Posizione iniziale: in piedi, gambe leggermente divaricate e piegate, parte superiore del corpo protesa leggermente
in avanti, braccia lungo i fianchi, mani che afferrano due manubri con la presa verso l’interno.
Movimento: sollevare entrambe le braccia leggermente flesse fino alle spalle, quindi ritornare alla
posizione iniziale.
Settembre 2015
Examples of exercises of cool-down for group A
Defaticamento (5’-10’)
Starting position: supine, legs slightly apart
and arms at your sides. Movement: perceiving
the body and focusing on breathing. Movement:
with arms closer, knees to chest with small oscillations to the right and to the left.
Sono stati proposti esercizi posturali per allungare i muscoli ed ampliare la respirazione, allo scopo
di riportare i soggetti a uno stato di rilassamento.
Group B (moderately
trained)
Warming-up (5’-10’).‑Stretching and aerobic warming-up exercises were administered. It
was installed the heart rate monitor and more
specific exercises were performed: walking in
various directions, run, skip, jump, flexibility
exercises of the trunk and upper and lower
limbs, or use of small exercise equipment
(skittles, cones, hoops, ropes, ball) and large
tools (beam, back, baskets) or various kind of
games.
They were proposed natural load exercises and
exercises using weights, and then the execution of two series of 6 exercises or 3 sets of 4
exercises with a recovery time of 1 minute between each exercise. After having evaluated the
right sustainable weight, the subject were asked
to maintain constant the muscular effort and to
reach the maximum range of motion. The training load (natural or with weights) was maintained until the boy completed 16 controlled
repetitions, then it might increase the weight
by 5% (example with the increase of 1 or 2
kg/weight). The training involved all the major
muscle groups (quadriceps muscle, hamstrings,
buttocks, pectoralis major , latissimus dorsideltoids, upper trapezius, abdominals, biceps and
triceps). It was underlined the importance of
the control of breathing during the movement,
remembering to exhale during the execution of
the movement and during the return phase of
the movement.
The exercises at natural load and with
weights of 1 kg performed by the group B were
the same of group A, so as the ones for the
cool-down phase. Only the repetitions of the
exercises of the muscular conditioning were
higher for group B.
Group C (trained)
Warming-up (5’-10’).‑Stretching and aerobic
warming-up exercises were administered. An
Vol. 68 - No. 3
Esempi di esercizi di defaticamento per il gruppo A
Posizione iniziale: supini, gambe leggermente
divaricate e braccia lungo i fianchi. Percepire il
proprio corpo e concentrarsi sulla respirazione.
Movimento: con le braccia vicine al corpo, le ginocchia al petto, oscillare lievemente verso destra
e poi verso sinistra.
Gruppo B (soggetti
moderatamente allenati)
Riscaldamento (5-10’). — Sono stati somministrati esercizi di stretching e aerobici di riscaldamento. Dopo l’applicazione di un cardiofrequenzimetro, sono stati eseguiti esercizi più specifici:
esercizi di camminata in varie direzioni, corsa,
saltelli, salto; esercizi di flessibilità del tronco, degli
arti superiori e degli arti inferiori, oppure esercizi
con piccoli attrezzi (birilli, coni, cerchi, funi, palla) e con strumenti più grandi (bastoni di legno,
spalliera, canestri) o giochi di vario tipo.
degli esercizi è stata differente per ciascuna sessione
di allenamento. Sono stati proposti esercizi a carico
naturale ed esercizi con pesi; successivamente sono
stati eseguite due serie di 6 esercizi o 3 serie di 4
esercizi con un tempo di recupero di un minuto fra
un esercizio e l’altro. Dopo avere calcolato il corretto peso sostenibile, a ogni soggetto è stato chiesto di
mantenere costante lo sforzo muscolare e raggiungere la massima ampiezza di movimento. Il carico
d’allenamento, naturale o con pesi, veniva mantenuto dal soggetto fino a completare 16 ripetizioni
controllate; successivamente era possibile aumentare il carico del 5% (ad esempio incrementando
di 1 o 2 kg/peso). L’allenamento ha coinvolto tutti
i gruppi muscolari maggiori (quadricipiti, muscoli
ischiocrurali, natiche, muscolo pettorale maggiore,
muscolo grande dorsale, deltoidi, trapezio superiore, addominali, bicipiti e tricipiti). Particolare
attenzione è stata posta al controllo della respirazione durante il movimento, ricordando al soggetto
di espirare durante l’esecuzione del movimento e
inspirare durante la fase di ritorno del movimento.
Gli esercizi a carico naturale e con pesi da 1 kg
eseguiti dal gruppo B erano identici a quelli del
gruppo A, lo stesso dicasi per quelli della fase di
defaticamento. Soltanto le ripetizioni degli esercizi
di condizionamento muscolare sono state maggiori per il gruppo B.
441
LAZAREVIC
heart rate monitor was set up and more specific
exercises were performed: walking in various
directions, run, skip, jump, flexibility exercises
of the trunk and upper and lower limbs, or
circuits-training realized with the help of small
(skittles, cones, hoops, ropes, ball) and large
tools (beam, back, baskets) or various kind of
games.
The proposed exercises at natural load and exercises using weights. The training was provided for the execution of 2 series of 6 exercises
or 3 sets of 4 exercises with a recovery time of
1 minute between a series and the other. After
having evaluated the right sustainable weight,
the subjects were asked to maintain constant
the muscular effort and to reach the maximum
range of articular motion. The training load
(natural or with weights) was maintained until the boy completed 20 controlled repetitions,
then it might increase the weight by 5% (example with the increase of 1 or 2 kg/weight). The
training involved all the major muscle groups
(quadriceps muscle, hamstrings, buttocks, pectoralis major, latissimus dorsideltoids, upper
trapezius, abdominals, biceps and triceps). The
importance of the control of breathing during
the movement was taken into consideration, remembering to exhale during the execution of
the movement and during the return phase of
the movement.
The exercises at natural load and with
weights of 1 kg performed by the group C were
the same of group A and B, so as the ones for
the cool-down phase. Only the repetitions of
the exercises of the muscular conditioning were
higher for group C.
Database management and all statistical analyses were performed using the Statistica 6 for
Windows software package (Statsoft Inc., Tulsa,
OK, USA). For continuous variables, differences
were analysed by means of the two-tailed Student’s t test when data were normally distributed and using the Mann-Whitney U test when
data where non parametric. The effects of the
time for each parameter were analyzed by oneway ANOVA. Differences were considered statistically significant when P-value <0.05. All data
are shown as mean and ±SD.
442
Gruppo C (soggetti
allenati)
Riscaldamento (5-10’). — Sono stati somministrati esercizi di stretching e aerobici di riscaldamento. Dopo l’applicazione di un cardiofrequenzimetro, sono stati eseguiti esercizi più specifici:
esercizi di camminata in varie direzioni, corsa,
saltelli, salto; esercizi di flessibilità del tronco, degli arti superiori e degli arti inferiori, oppure un
allenamento a circuito con piccoli attrezzi (birilli,
coni, cerchi, funi, palla) e con strumenti più grandi (bastoni di legno, spalliera, canestri) o giochi
di vario tipo.
degli esercizi è stata differente per ciascuna sessione di allenamento. Sono stati proposti esercizi a carico naturale ed esercizi con pesi. L’allenamento ha
previsto l’esecuzione di 2 serie di 6 esercizi oppure
3 serie di 4 esercizi con un tempo di recupero di 1
minuto tra una serie e l’altra. Dopo aver calcolato il
corretto peso sostenibile, ai soggetti è stato chiesto di
mantenere costante lo sforzo muscolare e raggiungere la massima ampiezza di movimento. Il carico
d’allenamento, naturale o con pesi, veniva mantenuto dal soggetto fino a completare 20 ripetizioni
controllate; successivamente era possibile aumentare il carico del 5% (ad esempio incrementando
di 1 o 2 kg/peso). L’allenamento ha coinvolto tutti
i gruppi muscolari maggiori (quadricipiti, muscoli
ischiocrurali, natiche, muscolo pettorale maggiore,
muscolo grande dorsale, deltoidi, trapezio superiore, addominali, bicipiti e tricipiti). Particolare
attenzione è stata posta al controllo della respirazione durante il movimento, ricordando al soggetto
di espirare durante l’esecuzione del movimento e
inspirare durante la fase di ritorno del movimento.
Gli esercizi a carico naturale e con pesi da 1 kg
eseguiti dal gruppo C erano identici a quelli dei
gruppi A e B, lo stesso dicasi per quelli della fase di
defaticamento. Soltanto le ripetizioni degli esercizi
di condizionamento muscolare sono state maggiori per il gruppo C.
Analisi statistica
La gestione del database e le analisi statistiche
sono state eseguite con l’uso del pacchetto di software Statistica 6 per Windows (Statsoft Inc., Tulsa,
Oklahoma, USA). Per le variabili continue, le differenze sono state analizzate con il test t di Student a
due code quando la distribuzione dei dati era normale e con il test U di Mann-Whitney quando i dati
erano non parametrici. Gli effetti del tempo per ogni
parametro sono stati analizzati mediante ANOVA a
una via. Le differenze sono state considerate statisticamente significative quando il valore-P<0,05.
Tutti i dati sono presentati come media±DS.
Settembre 2015
Table I.—PAM, Heart Rate and Oxygen Saturation at time 0, 1 and 2.
Tabella I. — PAM, frequenza cardiaca e saturazione dell’ossigeno ai punti temporali 0, 1 e 2..
Time 0
PAM
Study group
Control group
Heart rate
Study group
Control group
Oxygen saturation
Study group
Control group
Time 1
Time 2
101.23±14.18
97.89±18.90
96.43±13.62
94.22±12.18
91.01±12.71*
91.69±11.58
83.84±11.53
84.85±12.68
74.33±15.18*
83.77±10.88
76.11±9.25
76.74±7.78**
97.46±1.86
97.23±1.56
98.34±1.05
98.34±1.12*
98.92±1.12***
98.80±0.94***
*P<0.05 in comparison to T0; **P<0,05 in comparison to T1; ***P=0.001 in comparison to T0
Results
Risultati
The data were assessed at the beginning of
the school year, half-way through and at the
end of the school year (Table I).
From the analysis of the data, we found the
following results:
1) normal physical growth of both group;
2) decrease in body weight (indexed for
body surface area and age) more significant in
the study group;
3) blood pressure reduction in study group;
4) heart rate reduction overall in study group;
5) increase of oxygen saturation in both
groups;
6) lower incidence of arrhythmias, but not
significantly in the study group;
7) identical incidence of trauma in both
groups;
8) lower incidence of upper respiratory tract
infections in the study group.
I dati sono stati valutati all’inizio dell’anno scolastico, alla metà e alla fine (Tabella I).
Dall’analisi dei dati, è stato osservato quanto
segue:
1) crescita fisica normale nei soggetti di entrambi i gruppi;
2) riduzione del peso corporeo (indicizzato per
area di superficie corporea ed età) più significativa nel gruppo sperimentale;
3) riduzione della pressione arteriosa nel gruppo sperimentale;
4) riduzione della frequenza cardiaca, complessivamente, nel gruppo sperimentale;
5) aumento della saturazione dell’ossigeno in
entrambi i gruppi;
6) minore incidenza di aritmie, ma non significativa nel gruppo sperimentale;
7) identica incidenza di traumi in entrambi i
gruppi;
8) minore incidenza di infezioni delle vie respiratorie superiori nel gruppo sperimentale.
Discussion
Discussione
Since 1980, the percentage of children who
are overweight has more than doubled. In recent years, several weight-related conditions
primarily observed among adults have been
increasingly diagnosed in young people. Type
2 diabetes was almost unknown among young
people a decade ago, but it now accounts in
some communities for nearly 50% of new cases of diabetes among children or adolescents.
Furthermore, children and adolescents who are
overweight are more likely to become overweight or obese adults.23-26.
Lifestyle changes have been always recommended by physicians and scientists to have a
Vol. 68 - No. 3
Dal 1980 ad oggi, la percentuale di bambini
in sovrappeso è più che raddoppiata. Negli ultimi
anni, diverse patologie legate al peso osservate prevalentemente negli adulti sono state sempre più
spesso diagnosticate nei soggetti giovani. Il diabete
di tipo 2, quasi sconosciuto alla popolazione giovanile solo un decennio fa, oggi incide in alcune comunità per quasi il 50% dei nuovi casi di diabete
nei bambini e negli adolescenti. Inoltre, i bambini
e gli adolescenti in sovrappeso hanno più probabilità di diventare adulti in sovrappeso o obesi 23-26.
I medici e i ricercatori raccomandano da sempre cambiamenti nello stile di vita per vivere a lungo e in buona salute. Numerosi studi nella lettera-
443
LAZAREVIC
long and healthy life. Many studies in literature
underlined the importance of physical activity associated with a balanced and controlled
diet strategy in childhood and teenage.3, 6, 7, 9 It
must be emphasized the extreme importance
in the prevention of cardiovascular disease in
adolescence.5, 6 The physical activity and eating behaviors that affect weight are influenced
by several factors of society, including families,
community organizations, health care providers, faith-based institutions, businesses, government agencies, media, and schools.9 The
school should try with the help of the Governments to develop physical activity programs.7,
8, 12, 13 They should strongly struggle for having gyms and to introduce in the curricula of
primary and secondary schools more hours
of outdoor play and specific sports. Telemetric monitoring can help detect data on body
weight and some physiological parameters as
ECG that can be sent to the center of reference, using internet connection. As an example, via a monitor LCD “touch screen” userfriendly, the school staff may, in addition to
checking the weight, ask the students a series
of questions configured based on the needs of
the study: verification of compliance towards
the activity exercise prescription, check for
any difficulties encountered and its corrections. The answers are transferred to the web
server of the task force which thus can quickly
respond in remote to the needs of the child
and/or operator involved in the school programs of physical activity prescribed by the remote center. This pilot study demonstrated the
efficacy of a telemetric management that could
allow the immediacy of the data obtained, and
therefore, an early diagnosis of any disease as
well as ongoing adjustment of the physical activity programs.
This project can help to develop effective
organizational models resulting in cost savings
and increased functionality of the “system prevention”. In this context, the possibility to remote monitoring of physiological parameters
through the use of computer technology, makes
possible intervention models as alternatives to
the classical direct interaction between the subject of interest-operator.
No less important was the fact that the collection of data was carried out by the physical
education teacher, during an ordinary physical
education lesson. It should be also mentioned
that three cases of potential and previously unknown cardiovascular disease (2 high blood
444
tura sottolineano l’importanza dell’attività fisica
associata ad una strategia nutrizionale controllata ed equilibrata nei bambini e negli adolescenti 3,
6, 7, 9. È doveroso sottolineare l’estrema importanza
della prevenzione delle malattie cardiovascolari durante l’adolescenza 5, 6. L’attività fisica e le
abitudini alimentari che incidono sul peso sono
influenzate da diversi fattori legati alla società: la
famiglia, le organizzazioni comunitarie, gli operatori sanitari, le istituzioni religiose, le aziende,
le istituzioni pubbliche, i media e la scuola9. La
scuola dovrebbe quindi, con il supporto del Governo, cercare di sviluppare programmi di attività
motoria 7, 8, 12, 13. È necessario un maggiore impegno affinché le scuole possano dotarsi di palestre e
strutture adeguate e aumentino il numero di ore
dedicate ai giochi all’aperto e a specifiche discipline sportive nei curricula degli alunni delle scuole
primarie e secondarie. Il monitoraggio telemetrico
può rivelarsi utile nel rilevare dati riguardanti il
peso corporeo e alcuni parametri fisiologici come
l’ECG, che possono essere inviati al centro di riferimento per mezzo di una connessione Internet.
Per fornire un esempio: tramite un monitor LCD
touch screen di facile utilizzo, il personale scolastico può controllare il peso corporeo dello studente
e porgli una serie di domande utili alla ricerca,
verificare l’osservanza delle prescrizioni di esercizio fisico, individuare le difficoltà riscontrate e
le eventuali correzioni da apportare. Le risposte
vengono quindi trasferite al server del centro dove
il team di ricerca può velocemente rispondere da
remoto alle necessità del bambino o dell’operatore
responsabile del programma scolastico di attività
motoria. Il presente studio pilota ha dimostrato
l’efficacia della gestione telemetrica, che permette
l’immediatezza nell’ottenimento dei dati e quindi
la diagnosi precoce di eventuali malattie, oltre alla
possibilità di apportare aggiustamenti durante il
corso del programma di attività fisica.
Il presente progetto può rappresentare un valido
supporto nello sviluppo di modelli organizzativi efficaci con un conseguente risparmio nei costi e una
più alta funzionalità del “sistema di prevenzione”. In
tale contesto, la possibilità del monitoraggio remoto
dei parametri fisiologici per mezzo della tecnologia
informatica offre modelli di intervento alternativi
alla consueta interazione fra il soggetto e l’operatore.
Non meno importante è il metodo di raccolta
dei dati durante lo studio, la quale è stata effettuata dall’insegnante di educazione fisica durante
una ordinaria lezione. È opportuno menzionare
inoltre che durante l’esperimento sono stati individuati tre casi di potenziali malattie cardiovascolari non precedentemente diagnosticate (nello
specifico due casi di pressione arteriosa alta e un
Settembre 2015
pressure, 1 ventricular polymorphism) were
found and the subjects involved were sent to a
specialized institution for the correct diagnosis
and treatment. Data obtained emphasized the
importance of the data immediately available,
but also suggest once again that physical activity at school is essential for prevention of obesity in youth as precursor of further cardiovascular and metabolic diseases.27
caso di polimorfismo ventricolare): in seguito a
ciò i soggetti coinvolti sono stati indirizzati ad un
istituto specializzato per una corretta diagnosi e
terapia. I dati ottenuti evidenziano l’importanza
di una immediata disponibilità dei valori e suggeriscono ancora una volta che l’attività fisica a
scuola è fondamentale ai fini della prevenzione
dell’obesità nei giovani, precursore di altre malattie cardiovascolari e metaboliche 27.
Conclusions
Conclusioni
Some of the limitations of the study are: the
small number of evaluated subjects limits the
statistical power of the physiological values
between the experimental group and the control one. Parameters like strength and flexibility, resistance after physical activity programs
were not considered. Our study focalized only
cardiologic parameters. Future studies will be
needed on this matter to address all these limitations.
Lo studio presenta alcune limitazioni: il numero esiguo di soggetti esaminati limita il potere
statistico dei valori fisiologici fra il gruppo sperimentale e il gruppo di controllo. Parametri come
forza, flessibilità e resistenza dopo i programmi
di attività fisica non sono stati presi in considerazione. Lo studio ha esaminato solo i parametri
cardiologici. Studi futuri saranno pertanto necessari per rispondere a tutte le presenti limitazioni.
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Received on July 20, 2015. - Accepted for publication on July 30, 2015.
Corresponding author: Unit of Internal Medicine, Department of Movement, Human and Health Sciences, “Foro Italico”
University of Rome, Rome, Italy. E-mail: [email protected]
446
Settembre 2015

MED SPORT 2015;68:447-60
Toward (more) effective antidoping
policy in sports: what should we
target in antidoping efforts?
Per una politica antidoping (più) efficace nello sport:
verso quale obiettivi dirigere i nostri sforzi antidoping?
P. ZALETEL 1, Š. VERŠIĆ 2, M. PERIĆ 3, N. ZENIĆ 3, D. SEKULIĆ 3, M. KONDRIČ 1
1Faculty
of Sport, University of Ljubljana, Ljubljana Slovenia
2Football Club Split, Split, Split, Croatia
3Faculty of Kinesiology, University of Split, Split, Croatia
SUMMARY
Aim. There is a substantial lack of research investigating the factors that should be targeted in doping prevention. The
aim of this study was to evaluate factors associated to potential doping behaviour in college-level-athletes, students
of sport-science.
Methods. The sample comprised of 60 female and 129 male athletes from Croatia and Slovenia. We administered
an anonymous self-report questionnaire probing the following topics: 1) socio-demographic information, religiosity,
sports, and substance use and misuse;2) knowledge about doping and doping-side effects; and 3) factors of hesitation
on doping behaviour; including health-, social-, and sports-related consequences of doping habits.
Results. A Mann-Whitney test revealed that females tended to worry more about negative consequences of doping
behaviours than their male peers. The logistic regression indicated lower likelihood of doping behaviour for those
girls who are more worried about “church condemnation” (Odds Ratio: 0.664; Confidence Interval: 0.465-0.947) and
“bad image in media” (Odds Ratio: 0.571; Confidence Interval: 0.339-0.961) as a result of revealed doping behavior.
Conclusion. Both genders were mostly concerned with health-related side effects of doping; social- and sports-related
consequences appeared to be less important factors related to hesitation of doping usage. Apart from a few study limitations (e.g., use of self-report, a relatively small stratified sample of subjects, a sample with twice as many males as
females), we believe that the results presented could be useful in the development of effective anti-doping programs.
We indicate areas where future research is needed.
Key words: Doping in sports - Knowledge - Kinesiology, applied - Behavior.
RIASSUNTO
Obiettivo. Esiste una notevole scarsità di ricerche che abbiano esaminato i fattori verso i quali dirigere gli sforzi di
prevenzione del doping. Obiettivo del presente studio è stato quello di valutare i fattori associati al potenziale utilizzo
del doping in atleti collegiali, studenti di scienze dello sport.
Metodi. Il campione ha incluso 60 atleti di sesso femminile e 129 atleti di sesso maschile provenienti da Croazia e
Slovenia. Abbiamo somministrato un questionario anonimo di autovalutazione che ha trattato i seguenti argomenti: 1)
informazioni socio-demografiche, religiosità, discipline sportive e uso o uso scorretto di sostanze; 2) conoscenza del
doping e dei suoi effetti collaterali; 3) fattori di esitazione nell’adozione di comportamenti dopanti, inclusi gli effetti
sulla salute e sull’ambiente sociale e sportivo degli atleti.
Risultati. Un test di Mann-Whitney ha rivelato che gli atleti di sesso femminile tendevano a preoccuparsi in misura
maggiore delle conseguenze negative dei comportamenti dopanti rispetto ai loro coetanei di sesso maschile. La
regressione logistica ha indicato una più bassa probabilità di assumere un comportamento dopante per le ragazze
maggiormente preoccupate dalla “condanna della chiesa” (odds ratio: 0,664; intervallo di confidenza: da 0,465 a
0,947) e da una “cattiva immagine nei mezzi di comunicazione” (odds ratio: 0,571; intervallo di confidenza: da
0,339 a 0,961) in seguito alla rivelazione pubblica del loro utilizzo di sostanze dopanti.
Vol. 68 - No. 3
447
TOWARD (MORE) EFFECTIVE ANTIDOPING POLICY IN SPORTS
ZALETEL
Conclusioni. Entrambi i sessi erano preoccupati soprattutto degli effetti collaterali sulla salute; le conseguenze associate all’ambito sociale e sportivo sembravano fattori meno importanti per quanto concerne l’esitazione verso l’adozione
di comportamenti dopanti. A parte alcune limitazioni dello studio (ad es., l’utilizzo dell’autovalutazione, un campione
di soggetti stratificato relativamente piccolo, un campione con il doppio dei ragazzi rispetto alle ragazze), crediamo
che i risultati illustrati potrebbero essere utili nello sviluppo di programmi antidoping efficaci. Inoltre, indichiamo aree
in cui è necessario svolgere ricerche future.
Parole chiave: Sport, doping - Conoscenza - Chinesiologia applicata - Comportamento
D
oping in sports refers to the violation of
one or more anti-doping rules, including
consumption of banned performance-enhancing substances (e.g., drugs) and/or application
of prohibited methods.1-3 Apart from being a
serious health-threatening behaviour, doping
corrupts the main essence, image, and value of
sports. From the 1970s onward, most national
and international sporting bodies passed rules
under which their members agreed to submit to
drug testing and to the imposition of sanctions.4
Without a doubt, the global fight against doping
is one of the most important issues in the sports
world today.5
In its capacity as the global antidoping governing body, the World Anti-Doping Agency
(WADA) established a detection-based system
consisting of both systemic and random testing of athletes’ blood and/or urine. Participation in this system is mandatory for all athletes
registered in the testing pool at the national and
international level. This component of WADA’s
antidoping programme uses detection and
sanctions to keep doping out of sports by random testing from a pool of selected athletes in
and out of the competition to find evidence for
the presence of a prohibited substance or substances. Those with confirmed positive test results are typically banned from competition for
a period of time (1-2 years) and stripped of any
medals and records that were thought to have
been achieved with the aid of doping. As a different approach, WADA’s anti-doping prevention aims to create a strong antidoping culture
and target all athletes with its value-based education programmes to foster abstinence from
prohibited performance-enhancing drugs.6-8
Previous studies have provided information
regarding potential doping-buffering factors
like religiosity and sports experience.9 Recent
studies done on (male) athletes from several
sports clearly pointed to the fact that sport- and
medical-authorities should emphasize avoidance of health-related problems over other is-
448
I
l doping negli sport fa riferimento alla violazione
di una o più regole antidoping, incluso il consumo di sostanze vietate che migliorano le prestazioni (ad es., farmaci) e/o l’applicazione di metodi
proibiti 1-3. Oltre ad essere un comportamento gravemente pericoloso per la salute, il doping altera
l’essenza principale dello sport, la sua immagine e
il suo valore. Dal 1970, la maggior parte degli enti
sportivi nazionali ed internazionali ha emanato
regole in base alle quali i membri hanno acconsentito a sottoporsi ad analisi antidoping e all’imposizione di sanzioni 4. Senza dubbio, al giorno d’oggi
la lotta globale contro il doping è uno dei problemi
più importanti in ambito sportivo 5.
Nel suo ruolo di ente governativo globale antidoping, l’Agenzia antidoping mondiale (World AntiDoping Agency, WADA) ha stabilito un sistema di
rilevazione che prevede analisi sistemiche e casuali
del sangue e/o delle urine degli atleti. La partecipazione a tale sistema è obbligatoria per tutti gli atleti
registrati nel gruppo di analisi a livello nazionale
e internazionale. Tale componente del programma
antidoping della WADA utilizza la rilevazione e le
sanzioni per ostacolare i comportamenti dopanti,
analizzando in maniera casuale un gruppo di atleti selezionati all’interno e all’esterno delle competizioni per rilevare evidenze della presenza di
una o più sostanze proibite. Gli atleti con risultati
positivi alle analisi sono solitamente esclusi dalle
competizioni per un certo periodo di tempo (1-2
anni) e vengono privati di eventuali medaglie e record che si crede siano stati ottenuti con l’ausilio
di sostanze dopanti. Nel suo diverso approccio, la
prevenzione antidoping della WADA mira a creare
una forte cultura antidoping e i suoi programmi di
educazione basati sui valori sono rivolti a tutti gli
atleti, al fine di promuovere uno sport senza sostanze dopanti 6-8.
Precedenti studi hanno fornito informazioni circa i potenziali fattori di respingimento del doping
come la religiosità e l’esperienza sportiva 9. Recenti
studi condotti su atleti (di sesso maschile) di diversi sport hanno indicato chiaramente il fatto che le
autorità mediche e sportive dovrebbero sottolineare i problemi associati alla salute rispetto ad altri
aspetti (ad es., sociali, sportivi o finanziari) nello
sviluppo di programmi educativi antidoping 3, 4, 6, 7.
Settembre 2015
TOWARD (MORE) EFFECTIVE ANTIDOPING POLICY IN SPORTSZALETEL
sues (e.g., social, sports-related, or financial)
when developing anti-doping educational
programs.3, 4, 6, 7 Although not studied as frequently as in males, similar conclusions were
found for female athletes.10, 11 However, most
studies that investigate doping habits have dealt
with frequency and type of substance use and
misuse (including doping behaviors), and they
have only sporadically noted information about
doping-preventive factors.4 Therefore, there is
a necessity for investigating specific factors of
hesitation from doping in different subsamples
of athletes.
The aim of this study was to show potential
gender-specific factors of hesitation from doping behaviour within college-level athletes. We
sought to find factors that could specifically
be targeted in antidoping strategies and policy
within the studies sample. In the first phase of
the investigation we have defined reliability and
validity of the applied questionnaires.
Sebbene non siano state studiate in maniera frequente quanto i colleghi maschi, anche per le atlete
sono state tratte conclusioni simili 10, 11. Tuttavia, la
maggior parte degli studi che hanno esaminato l’uso del doping hanno trattato la frequenza e il tipo
di uso o abuso di sostanze (inclusi i comportamenti
dopanti) e hanno riportato solo sporadicamente informazioni sui fattori di prevenzione del doping 4.
Pertanto, è necessario studiare gli specifici fattori
di esitazione nei confronti del comportamento dopante in diversi sottogruppi di atleti.
Obiettivo del presente studio è stato quello di mostrare i potenziali fattori, specifici per genere, di esitazione nei confronti del comportamento dopante
negli atleti collegiali. Abbiamo cercato di individuare i fattori che potrebbero essere specificamente
assunti come obiettivo dalle strategie e politiche antidoping nel campione di studio. Nella prima fase
dell’indagine abbiamo definito l’affidabilità e la
validità dei questionari applicati.
Materiali e metodi
The sample in this study included 189 college-level-athletes (all sport science students;60
females and 129 males) from one Slovenian
and one Croatian University. All subjects were
18 to 25 years of age; the mean age was 21.4
for males and 20.9 for females. Football (i.e.
soccer) was the most common sport played by
males in this study (38%); followed by basketball (23%), handball (10%), water polo (8%),
rowing (8%), rugby (8%), swimming (3%), and
martial arts (2%). Females participated in volleyball (25%), handball (19%), track and field
(15%), swimming and synchronized swimming
(12%), basketball (9%), racquet sports (8%),
martial arts (7%), and gymnastics (5%). The
average length of time participants had been
involved in their sport was 10.5 and 9.8 years
for males and females, respectively. For the purpose of this study (i.e. validity of the part of
the questionnaire used to examine knowledge
of doping-related issues, see below for details),
we examined differences between two specific
groups of athletes. Namely, since some athletes
had participated in a specifically tailored sportsmedicine curriculum which included dopingrelated issues as well (i.e. background and history of doping and performance enhancers in
sport, side-effects of doping, WADA anti-doping
regulation etc.), the total sample of subjects was
divided into two groups with regard to their for-
Vol. 68 - No. 3
Il campione del presente studio includeva 189
atleti collegiali (tutti studenti di scienze dello sport;
60 ragazze e 129 ragazzi) di un’università slovacca e di una croata. Tutti i soggetti erano di età
compresa tra i 18 e i 25 anni; l’età media era di
21,4 anni per i ragazzi e di 20,9 anni per le ragazze. Il calcio era la disciplina sportiva più comune
praticata dai maschi del presente studio (38%), seguita da pallacanestro (23%), pallamano (10%),
pallanuoto (8%), canottaggio (8%), rugby (8%),
nuoto (3%) e arti marziali (2%). Le ragazze praticavano pallavolo (25%), pallamano (19%), atletica
leggera (15%), nuoto e nuoto sincronizzato (12%),
pallacanestro (9%), sport con racchette (8%), arti
marziali (7%) e ginnastica (5%). Il tempo medio
di pratica sportiva dei partecipanti era di 10,5 per
i ragazzi e 9,8 anni per le ragazze. Ai fini del presente studio, (cioè la validità della parte del questionario usata per esaminare la conoscenza dei problemi relativi al doping, vedere sotto per i dettagli),
abbiamo esaminato le differenze tra due specifici
gruppi di atleti. Vale a dire, poiché alcuni atleti avevano seguito un curriculum di studio in medicina
dello sport che includeva anche argomenti relativi
al doping (background e storia del doping e delle
sostanze dopanti nello sport, effetti collaterali del
doping, regolamento anti-doping della WADA ecc.),
il campione totale di soggetti è stato diviso in due
gruppi in relazione alla loro educazione formale
sugli argomenti relativi al doping (atleti con un’educazione sul doping vs. atleti privi di educazione
sul doping).
Lo studio è stato approvato dal Comitato etico
dell’istituto; tutti i soggetti sono stati informati del-
449
ZALETEL
mal education in doping issues (doping-educated vs. doping-non-educated athletes).
The study was approved by Institutional Ethical Boards and all subjects were informed of
the purpose and aim of the study, participated
voluntarily and gave their written consent. All
responses to the questionnaire were strictly
anonymous; no personal data were asked (e.g.,
date and place of birth), and multiple-choice
answers were offered for all questions (see later
text). Furthermore, all subjects were informed
that they could refuse to participate or withdraw from the study at any time with no explanation. The proportion of respondents was
more than 99%, and only one subject withdrew
from the testing.
The variables were assessed using an extensive, previously used questionnaire form that
consisted of three parts.3, 4, 6 The first part of
the questionnaire (GENERAL) asked for general information, sports-related information, and
substance use and misuse data. Subjects were
asked to answer the following in the questionnaire: age; gender; sports-factors (sport and
time involved in sport); socioeconomic status
(financial income per family member); the Santa Clara Strength of Religious Faith Questionnaire; smoking habits (five-item ordinal multiple choice scale ranging from “never smoked”
to “smoke more than a pack daily”); binge
drinking behaviours (five-item ordinal multiple choice scale ranging from “don’t drink” to
“binge more than once a week”); and doping
likelihood (four-item ordinal multiple choice
scale including answers “I do not intend to
use doping”; “Not sure about future doping
behaviour”;“I will use doping if it will help me
without health hazards” and “I will use doping
if assured it will help me no matter the health
hazard”). This part of the questionnaire in full is
presented elsewhere.4
The second part of the questionnaire
(KNOWLEDGE) consisted of ten queries testing participants’ knowledge of doping use and
misuse in sports.4, 7, 10 Multiple-choice answers
were offered for all KNOWLEDGE items; answer
options were “True” (T), “False” (F), and “Not
sure”. Items answered correctly were scored as
one point (+1); otherwise, they were given zero
points (0). Thus, scores on this section ranged
from 0 to 10. The queries were: 1) erythropoietin (EPO) is a doping substance used in
strength-and-power sports (e.g., weightlifting)
(F); 2) “masking agent” is a person who helps
the athlete in hiding the doping usage (F); 3)
450
lo scopo e dell’obiettivo del presente studio, hanno
partecipato volontariamente e hanno fornito il loro
consenso scritto. Tutte le risposte al questionario
sono state mantenute rigorosamente anonime; non
è stato chiesto nessun dato personale (ad es., data
e luogo di nascita), e sono state proposte risposte a
scelta multipla per tutte le domande (vedere il testo
successivo). Inoltre, tutti i soggetti sono stati informati che avrebbero potuto rifiutarsi di partecipare o che avrebbero potuto ritirarsi dallo studio in
qualsiasi momento senza fornire alcuna spiegazione. La percentuale di rispondenti è stata di oltre il
99%, con un solo soggetto che si è ritirato dai test.
Le variabili sono state valutate utilizzando un
estensivo questionario già usato in passato che
consisteva di tre parti 3, 4, 6. La prima parte del questionario (GENERALE) ha chiesto informazioni di
carattere generale, informazioni relative allo sport
e dati sull’uso e sull’uso scorretto delle sostanze. Ai
soggetti è stato chiesto di rispondere alle seguenti
domande del questionario: età, sesso, fattori relativi allo sport (sport e tempo dedicato allo sport),
stato socioeconomico (reddito familiare per membro della famiglia); il questionario “Santa Clara
Strength of Religious Faith”, le abitudini al fumo
(scala ordinale a scelta multipla con cinque elementi che andava da “mai fumato” a “fumo più di
un pacchetto al giorno)”, ovvero comportamenti di
binge drinking bere ripetutamente in modo compulsivo fino ad ubriacarsi (scala ordinale a scelta
multipla con cinque elementi che andava da “non
bevo” a “bevo in modo compulsivo più di una volta
a settimana”), e probabilità di adottare comportamenti dopanti (scala ordinale a scelta multipla
che includeva risposte come “non intendo usare
sostanze dopanti”, “userò sostanze dopanti se mi
aiuteranno senza rischi per la mia salute” e “userò
sostanze dopanti se avrò la certezza che mi aiuteranno, senza preoccuparmi del rischio per la salute”). Questa parte del questionario è presentata
integralmente altrove 4.
La seconda parte del questionario (CONOSCENZA) era composta da dieci domande che testavano
la conoscenza dei partecipanti riguardo l’uso del
doping e il suo uso scorretto nello sport4, 7, 10. Risposte a scelta multipla sono state offerte per tutti gli
elementi della sezione CONOSCENZA; le opzioni di
risposta erano “Vero” (V), “Falso” (F) e “Non sono
sicuro/a”. Gli elementi a cui è stata data una risposta corretta hanno ricevuto un punteggio di un
punto (+1); in caso contrario, hanno ricevuto un
punteggio di zero punti (0). Pertanto, i punteggi in
questa sezione andavano da 0 a 10. Le domande
erano: 1) l’eritropoietina (EPO) è una sostanza dopante usata negli sport di potenza e resistenza (ad
es. sollevamento pesi) (F); 2) l’“agente di mascheramento” è una persona che aiuta l’atleta a nascondere l’utilizzo del doping (F); 3) se un campione
Settembre 2015
if sample A is positive for doping, an athlete is
entitled to ask for another sample to be taken
(F); 4) use of amphetamines has been related to
several death cases in cycling because of cardiovascular failure (T); 5) use of the human growth
hormone is related to azoospermia (F); 6) in a
case of asthma, I can use anabolic steroids (F);
7) use of anabolic-steroids in women is related
to male-like body appearance changes (T); 8)
use of EPO is also known as “blood doping (F)£
” 9) synthetic testosterone increases the quantity of erythrocytes and is therefore frequent in
endurance sports (F); and 10) synthetic testosterone use inhibits the production of the natural (endogen) testosterone (T).
The third part of the questionnaire consisted
of 19 questions asking subjects their personal
opinions about probable negative consequences of doping usage (CONSEQUENCE). Personal opinion about each of the CONSEQUENCE
queries was assessed on a scale ranging from
-3 to +3, where -3 denoted that the participant
judged that query as absolutely unimportant as
a factor of their hesitation for doping behaviour (“It will not upset me at all. I don’t care
at all”) and +3 denoted that that query had the
highest personal importance in relation to that
participant’s hesitation from doping usage. The
CONSEQUENCE included: Family condemnation – condemnation of the family members;
Friends condemnation – condemnation of the
friends; Public condemnation – condemnation
in the public (exclusive of persons directly related to); Church condemnation – condemnation of the religious institutions; Bad image in
media – relates to the negative image which
will be created in media; Underestimation of
the “clean” results – relates to the general opinion that even previous results are achieved with
“doping usage”; Financial penalties – possible
negative financial consequences (direct and/
or indirect);Imprisonment – eventual imprisonment because of the illegal drugs-usage; Disqualification from competition - formal ineligibility for competition; Disqualification of the
previous results – official disqualification of the
previously achieved results; Problems with employment – relates to potential problems with
future employment (mostly in sport but also in
general) because of the negative reputation as
a doping-user; Behavioral disorders – disorders
like aggressiveness, groundless violence, euphoria, insomnia, depression, nervousness, etc.;
Psychological addiction – psychological addiction to doping usage because of the perfor-
Vol. 68 - No. 3
A è positivo al doping, un atleta ha il diritto di richiedere il prelievo di un nuovo campione (F); 4)
l’uso delle anfetamine è stato associato a numerosi
casi di decesso nel ciclismo a causa dell’insufficienza cardiovascolare (V); 5) l’utilizzo dell’ormone
somatotropo umano è associato ad azoospermia
(F); 6) in un caso di asma, posso usare gli steroidi anabolizzanti (F); 7) l’utilizzo di steroidi anabolizzanti nelle donne è associato a cambiamenti
tipicamente maschili dell’aspetto fisico (V); 8) l’uso
di EPO è noto anche come “doping del sangue” (F);
9) il testosterone sintetico aumenta la quantità di
eritrociti ed è quindi frequente negli sport di resistenza (F); 10) l’utilizzo del testosterone sintetico
inibisce la produzione del testosterone naturale
(endogeno) (V).
La terza parte del questionario era composta
da 19 domande che chiedevano ai soggetti le loro
opinioni personali riguardo probabili conseguenze
negative dell’utilizzo del doping (CONSEGUENZA).
L’opinione personale per ogni domanda della sezione CONSEGUENZA è stata valutata su una scala
da -3 a +3, dove -3 denotava che il partecipante
giudicava quella domanda come un fattore assolutamente insignificante nella sua esitazione verso
l’adozione di un comportamento dopante (“Non
mi preoccupa per nulla. Non mi interessa per niente”) e +3 denotava che quella domanda aveva la
più elevata importanza personale in relazione
all’esitazione di quel partecipante verso l’utilizzo
del doping. La sezione CONSEGUENZA includeva:
condanna familiare - condanna dei membri della
propria famiglia; condanna degli amici - condanna da parte dei propri amici - condanna pubblica
- condanna in pubblico (a esclusione dei parenti prossimi); condanna ecclesiastica - condanna
degli istituti religiosi; cattiva immagine nei mezzi
di comunicazione - in relazione all’immagine negativa che verrebbe creata dai mezzi di comunicazione; sottovalutazione dei risultati “puliti” - in
relazione all’opinione generale che anche i precedenti risultati siano stati ottenuti con l’“utilizzo del
doping”; ammende economiche - possibili conseguenze finanziarie negative (dirette e/o indirette);
carcerazione - eventuale arresto a causa dell’uso
di sostanze proibite; squalifica dalla competizione
- ineleggibilità formale per la competizione; annullamento dei risultati precedenti - annullamento
ufficiale dei risultati precedentemente raggiunti;
problemi occupazionali - associati a potenziali
problemi lavorativi futuri (soprattutto in ambito
sportivo ma anche in generale) a causa della cattiva reputazione di utilizzatore di doping; disturbi
comportamentali - disturbi come aggressività, violenza infondata, euforia, insonnia, depressione,
nervosismo ecc.; dipendenza psicologica - dipendenza psicologica dall’utilizzo del doping a causa
dei suoi effetti di miglioramento delle prestazioni;
451
ZALETEL
mance-enhancing effects; Hormonal dysfunctions – dysfunctions resulting in decrease in the
size of testicles, disappearance of sperm in the
semen, reversible sterility (in males), inhibition
of ovulation (in females), diabetes, acne, etc.;
Problems with the vital organs – anomalies in
the function of the liver, benign and malignant
liver tumors, excessive blood cholesterol levels,
prostate cancer; Cardiovascular problems - hypertension spells, infarction of the myocardium,
cardiac insufficiency, cardiac rhythm problems;
circulatory collapse; Body deformities - virilization or masculinization in women (appearance of body hair in regions that are normally
hairless like face, regions between and around
nipples, back, shoulders, the back of thighs, infra-umbilical and intergluteal regions, development of male pattern baldness), and feminization in males (breast development, high-pitched
castrato-like voice), Weakening of the immune
function - decrease in resistance to infections,
general immunity problems, infections, etc.,
self-disappointment - feelings of self-failure
Construct validity of the questionnaire was
established by a panel of experts that included
academicians and professionals from the National Anti-Doping Agency.
For the purpose of reliability analysis 20
subjects (11 males) were asked to answer the
questionnaire twice within the time frame of 10
days, and we have calculated 1) test-retest correlation; and 2) percentage of equally responded queries.
To determine the validity of the KNOWLEDGE part of the questionnaire, we defined
differences between doping-educated and noneducated athletes in all variables by means of
an independent samples t-test (for parametric
tests) and a Mann-Whitney test (for non-parametric tests).
CONSEQUENCE variables were nonparametric in nature, as identified by the KolmogorovSmirnov test. Therefore, in establishing differences between groups, a Mann-Whitney test
was calculated. Hierarchy of the negative consequences of doping behaviour considered as
factors related to hesitation in doping prevention was established descriptively for males and
females separately. To assess gender-specific
relationships between GENERAL and KNOWLEDGE factors (predictors) and CONSEQUENCE
(criteria), we applied correlational analyses and
calculated Spearman’s correlations between
GENERAL and KNOWLEDGE predictors (ordinal and/or interval ones) and CONSEQUENCE.
452
disfunzioni ormonali - disfunzioni che portano
a una ridotta dimensione dei testicoli, scomparsa
dello sperma nel liquido seminale, sterilità reversibile (negli uomini), inibizione dell’ovulazione (nelle donne), diabete, acne ecc.; problemi con gli organi vitali - anomalie nella funzionalità del fegato,
tumori epatici benigni e maligni, eccessivi livelli di
colesterolo nel sangue, cancro alla prostata; problemi cardiovascolari - attacchi di ipertensione, infarto del miocardio, insufficienza cardiaca, problemi
del ritmo cardiaco; collasso circolatorio; deformità
corporee - virilizzazione o mascolinizzazione nelle
donne (comparsa di peli in zone normalmente glabre come volto, spalle, parte posteriore delle cosce,
regioni infraombelicali e intergluteali, sviluppo di
alopecia androgenetica) e femminilizzazione negli
uomini (sviluppo del seno, voce acuta da castrati),
indebolimento della funzionalità immunitaria - riduzione della resistenza alle infezioni, problemi di
immunità generali, infezioni ecc., delusione di se
stessi - sentimenti di fallimento personale.
La validità di costrutto del questionario è stata
stabilita da un comitato di esperti che includeva
accademici e professionisti dall’agenzia antidoping nazionale.
Al fine dell’analisi di affidabilità, a 20 soggetti
(11 maschi) è stato chiesto di rispondere due volte
al questionario nell’intervallo temporale di 10 giorni e abbiamo calcolato 1) la correlazione test-retest
e 2) la percentuale di domande a cui è stata fornita
la stessa risposta.
Per determinare la validità della parte CONOSCENZA del questionario, abbiamo definito le differenze tra atleti educati sul doping e atleti non educati sul doping in tutte le variabili mediante un test
t per campioni indipendenti (per i test parametrici)
e un test di Mann-Whitney (per i test non parametrici).
Le variabili della parte CONSEGUENZA erano di
natura non parametrica, come identificato dal test
di Kolmogorov-Smironov. Pertanto, nello stabilire
le differenze tra i gruppi è stato calcolato un test
di Mann-Whitney. La gerarchia delle conseguenze
negative del comportamento dopante, considerate
fattori di esitazione verso l’adozione di comportamenti dopanti, è stata stabilita in maniera descrittiva per i maschi e le femmine separatamente.
Per valutare le relazioni specifiche di genere tra i
fattori GENERALE e CONOSCENZA (fattori predittivi) e CONSEGUENZA (criteri), abbiamo applicato
analisi correlazionali e abbiamo calcolato le correlazioni di Spearman tra i fattori predittivi GENERALE e CONOSCENZA (ordinali e/o a intervalli) e
CONSEGUENZA. Tutti i dati sono stati considerati
significativi a P<0,05 (95%).
Nella fase finale, abbiamo calcolato l’analisi della regressione logistica condizionale con il metodo
“forward” (in avanti) per il criterio “probabilità di
Settembre 2015
All data were considered significant at P<0.05
(95%).
In the final phase we have calculated forward
conditional logistic regression analysis for the
criterion “likelihood on doping behaviour” (see
last query for the GENERAL part of the questionnaire). For logistic regression, the answers
concerning “doping likelihood” (dependent
variable) were clustered into two groups: 1) no
likelihood of future doping behaviour (including subjects who answered “I do not intend to
use doping”); and 2) potential likelihood of
doping behavior in the future (including subjects who answered “I will use doping if it will
help me without health hazards” and “I will use
doping if assured it will help me no matter the
health hazard”). The subjects who answered
“Not sure about future doping behaviour” for
the criterion variable were not included in this
analysis. The predictors (independent variables) were CONSEQUENCES. Logistic regressions were calculated separately for males and
for females.
Results
Test-retest concordance analysis was 95% for
the GENERAL subscale, 87% for the KNOWLEDGE subscale, and 89% for the CONSEQUENCE subscale of the previously answered
queries. The test-retest correlation for KNOWLEDGE was 0.92. This shows high reliability of
the testing.
Those athletes who had participated in the
specifically tailored education programme on
doping achieved significantly better results on
KNOWLEDGE than their peers who did not participate in such education (t test=10.21;P<0.001)
(Table I).
The results of our study indicate that males
and females differ in the factors related to hesitation regarding doping behaviours (Table II).
For ten variables, the numerical value of the
Mann-Whitney test reached statistical significance. However, because males did not score
higher on any of the factors of hesitation, there
comportamento dopante” (vedere l’ultima domanda per la parte GENERALE del questionario). Per la
regressione logistica, le risposte concernenti la “probabilità di doping” (variabile dipendente) sono state raggruppate in due gruppi: 1) nessuna probabilità di un futuro comportamento dopante (inclusi
i soggetti che avevano risposto “non intendo usare
sostanze dopanti”); 2) potenziale probabilità di un
comportamento dopante in futuro (inclusi i soggetti che avevano risposto “userò sostanze dopanti se
mi aiuteranno senza ripercussioni sulla salute” e
“userò sostanze dopanti se sarò certo/a che mi aiuteranno, a prescindere dai rischi per la salute”.) I
soggetti che hanno risposto “non sono sicuro/a circa
il futuro comportamento dopante”, per la variabile
criterio non sono stati inclusi nell’analisi. I fattori
predittivi (variabili indipendenti) erano CONSEGUENZE. La regressione logistica è stata calcolata
in maniera separata per i maschi e per le femmine.
Risultati
L’analisi della concordanza test-retest era del
95% per la sottoscala GENERALE, dell’87% per la
sottoscala CONOSCENZA e dell’89% per la sottoscala CONSEGUENZA delle risposte precedentemente
fornite. La correlazione test-retest per CONOSCENZA era dello 0,92. Ciò mostra un’elevata affidabilità del test.
Gli atleti che avevano preso parte a un programma di educazione specificamente incentrato sul
doping hanno ottenuto risultati significativamente
migliori nella parte CONOSCENZA rispetto ai loro
coetanei che non avevano preso parte a tale programma educativo (test t=10,21; P<0,001) (Tabella I).
I risultati del nostro studio indicano che gli uomini e le donne differivano nei fattori di esitazione
riguardo all’adozione di comportamenti dopanti
(Tabella II). Per dieci variabili, il valore numerico
del test di Mann-Whitney ha raggiunto una significatività statistica. Tuttavia, poiché gli uomini non
hanno ottenuto punteggi più elevati su nessuno dei
fattori di esitazione, non possiamo obiettivamente
e adeguatamente confrontare le differenze stabilite
(vedere la discussione).
I rischi per la salute associati all’utilizzo di sostanze dopanti sono importanti e quindi sono clas-
Table I.—Results on knowledge on doping for the doping-educated-athletes and non-educated-athletes.
Tabella I. — Risultati sulla conoscenza del doping for atleti educati al doping e atleti non educati al doping.
Educated
(N.=81)
Knowledge on doping (score)
Vol. 68 - No. 3
Non-educated
(N.=108)
T test
Mean
SD
Mean
SD
T value
P
6.83
2.14
4.68
3.12
10.21
0.001
453
ZALETEL
is no doubt that we cannot objectively and
properly compare established differences (see
Discussion).
Health-threatening problems related to doping usage are important and therefore are
ranked highly as negative consequences of
doping behavior in both subsamples. However,
there were some differences between genders.
For example, females ranked possible body
malformations (e.g., hirsutism, development of
male pattern baldness) as the most important
negative consequence of doping usage, with
cardiovascular problems ranked as second and
problems with immune function ranked as third
(Table II).
Males ranked problems with immune function most important, followed by cardiovascular
problems and problems with vital organs. Both
genders ranked sports- and competition-related
consequences (e.g., disqualification from competition, disqualification of previous results) as
less important than health-threatening issues.
These were followed by psychological and
psychiatric troubles (i.e., self-disappointment,
psychological addiction, and behavioural disorders). Negative social consequences (e.g., public, media, church, and other denunciations)
were scored as least important of all by both
genders (Table II).
sificati a un livello più elevato come conseguenze
negative del comportamento dopante in entrambi i
sotto-campioni. Tuttavia, abbiamo osservato alcune differenze tra i due sessi. Ad esempio, le donne
hanno classificato a un livello più elevato le malformazioni corporee (ad es., irsutismo, sviluppo di
alopecia androgenetica) come le conseguenze negative più importanti dell’utilizzo del doping, con
i problemi cardiovascolari classificati al secondo
posto e i problemi della funzionalità immunitaria
classificati al terzo posto (Tabella II).
I maschi hanno classificato i problemi relativi alla funzionalità immunitaria come i più importanti, seguiti dai problemi cardiovascolari e
dai problemi relativi agli organi vitali. Entrambi
i sessi hanno classificato le conseguenze associate
all’attività sportiva e alle competizioni (ad. es., la
squalifica dalla competizione, l’annullamento dei
precedenti risultati) come meno importanti rispetto ai rischi per la salute. Questi erano seguiti dai
problemi psicologici e psichiatrici (cioè delusione
nei confronti di se stessi, dipendenza psicologica, e
disturbi comportamentali). Le conseguenze sociali
negative (ad es. denuncia pubblica, dei mezzi di
comunicazione, della chiesa e di altri tipi) erano
classificate come quelle meno importanti da entrambi i sessi (Tabella II).
Per entrambi i sessi, la religiosità era significativamente e positivamente associata ai fattori di
esitazione (Tabella III). Nelle donne, l’incidenza
Table II.—D
escriptive statistics.
Tabella II. — Statistica descrittiva.
Females
Family judgment
Friends ‘ judgment
Public judgment
Church judgment
Bad image in media
Underestimation of the “clean” results
Financial penalties
Imprisonment
Disqualification from competition
Disqualification of the previous results
Problems with employment
Behavioral disorders
Psychological addiction
Hormonal dysfunctions
Problems with the vital organs (liver, kidneys, etc.)
Cardiovascular problems
Body deformities
Weakening of the immune function
Self-disappointment
Males
Mean±SD
Rank
Mean±SD
Rank
1.57±1.69
1.37±1.63
0.33±1.82
0.05±2.20
1.50±1.56
1.93±1.42
1.23±1.67
2.10±1.41
2.58±0.81
2.62±0.72
2.67±0.71
2.38±1.12
2.55±0.98
2.55±0.87
2.63±0.82
2.73±0.58
2.75±0.57
2.72±0.58
2.52±0.89
14
16
17
19
15
13
18
12
7
6
5
11
9
8
4
2
1
3
10
1.03±1.82*
0.76±1.70*
0.25±1.77
-0.29±1.95
1.18±1.64
1.81±1.37
0.75±1.82
1.43±1.74*
2.26±1.32
2.11±1.40*
2.05±1.47*
1.77±1.53*
1.85±1.53*
2.27±1.27
2.34±1.28
2.34±1.21*
2.32±1.27*
2.35±1.25
1.98±1.43*
15
16
19
18
14
11
17
13
6
7
8
12
10
5
3
2
4
1
9
Mean; SD: standard deviation in males and females, Mann Whitney test differences between genders (* denotes significant difference), and gender-specific ranking (RANK) for factors of hesitation
454
Settembre 2015
For both genders, religiosity was most significantly and positively related to hesitation
factors (Table III). In females, the incidence of
binge drinking and likelihood of potential doping generally decreased hesitation of doping
behavior. Apart from the relationship between
religiosity and hesitation factors, all other significant correlations in males were practically
negligible.
When calculated for males, logistic regression did not reach statistical significance (Table
IV). For females, the lower likelihood of doping behaviour is found among those girls who
are more worried about “church condemnation”
(Odds Ratio: 0.664; Confidence Interval: 0.4650.947) and “bad image in media” (Odds Ratio:
del binge drinking (bere ripetutamente in modo
compulsivo fino ad ubriacarsi) e la probabilità di
un potenziale utilizzo di sostanze dopanti ha generalmente ridotto l’esitazione nei confronti del
comportamento dopante. Oltre alla relazione tra
religiosità e fattori di esitazione, tutte le altre correlazioni significative nei maschi erano praticamente trascurabili.
Quando calcolata per i maschi, la regressione
logistica non ha raggiunto una significatività statistica (Tabella IV). Per le donne, la minore probabilità di un comportamento dopante è stata osservata tra quelle ragazze che erano più preoccupate
della “condanna della chiesa” (odds ratio: 0,664;
intervallo di confidenza: da 0,465 a 0,947) e da
una “cattiva immagine nei mezzi di comunicazione” (odds ratio: 0,571; intervallo di confiden-
Table III.—Correlation analysis between general, sport and substance use factors (top row) and factors of
hesitation on doping (first columns) ‑ significant Spearman’s correlation coefficients for females, and males
(bracketed numbers).
Tabella III. — Analisi di correlazione tra fattori di usp generali, sullo sport e sull’uso di sostanze (riga in alto)
e fattori di esitazione sulo doping (prime colonne) – correlazione di Spearman significativa per donne e
uomini (numeri tra parentesi).
Sport
experience
Age
Family condemnation
0.31
Friends ‘ condemnation
Public condemnation
Church condemnation
0.35
Social
status
Smoking
Disqualification of the previous results
Problems with employment
Behavioral disorders
Psychological addiction
Hormonal dysfunctions
Problems with the vital organs
Cardiovascular problems
Body deformities
Weakening of the immune function
Self-disappointment
Doping
likelihood
-0.36
-0.29
-0.28
-0.36
(-0.23)
-0.26
Bad image in media
Underestimation of the “clean” results
Financial penalties
Imprisonment
Disqualification from competition
Binging
-0.37
Religiosity
Knowledge on
doping
0.33
(0.19)
0.32
(0.21)
0.61
(0.63)
(-0.18)
-0.43
-0.34
(-0.22)
-0.34
-0.26
-0.32
(0.18)
(0.26)
0.26
(0.22)
0.31
0.29
(0.20)
(0.21)
-0.31
0.30
0.29
-0.29
-0.28
-0.31
0.26
0.30
Table IV.—Forward conditional logistic regression results for the criterion – potential doping-behavior in males.
Tabella IV. — Risultati della regressione logistica – comportamento potenziale del doping negli uomini.
Step 1
CONSTANT
OR
p
0.759
0.167
95% CI
Lower
Upper
-
-
CONSTANT: regression constant; OR: odds ratio; P: level of significance; CI: confidence interval.
Vol. 68 - No. 3
455
ZALETEL
Table V.—Forward conditional logistic regression results for the criterion – potential doping-behaviour.
Tabella V. — Risultati della regressione logistica per il criterio comportamento potenziale del doping.
Step 1
Step 2
Church condemnation
CONSTANT
Church condemnation
Bad image in media
CONSTANT
OR
P
0.630
0.845
0.664
0.571
1.993
0.006
0.624
0.024
0.035
0.220
95% CI
Lower
Upper
0.452
0.465
0.339
-
0.877
0.947
0.961
-
Church condemnation: condemnation of the religious institutions; Bad image in media: relates to the negative image which will be
created in media; CONSTANT: regression constant; OR: odds ratio; P: level of significance; CI: confidence interval.
0.571; Confidence Interval: 0.339-0.961) as a
consequence of revealed doping behaviour.
Model successfully classified 76.7% girls (79.2%
who declared no potential doping likelihood
and 73.7% of those who declared likelihood on
doping behaviour) (Table V).
za: da 0,339 a 0,961) come conseguenza del loro
comportamento dopante reso pubblico. Il modello
ha classificato efficacemente il 76,7% delle ragazze
(il 79,2% di coloro che avevano dichiarato nessuna potenziale probabilità di doping e il 73,7% di
coloro che avevano dichiarato una probabilità di
comportamento dopante) (Tabella V).
Discussion
Discussione
The main aim of this study was to establish
the factors related to hesitation against doping
behaviour in college-level athletes. Although
the results presented previously can be broadly discussed, we will focus solely on the most
important findings. Therefore, in the following
text we will discuss: 1) differences between the
groups (i.e. specifically doping-educated and
non-educated) with regard to their knowledge
of doping; 2) factors of hesitation against doping, emphasising the differences between genders; and 3) variables correlated to factors of
hesitation.
Knowledge on doping is known to be important issue in studying potential and current doping behavior.12-14 It is interesting that the collegelevel athletes we examined achieved somewhat
better results (5.21 for the overall sample, not
dividing educated and non-educated collegelevel athlete), than practically all other previously tested subjects.4, 7, 10 More specifically, in
their study, Furjan-Mandic et al. reported 4.59
as the mean test achievement for synchronised
swimmers, while Sekulic et al. reported 5.1 as
the mean value for national-international level
rugby players.4, 10 Although not directly comparable with our results since the authors used a
somewhat larger scale (from 1 to 16), it seems
that our college-level athletes achieved better
results even when compared to international
high-level tennis players and swimmers.7, 15
Specifically, while our college-level athletes had
a mean value that corresponds to 52% of the
456
Obiettivo del presente studio è stato quello di stabilire i fattori associati all’esitazione nei confronti
del comportamento dopante in atleti collegiali. Sebbene i risultati precedentemente presentati possano
essere discussi in maniera estesa, ci concentreremo
solamente sui risultati più importanti. Pertanto,
nella sezione seguente discuteremo: 1) delle differenze tra i gruppi rispetto alla conoscenza del doping (cioè i soggetti specificamente educati sul doping e quelli non educati); 2) fattori di esitazione
nei confronti del comportamento dopante, sottolineando le differenze tra i generi; 3) variabili correlate ai fattori di esitazione.
La conoscenza del doping è notoriamente un argomento importante nello studio del comportamento dopante effettivo e potenziale 12-14. È interessante
notare che gli atleti collegiali che abbiamo esaminato hanno raggiunto in qualche modo risultati
migliori (5,21 per il campione complessivo, senza
dividere per gli atleti collegiali educati o meno) rispetto a praticamente tutti gli altri soggetti precedentemente testati 4, 7, 10. Più specificamente, nel
loro studio, Furjan-Mandic et al. hanno riportato
un valore di 4,59 come risultato medio del test per i
nuotatori sincronizzati, mentre Sekulic et al. hanno riportato 5,1 come risultato medio per rugbisti
di livelli internazionale 4, 10. Sebbene non direttamente confrontabili con i nostri risultati in quando
gli autori hanno usato una scala più ampia (da 1
a 16), sembra che i nostri atleti collegiali abbiano
ottenuto risultati migliori anche rispetto ai tennisti
e ai nuotatori di livello internazionale 7, 15. Nello
specifico, mentre i nostri atleti collegiali avevano
un valore medio che corrisponde al 52% del mas-
Settembre 2015
theoretical maximum on their scale, the tennis
players’ and swimmers’ mean result was about
40-45% of their theoretical maximum.7, 15
There are several probable reasons for the
college-level athletes’ relatively high achievement in doping knowledge. First, it is almost
certain that the specifically tailored educational
programme on doping increased the knowledge of some tested athletes (i.e. specifically
educated). Therefore, the average value of the
total sample of athletes was influenced by the
advanced knowledge of those athletes who
had been specifically taught about the problem of doping. However, we cannot ignore the
fact that even the non-educated, college-level
athletes achieved better scores than synchronised swimmers and swimmers (47%, 42% and
43%, for college-level athletes, synchronized
swimmers and swimmers, respectively).10, 15
Therefore, it is highly likely that communication among the athletes (i.e. those specifically
educated and those non-educated) directly influenced (i.e. increased) the level of knowledge
concerning doping generally in the college-level athletes. One could argue that the achieved
level of knowledge of doping should be further
improved, especially because there is no significant correlation between knowledge of doping and health-related condemnation against
doping behaviour (note that there is no single
significant correlation between knowledge of
doping and health-related factors of condemnation of doping), and we would almost certainly
agree with such observations.
Females are evidently more worried about
negative consequences of doping behaviour in
general as compared to their male peers. Males
ranked potential problems with hormonal dysfunctions (including azoospermia and modifications in sex drive) as relatively more important
than females did (ranked as the fifth and eighth
negative consequence, respectively). Evidently,
males are aware that hormonal dysfunction is
one of most dangerous and relatively frequent
side-effects of anabolic-steroid usage in males.16
At the same time, masculinity is recognized by
females as the most disturbing consequence of
doping.17 This is probably related to extensive
media coverage of the sex-change of one former
“eastern-block” athlete as an “outcome” of her
(his) doping practice. Still, such high ranking of
this side-effect in females should be more precisely studied in the future. We are of the opinion that masculinity in females is not the most
hazardous side-effect of doping usage, especially
Vol. 68 - No. 3
simo teorico sulla loro scala, il risultato medio di
tennisti e nuotatori era pari a circa il 40-45% del
loro massimo teorico 7, 15.
Vi sono molteplici diverse ragioni probabili per il
risultato relativamente elevato degli atleti collegiali
nella loro conoscenza del doping. Innanzitutto, è
quasi certo che il programma educativo specificamente incentrato sul doping abbia aumentato la
conoscenza di alcuni degli atleti testati (cioè educati specificamente sul doping). Pertanto, il valore medio del campione totale degli atleti è stato
influenzato dalla conoscenza avanzata di quegli
atleti che avevano ricevuto insegnamenti specifici
sul problema del doping. Tuttavia, non possiamo
ignorare il fatto che anche gli atleti collegiali non
educati hanno ottenuto punteggi migliori rispetto
ai nuotatori sincronizzati e ai nuotatori (rispettivamente 47%, 42% e 43%, per gli atleti collegiali, i
nuotatori sincronizzati e i nuotatori) 10, 15. Pertanto, è estremamente probabile che la discussione tra
gli atleti (cioè quelli specificamente educati e quelli
non educati) abbia influenzato (cioè aumentato)
direttamente il livello di conoscenza concernente il
doping in generale negli atleti collegiali. Si potrebbe obiettare che il livello di conoscenza raggiunto
riguardo al doping dovrebbe essere ulteriormente
migliorato, soprattutto perché non esiste una correlazione tra conoscenza del doping e condanna
del comportamento dopante associata alla salute
(notare che non esiste una singola correlazione significativa tra conoscenza del doping e fattori di
condanna del doping associati alla salute) e noi
concordiamo certamente con tali osservazioni.
Le donne sono evidentemente più preoccupate
delle conseguenze negative del comportamento dopante in generale rispetto ai loro colleghi maschi. I
maschi hanno classificato i potenziali problemi con
le disfunzioni ormonali (incluse azoospermia e alterazioni nella libido) come relativamente più importanti rispetto alle ragazze (che le hanno classificate rispettivamente al quinto e all’ottavo posto delle
conseguenze negative). Evidentemente, gli uomini
sono consapevoli che la disfunzione ormonale è uno
degli effetti collaterali più pericolosi e relativamente frequenti dell’utilizzo degli steroidi anabolizzanti negli uomini 16. Allo stesso tempo, la mascolinità
è riconosciuta dalle donne come la conseguenza
più allarmante del doping 17. Ciò è probabilmente
dovuto all’ampia copertura da parte dei mezzi di
comunicazione data al cambiamento di sesso di
una precedente atleta del blocco sovietico, diventata
uomo come conseguenza del suo utilizzo del doping.
Tuttavia, tale elevata posizione in classifica di questo effetto collaterale nelle donne deve essere studiato
più a fondo in futuro. Crediamo che la mascolinità
nelle donne non sia l’effetto collaterale più pericoloso dell’utilizzo del doping, soprattutto rispetto alle
conseguenze letali della compromissione cardiova-
457
ZALETEL
in comparison to fatal consequences due to cardiovascular failure, making this topic ripe for further study.
The cardiovascular problems were ranked as
second by both sexes. In this case, the public interest and accompanying media coverage probably played an important role again. During the
last few years, sudden death cases (mostly within
football) have been connected almost explicitly
to doping usage and accompanying overtraining.18-20 Due to the popularity of football in both
countries we have observed herein, a consciousness of this problem is almost certainly assured;
this likely led to the awareness of the subjects
sampled.
Although condemnation of religious institution (note that all religious subjects were almost
100% inherited Christians) was ranked relatively
low as a potential factor of hesitation against
doping behavior (18th and 19th for males and females, respectively), the correlation between religiosity (as measured by the Santa Clara Strength
of Religious Faith Questionnaire) and judgment
of church in relation to doping usage significantly exceeded all other correlation coefficients for
both genders. Also, in females, church condemnation is found to be significant predictor in logistic regression. Evidently, those who consider
themselves to be highly religious are highly concerned about the negative consequences of their
potential doping habits in their religious community, and vice-versa. Such findings are consistent
with some previous studies which more precisely investigated religiosity and its association with
potential and current doping behavior. In short,
when investigated Bosnian and Herzegovinian
weight lifters, authors evidenced clear protective
effect of Islamic religiosity against doping behavior,21 while similar findings are noted in the studies which examined Christian athletes.22 Because
in our study religiosity is evidently found as the
most significant predictor related to factors of
doping hesitation, the issue should be studied
more precisely in future investigations.
Only recently has the consumption of “everyday” substances like alcohol and cigarettes
been studied with regard to its association with
doping behaviour in athletes, but the findings
are inconsistent. While some studies indicated a
higher prevalence of everyday substance misuse
as a risk factor for doping consumption, other
studies suggested a higher likelihood of doping behaviour in those athletes who refrain from
cigarette smoking.4, 6, 11 In our study, due to the
negative correlation between binge drinking
458
scolare, il che rende questo argomento fecondo per
studi futuri.
I problemi cardiovascolari sono stati classificati
al secondo posto da entrambi i sessi. In questo caso,
l’interesse pubblico e la relativa copertura da parte
dei mezzi di comunicazione hanno probabilmente
rivestito ancora una volta un ruolo importante. Negli ultimi anni, improvvisi casi di decessi (soprattutto
nel calcio) sono stati collegati esplicitamente all’utilizzo del doping e al relativo sovrallenamento 18-20. A
causa della popolarità del calcio in entrambi i paesi che abbiamo osservato, una consapevolezza di
questo problema è quasi certa; ciò ha probabilmente
condotto alla consapevolezza dei soggetti nel nostro
campione.
Sebbene la condanna degli istituti ecclesiastici (notare che tutti i soggetti religiosi erano quasi
al 100% di origini cristiane) sia stata classificata
relativamente in basso come potenziale fattore di
esitazione nei confronti dell’adozione di un comportamento dopante (18° e 19° posto rispettivamente per uomini e donne), la correlazione tra religiosità (come misurato dal questionario ‘Santa Clara
Strength of Religious Faith’) e il giudizio della chiesa
in relazione all’utilizzo del doping hanno superato
in maniera significativa tutti gli altri coefficienti di
correlazione per entrambi i sessi. Inoltre, nelle donne, è stato osservato che la condanna della chiesta
era un fattore predittivo significativo nella regressione logistica. Evidentemente, coloro che si reputano molto religiosi sono estremamente preoccupati
circa le conseguenze negative dei loro potenziali
comportamenti dopanti nella loro comunità religiosa e vice-versa. Tali risultati sono in linea con
quelli di precedenti studi che hanno studiato più
a fondo la religiosità e la sua associazione con il
comportamento dopante effettivo e potenziale. In
breve, quando sono stati studiati sollevatori di pesi
della Bosnia e dell’Erzegovina, gli autori hanno evidenziato un chiaro effetto protettivo della religiosità
islamica contro il comportamento dopante 21, mentre risultati simili sono stati osservati negli studi che
hanno esaminato atleti di fede cristiana 22. Poiché
nel nostro studio la religiosità era evidentemente il
fattore predittivo più significativo associato ai fattori di esitazione nei confronti del comportamento
dopante, l’argomento dovrebbe essere studiato più a
fondo in studi futuri.
Solo di recente il consumo di sostanze “quotidiane” come alcol e sigarette è stato studiato in relazione alla sua associazione con i comportamenti
dopanti negli atleti, ma i risultati sono discordanti.
Mentre alcuni studi hanno indicato una maggiore
prevalenza dell’uso scorretto quotidiano di sostanze
come fattore di rischio per l’uso di doping, altri studi
hanno suggerito un più elevato rischio di comportamento dopante negli atleti che non fumano sigarette 4, 6, 11. Nel nostro studio, a causa della correlazione
Settembre 2015
with seven mostly social factors of doping hesitation in females, such substance misuse should
be considered as a potential risk factor of engaging in doping. Although we could not find a
study specifically dealing with the relationship
between binge drinking in college-level athletes,
some considerations brought out previously are
interesting. In an investigation that systematically
studied substance use and misuse in aesthetic
athletes (sport dancers, ballet dancers, and synchronised swimmers; all females), the authors
noted significant differences between groups
in alcohol consumption and potential doping
behaviour. Namely, synchronised swimmers
showed the strongest tendency for both binge
drinking and the self-declared highest level of
potential doping behavior.11 However, it should
be emphasised that this study did not directly
investigate or correlate the likelihood of binge
drinking and doping behaviours; however, we
believe the results notably support our findings
that binge drinking is a potential risk factor of
doping behavior in females. The negative correlations of doping likelihood and social factors
of hesitation in females further support the findings discussed previously. However, it seems that
such an association should only be expected in
those sports where binge drinking is not highly
prevalent. For example, in male rugby players,
where the consumption of alcohol is very high,
there was no association between binge drinking
and potential doping behavior.4
negativa tra binge drinking e sette fattori di esitazione nei confronti del comportamento dopante, soprattutto sociali, nelle donne, tale uso scorretto di sostanze deve essere considerato come potenziale fattore di
rischio per l’uso del doping. Sebbene non abbiamo
potuto trovare uno studio che abbia trattato specificamente della relazione con il binge drinking negli
atleti collegiali, alcune considerazioni sollevate prima sono interessanti. In un’indagine che ha sistematicamente studiato l’uso e l’uso scorretto di sostanze
in atleti di discipline con una forte componente estetica (ballerini sportivi, ballerini di danza, e nuotatori sincronizzati, tutti donne); gli autori hanno notato differenze significative tra i gruppi nel consumo
di alcol e nel potenziale comportamento dopante.
Più precisamente, i nuotatori sincronizzati hanno
mostrato una maggiore tendenza al binge drinking
e a un maggiore livello autoriferito di potenziale
comportamento dopante 11. Tuttavia, va sottolineato
che questo studio non ha esaminato direttamente o
correlato la probabilità di binge drinking e i comportamenti dopanti; tuttavia, crediamo che tali risultati
supportino i nostri nel dire che il binge drinking sia
un potenziale fattore di rischio del comportamento
dopante nelle donne. Le correlazioni negative della
possibilità di usare sostanze dopanti e i fattori sociali
di esitazione nelle donne supportano ulteriormente
i risultati discussi in precedenza. Tuttavia, sembra
che tale associazione debba essere attesa solo negli
sport in cui il binge drinking non è estremamente
prevalente. Ad esempio, nei rugbisti uomini, dove il
consumo di alcol è molto alto, non esiste alcuna associazione tra binge drinking e potenziale comportamento dopante 4.
Study limitations
Limitazioni dello studio
There are several study limitations. First, findings are based on subjects’ self-reports. Thus, it
may be argued that subjects who “have something to hide” (i.e., those who use doping substances) may lie. However, we believe that the
strict anonymity of the questionnaire decreased
this possibility. Second, the study sample was
relatively small and stratified (only one University for two participating countries); therefore the
generalizability of the results may be questionable. However, one of the key elements in our investigation was the high proportion of respondents; nearly 100% of subjects asked to participate
completed the questionnaire. Because of this, we
believe that the selection of a stratified sample
was a proper experimental approach for this pilot study. Therefore we are reasonably confident
that in spite of study limitations, our results, although not the final word on the topic, should
contribute to knowledge in the field.
Esistono numerose limitazioni dello studio. Innanzitutto, i risultati sono basati sulle autovalutazioni dei soggetti. Pertanto, si può affermare che i
soggetti che hanno qualcosa da nascondere (cioè
quelli che usano sostanze dopanti) potrebbero mentire. Tuttavia, crediamo che lo stretto anonimato del
questionario abbia ridotto tale possibilità. In secondo luogo, il campione dello studio era relativamente
piccolo e stratificato (solo un’università per due paesi partecipanti); pertanto, la generalizzabilità dei
risultati potrebbe essere messa in dubbio. Tuttavia,
uno degli elementi chiave nella nostra indagine era
l’elevata percentuale di rispondenti; quasi il 100%
dei soggetti a cui è stato chiesto di partecipare ha
completato il questionario. Per tale motivo, crediamo
che la selezione di un campione stratificato sia stato
un approccio sperimentale corretto per questo studio
pilota. Pertanto, siamo ragionevolmente sicuri che
nonostante i limiti dello studio, i nostri risultati, sebbene non mettano la parola fine sull’argomento, possano contribuire alle conoscenze in questo settore.
Vol. 68 - No. 3
459
ZALETEL
Conclusions
Conclusioni
Based on the results presented, the following
conclusions can be made. Female college-levelathletes recognize increased masculinity (changes in body appearance) as the most important
factor or negative consequence of hesitation
against doping behaviour, whereas males rank
immune dysfunctions as the most important negative consequence. On the other hand, sportsrelated consequences, social norms and social
consequences should be prioritized within antidoping policy only for specific cases (e.g., highly
religious females). There are some indices that
binge drinking is a potential risk factor of doping
usage, especially in females. Because other authors recently noted similar findings, this should
be studied more precisely in the future. Because
of the high ranking of health-threatening issues
as potential factors of hesitation of doping behavior, health problems should be emphasized
in any doping prevention program within college-athletes as well.
Sulla base dei risultati presentati, è possibile trarre le seguenti conclusioni: gli atleti collegiali di sesso
femminile hanno indicato l’aumentata mascolinità
(cambiamenti nell’aspetto corporeo) come conseguenza negativa o fattore di esitazione più importante nei confronti del comportamento dopante, mentre
gli uomini hanno classificato le disfunzioni immunitarie come la conseguenza negativa più importante.
D’altro canto, le conseguenze associate allo sport, alle
norme sociali e alle conseguenze sociali dovrebbero
avere la priorità all’interno delle politiche antidoping
solo per casi specifici (cioè le donne con un elevato livello di religiosità). Esistono alcuni indici che il binge
drinking sia un potenziale fattore di rischio dell’utilizzo di doping, soprattutto nelle donne. Poiché altri
autori hanno recentemente notato simili risultati, ciò
deve essere studiato più a fondo in futuro. A causa
dell’elevato posto in classifica dei problemi relativi alla
salute come potenziali fattori di esitazione nei confronti del comportamento dopante, i problemi per la
salute dovrebbero essere sottolineati in qualsiasi programma antidoping con gli atleti collegiali.
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Corresponding author: M. Kondric, Faculty of Sport, University in Ljubljana, Gortanova 22, 1000 Ljubljana, Slovenia.
E-mail: [email protected]
460
Settembre 2015

MED SPORT 2015;68:461-72
Effect of physical exercise games
and playing with Edubal educational
balls on eye-hand coordination in
first-year primary school children
Effetti dell’esercizio fisico e del gioco con i palloni
educativi ‘Edubal’ sulla coordinazione oculo-manuale
nei bambini iscritti al primo anno della scuola primaria
I. CICHY, A. ROKITA, M. WOLNY, M. POPOWCZAK
University School of Physical Education in Wrocław, Wroclaw, Poland
SUMMARY
Aim. The study attempts to determine the level of motor coordination of both hands in schoolchildren who took part
in a year-long pedagogical experiment that incorporated games and playing with Edubal educational balls.
Methods. Twenty-two schoolboys and seventeen schoolgirls were divided into two groups (experimental and control). The experimental factor in the experimental group was a year-long program of physical exercise using Edubal
educational balls. Eye-hand coordination was evaluated for both hands using the results obtained from the 2Hands
test from the Vienna Test System.
Results. After one year of the experiment, better performance was found in the experimental group with respect to the
test time for the left hand. It was also observed that girls showed better accuracy during the test. Only laterality was
found to have essential effect on differentiation with respect to the accuracy of hand movement.
Conclusion. The investigations carried out by the authors of the present paper demonstrated that participation of
first-grade schoolchildren in the pedagogical experiment that used educational balls caused changes in precision of
upper limb movements.
Key words: Exercise - Child - Psychomotor Performance - Child Development.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di tentare di determinare il livello di coordinazione motoria di
entrambe le mani nei bambini in età scolare che hanno partecipato a un esperimento pedagogico della durata di un
anno, il quale prevedeva esercizi e giochi con i palloni educativi “Edubal”.
Metodi. Ventidue alunni di sesso maschile e diciassette alunni di sesso femminile in età scolare sono stati divisi in due
gruppi (gruppo sperimentale e gruppo di controllo). Il fattore sperimentale nel gruppo sperimentale è stato rappresentato da un programma di attività fisica della durata di un anno svolto con l’ausilio dei palloni educativi “Edubal”.
La coordinazione oculo-manuale è stata valutata per entrambe le mani utilizzando i risultati derivanti dall’esecuzione
del test “2HAND” (coordinazione con 2 mani) del “Vienna Test System”.
Risultati. Dopo un anno di sperimentazione è stata rilevata una performance migliore nel gruppo sperimentale per
quanto riguarda il tempo di esecuzione del test per la mano sinistra. Inoltre, abbiamo osservato anche che le bambine
mostravano una maggiore precisione durante lo svolgimento del test. È emerso che soltanto la lateralità ha avuto un
effetto fondamentale sulla differenziazione per quanto riguarda la precisione del movimento della mano.
Conclusioni. Le indagini svolte dagli autori del presente studio hanno dimostrato che la partecipazione dei bambini
iscritti al primo anno di scuola elementare all’esperimento pedagogico in cui sono stati utilizzati i palloni educativi ha
determinato dei cambiamenti nella precisione dei movimenti degli arti superiori.
Parole chiave: Esercizio fisico - Bambino - Performance Psicomotoria - Sviluppo del Bambino.
Vol. 68 - No. 3
461
CICHY
T
EFFECT OF EDUCATIONAL BALLS ON EYE-HAND COORDINATION
he aim of the early childhood education
is to support children in their intellectual,
emotional, social, ethical, physical and aesthetic growth.1 The most important skills that a
schoolchild is expected to learn at this stage of
education are reading and writing. Later, these
skills represent a means of acquisition and
sharing information. The causes of difficulties
with reading and writing and development of
other school skills were discussed by Spionek 2
in the context of psychomotor disturbances
in child growth. Coordination motor abilities,
which are understood to mean relatively permanent forms of the course of psychophysical processes of motor control are of particular
importance for the growth of a child and allow
for the effective control and regulation of human motor abilities.3 A study 4, 5 concerning
motor development of children, demonstrated
its significance to achievement of a demanded
level of cognitive functions.
In the context of the comprehensive psychomotor growth of a schoolchild during the
first stage of education, substantial importance
is given to coupling of movements of both
hands. Other terms used include “in-hand manipulation” (IHM) 6 or “small” motor skills 7.
Analysis of the literature of the subject reveals that eye-hand coordination has a significant effect on reading and writing skills, i.e.
key competencies in human life.8-13 Children,
who typically have difficulties with perception of proper position of items with respect
to their bodies, often make mistakes and exchange letters and digits with similar shapes.
Therefore, manual dexterity is a very important element in child’s growth, necessary for
proper functioning.14, 15
Dzierżanka et al. 13 observed that the development of motor abilities supports social
development of children. Furthermore, they
demonstrated that improved dexterity exhibited during games and playing (also with
balls) helps children integrate with the group.
These children are also accepted in their peer
groups.13, 16
These reports illustrate the importance of
proper motor development to education of
children at early school age.
In order to meet the demands of proper
motor development among children and to
combine motor and intellectual activity, a kit
of balls was designed for mini-team games
(Edubal), dedicated especially for children at
the early school age. Due to the high number
462
L’
obiettivo dell’istruzione nella prima infanzia
è quello di sostenere i bambini nella loro crescita intellettuale, emotiva, sociale, etica, fisica ed
estetica 1. Le abilità più importanti che un bambino in età scolare dovrebbe assimilare in questa fase
dell’istruzione sono la lettura e la scrittura. Più tardi, queste abilità rappresenteranno un mezzo di
acquisizione e condivisione delle informazioni. Le
cause delle difficoltà nella lettura e nella scrittura e
nello sviluppo di altre abilità scolastiche sono state
discusse da Spionek 2 nell’ambito dei disturbi psicomotori nella crescita del bambino. Le abilità motorie
di coordinazione, che rappresentano forme relativamente permanenti nel percorso di sviluppo dei
processi psicofisici del controllo motorio, ricoprono
un’importanza particolare nella crescita del bambino e consentono un controllo e una regolazione
efficaci delle abilità motorie umane 3. Uno studio 4, 5
riguardante lo sviluppo motorio dei bambini, ne ha
dimostrato la significatività per il raggiungimento
di un determinato livello richiesto di funzioni cognitive.
Nel contesto della crescita psicomotoria globale di
un bambino in età scolare, durante la prima fase
dell’istruzione viene data un’importanza sostanziale alla coordinazione dei movimenti di entrambe le
mani. Altri termini utilizzati includono “in-hand
manipulation” (IHM, manipolazione in mano) 6 o
abilità motorie “piccole” 7.
L’analisi degli studi sull’argomento presenti nella
letteratura rivela che la coordinazione oculo-manuale ha un effetto significativo sulle abilità di lettura e scrittura, le quali rappresentano competenze
fondamentali nella vita di ogni uomo 8-13. I bambini, che tipicamente hanno difficoltà nella percezione della corretta posizione degli oggetti rispetto al
proprio corpo, spesso commettono errori e confondono lettere e cifre che presentano forme simili.
Pertanto, la destrezza manuale è un elemento
molto importante nella crescita del bambino ed è
necessaria per un suo corretto funzionamento 14, 15.
Dzierżanka et al. 13 hanno osservato che lo sviluppo delle abilità motorie rappresenta un sostegno allo
sviluppo delle abilità sociali dei bambini. Inoltre,
tali autori hanno dimostrato che il miglioramento
della destrezza mostrato durante il gioco e gli esercizi (anche con i palloni) aiuta i bambini a integrarsi
nel gruppo. Questi bambini sono anche accettati nei
gruppi dei loro coetanei 13, 16.
Tali segnalazioni illustrano l’importanza di un
corretto sviluppo motorio ai fini dell’istruzione dei
bambini nei primi anni dell’età scolare.
Al fine di rispondere alle esigenze del corretto
sviluppo motorio nei bambini e combinare l’attività motoria e intellettuale, è stato progettato un kit
di palloni per giochi da svolgersi in piccole squadre
Settembre 2015
EFFECT OF EDUCATIONAL BALLS ON EYE-HAND COORDINATIONCICHY
of balls (90) in the kit and other specific features such as colours (green, red, blue, yellow), printed numbers (0-9), capital/small letters, mathematical symbols (+), (-), (:), (<), (>)
and an e-mail sign, Edubal balls have become
very popular.17, 18
Games and playing with Edubals are based
on natural forms of movement (running, jumping, throwing, catching), so that both more and
less physically fit children are able to use the
balls. Classes that utilize Edubal educational
balls offer opportunities for both physically fit
and less fit children to show their intellectual
skills.18 Therefore, thanks to the possibility for
all children to take part in the games, physical
activity at school becomes less selective, while
cooperation and team work equips children is
essential and demanded interpersonal competencies and certain personality traits.
It is expected that exercises, games and
playing with Edubals stimulate development
of selected coordination skills, with particular
focus on hand motor skills among first-year
schoolchildren from primary schools and, consequently, should improve the quality of reading and writing.
The literature reports presented above have
demonstrated direct correlations between pyschomotor development of children and their
performance at school, especially at the first
stage of education.
Therefore, the study attempts to evaluate
the level of motor coordination in both hands
in schoolchildren who took part in a year-long
pedagogical experiment that used games and
playing with Edubal educational balls.
The study used a pedagogical experiment
procedure with the use of a technique of parallel groups. “This is an example of a solution
that uses a pluralistic approach, in which the
independent variables are typically subjected
to descriptive and qualitative analysis, while
the dependent variables - to quantitative analyses”.19
The study involved two groups of students
from the first grade of primary school in
Czarny Bor. The experimental group was represented by 20 students (11 boys and 9 girls).
The control group consisted of 19 students (11
students and 8 girls). All groups performed
their physical activities under the same condi-
Vol. 68 - No. 3
(Edubal) dedicato specialmente ai bambini nella
prima età scolare. L’elevato numero di palloni (90)
presenti nel kit e altre loro caratteristiche specifiche
come i colori (verde, rosso, blu e giallo), i numeri
stampati (0-9), le lettere maiuscole/minuscole, i simboli matematici (+), (-), (:), (<), (>) e la chiocciola
(@) hanno reso i palloni Edubal molto popolari 17, 18.
I giochi con i palloni Edubal si basano su forme
naturali di movimento (correre, saltare, lanciare,
afferrare), di modo che tutti i bambini, siano essi
più o meno in forma dal punto di vista fisico, siano
in grado di utilizzare tali palloni. Le classi che utilizzano i palloni educativi Edubal offrono ai bambini, siano essi più o meno in forma, l’opportunità
di mostrare le loro abilità intellettuali 18. Pertanto,
grazie alla possibilità di far partecipare ai giochi
tutti i bambini, l’attività fisica a scuola diventa
meno selettiva, mentre la cooperazione e il lavoro di
squadra forniscono ai bambini competenze interpersonali fondamentali e necessarie e ne modellano
determinati tratti della personalità.
Si prevede che gli esercizi e i giochi con i palloni
Edubal stimolino lo sviluppo di determinate abilità
di coordinazione, con particolare attenzione alle
abilità motorie manuali nei bambini al primo anno
della scuola primaria e, di conseguenza, possano
determinare un miglioramento nella qualità delle
abilità di lettura e scrittura.
Gli articoli della letteratura presentati sopra hanno dimostrato l’esistenza di correlazioni dirette tra
lo sviluppo psicomotorio dei bambini e la loro performance scolastica, specialmente nella prima fase
dell’istruzione scolastica.
Pertanto, obiettivo del presente studio è stato quello di tentare di valutare il livello di coordinazione
motoria in entrambe le mani nei bambini in età
scolare che hanno partecipato a un esperimento pedagogico della durata di un anno, nel quale sono
stati svolti giochi ed esercizi con i palloni educativi
Edubal.
Materiali e metodi
Lo studio ha seguito la procedura di un esperimento pedagogico e ha impiegato una tecnica a
gruppi paralleli. “Questo è un esempio di soluzione
che utilizza un approccio pluralistico, in cui le variabili indipendenti sono generalmente sottoposte ad
analisi descrittive e qualitative, mentre le variabili dipendenti sono sottoposte ad analisi quantitative” 19.
Lo studio ha coinvolto due gruppi di studenti
iscritti al primo anno della scuola primaria di Czarny Bor. Il gruppo sperimentale era costituito da 20
studenti (11 di sesso maschile e 9 di sesso femminile). Il gruppo di controllo comprendeva 19 studenti
463
CICHY
tions, using a large and small sports hall. The
experiment was carried out in the school year
2011/2012. The research was conducted twice,
in September 2011 and in June 2012. The study
was approved by the committee on research
ethics at the institution in which the research
was conducted and any informed consent from
children’s parents was obtained as required.
The selection of research groups was deliberate, and the study stemmed from the school’s
willingness to cooperate, and from the ability
of the researchers to carry out a full, year-long
pedagogical experiment. What is very important is that pedagogical experiment with the
use of educational balls Edubal was performed
for the second time in this school, indicating a
consistency and somewhat a continuity of the
research problem. Therefore, the teaching staff
participating in the project was well prepared;
the difference was mainly with the dependent
variables that the experiment in question had
taken into account. The didactic process was
carried out according to the school’s teaching
and educational curricula. In the experimental group educational balls were used during
the physical activities (experimental factor 3 times a week), 50-60% of the time of the
teaching unit allocated to physical activity. For
the remaining class time the teacher followed
the traditional curriculum relating to physical
education. Content used in the classroom using educational balls was compatible with the
curriculum and had been included in the subject’s schedule. During these activities educational balls were used for exercises, playing
and games which were performed based upon
scripts prepared jointly by the experiment’s author and the form teacher. They involved consolidation and improvement of these learning
contents both in terms of mathematical education and languages, which caused students the
most trouble. The content of the scripts was
clearly dominated by forms of play focused on
the development of overall fitness.
The control group followed the same program in a traditional way, without the use of
educational balls. In all groups, classes were
conducted by a form teacher. Teachers had
similar work history and teaching experience.
Motor coordination of both hands (hand-eye
coordination) constituted the dependent variable. In both groups, the initial and final tests
were performed using highly specialized electronic equipment - the Vienna Test System.
The S6 option was used for the study - moving
464
(11 di sesso maschile e 8 di sesso femminile). Tutti i gruppi hanno svolto l’attività fisica nelle stesse
condizioni, utilizzando una palestra grande e una
piccola. L’esperimento è stato svolto durante l’anno
scolastico 2011/2012. La ricerca è stata condotta
due volte, a settembre 2011 e a giugno 2012. Lo studio è stato approvato dal Comitato etico di ricerca
dell’Istituto nel quale la ricerca è stata condotta; da
parte dei genitori dei bambini è stato ottenuto ogni
consenso informato necessario.
La selezione dei gruppi di studio è stata ben ponderata; lo studio è stato il risultato della disponibilità
della scuola a collaborare e dell’abilità dei ricercatori di svolgere un esperimento pedagogico completo
della durata di un anno. È molto importante sottolineare che l’esperimento pedagogico con l’uso dei
palloni educativi Edubal è stato effettuato per la seconda volta in questa scuola, il che indica una certa coerenza e continuità del problema della ricerca.
Pertanto, il personale docente che ha partecipato al
progetto era ben preparato; la differenza principale
risiedeva nelle variabili dipendenti prese in considerazione dall’esperimento in questione. Il processo
didattico è stato svolto secondo i programmi didattici ed educativi della scuola. Nel gruppo sperimentale, i palloni educativi sono stati utilizzati durante
le attività fisiche (fattore sperimentale - 3 volte a settimana), con il 50-60% del tempo dell’unità didattica dedicato all’attività fisica vera e propria. Per il
restante tempo della lezione, l’insegnante ha seguito
il programma tradizionale relativo all’educazione
fisica. I contenuti utilizzati in classe utilizzando i
palloni educativi erano compatibili con il programma e sono stati inclusi nell’orario della materia.
Durante queste attività, i palloni educativi sono
stati utilizzati per esercizi e giochi svolti sulla base
di copioni preparati congiuntamente dall’autore
dell’esperimento e dall’insegnante responsabile della
classe. Queste attività prevedevano il consolidamento e il miglioramento delle nozioni apprese, in termini di insegnamento e linguaggi matematici, causa
della maggior parte dei problemi degli studenti. Il
contenuto dei copioni era chiaramente dominato
da forme di gioco mirate allo sviluppo della forma
fisica generale.
Il gruppo di controllo ha seguito lo stesso programma in maniera tradizionale, senza l’uso dei palloni
educativi. In tutti i gruppi, le lezioni sono state tenute dall’insegnante responsabile della classe. Gli insegnanti avevano percorsi professionali ed esperienze
di insegnamento simili. La coordinazione motoria
di entrambe le mani (coordinazione manualeoculare) ha rappresentato la variabile dipendente.
In entrambi i gruppi, i test condotti all’inizio e alla
fine sono stati svolti utilizzando un’attrezzatura
elettronica altamente specializzata, il ‘Vienna Test
Settembre 2015
along a given route using for this purpose one
manipulator (joystick) for left and right hand.
The test is used to determine the speed,
accuracy and coordination of eye-hand and
hand-eye in the case of minor movements.
Two parameters were used for statistical analysis: mean time to complete the route (2HTL
- for left hand and 2HTR - for the right hand)
and mean time of error (2HBL - for left hand
and 2HBR - for the right hand.
The obtained results were statistically analyzed using Statistica 10.0. A four-way ANOVA
analysis of variance model was used for this
purpose. A four-way ANOVA (2x2x2x2) was
used to perform statistical analysis, where different factors were: group, gender, T1/2 (test
1 relative to test 2), L/R hand (left relative to
right).
A Bonferroni post-hoc test was used, since
a comparison of the homogeneity of variances
in compared groups revealed that such one
exists. All statistical tests that were applied
assumed a significance level at 0.05. The descriptions of charts used the term Group E and
Group F, referring to an experimental group
and the control group respectively.
Results
Figure 1 presents the results obtained by
the schoolchildren from the experimental and
control groups in the initial and final examinations, concerning tracking time measured
during the test for the right and left hand, respectively.
Comparison of the results concerning the
difference between the initial and final examinations for tracking time (left hand) recorded
for all the schoolchildren from the experimental group revealed statistically significant differences at the level of P=0.0031. These children obtained significantly (about 2 seconds)
better mean results after completion of the
year-long pedagogical experiment. Comparison between both groups with respect to the
right hand found better results in the control
group. However, the difference was not statistically significant.
Furthermore, a statistically significant difference (P=0.0113) was observed in the control group compared to the results obtained
for tracking time between the initial and final
examinations. It was demonstrated that the results obtained for the right hand in the final
Vol. 68 - No. 3
System’. Per lo studio è stata utilizzata l’opzione S6,
che prevede di muoversi lungo un dato percorso utilizzando a tale scopo un manipolatore (joystick) per
le mani sinistra e destra.
Il test viene utilizzato per determinare la velocità,
la precisione e la coordinazione oculo-manuale e
manuale-oculare nel caso di movimenti minori. Per
l’analisi statistica sono stati utilizzati due parametri: il tempo medio per il completamento del percorso
(2HTL per la mano sinistra e 2HTR per la mano destra) e il tempo medio di errore (2HBL per la mano
sinistra e 2HBR per la mano destra).
I risultati ottenuti sono stati analizzati dal punto di vista statistico utilizzando il software Statistica 10.0. A tale scopo è stato utilizzato un modello di analisi della varianza ANOVA a quattro vie.
Un’analisi ANOVA a quattro vie (2x2x2x2) è stata
utilizzata per eseguire l’analisi statistica i cui diversi
fattori erano: gruppo, sesso, T1/2 (test 1 rispetto a test
2) mano L/R (sinistra rispetto a destra).
È stato utilizzato un test post-hoc di Bonferroni
in quanto il confronto dell’omogeneità delle varianze nei gruppi messi a confronto ha rivelato l’esistenza di una tale omogeneità. Per tutti i test statistici è stato fissato un livello di significatività pari a
0,05. Nelle descrizioni dei grafici sono stati utilizzati i termini Gruppo E e Gruppo F in riferimento
rispettivamente al gruppo sperimentale e al gruppo
di controllo.
Risultati
La Figura 1 presenta i risultati ottenuti dai bambini in età scolare dei gruppi sperimentale e di controllo nei test condotti all’inizio e alla fine relativamente al tempo di tracciamento misurato durante
il test rispettivamente per la mano destra e sinistra.
Il confronto dei risultati relativi alla differenza tra
i test condotti all’inizio e alla fine per il tempo di tracciamento (mano sinistra) registrati per tutti i bambini in età scolare del gruppo sperimentale ha rivelato
l’esistenza di differenze statisticamente significative
con P=0,0031. Questi bambini hanno ottenuto risultati medi significativamente migliori (circa 2 secondi) dopo aver completato l’esperimento pedagogico di
un anno. Dal confronto tra i due gruppi per quanto
riguarda la mano destra sono emersi risultati migliori nel gruppo di controllo. Tuttavia, la differenza
non era statisticamente significativa.
Inoltre, una differenza statisticamente significativa (P=0,0113) è stata osservata nel gruppo di
controllo rispetto ai risultati ottenuti per il tempo
di tracciamento tra i test condotti all’inizio e alla
fine. È stato dimostrato che i risultati ottenuti con la
mano destra nel test finale erano significativamente
465
CICHY
Figure 1.—Results obtained by schoolchildren from the experimental group (E) and control group (K) during tracking
test for the right and left hands: initial examination (E1) and final examination (E2).
Figura 1 — Risultati ottenuti da bambini in età scolare del gruppo sperimentale (E) e di controllo (K) durante il test di
tracciamento per la mano destra e quella sinistra: inizio e fine del test.
examination were significantly better than the
results obtained for the left hand in the initial
study.
Figure 2 presents the results obtained in
the beginning and in the end of the study by
the schoolchildren from the experimental and
control groups during the tracking time test,
without division into the left and right hand.
Analysis of the results found better scores recorded in both initial and final examinations
in the control group. It was demonstrated that
the schoolchildren from the control group
performed the tracking test faster but the differences between them and their peers from
the experimental group were not statistically
significant.
Figure 3 illustrates a comparison between
the results obtained during tracking test for
boys and girls from both groups with respect
to the first and second examinations without
division into the right and left hands. It was
found that the girls studied in the final examination improved their scores. Furthermore,
they were insignificantly faster than the boys.
Figure 4 presents the results concerning the
errors made by all the boys and girls studied
obtained in the beginning (E1) and at the end
(E2) of the pedagogical experiment. It was ob-
466
migliori di quelli ottenuti con la mano sinistra nel
test iniziale.
La Figura 2 mostra i risultati ottenuti all’inizio e
alla fine dello studio dai bambini in età scolare dei
gruppi sperimentale e di controllo durante il test del
tempo di tracciamento, senza fare alcuna distinzione tra mano destra e sinistra. L’analisi dei risultati
ha evidenziato la presenza di punteggi migliori nel
gruppo di controllo nei test condotti all’inizio e alla
fine. È stato dimostrato che i bambini in età scolare del gruppo di controllo hanno eseguito il test del
tracciamento in maniera più veloce, ma le differenze tra i loro risultati e quelli dei loro coetanei del
gruppo sperimentale non sono risultate statisticamente significative.
La Figura 3 illustra il confronto tra i risultati ottenuti durante il test del tracciamento dai bambini e
dalle bambine di entrambi i gruppi relativamente al
primo e al secondo test senza fare alcuna distinzione tra mano destra e sinistra. È emerso che le bambine studiate hanno riportato punteggi migliori nel
test finale. Inoltre, sono state più veloci dei bambini,
ma in maniera non significativa.
La Figura 4 presenta i risultati relativi agli errori
commessi da tutti i bambini e le bambine studiati
all’inizio (E1) e alla fine (E2) dell’esperimento pedagogico. È stato osservato che le bambine, durante
il secondo studio, sono state più precise dei bambini, con un tempo medio di uscita dal percorso di
Settembre 2015
Figure 2.—Results obtained in the examinations: initial
(E1) and final (E2) by the schoolchildren from the experimental group (E) and the control group (K) during
tracking test, without division into the left and the right
hand.
Figura 2. — Risultati ottenuti all’inizio (E1) e alla fine
(E2) dello studio dai bambini in età scolare dei gruppi
sperimentale (E) e di controllo (K) durante il test del tempo di tracciamento, senza alcuna distinzione tra mano
destra e sinistra.
Figure 3.—Results obtained by all the boys and girls
studied for tracking test during the examinations: initial
(E1) and final (E2), without division into the left and the
right hand.
Figura 3. — Risultati ottenuti durante il test del tracciamento dai bambini e dalle bambine di entrambi i gruppi
ottenuti all’inizio (E1) e alla fine (E2), senza alcuna distinzione tra mano destra e sinistra
served that the girls, during the second study,
were more accurate than the boys, with the
mean time of falling outside the track being
2 seconds. The difference recorded was not
statistically significant.
Comparison of the results concerning the
errors made during performance of the tests
with the left and right hand in the experimental group (E) and control group (K) (Figure
5) revealed statistically significant differences
at the level of P=0.0015 to the benefit of the
result recorded with the right hand in the experimental group with respect to the left hand
in the control group.
Furthermore, comparison of the errors by all
the boys and girls studied with respect to the
left and right hands (Figure 6) showed statistically significant differences between the results obtained by boys for the right and left
hand in favour of the right hand (P=0.0024).
Similar pattern was observed in the group
of girls, who also made errors within shorter
2 secondi. La differenza registrata non è risultata
statisticamente significativa.
Il confronto dei risultati relativi agli errori commessi durante l’esecuzione dei test con le mani sinistra e destra nel gruppo sperimentale (E) e nel gruppo di controllo (K) (Figura 5) ha rivelato differenze
statisticamente significative con P=0,0015 a favore
dei risultati registrati con la mano destra nel gruppo
sperimentale rispetto a quelli registrati con la mano
sinistra nel gruppo di controllo.
Inoltre, il confronto degli errori di tutti i bambini e di tutte le bambine studiate relativamente alle
mani sinistra e destra (Figura 6) ha evidenziato
differenze statisticamente significative tra i risultati
ottenuti dai bambini per le mani destra e sinistra
a favore della mano destra (P=0,0024). Un pattern
simile è stato osservato nel gruppo delle bambine, le
quali hanno commesso errori in un periodo di tempo più breve, eseguendo il test con la mano destra
(P=0,0007). I risultati ottenuti non stupiscono in
quanto riguardano la mano dominante, ma occorre sottolineare la differenza tra i punteggi registrati
Vol. 68 - No. 3
467
CICHY
Figure 4.—Results concerning the errors made by all the
boys and girls recorded during the initial examination
(E1) and final examination (E2).
Figura 4. — Risultati relativi agli errori commessi da tutti
i bambini e le bambine studiati all’inizio (E1) e alla fine
(E2) dell’esperimento pedagogico
Figure 5.—Results concerning the errors made with the
left and right hand with respect to the whole experimental group (E) and the control group (K).
Figura 5. — Risultati relativi agli errori commessi durante l’esecuzione dei test con le mani sinistra e destra
nel gruppo sperimentale (E) e nel gruppo di controllo (K)
time, performing the test with the right hand
(P=0.0007). The results obtained are not surprising since they concern the dominant hand,
but the scores recorded for the girls (right
hand) compared to the results obtained by
boys with the same hand should be emphasized. The girls were more accurate (0.6 seconds), which is undoubtedly connected with
volitional characteristics typical of this period
of human growth.
In conclusion, the results presented in this
study, concerning performance of the test,
found that only laterality has a statistically significant effect on differentiation between the
results obtained in the experiment.
per le bambine (mano destra) e i risultati ottenuti
dai bambini con la stessa mano. Le bambine sono
state più precise (0,6 secondi), il che è senza dubbio
correlato alle caratteristiche volitive tipiche di questo
periodo della crescita umana.
In conclusione, i risultati presentati in questo
studio, relativi alla performance nel test, hanno evidenziato che soltanto la lateralità risulta avere un
effetto statisticamente significativo sulla differenziazione dei risultati ottenuti nell’esperimento.
Discussion
While IHM (in-hand manipulation) is considered as an integral part of the motor aspect,20-22 one should note, when looking for
the studies concerning this problem, that there
are relatively few reports, with the findings often equivocal.
468
Discussione
Sebbene la IHM (in-hand manipulation, manipolazione in mano) sia considerata parte integrante
dell’aspetto motorio 20-22, se si va alla ricerca di studi
riguardanti questo problema è facile constatare che
gli articoli sull’argomento sono relativamente scarsi
e con risultati spesso discordanti.
Nei test effettuati da Cornhill et al. 23 è stata dimostrata l’esistenza di una correlazione tra un risultato elevato registrato durante il test Minnesota
handwriting test 24, e il test in-hand manipulation
eseguito utilizzando un foglio di metallo forato.
Settembre 2015
Figure 6.—Results concerning the errors made by all the boys and girls studied with respect to the left and right hand.
Figura 6. — Risultati relativi agli errori di tutti i bambini e di tutte le bambine studiati relativamente alle mani sinistra
e destra.
In the examinations carried out by Cornhill et
al.,23 a correlation was demonstrated between
a high result recorded during the Minnesota
handwriting test,24 and in-hand manipulation
performed using a perforated sheet metal.
Feder et al. 21 found no statistical correlations between the results obtained using the
test for evaluation of the handwriting,25 and
quantified results concerning IHM.
Furthermore, the study carried out by Iverson et al. 26 demonstrated that over 50% of the
children with reading difficulties experience
problems with development of motor skills.
The study carried out by Henderson et al.,27
with a particular focus on hand dexterity test,
consists in drawing a continuous line within
the set limits, and demonstrated the significance of motor development for precise manipulation with a pen.
The study carried out since 2002,4-7, 28-38
concerning the use of Edubal at the stage of
preschool and early-school education, have
yielded promising results. The study evaluated the effects of physical exercise classes that
used Edubal educational balls (concerning the
physical fitness and development of selected
learning skills).
Vol. 68 - No. 3
Feder et al. 21 non hanno riportato correlazioni
statistiche tra i risultati ottenuti utilizzando il test
per la valutazione della scrittura a mano 25, e i risultati quantificati relativi all’IHM.
Inoltre, lo studio svolto da Iverson et al. 26 ha dimostrato che oltre il 50% dei bambini con difficoltà
di lettura incontra problemi nello sviluppo delle abilità motorie. Lo studio di Henderson et al. 27, incentrato in maniera particolare sul test della destrezza
manuale, che consiste nel disegnare una linea continua entro i limiti stabiliti, ha dimostrato l’importanza dello sviluppo motorio per l’accurata manipolazione di una penna.
Lo studio condotto a partire dal 2002 4-7, 28-38,
riguardante l’uso dei palloni ‘Edubal’ nella fase
dell’educazione prescolare e nei primi anni dell’educazione scolare, ha generato risultati promettenti.
Tale studio ha valutato gli effetti delle lezioni di educazione fisica con l’uso dei palloni educativi ‘Edubal’ (relativamente alla forma fisica e allo sviluppo
di abilità di apprendimento selezionate).
In un esperimento della durata di un anno, Cichy
et al. 30, utilizzando la tecnica dei gruppi paralleli,
hanno riscontrato che i programmi che utilizzavano
i palloni educativi influenzavano lo sviluppo delle
abilità motorie in maniera simile ai programmi tradizionali negli anni dal primo al terzo della scuola
469
CICHY
In a year-long experiment, Cichy et al.,30 using the technique of parallel groups, found that
the curriculum that used the educational balls
affect the development of the motor skills similarly to the conventional curricula in years 1-3
of the primary school. Similar findings were reported by Krajewski; however, his studies concerned the six-year-old children that attended
Polish “zero” year group.32 However, this researcher emphasized considerable benefits of
a half-year non-conventional curriculum (using educational balls), yoga, relaxation and
playing with a tarpaulin compared to the conventional curriculum in terms of psychomotor
development of children. After completion of
the experiment using Edubal educational balls,
Cichy 31 reported similar findings. The use of
educational balls during physical exercise
classes does not cause substantial changes in
the area of physical fitness. However, it helps
to improve the results of overall body coordination.28, 31 It is the specific nature of games
and playing with balls which is the most important to development of child coordination
rather than for other components of physical
fitness, which is conditioned by the biological
development (speed, strength). This confirms
the opinion of many authors. Pawłucki 12 or
Wójcik-Grzyb 39 argue that development of coordinated abilities is directly connected with
the speed of reading and writing learning.
With regard to intellectual skills, it should
be noted that the results of the studies carried
out within KBN No.2PO5D058 (2004-2007)
demonstrated that “the use of Edubal educational balls in integrated education causes significant changes in reading comprehension in
the experimental group compared to the control group (regardless of whether the subjects
were from urban or rural areas)”.36 A few
studies 30, 36, 37 found the relationships between
the use of Eduball educational balls in the integrated education and intellectual development of the schoolchildren.36
Conclusions
The investigations carried out by the authors
of the present paper demonstrated that participation of first-grade schoolchildren in the
pedagogical experiment that used educational
balls caused changes in precision of upper
limb movements. The subjects completed their
tests in shorter times and with smaller number
470
primaria. Risultati simili sono stati riportati da Krajewski; tuttavia, il suo studio riguardava i bambini
di sei anni che avevano frequentato la cosiddetta
classe “zero”, anno previsto dalla scuola polacca
per i bambini di cinque o sei anni in preparazione
alla scuola elementare 32. Tuttavia, questo ricercatore ha evidenziato i considerevoli benefici derivanti
dallo svolgimento di metà anno scolastico seguendo
un programma non convenzionale (utilizzando i
palloni educativi), yoga, rilassamento e giochi con
un telone rispetto al programma tradizionale in termini di sviluppo psicomotorio dei bambini. Dopo il
completamento dell’esperimento utilizzando i palloni educativi Edubal, Cichy 31 ha riportato risultati simili. L’uso dei palloni educativi durante le lezioni di
educazione fisica non causa cambiamenti sostanziali nella forma fisica. Tuttavia, esso contribuisce
al miglioramento dei risultati relativi alla coordinazione corporea complessiva 28, 31. È la natura specifica dei giochi con i palloni il fattore più importante
per lo sviluppo della coordinazione del bambino
piuttosto che per altre componenti della forma fisica, la quale è condizionata dallo sviluppo biologico
(velocità, forza). Questo conferma l’opinione di vari
autori. Pawłucki 12 e Wójcik-Grzyb 39 sostengono che
lo sviluppo delle abilità coordinate sia direttamente
collegato alla velocità di apprendimento della lettura e della scrittura.
Per quanto riguarda le abilità intellettuali, occorre notare che i risultati degli studi condotti
nel quadro della sovvenzione KBN N. 2PO5D058
(2004-2007) hanno dimostrato che “l’uso dei palloni educativi ‘Edubal’ nell’istruzione integrata causa
cambiamenti significativi nella comprensione della
lettura nel gruppo sperimentale rispetto al gruppo di controllo (indipendentemente dal fatto che
i soggetti provengano da aree urbane o rurali)” 36.
Alcuni studi 30, 36, 37hanno individuato la relazione esistente tra l’uso dei palloni educativi Edubal
nell’istruzione integrata e lo sviluppo intellettuale
dei bambini in età scolare 36.
Conclusioni
Le indagini svolte dagli autori del presente studio
hanno dimostrato che la partecipazione dei bambini iscritti al primo anno di scuola elementare
all’esperimento pedagogico in cui sono stati utilizzati i palloni educativi ha determinato dei cambiamenti nella precisione dei movimenti degli arti
superiori. I soggetti hanno completato i test in tempi
più brevi, commettendo un numero inferiore di errori. Ovviamente, date le dimensioni dei gruppi, i
risultati ottenuti devono essere presi in considerazione con la dovuta cautela.
Settembre 2015
of mistakes. Obviously, due to the group size,
the results obtained should be approached
with a due caution.
In details, our conclusions were the following:
—— one-year pedagogical experiment that
used motor games and playing with educational balls in the experimental group contributed to the more effective (faster) manipulation with the left hand;
—— after completion of the pedagogical experiment, we also found that all the girls studied improved accuracy in the test, which directly shortened the time of making mistakes;
—— only laterality was found to have essential effect on differentiation with respect to the
accuracy of hand movement.
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Vol. 68 - No. 3
Nel dettaglio, le nostre conclusioni sono state le
seguenti:
— l’esperimento pedagogico della durata di un
anno in cui sono stati utilizzati esercizi e giochi motori con i palloni educativi nel gruppo sperimentale
ha contribuito a una manipolazione più efficace
(più veloce) con la mano sinistra;
— in seguito al completamento dell’esperimento pedagogico, abbiamo rilevato anche che tutte le
bambine studiate hanno mostrato un miglioramento della precisione nel test, il che ha determinato direttamente una riduzione del tempo per commettere
errori;
— È emerso che soltanto la lateralità ha avuto
un effetto fondamentale sulla differenziazione per
quanto riguarda la precisione del movimento della
mano.
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Wroclaw: WTN; 2005. p. 335-40.
Received on January 23, 2015. - Accepted for publication on September 8, 2015.
Corresponding author: I. Cichy, Ul. Mickiewicza 58, P-5, 51-684 Wrocław. E-mail: [email protected]
472
Settembre 2015

MED SPORT 2015;68:473-85
Effects of an adapted physical training
on functional status, body composition
and quality of life in persons with spinal
cord injury paraplegia: a pilot study
Effetti di un protocollo motorio adattato ad un
gruppo di soggetti con diagnosi di paraplegia sul
miglioramento dello stato funzionale, della composizione
corporea e della qualità di vita: uno studio pilota
L. CUGUSI 1, 2, P. SOLLA 2, 3, R. SERPE 1, K. PILIA 2, V. PINTUS 2
C. MADEDDU 1, 2, P. P. BASSAREO 1, G. MERCURO 1, 2
1Department
of Medical Sciences “M. Aresu”, University of Cagliari, Cagliari, Italy
Physical Activity Master Degree Course, University of Cagliari, Cagliari, Italy
3Movement Disorders Center, Institute of Neurology, University of Cagliari, Cagliari, Italy
2Adapted
SUMMARY
Aim. Several studies have shown that strategies of health promotion, such as fitness programs, may improve quality
of life in individuals with spinal cord injuries (SCI). However, the effects of specific adapted physical activity (APA)
programs is almost unexplored. The aim of this paper was to evaluate the effects of an APA program on body composition, cardiovascular and fitness profile in SCI individuals with paraplegia.
Methods. Sixteen men with SCI paraplegia were enrolled. We studied the anthropometric, glucidic and lipid profile,
body composition, strength and energy expenditure, depression levels and QoL.
Results. A significant reduction in fat mass and lipid profile was observed (P<0.05) with a significant increase in muscle strength and in arm circumference (P<0.05). The total daily energy expenditure and the number of the movements
carried out in a typical day were significant increased (P<0.05). With regard to QoL and depression a significant
improvement was registered.
Conclusion. These findings support the use of APA as an effective strategy for health promotion, probably decreasing
the risk of cardiovascular disease in people with SCI.
Key words: Spinal cord injuries - Quality of life - Motor activity - Body composition.
RIASSUNTO
Obiettivo. Diversi studi hanno dimostrato che le strategie di promozione della salute, come i programmi finalizzati
alla modificazione dello stile di vita attraverso l’incremento della fitness cardiovascolare, possono migliorare la qualità
della vita (QoL) nei pazienti con lesione del midollo spinale. Tuttavia, gli effetti di specifici e dettagliati programmi
di attività fisica adattata (APA) risultano ancora poco studiati a discapito dei più conosciuti e diffusi protocolli riabilitativi. Obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare gli effetti di un programma di attività fisica adattata
sulla composizione corporea, sul profilo cardiovascolare, di fitness e sulla QoL in soggetti con diagnosi di paraplegia.
Metodi. Sedici soggetti di sesso maschile (44,75±12,13 anni) con diagnosi di paraplegia sono stati arruolati nel protocollo motorio adattato. Sono stati studiati il profilo antropometrico, il profilo glucidico e lipidico, la composizione
corporea, il dispendio energetico, i livelli di depressione e la QoL.
Risultati. Al termine del protocollo è stata osservata una significativa riduzione della massa grassa e delle variabili
del profilo lipidico (P<0,05), con un significativo incremento della forza muscolare e della circonferenza del braccio
(P<0,05). Il dispendio energetico giornaliero e il numero dei movimenti effettuati in una giornata tipo sono incremen-
Vol. 68 - No. 3
473
CUGUSI
Effects of an adapted physical training in persons with spinal cord injury paraplegia
tati significativamente (P<0,05). Per quanto riguarda la QoL, i livelli di depressione è stato registrato un miglioramento
significativo.
Conclusioni. Questi risultati supportano la necessità di implementare l’utilizzo dei programmi di attività fisica adattata come strategia efficace per la promozione della salute e nel diminuire il rischio di insorgenza di problematiche
cardiovascolari nei oggetti con diagnosi di paraplegia.
Parole chiave: Midollo spinale, lesioni - Qualità della vita - Attività motoria - Composizione corporea.
S
pinal cord injury (SCI) is a neurologic condition that causes sensor and motor alterations
and loss of sphincter control. This particular
condition affects the physical, psychological
and social functions of persons with SCI. Risk
factors for cardiovascular disease (CVD), that
are present in the general population, were
also found in individuals with SCI: obesity, dyslipidemia, insulin resistance, sedentary lifestyle,
smoking habits, and stress.1-3 On the other hand,
risk of CVD incidence in subjects with SCI is increased.4 Furthermore, with CVD emerging as
a major cause of morbidity and mortality in the
SCI population,5, 6 modifiable risk factors, such
as physical inactivity, are attracting increased
attention from health care professionals.
Physical activity (PA) represents an issue of
critical importance for people with SCI, while
exercise programs may be a helpful approach
to delay or reverse functional impairment. The
potential role of exercise training in improving
quality of life (QoL) in people with SCI should
be underestimated.7-9 Indeed, research in the
last years has demonstrated the positive effects
of specific training on a wide variety of subjective outcomes as lipid profile, body-weight
control, well-being and QoL.10-14 Adapted physical activity (APA) is a branch of human movement sciences, which is directed toward people
who require adaptation for participation in the
context of physical activity. APA and adapted
sports afford the same opportunities for the disabled people to benefit as fully-abled people.
Physical activity and fitness intervention for
this population are well-known resources for
improve QoL in persons with SCI. Besides,
there are over 100 articles in the literature examining the benefits of physical activity for
individuals post SCI.15 However, although several published articles include an examination
and assessment of aerobic and strength training on health outcomes post-SCI, no one has
clearly investigated the effects of an APA program, which consists of aerobic and strength
training but is also directed toward the identi-
474
L
a lesione spinale (spinal cord injury, SCI) è una
condizione neurologica che causa alterazioni sensoriali e motorie e perdita della continenza
sfinterica. Tale particolare condizione influenza le
funzioni fisiche, psicologiche e sociali delle persone
che ne soffrono. I fattori di rischio per le malattie
cardiovascolari (cardiovascular disease, CVD) presenti nella popolazione generale sono stati riscontrati anche negli individui affetti da SCI: obesità,
dislipidemia, insulino-resistenza, stile di vita sedentario, fumo e stress 1-3. D’altra parte, i soggetti
affetti da SCI sono a maggiore rischio di incidenza
di malattie cardiovascolari 4. Inoltre, mentre si rileva che le malattie cardiovascolari sono tra le cause
principali di morbilità e di mortalità nella popolazione affetta da SCI 5, 6, i fattori di rischio modificabili come l’inattività fisica attraggono la crescente
attenzione degli operatori sanitari.
L’attività fisica (physical activity, PA) rappresenta una problematica di importanza cruciale per le
persone affette da SCI, mentre i programmi di esercizio fisico possono costituire un approccio utile al
fine di ritardare o invertire il deficit funzionale. Il
ruolo potenziale dell’esercizio fisico nel miglioramento della qualità della vita (QdV) delle persone
affette da SCI non dovrebbe essere sottovalutato 7-9.
A dimostrazione di ciò, le ricerche degli ultimi anni
hanno dimostrato gli effetti positivi di un allenamento specifico su un’ampia varietà di risultati soggettivi, come profilo lipidico, controllo del peso corporeo, benessere e QdV 10-14. L’attività fisica adattata
(adapted physical activity, APA) è una branca delle
scienze del movimento umano rivolta alle persone
che richiedono adattamenti per poter partecipare
ad attività fisiche. L’APA e gli sport adattati offrono
ai disabili le stesse opportunità di trarre beneficio
rispetto alle persone sane.
L’attività fisica e gli interventi di fitness per questa
popolazione costituiscono risorse ben note al fine
migliorare la QdV delle persone con SCI. Infatti, in
letteratura esistono oltre 100 studi che hanno esaminato i benefici dell’attività fisica negli individui
affetti da SCI 15. Tuttavia, nonostante diversi articoli pubblicati abbiano preso in esame e valutato
gli effetti dell’allenamento aerobico e della forza
sugli esiti clinici successivi a una SCI, non esistono indagini chiare sugli effetti di un programma di
APA, che non consista solo in allenamenti aerobici
e della forza ma che sia orientato anche all’identi-
Settembre 2015
Effects of an adapted physical training in persons with spinal cord injury paraplegiaCUGUSI
fication and solution of psychomotor problems
throughout the lifespan, with programs characterized mainly by adaptation of teaching skills
and technics to accommodate individual motor
differences.16
Thus, the aim of this study was to investigate
the effects of an APA training program on physical outcomes, body composition, QoL and depression levels in individuals with SCI.
ficazione e alla risoluzione di problemi psicomotori
lungo tutta la vita, con programmi caratterizzati
principalmente dall’adattamento di competenze e
tecniche didattiche per assecondare le differenze
motorie individuali 16.
Pertanto, lo scopo del presente studio è stato
quello di verificare gli effetti di un programma di
allenamento di APA sulo stato funzionale, sulla
composizione corporea, sulla QdV e sui livelli di depressione degli individui con SCI.
Materiali e metodi
Participants and enrollment
Partecipanti e arruolamento
A small sample of Sardinian men affected by
traumatic SCI (16 men, 44.75±12.13 years) was
recruited on voluntary way among the members of the Sa. Spo Onlus, an association that
promotes the role of APA in the metropolitan
area of Cagliari, in Sardinia.
The following selection criteria were used:
individuals had been previously in a primary
rehabilitation program, but they were not included in any physical training at the enrollment; had thoracic-level lesions and were from
the metropolitan area of Cagliari. Exclusion criteria included ischemic heart disease, unstable
angina, dysrhythmia, or autonomic dysreflexia,
recent osteoporotic fracture, tracheostomy and
major medical problems. The choose to include
in this study only individuals with thoracic-level lesions was decided to obtain more standardized data. All subjects selected for the study
participated to the protocol and none declined
or was eliminated from the total sample. Subjects obtained a doctor consent to participated
in the program. The basic characteristics of the
sample are expressed in the Table I. The median time between injury and the start of the
study was 12.1±9.5 years. Subjects were classified with American Spinal Injury Association
(ASIA): 10 subjects had complete ASIA class A
injuries, 4 had ASIA class B, and 2 had ASIA
class C. The ASIA assessment of the Standard
Neurological Classification of Spinal Cord Injury is presented in Figure 1.17
4 subjects were smorkers, two were affected
by type 2 diabetes (2DM), two by type 1 (1DM)
and one were affected by myasthenia gravis.
The program was designed for a group format. Written informed consent was obtained
from all participants before screening (Declaration of Helsinki for Human Research of 1964,
last modified in 2000).
Un piccolo campione di uomini sardi affetti da
SCI di origine traumatica (16 uomini, 44,75±12,13
anni) è stato arruolato in maniera volontaria tra i
membri dell’associazione Sa. Spo ONLUS, che promuove il ruolo dell’APA nell’area metropolitana di
Cagliari.
Sono stati adottati i seguenti criteri di selezione:
individui con precedenti partecipazioni a programmi di riabilitazione primaria ma non praticanti
alcuna attività fisica al momento dell’arruolamento; presenza di lesioni a livello toracico; provenienza dall’area metropolitana di Cagliari. I criteri di
esclusione includevano: cardiopatia ischemica, angina instabile, disritmia o disreflessia autonomica,
fratture osteoporotiche recenti, tracheotomia e problemi medici importanti. La scelta di includere nel
presente studio solo individui con lesioni a livello toracico è stata adottata per ottenere risultati più standardizzati. Tutti i soggetti selezionati per lo studio
hanno partecipato al protocollo e nessuno ha rinunciato o è stato eliminato dal campione complessivo.
I soggetti hanno ricevuto il consenso del proprio
medico prima di partecipare al programma. Le caratteristiche principali del campione sono illustrate
in Tabella I. Il tempo medio intercorso fra l’evento
traumatico e l’inizio dello studio è stato di 12,1±9,5
anni. I soggetti sono stati classificati secondo la classificazione delle lesioni spinali proposta dall’American Spinal Injury Association (ASIA): in 10 soggetti
si riscontravano lesioni complete di classe ASIA A; in
4 si riscontravano lesioni di classe ASIA B; in 2 lesioni di classe ASIA C. La valutazione ASIA secondo la
Standard Neurological Classification of Spinal Cord
Injury è presentata in Figura 1 17.
Quattro soggetti erano fumatori, due erano affetti da diabete di tipo 2 (DM2), altri due da diabete di
tipo 1 (DM1) e un soggetto era affetto da miastenia
grave.
Il programma è stato concepito per essere svolto
in gruppo. Tutti i partecipanti hanno fornito il loro
consenso informato prima dello screening (Dichiarazione di Helsinki del 1964 per la ricerca con esseri umani, ultima revisione del 2000).
Vol. 68 - No. 3
475
CUGUSI
Figure 1.—International Standards for Neurological and Functional Classification of Spinal Cord Injury. American
Spinal Injury Association (ASIA).
Figura 1. — Standard internazionali per la classificazione neurologica e funzionale dei traumi midollari (International
Standards for Neurological and Functional Classification of Spinal Cord Injury). American Spinal Injury Association
(ASIA)
Testing of anthropometric profile, body composition and muscle strength
Valutazione del profilo antropometrico, della composizione corporea e della forza muscolare
For assessing upper limb impairment and to
evaluate the training efficacy we used a gripstrength evaluation with a hydraulic dynamometer ( Jamar® Hydraulic Hand Dynamometer,
Sammons Preston, Bolingbrook, IL, USA). Grip
dynamometers may be used to quantify strength
changes in persons with SCI, in fact, the muscles of the hand are of special importance, because they are innervated by some of the most
caudal segments of the cervical spine.18, 19
Body weight and height were measured by
anthropometric standardized procedures,20 and
the BMI were calculated; circumferences of arm
(AC), forearm (FC), wrist (WC), chest (ChC),
thigh (TC) and calf (CaC) were assessed by linear meter. Body compositions were assessed by
Per determinare la compromissione degli arti
superiori e per valutare l’efficacia dell’allenamento è stata effettuata una valutazione della forza di
presa della mano con un dinamometro idraulico
(Jamar® Dinamometro idraulico per la presa, Sammons Preston, Bolingbrook, IL, USA). I dinamometri
per la presa possono essere utilizzati per quantificare i cambiamenti della forza in persone con SCI: i
muscoli della mano sono infatti di particolare importanza, poiché sono innervati da alcuni dei segmenti più caudali della colonna cervicale 18, 19.
Il peso corporeo e l’altezza sono stati misurati
con procedure antropometriche standardizzate 20,
dopo le quali è stato calcolato l’IMC; le circonferenze
del braccio (CB), dell’avambraccio (CA), del polso
(CP), del torace (CT) e del polpaccio (CPolp) sono
state misurate con il metro lineare. La composizio-
476
Settembre 2015
body impedance measurement conducted with
the BIvA technique (STA/BIA, Akern, Florence,
Italy). The analysis of body compartments allows an identification of fat free mass (FFM),
muscle, cellular and fat mass (MM, CM and FM),
total, extracellular and intracellular body water
(TBW, ECW and IBW). For the evaluation of the
differences between the muscular component
of active part and non-active muscular parts
were performed a specific bioelectrical analysis, the hand-to-hand segmental bioelectrical
impedance analysis (HH-BIvA).21
Testing of blood profile and daily energy expenditure
A complete blood evaluation (fasting blood
glucose, total cholesterol, LDL-cholesterol,
HDL-cholesterol and triglycerides, etc.) was
conducted at the laboratories of our University
Hospital.
To estimate the energy expenditure (EE) we
used one of the most reliable metabolic device
(SWA, SenseWear Armband Pro 3, BodyMedia,
Pittsburgh, PA). The SWA has been shown to
accurately assess EE at rest and during low to
moderate intensity PA in adults.22, 23 However,
there is a limited number of research on its accuracy in SCI subjects,24, 25 and a recent study
suggested that the SWA overestimates EE, in this
population.25 Despite this limitation, the advantage of the SWA is that it can be worn during
PA without causing discomfort and can monitor
if there is a variation in EE in sedentary people
with SCI after a participation to APA programs.
The subjects wore the SWA on their dominant
arms for seven days, and the EE was estimated
using a proprietary algorithm that incorporates
the subject’s height, weight, age, and sex, which
were entered prior to the data analysis (Software version 6.1).
Testing of quality of life and depression
The Health-Related QoL was assessed using
the SF-36 questionnaire.26 The Italian-language
version of the SF-36 is a validated instrument containing 36 items divided into eight dimensions
of health using multi-item scales: physical functioning, role-physical, bodily pain, mental health,
role-emotional, social functioning, vitality, and
general health perceptions.27, 28 physical (PCS)
and mental (MCS) component summary where
used to assess the impact of health on physical
and social/emotional functions, respectively. De-
Vol. 68 - No. 3
ne corporea è stata valutata tramite la misurazione dell’impedenza corporea condotta con tecnica
BIvA (STA/BIA, Akern, Firenze, Italia). L’analisi dei
compartimenti corporei permette l’identificazione
della massa magra (fat free mass, FFM), muscolare
(muscle mass, MM), cellulare (cellular mass, CM) e
grassa (fat mass, FM) e dell’acqua corporea totale
(total body water, TBW), extracellulare (extracellular water, ECW) e intracellulare (intracellular water,
ICW). Per la valutazione delle differenze tra la componente muscolare di parti muscolari attive e inattive, è stata eseguita un’analisi bioelettrica specifica,
ossia l’analisi bioimpedenziometrica segmentaria
da mano a mano (hand-to-hand segmental bioelectrical impedance analysis, HH-BIvA) 21.
Valutazione del profilo ematico e del dispendio energetico giornaliero
Nei laboratori del nostro ospedale universitario è
stata condotta una valutazione ematica completa
(glicemia a digiuno, colesterolo totale, colesterolo
LDL, colesterolo HDL, trigliceridi ecc.).
Per stimare il dispendio energetico (DE) è stato
utilizzato uno tra i più accurati dispositivi metabolici (SWA, SenseWear Armband Pro 3, BodyMedia,
Pittsburgh, PA, USA). Il dispositivo SWA si è dimostrato in grado di valutare con precisione il DE a riposo e
durante un’attività fisica di intensità leggera e moderata negli adulti 22, 23. Tuttavia, le ricerche riguardo
la sua precisione su soggetti con SCI sono limitate 24, 25
e uno studio recente ha ipotizzato che il dispositivo
SWA sovrastima il DE nei soggetti con lesione spinale 25. Nonostante tali limitazioni, il vantaggio offerto
dal dispositivo SWA è che può essere indossato durante l’attività fisica senza causare disagio e che è in grado di monitorare una possibile variazione del DE di
soggetti sedentari con SCI dopo la partecipazione ai
programmi di APA. I soggetti hanno indossato il dispositivo SWA sul braccio dominante per sette giorni
e il loro DE è stato stimato utilizzando un algoritmo
specifico che ha considerato anche i parametri inseriti prima dell’analisi dei dati, cioè l’altezza del soggetto, il peso, l’età e il sesso (versione del software 6.1).
Valutazione della qualità della vita e della depressione
La QdV relativa allo stato di salute è stata valutata tramite il questionario SF-3626. La versione italiana dell’SF-36 è uno strumento convalidato che comprende 36 item divisi in otto scale di salute a quesito
multiplo: attività fisica, limitazioni legate al proprio
ruolo dovute a problemi di salute fisica, dolore fisico, salute mentale, limitazioni legate al proprio
ruolo dovute a problemi emotivi, attività sociale, vitalità e salute generale 27, 28. Per valutare l’impatto
della salute sulle funzioni fisiche e sociali/emotive
sono stati utilizzati rispettivamente l’indice di som-
477
CUGUSI
pression was assessed with the Beck Depression
Inventory-Short Form (BDI-SF).29 The BDI-SF is
a 13-item self-report instrument that can be administered in less than 10 minutes. A total BDI-SF
score of 0 to 3 indicates minimal depression, 4
to 6 mild, 7 to 9 moderate, and 10 to 21 severe
depression. Higher total scores indicate more severe depressive symptoms. The BDI-SF is routinely used for assessing self-reported symptoms
of depression in persons with SCI.30
APA training protocol
The APA training protocol consisted of supervised exercise sessions conducted by two
APA professionals (3 sessions/week for 12
weeks). The APA training protocol was organized in three phases characterized by a gradual
increments of work intensity.31, 32 The gradual
increment in work intensity was obtained both
in each session and across the entire program.
The principal difference between phases was
about the intensity and duration of the central part of the training session comprised in
20 (first phase) to 60 minutes (final phase) of
global and sectorial sets of strength exercises
for the major muscle groups of the trunk and
arms (2 sets/8 reps to 3 sets/12 reps). Aerobics
exercise were included in the central part (60%
to 75% of the heart rate reserve) with the use
of an upper body cycle ergometer (Top 600”Technogym SpA). All the exercise sessions
were monitored for heart rates by “Polar FT2”
(Polar Electro), blood pressure and glycemic
levels. This APA training protocol differs from
any other fitness training intervention, due to
the research of complementary objectives, not
traditionally included in common programs of
fitness interventions. In fact, in addiction every
training session included 10 to 20 minutes of
warm-up and cool-down period, consisting of
calisthenics, mobility and balance of trunk and
arms, functional exercises of common daily life
activities (ADL) and light stretching.
Descriptive statistics are reported as mean±SD.
The effects were tested using MANOVA and adjusted for body weight and age at basal level.
The statistical analyses were performed using
InStat (GraphPad Software, Inc.). All the data
were corrected by the multiple comparison
Bonferroni test. P value <0.05 was considered
statistically significant.
478
matoria delle componenti fisiche (physical component summary, PCS) e l’indice di sommatoria delle
componenti mentali (mental component summary,
MCS). La depressione è stata valutata tramite il questionario della depressione di Beck (Beck Depression Inventory-Short Form, BDI-SF) 29. Il questionario BDI-SF è uno strumento di autovalutazione che
comprende 13 item e che può essere completato in
meno di 10 minuti. Un punteggio BDI-SF globale
compreso tra 0 e 3 indica una prestazione normale,
tra 4 e 6 indica depressione lieve, tra 7 e 9 indica
depressione moderata e tra 10 e 21 indica depressione grave. Un punteggio globale più elevato indica
sintomi depressivi più gravi. Il questionario BDI-SF è
utilizzato di routine per verificare i sintomi autoriferiti di depressione in soggetti con SCI 30.
Protocollo di allenamento di APA
Il protocollo di allenamento di attività fisica
adattata (APA) consisteva di sessioni di esercizio
fisico supervisionate, condotte da due istruttori
professionisti di APA (3 sessioni alla settimana per
12 settimane). Il protocollo di allenamento di APA
è stato organizzato in tre fasi caratterizzate da incrementi graduali dell’intensità del lavoro 31, 32. Gli
incrementi graduali dell’intensità del lavoro sono
stati apportati in ogni sessione e per tutta la durata
del programma. La differenza principale tra le fasi
consisteva nell’intensità e nella durata della parte
centrale della sessione di allenamento, di durata
variabile compresa tra 20 minuti (prima fase) e
60 minuti (fase finale) e caratterizzata da serie di
esercizi di forza globali e settoriali per i principali
gruppi muscolari del tronco e delle braccia (da 2 serie/8 ripetizioni a 3 serie/12 ripetizioni). L’esercizio
aerobico è stato incluso nella fase centrale (dal 60%
al 75% della frequenza cardiaca di riserva) con
l’utilizzo di un cicloergometro per la parte superiore
del corpo (Top 600 - Technogym SpA). La frequenza
cardiaca è stata misurata durante tutte le sessioni di
esercizio fisico con il dispositivo “Polar FT2” (Polar
Electro), così come la pressione sanguigna e i livelli
di glicemia. La differenza tra questo protocollo di
allenamento di APA e gli altri interventi di allenamento fisico consiste nella ricerca di obiettivi complementari normalmente non inclusi nei comuni
programmi di intervento fisico. Infatti, ogni sessione
di allenamento includeva anche periodi di riscaldamento e raffreddamento di durata compresa tra
i 10 e i 20 minuti che includevano esercizi di ginnastica a corpo libero, di mobilità ed equilibrio del
tronco e delle braccia, di ginnastica funzionale per
le attività di vita quotidiana e di stretching leggero.
Analisi statistica
Le statistiche descrittive sono riportate come
media±DS. Gli effetti sono stati testati con MANOVA
Settembre 2015
Table I.—Demographic and anthropometric data of SCI persons.
Tabella I. — Dati demografici e antropometrici dei soggetti affetti da SCI.
Variables (N.=16) M±SD
Age (y)
Post-injury (y)
ASIA class
Height (cm)
Weight (kg)
BMI (kg/m²)
RHR (bpm)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
Smokers
Type 2 diabetes
Type 1 diabetes
Myasthenia Gravis
44.75±12.13
12.1±9.5
A:10, B:4, C:2
169.5±6.30
74.86±7.17
26.04±2.63
86.14±12.57
118.28±19.69
80.43±11.21
4/16
2/16
2/16
1/16
ASIA class: American Spinal Injury Association; BMI: Body Mass Index; RHR: resting heart rate; SBP: systolic blood pressure; DBP:
diastolic blood pressure.
Results
Training has been well tolerated by subjects
(attendance about 85%), and there were no adverse situations or accidents. Only one patient
left the training protocol due to complications
associated with SCI. The basic characteristics of
the sample are expressed in Table I.
Pre-post assessments
A significant increase in the arm circumference (33.21±4.24 vs. 31.13±3.04, P<0.05) was
recorded, and a significant reduction of the fat
mass (10.51±8.95 vs. 14.82±7.94, P<0.05). These
data are in line with the significant increase in
the muscle strength highlighted by the handgrip test (53.64±11.15 vs. 47.31±12.04, P<0.005).
No change was detected in the values of resting heart rate and blood pressure levels. The lipid profile showed a significant reduction in total
cholesterol (192.8±45.51 vs. 219±51.02, P<0.05)
and triglycerides (98.2±65.26 vs. 124.4±82.03,
P<0.05). The energy expenditure showed an
increase in the total daily energy expenditure
(TEE: 2482.7±293.3 vs. 2191.7±289.1, P<0.05)
and in the number of the movements carried
out in a typical day (Steps/day: 3240±1564.4 vs.
2306.2±1194.3, P<0.05).
Were recorded significant statistical variations
in four of the eight domains of SF-36: the limitations on the physical role (RF: 60.71±37.79
vs. 14.28±37.79, P<0.05), general health (GH:
56.71±18.13 vs. 40±18.18, P<0.05), social
functioning (SF: 85.28±11.35 vs. 67.57±12.17,
P<0.05) and mental health (MH: 85.14±8.85 vs.
Vol. 68 - No. 3
e corretti al baseline in base al peso corporeo e
all’età. Le analisi statistiche sono state condotte con
InStat (GraphPad Software, Inc.). Tutti i dati sono
stati corretti con il test di confronto multiplo di Bonferroni. Un valore P<0,05 è stato considerato statisticamente significativo.
Risultati
L’allenamento è risultato ben tollerato dai soggetti (partecipazione dell’85% circa) e non si sono
verificate situazioni avverse o incidenti. Solo un paziente ha abbandonato il protocollo di allenamento
a causa di complicanze associate alla SCI. Le caratteristiche principali del campione sono illustrate
nella Tabella I.
Valutazioni pre- e post-intervento
È stato registrato un aumento significativo della circonferenza del braccio (33,21±4,24 contro
31,13±3,04, P<0,05), così come una significativa
riduzione della massa grassa (10,51±8,95 contro
14,82±7,94, P<0,05). Tali dati sono in linea con
l’aumento significativo della forza muscolare evidenziato dal test della presa (53,64±11,15 contro
47,31±12,04, P<0,005).
Non sono stati riscontrati cambiamenti dei valori della frequenza cardiaca a riposo e della
pressione sanguigna. Il profilo lipidico ha evidenziato una riduzione significativa del colesterolo
totale (192,8±45,51 contro 219±51,02, P<0,05) e
dei trigliceridi (98,2±65,26 contro 124,4±82,03,
P<0,05). Il dispendio energetico ha evidenziato un
aumento del dispendio energetico totale giornaliero (DET: 2482,7±293,3 contro 2191,7±289,1,
P<0,05) e del numero di movimenti eseguiti in una
479
CUGUSI
Table II.—Assessments before and after APA program in SCI persons.
Tabella II. — Valutazioni prima e dopo il programma di APA nei soggetti affetti da SCI.
Variables (N.=15)
Anthropometric profile
Weight (kg)
BMI (kg/m²)
AC (cm)
FC (cm)
WC (cm)
ChC (cm)
TC(cm)
CaC (cm)
Body Composition (HH-BIvA):
CM (kg)
TW (l)
EW (l)
IW (l)
FM (kg)
FFM (kg)
MM (kg)
HandGrip Test (kg)
RHR (bpm)
SBP (mmHg)
DBP (mmHg)
Smoking
Blood Profile
FBG (mg/dL)
Total Cholesterol (mg/dL)
HDL-Cholesterol (mg/dL)
LDL-Cholesterol (mg/dL)
Triglycerides (mg/ dL)
Energy Expenditure
TEE/day (kcal)
BM/day (kcal)
3 METs/day (min)
METs/day
Steps/day
SF-36
PF
RP
BP
GH
VT
SF
RE
MH
PCS
MCS
BDI-SF (Total score)
Item 8 (LoI)
Item 10 (BI)
Item 11 (WI)
Item 12 (F)
Before
After
P value
74.86±7.17
26.04±2.63
31.13±3.04
27.93±2.42
17.75±1.39
104.13±7.9
42.63±4.93
32.87±5.84
72±8.54
25.06±3.22
33.21±4.24
28.14±2.04
17.93±1.06
105.43±7.14
43.21±5.29
32.07±4.38
n.s
n.s
<0.05*
n.s
n.s
n.s
n.s
n.s
30.82±5.16
43.56±6.14
19.42±3.38
24.14±3.38
14.82±7.94
58.38±7.67
37.94±6.01
47.31±12.04
86.14±12.57
118.28±19.69
80.43±11.21
4/16
32.94±6.03
45.59±5.50
20.27±2.65
25.31±3.31
10.51±8.95
60.22±7.42
40.46±6.96
53.64±11.15
91.42±14.75
113.57±16.91
77.28±12.02
4/15
n.s
n.s
n.s
n.s
<0.05*
n.s
n.s
<0.005*
n.s
n.s
n.s
104.66±0.9
219±51.02
48.85±15.38
162.25±44.39
124.4±82.03
91.33±11.41
192.8±45.51
48.16±14.30
155±42.72
98.2±65.26
n.s
<0.05*
n.s
n.s
<0.05*
2191.7±289.1
1604.3±56.1
78±65
1.4±0.2
2306.2±1194.3
2482.7±293.3
1629.3±38.1
136.6±127.4
1.4±0.2
3240±1564.4
<0.05*
n.s
n.s
n.s
<0.05*
31.42±15,46
14.28±37.79
52±11.04
40±18.18
63.57±12.81
67.57±12.17
52.28±46.62
70.28±16.46
58.74±13.11
40.25±10.86
22.5±4.3
2.0±0.8
1.8±0.6
1.8±0.7
1.8±0.7
42.14±31.33
60.71±37.79
54.85±17.48
56.71±18.13
70.71±14.84
85.28±11.35
71±23.18
85.14±8.85
73.77±9.27
57.02±11.44
16.9±10.0
0.8±1
0.9±1.0
1.1±1.0
1.1±0.9
n.s
<0.05*
n.s
<0.05*
n.s
<0.05*
n.s
<0.05*
<0.05*
<0.05*
<0.005*
<0.005*
<0.005*
<0.005*
<0.05*
BMI: Body Mass Index; AC: arm circumference; FC: forearm circumference; WC: wrist circumference; ChC: chest circumference; TC:
thigh circumference; ChC: calf circumference; CM: cellular mass; TW: total water; EW: extracellular water; IW: intracellular water; FM:
fat mass; FFM: fat free mass; MM: muscle mass; RHR: resting heart rate; SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure;
FBG: fasting blood glucose; TEE: total energy expenditure/day; BM: basal metabolism/day; MET: MET: metabolic equivalent (1 MET
is defined as the energy to lie/sit quietly; it is equivalent to a metabolic rate of consuming 3.5 mL O2/kg/minute); Steps/day: number
of the movements carried out in a typical day; PF: physical functioning; RP: role-physical; BP: bodily pain; GH: general health; VT:
vitality; SF: social functioning; RE: role-emotional; MH: mental health; PCS: physical component summary; MCS: mental component
summary; BDI-SF: Beck depression inventory-Short Form; LoI: loss of interest; BI: body image; WI: work inhibition; F: fatigue.
*P≤0.05; NS: not significant.
480
Settembre 2015
70.28±16.46, P<0.05). Even, the summary of the
physical (PCS) and mental components (MCS)
were significantly increased (PCS: 73.77±9.27 vs.
58.74±13.11; MCS: 57.02±11.44 vs. 40.25±10.86,
P<0.05). Scores given by BDI-SF, showed significant variations in Total score (16.9±10.0 vs.
22.5±4.3, P<0.005). Significant improvement of
single items of BDI-SF were retrieved in item 8
(0.8±1 vs. 2.0±0.8, P<0.005), item 10 (0.9±1.0 vs.
1.8±0.6, P<0.005), item 11 (1.1±1.0 vs. 1.8±0.7,
P<0.005), and item 12 (1.1±0.9 vs. 1.8±0.7,
P<0.05). All the pre-post assessments are expressed in Table II.
Discussion
Although there are several articles in the literature examining the benefits of physical activity
for individuals post SCI which assessed aerobic
and strength training on health outcomes, there
is a limited amount of research exploring exercise status or interventions after the rehabilitation period.33
According to a recent review exploring the
physical activity research for individuals with a
spinal cord injury,15 103 articles met the criteria, but most of them were labelled as phase
1, 2, or 3, showing how this field is still in the
early stages of development and further studies
should be better focused. Other reviews have
confirmed these data.34, 35
Differently from the common physical activity programs, APA programs consists of aerobic
and strength training but is also directed toward
the identification and solution of psychomotor
problems throughout the lifespan, with programs characterized mainly by adaptation of
teaching skills and technics to accommodate
individual motor differences (16).
On the basis of this consideration, we decided to investigate the effects of an APA training program on physical outcomes and QoL
in individuals with SCI. In this discussion, we
analyzed separately both physiological and
psychological-psychosocial benefits.
Physiological benefits
The resting heart rate (RHR), although was
noted an increasing trend does not reach
significance values. In subjects with SCI, the
lesion produces a reduction of the potential
physiological redistribution of blood flow, that
is also reduced in the upper limbs, both at rest
Vol. 68 - No. 3
giornata tipica (passi/giorno: 3240±1564,4 contro
2306,2±1194,3, P<0,05).
Sono state registrate variazioni statistiche significative in quattro delle otto scale dell’SF-36: limitazioni legate al proprio ruolo dovute a problemi fisici
(RF: 60,71±37,79 contro 14,28±37,79, P<0,05), salute in generale (SG: 56,71±18,13 contro 40±18,18,
P<0,05), attività sociale (AS: 85,28±11,35 contro 67,57±12,17, P<0,05) e salute mentale (SM:
85,14±8,85 contro 70,28±16,46, P<0,05). Anche
gli indici di sommatoria delle componenti fisiche
(PCS) e delle componenti mentali (MCS) sono
aumentati significativamente (PCS: 73,77±9,27
contro 58,74±13,11; MCS: 57,02±11,44 contro
40,25±10,86, P<0,05). I punteggi del questionario
BDI-SF hanno evidenziato variazioni significative
del punteggio globale (16,9±10,0 contro 22,5±4,3,
P<0,006). Tra i singoli item del questionario BDISF, sono stati riscontrati miglioramenti significativi nell’item n. 8 (0,8±1 contro 2,0±0,8, P<0,005),
nell’item n. 10 (0,9±1,0 contro 1,8±0,6, P<0,005),
nell’item n. 11 (1,1±1,0 contro 1,8±0,7, P<0,005)
e nell’item n. 12 (1,1±0,9 contro 1,8±0,7, P<0,05).
Tutte le valutazioni pre- e post-intervento sono illustrate nella Tabella II.
Discussione
Nonostante in letteratura esistano diversi studi
sui benefici dell’attività fisica negli individui con
SCI, che hanno valutato gli esiti clinici dell’allenamento aerobico e della forza, esiste uno scarso
numero di studi che hanno esaminato lo stato d’esercizio o gli interventi successivi al periodo di riabilitazione 33.
Secondo una recente review degli studi sull’attività fisica negli individui con lesione del midollo spinale 15, 103 studi hanno soddisfatto i criteri
stabiliti, ma la maggior parte di essi è stata valutata come di fase 1, 2 o 3; ciò dimostra come questo
ambito di ricerca sia ancora nelle sue prime fasi
di sviluppo e come i prossimi studi debbano essere
più mirati. Tali dati sono stati confermati da altre
review 34, 35.
Diversamente dai programmi di attività fisica
comuni, i programmi di APA consistono in allenamenti aerobici e della forza ma sono anche orientati all’identificazione e alla risoluzione di problemi
psicomotori in tutto l’arco della vita, con programmi caratterizzati principalmente dall’adattamento
di competenze e tecniche didattiche per assecondare le differenze motorie individuali 16.
In base a tale considerazione, si è deciso di verificare gli effetti di un programma di allenamento di
APA sui risultati fisici e sulla QdV in individui con
SCI. Nella presente discussione, sia i benefici fisiologici che i benefici psicologici-psicosociali sono stati
analizzati separatamente.
481
CUGUSI
and during physical activity. Physical activity,
performed continuously, determines the mobilization of blood flow from lower limbs in
favor of higher districts through physiological
adjustments primarily related to the increase
of the heart rate.32, 36 With regard to anthropometric profile, no variable investigated
showed significant changes, with the exception of the arm circumference (AC). The increase of the circumferences is correlated to
the increase of muscle strength, confirmed by
the trend in the improvement of the muscle
mass weight,37 highlighted by the HH-BIvA
analysis.38 Although the HH-BIvA technique
has been demonstrated to be inaccurate and
not properly representative of the whole body
composition characteristics,39 we used this
technique for the assessment of expected improvement of the cellular compartment of the
upper part of the body. In fact, we believe
that in SCI subjects, this analysis is one of the
most suitable to assess the body composition
because give a direct evaluation related to the
modifications of the active parts of the body
involved in the exercises, and it was an important functional parameter to comprehend
if the APA program was effective respect to
baseline.40, 41 In this population, the use of the
BMI calculation is not able to discriminate the
body composition of upper than lower part of
the body and to estimate the degrees of overweight and obesity.12
A significant reduction in total cholesterol
and triglycerides was noted. This outcome,
confirming that physical activity improves the
lipid profile,42, 43 and reduce risk factors associated with physical inactivity such as dyslipidemia and 2DM going thereby increasing
the risk of CVD that are more common in
subjects with SCI.44, 45 About the total energy
expenditure (TEE), our data showed that the
participation to an APA program increased the
physical activity levels, showing a significant
increase in the number of movements carried
out in a typical day (Steps/day). This finding,
denounces the important benefits that this
type of intervention strategies can produce,
but cannot guarantee certainty that these implementations of best practices can persist for
long time.46
Psychological-psychosocial benefits
A regular and continuative physical activity
can reduce depression levels in persons with
482
Benefici fisiologici
Nonostante si sia osservato un aumento generale della frequenza cardiaca a riposo (resting heart
rate, RHR), essa non ha raggiunto valori significativi. Nei soggetti con SCI, la lesione causa una riduzione della potenziale ridistribuzione fisiologica del flusso ematico, che si riduce anche negli arti
superiori, sia a riposo che durante l’attività fisica.
L’attività fisica, eseguita in modo continuativo,
determina la mobilizzazione del flusso sanguigno
dagli arti inferiori in favore di distretti più elevati tramite aggiustamenti fisiologici associati in
primo luogo all’aumento della frequenza cardiaca 32, 36. In quanto al profilo antropometrico, non
sono stati riscontrati cambiamenti significativi in
alcuna delle variabili esaminate, ad eccezione
della circonferenza del braccio (CB). L’aumento
della circonferenza è correlato all’aumento della
massa muscolare, confermato dalla tendenza al
miglioramento del peso della massa muscolare 37,
evidenziato dall’analisi HH-BIvA 38. Nonostante la
tecnica HH-BIvA si è dimostrata imprecisa e non
correttamente rappresentativa delle caratteristiche
dell’intera composizione corporea 39, si è deciso di
utilizzare questa tecnica per la valutazione del
miglioramento previsto della porzione cellulare
della parte superiore del corpo. Infatti, si ritiene
che nei soggetti affetti da SCI questo tipo di analisi sia una delle più adeguate al fine di valutare
la composizione corporea, in quanto fornisce una
valutazione diretta relativa ai cambiamenti delle
parti attive del corpo interessate dagli esercizi fisici ed è stata un parametro funzionale importante
per capire se il programma di APA fosse efficace rispetto al baseline 40, 41. Nella popolazione di soggetti affetti da SCI, il calcolo dell’IMC non consente di
distinguere la composizione corporea della parte
superiore del corpo da quella della parte inferiore
del corpo, né di stimare i gradi di sovrappeso e di
obesità 12.
È stata osservata una riduzione significativa
del colesterolo totale e dei trigliceridi. Tale risultato conferma che l’attività fisica migliora il profilo
lipidico 42, 43 e riduce i fattori di rischio associati all’inattività fisica, come dislipidemia e DM2, i
quali aumentano il rischio di malattie cardiovascolari, più comuni tra i soggetti affetti da SCI 44, 45.
In merito al dispendio energetico totale (DET), i
dati hanno evidenziato che la partecipazione a
un programma di APA aumenta i livelli di attività fisica, come è stato dimostrato dall’aumento
significativo del numero di movimenti eseguiti in
una giornata tipica (passi/giorno). Tale riscontro
attesta gli importanti benefici che questo tipo di intervento è in grado di produrre, ma non si può
garantire con certezza che tali miglioramenti nelle
“buone pratiche” possano persistere per un lungo
periodo 46.
Settembre 2015
SCI as showed by the objective data obtained
at BDI.47 Furthermore, this physical activity
can improve the psychological wellbeing and
quality of life in these persons,32, 48 among
them the diagnosis of major depression is
more frequent than in the general healthy
population.49 In line with others previous
studies, in the post-training assessments there
was an improvement in the perception of RP,
GH, SF, GH and also in the sum of the mental
and physical component (MCS, PCS). As regards the results of the BDI-SF, the reduction
at control of the total score evidences a clear
improvement of depressive symptoms. This
improvement appears in line with the better QoL perceived by the subjects. Moreover,
the specific analysis of the differences registered at severity of singles items of the BDISF showed that symptoms more determinant
to the improvement of depressive symptoms
were those related to loss of interest (item 8,
LoI), body image (item 10, BI), work inhibition (item 11, WI) and fatigue (items 12, F).
These findings evidence how this training acting on several symptoms, with cognitive and
affective symptoms which change in tandem
with somatic symptoms. However, it should
be underlined how depression levels could
further reduced by a longer period of training.48
Final considerations
Our findings in the present study evidenced
how an APA program may impaired both
physical outcomes and QoL in individuals
with SCI. Previously, only a limited amount of
studies on physical activity participation in SCI
individuals have used QoL measurement associated to physical activity assessment often
demonstrating a significant correlation,8, 32, 50-54
but an unique exception.55 Differently to these
studies cited in the literature, APA programs
are characterized mainly by adaptation of
teaching skills and technics to accommodate
individual motor differences. The concept of
this “adapted” program may represent a further value to the common physical activity,
Moreover, the same improvement of QoL
might have been influenced by the work in
group, which is a usual characteristics of APA
programs.
With this consideration, it will be decisive
to program longer training period and monitor the well-being of the subjects in the follow
Vol. 68 - No. 3
Benefici psicologici-psicosociali
Un’attività fisica regolare e continuativa è in grado di ridurre i livelli di depressione in soggetti affetti
da SCI, come dimostrano i dati obiettivi ottenuti tramite il questionario BDI 47. Inoltre, tale attività fisica
può migliorare il benessere psicologico e la qualità
della vita dei soggetti 32, 48, considerando che la diagnosi di depressione maggiore è più frequente tra di
essi che nel resto della popolazione generale sana.
In linea con altri studi precedenti, nelle valutazioni
successive all’allenamento sono stati riscontrati miglioramenti nella percezione delle limitazioni legate
al proprio ruolo dovute a problemi fisici, della salute
generale, dell’attività sociale e della salute mentale, oltre che nella di sommatoria degli indici delle
componenti mentali (MCS) e fisiche (PCS). In quanto ai risultati del questionario BDI-SF, la riduzione
del punteggio globale durante le visite di controllo
evidenzia un chiaro miglioramento dei sintomi depressivi. Tale miglioramento sembra essere in linea
con la migliore QdV percepita dai soggetti. Inoltre,
l’analisi specifica delle differenze registrate riguardo
la severità di singoli item del BDI-SF ha dimostrato che i sintomi che hanno contribuito in misura
maggiore a determinare il miglioramento dei livelli depressivi sono stati quelli relativi alla perdita di
interesse (item n. 8, PdI), all’immagine corporea,
(item n. 10, IC), all’inibizione lavorativa (item n.
11, IL) e all’affaticamento (item n. 12, S). Tali risultati evidenziano come questo tipo di allenamento
agisca su diversi sintomi e su come quelli relativi
alla sfera cognitiva e affettiva cambino insieme ai
sintomi somatici. Tuttavia, è importante sottolineare
che i livelli di depressione possono essere ridotti ulteriormente da periodi di allenamento più lunghi 48.
Considerazioni finali
I risultati del presente studio hanno evidenziato
come un programma di APA eserciti effetti positivi
sia sullo stato funzionale che sulla QdV degli individui affetti da SCI. In passato, solo un numero limitato di studi sulla partecipazione alle attività fisiche
nei soggetti affetti da SCI ha impiegato una misurazione della QdV associata alla valutazione dell’attività fisica, dimostrando spesso una correlazione
significativa 8, 32, 50-54, con una sola eccezione 55. A
differenza di tali studi citati nella letteratura, i programmi di APA sono caratterizzati principalmente
dall’adattamento di competenze e tecniche didattiche per assecondare le differenze motorie individuali. L’idea centrale di tale programma “adattato”
può costituire un valore aggiunto rispetto all’attività
fisica tradizionale.
Inoltre, gli stessi miglioramenti della QdV potrebbero essere stati influenzati dal lavoro in gruppo,
una caratteristica tipica dei programmi di APA.
Considerato ciò, sarà decisivo programmare
483
CUGUSI
up, in order to ensure a consistent adherence
to the best practices.
Similar to others studies about SCI and exercise, our study was performed in a limited
number of subjects and without a control sample, which may restrict external validity. Even the
short duration of the protocol, it can definitely
had an impact on the outcomes of the evaluations, and in addiction, there was a marked
difficulty to recruit subjects that were free from
other kind of disease as muscular problems,
cardiovascular disorders or others serious complications associated with SCI condition.
periodi di allenamento più lunghi e monitorare il
benessere dei soggetti durante le visite di controllo,
così da assicurare un’aderenza costante alle migliori pratiche.
In maniera analoga ad altri studi sul rapporto
tra le SCI e l’esercizio fisico, il presente studio è stato
condotto su un numero limitato di soggetti e senza un campione di controllo: tale fattore potrebbe
limitare la validità esterna. Anche la breve durata
del protocollo può avere avuto un impatto sui risultati delle valutazioni; è stata inoltre riscontrata una
difficoltà non trascurabile a reclutare soggetti esenti
da altri tipi di patologie come problemi muscolari,
patologie cardiovascolari o altre complicazioni gravi associate alla SCI.
Conclusions
Comparing these data with those reported
in the literature, we can further confirm that
physical activity plays a key role in the fight
against obesity by counteracting the cardiometabolic risk factors, but above all, in opposition to the post-traumatic course that characterizes negatively SCI individuals due to an
increase in muscular strength and a decrease
in FM. In these persons, in addition, to perform constant physical activity is particularly
important to counter the muscle atrophy determined by physical inactivity. Finally, physical activity plays a key role also in the improvement of depressive symptoms and the
well-being of these individuals.
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484
Conclusioni
Dal confronto dei dati del presente studio con
quelli riportati nella letteratura, è possibile confermare ulteriormente che l’attività fisica gioca un
ruolo fondamentale nella lotta all’obesità contrastando i fattori di rischio cardio-metabolici e opponendosi soprattutto al decorso post-traumatico che
caratterizza negativamente gli individui affetti da
SCI, grazie a un aumento della forza muscolare
e a una diminuzione della massa grassa. Inoltre,
è particolarmente importante che queste persone
conducano un’attività fisica continuativa per contrastare l’atrofia muscolare determinata dall’inattività fisica. Infine, l’attività fisica riveste un ruolo
fondamentale anche nel miglioramento dei sintomi
depressivi e del benessere di tali soggetti.
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Received on January 19, 2015. - Accepted for publication on July 14, 2015.
Corresponding author: L. Cugusi, SS 554-Bivio per Sestu (09042) Monserrato, Cagliari, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
485

Ortopedical area
Area ortopedica
MED SPORT 2015;68:487-95
Epidemiological study
on artistic gymnastics injuries
Studio epidemiologico sugli infortuni
nella ginnastica artistica
M. DE VITA 1, V. PANETTA 2, F. PRATTICO 1, C. FOTI 1
1Physical
and Rehabilitation Medicine, Tor Vergata University, Rome, Italy
srl - Consultancy & Training- Biostatistics office, Rome, Italy
2L’altrastatistica
SUMMARY
Aim. The aim of this present study was to investigate the prevalence of gymnastics’ injuries related with gear training
and level of Artistic Gymnastic athletes (AGA).
Methods. The sample included 81 Artistic Gymnastic Athletes (AGA) of which 26 high performance athletes (HPA)
and 55 amateurs athletes (AA). Data were obtained by questionnaire designed by authors themselves
Results. The 46% of AGA got injuries, 24 HPAGA and 13 AAGA (P<0.001). The median age of athletes who had injuries is highest than athletes who didn’t have injuries (P=0.001). HPAGA are aged significantly greater than amateur
ones (P<0.001). Joint apparatus is the most injured with 65% of sample, and the injury is mainly distributed in lower
limbs (68%). The knees are most commonly trauma affected with 24%, while the most repeated injuries are sprains
with 38%. Acute injuries are the most common. The biggest percentage of injury in relation with gear training is floor
gymnastics (44%) and vault (26%).
Conclusion. This study confirms data in literature, important for improvement and development of new strategies in
athlete prevention. It could be considered instrumental evaluation to test monthly athletes’ skill in order to investigate
the cause of performance decline.
Key words: Gymnastics - Wounds and injuries - Athletes - Sports.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’obiettivo del presente studio è stato quello di esaminare la prevalenza degli infortuni dei ginnasti correlata
con specialità ginnica e livello degli atleti di ginnastica artistica (AGA).
Metodi. Il campione era composto da 81 atleti di cui 26 agonisti e 55 amatoriali praticanti la ginnastica artistica. I dati
sono stati ottenuti tramite l’uso di un questionario composto dagli stessi autori.
Risultati. Il 46% del campione ha avuto infortuni di cui 24 atleti agonisti e 13 atleti amatoriali (P<0,001). L’età media
degli atleti che hanno avuto infortuni è più alta rispetto agli atleti non infortunati (P<0,001). Gli atleti agonisti hanno
un’età significativamente maggiore rispetto a quelli amatoriali (P<0,001). L’apparato articolare rappresenta il 65%
delle lesioni del campione studiato; queste sono distribuite maggiormente negli arti inferiori (68%). Le ginocchia
(24%) sono la sede più comune; le distorsioni (38%) rappresentano il meccanismo traumatico mentre il trauma più
frequente. I traumi di tipo acuto sono i più comuni. La percentuale più grande d’infortunio in relazione all’attrezzo è
il corpo libero (44%) e il volteggio (26%).
Conclusioni. Il nostro lavoro permette di conoscere dati aggiornati sulla epidemiologia del trauma sportivo nella ginnastica artistica. I dati sono importanti per il miglioramento e lo sviluppo di nuove strategie miranti alla prevenzione
dell’atleta.
Parole chiave: Ginnastica - Infortuni - Atleti - Sport.
Vol. 68 - No. 3
487
Epidemiological study on artistic gymnastics injuries
DE VITA
T
he International Gymnastics Federation
(FIG), a nonprofit organization, is the governing body for Gymnastics worldwide. It is
the oldest established international sports federation (1881) and has participated in the Olympic Games since their revival in 1896.
Gymnastics is a sport technical combinatorial discipline; the mechanical action does not
outperform the artistic component. Due to the
increase level of neuromuscular coordination
refinited technical abilities required, and the
importance of an excellent development of
muscular strength, training sessions are both
metabolically and psychologically taxing.
In gymnastics it is essential the application
of specificity’s principle to choose methods
and contents of training to avoid any possible
injury.
The FIG governs seven disciplines: Gymnastics for All, Men’s Artistic, Women’s Artistic,
Rhythmic, Trampoline, Aerobic and Acrobatic
Gymnastics. It counts 141 national member
federations and a 30-person staff in its international seat in Lausanne (Switzerland), where
also the International Olympic Committee
(IOC) is based.
Many studies have addressed injuries problems through retrospective and prospective
surveys.1-7 The definition of a injury of a gymnast is not unique: generally injury is considered as simply stopping training,8-19 whereas
others consider it only if it requires a medical
intervention;20 other define injury when any
part of the body interferes with training.21 As
reported in some studies,3-10 another important factor in incidence valuation of injury
is the psychological aspect and pressure by
clubs or coach trainers, who induce athletes
(especially high performance ones) to continue their training despite the injury. This
behavior can lead to an underestimation of
injuries because as there is no interruption of
training, and can create a greater risk of injuries by repetitive stress.2-8 Moreover many
studies 1, 8, 9 report that lower limbs are the
most affected and most of accidents occur in
floor exercise.1
Gregory S. Kolt 3 considers the relation between injury and training, reporting 2.63 injuries for elite class, 4.11 injuries for 1000 hours
of training for sub-elite class.
At our best knowledge, no study assessed
the prevalence of injuries in gymnastic athletes by histological analysis, whereas some
studies use location of body injury as param-
488
L
a Federazione internazionale di ginnastica
(Fédération Internationale de Gymnastique, FIG)
è un’organizzazione senza scopo di lucro che gestisce la ginnastica in tutto il mondo. Si tratta della più
antica federazione sportiva internazionale (1881),
la quale ha partecipato ai Giochi olimpici sin dalla
loro ripresa nel 1896.
La ginnastica è una disciplina sportiva tecnicocombinatoria in cui l’azione meccanica non supera
la componente artistica. A causa sia dell’incremento del livello della coordinazione neuromuscolare
richiesto per abilità tecniche affinate, che dell’importanza dello sviluppo eccellente della forza muscolare, le sessioni di allenamento sono impegnative
sia dal punto di vista metabolico che da quello psicologico.
Nella ginnastica è essenziale l’adozione del principio di specificità per la scelta dei metodi e dei contenuti dell’allenamento, in modo da evitare qualsiasi possibile infortunio.
La FIG regolamenta sette discipline: ginnastica
per tutti, ginnastica artistica maschile, ginnastica
artistica femminile, ginnastica ritmica, trampolino
elastico, ginnastica aerobica e ginnastica acrobatica. Ne fanno parte 141 federazioni nazionali e
impiega uno staff di 30 persone nella sede internazionale di Losanna (Svizzera), dove ha sede anche
il Comitato olimpico internazionale (Comité International Olympique, CIO).
Molti studi hanno affrontato gli infortuni tramite
sondaggi retrospettivi e prospettici 1-7. La definizione
di “infortunio”, per un ginnasta, non è unica: generalmente con “infortunio” si intende semplicemente
un’interruzione degli allenamenti 8-19, mentre in altri casi l’infortunio è tale solo quando richiede l’intervento medico 20; in altri casi ancora, l’infortunio
è definito come l’interferenza di qualsiasi parte del
corpo con l’allenamento 21. Come osservato in alcuni studi 3-10, un ulteriore fattore importante nella valutazione dell’incidenza di un infortunio è l’aspetto
psicologico e la pressione delle squadre o dei preparatori, che inducono gli atleti (in special modo quelli con prestazioni elevate) a proseguire l’allenamento nonostante l’infortunio. Tale comportamento può
condurre a una sottovalutazione degli infortuni, in
quanto in assenza di un’interruzione dell’allenamento è possibile che il rischio di infortuni causati
da sollecitazioni ripetute incrementi 2-8. Inoltre, diversi studi 1, 8, 9 indicano che gli arti più colpiti da
infortuni sono quelli inferiori e che la maggior parte
degli incidenti avviene durante gli esercizi al suolo1.
Gregory S. Kolt 3 ha analizzato la relazione tra
infortuni e allenamento, rilevando 2,63 infortuni
per la classe d’élite e 4,11 infortuni ogni 1.000 ore
di allenamento per la classe di sub-élite.
Gli autori del presente studio non sono a conoscenza di indagini riguardo la prevalenza degli infortuni nei ginnasti condotte tramite analisi istologica, mentre alcuni studi utilizzano come parametro
la sede dell’infortunio. Pertanto, l’obiettivo del pre-
Settembre 2015
eter. Therefore, the purpose of this study was
to evaluate injury prevalence in gymnasts and
to study the relations with gear training and
level of athlete, evaluating any similarity or
differences with related studies.
DE VITA
sente studio è stato quello di valutare la prevalenza
degli infortuni nei ginnasti e studiare le relazioni
con l’attrezzatura di allenamento e con il livello
di preparazione dell’atleta, confrontando le somiglianze e le differenze con gli studi simili.
Materiali e metodi
Materials e methods
This cross-sectional study was conducted
in different gyms located in Rome from November 2013 to January 2014. Athletes were
invited to compile the questionnaire.
Participants were requested to complete the
injury form which included:
1. anagraphic and anthropometric data;
2. specialization training gear;
3. time training a week;
4. past injuries, day of trauma and anatomic
location.
On the second page a part was dedicated
to diseases (example: paramorphisms or dimorphisms), or specific for musculoskeletal
diseases (Figure 1). The questionnaire was
written in Italian Language.
The distribution and explanation of the
questionnaire to the athletes was performed
by the coach.
The term injury was considered as “any
mishap occurring during scheduled game or
practices that cause on athlete to miss a subsequent game or practices session”.1, 2
Injuries were classified in acute and chronic, connected with anatomic locations and
high performance and amateur level.
Variable’s distribution was checked by Shapiro Wilk test and graphic methods. Median
and I and III quartile (M, Q1-Q3) were calculate for age, weight, height and BMI. Absolute
values as percentage frequencies were calculated for gender, category, presence of current
or previous injuries, area of injuries. χ2 Test
and Fisher Test were used to compare two
categorical variables between the two groups.
Mann Whitney-U Test was used to compare
quantitative variables.
The univariate logistic regression was calculated to evaluate the increased probability
of injury (trauma yes/no dependent variable)
depending on age, gender, high performance or amateur level, previous pathologies,
weight, height, BMI.
Vol. 68 - No. 3
Lo studio trasversale è stato condotto in diverse
palestre della città di Roma da novembre 2013 a
gennaio 2014. Agli atleti è stato chiesto di compilare
un questionario.
Ai partecipanti è stato chiesto di completare un
modulo sugli infortuni in cui erano richiesti:
1. dati anagrafici e antropometrici;
2. attrezzatura di allenamento specialistica;
3. durata settimanale dell’allenamento;
4. infortuni pregressi, giorno dell’evento traumatico e sede anatomica.
Una parte della seconda pagina è stata dedicata
alle patologie (ad esempio paramorfismi e dimorfismi) o a patologie muscolo-scheletriche specifiche
(Figura 1). Il questionario è stato redatto in lingua
italiana.
La distribuzione e la spiegazione del questionario
agli atleti sono state condotte dai preparatori atletici.
Al termine “infortunio” è stata data la definizione di “qualsiasi incidente occorso durante gare
programmate o allenamenti che impedisce all’atleta
di partecipare a una o più gare o sessioni di allenamento successive” 1, 2.
Gli infortuni sono stati classificati come acuti e
cronici, e sono stati collegati alla sede anatomica e
ai livelli atletici di prestazioni elevate o amatoriali.
Analisi statistica
La distribuzione della variabile è stata verificata
con il test di Shapiro-Wilk e con metodi grafici. La
mediana e il I e III quartile (M, Q1-Q3) sono stati
calcolati per età, peso corporeo, altezza e IMC. I valori assoluti come frequenze percentuali sono stati
calcolati per genere, categoria, presenza di infortuni attuali o pregressi e sede degli infortuni. Per confrontare due variabili categoriche tra i due gruppi
sono stati usati il test del χ2 e il test di Fisher. Il test U
di Mann-Whitney è stato impiegato per confrontare
le variabili quantitative.
Per valutare l’incremento della probabilità di infortunio (trauma con variabile dipendente o indipendente) è stata calcolata la regressione logistica
univariata a seconda dell’età, del genere, del livello
atletico di prestazioni elevate o amatoriali, di patologie pregresse, del peso, dell’altezza e dell’IMC.
Una regressione logistica graduale (stepwise) è
stata calcolata per valutare le variabili dall’influenza
maggiore. È stato inoltre calcolato l’odds ratio (OR) e
gli intervalli di confidenza al 95% (IC al 95%).
489
DE VITA
TRAUMA
Data del trauma______/______/______
Attività svolta al momento del trauma
Gara
Indagine epidemiologica su sindromi da sovraccarico nella
ginnastica artistica
Allenamento
Descrizione del momento del trauma
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_________________________________
ATLETA:
Età__________ Sesso_________ Peso__________ Altezza __________
DETTAGLI DEL TRAUMA
Localizzazione anatomica:
ATTREZZO SPECIALIZZAZIONE
Anelli
Parallele asimmetriche
Cavallo con maniglie
Parallele
Corpo libero
Trave
Volteggio
Sbarra
ALLENAMENTO
Cadenza settimanale
2
3
Durata allenamento per singola seduta
1h
1:30h
2h
4
5
2:30h
6
7
3h
Altro
Da che data pratica la ginnastica attrezzistica Mese______ Anno_______
Da che data si allena a livello agonistico Mese______ Anno_______
Eventuali patologie pre-esistenti (paramorfismi, dimorfismi, diabete, ipertensione)
Natura del trauma
Distorsione
Lussazione
Lacerazione muscolare contusiva
Frattura
Dislocazione
Lacerazione muscolare distruttiva
Contusione
Tipo del danno
Acuto
Cronico
Diagnosi
Tempo di convalescenza
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Figure 1.—Questionnaire.
Figura 1. — Questionario.
490
Settembre 2015
A stepwise logistic regression was calculated to evaluate the most influential variables.
Odds Ratio (OR) and it is 95% confidence intervals (95% CI) were calculated.
A P value <0.05 was considerate statistically significant. All analysis were calculated by
STATA 13.0 program.
Results
Questionnaire was submitted to all gymnasts (N.=86) of two gym centers and was
completed by 81 athletes (94%) ranging in the
aged 12 to 22 (average 15.2±2.9). The sample
included 26 HPAGA training from 2-3 hours a
day, 4-5 days a week. HPAGA were regularly
registered to the Italian Gymnastic Federation
Campionate, D Series (Federazione Italiana
Ginnastica); and 55 AAGA training 1 hour and
half a day, 2-3 days a week. AAGA were registered in “Ginnastica per tutti”.
In total sample (N.=81), 46% had injuries
(N.=37) with greatest frequency among HPAGA (92%) than AAGA (24%) (P<0.001), while
no significant differences between women and
men (52% vs. 38%, P=0.209). The median age
of athletes who had injuries was greater than
athletes who didn’t have (16 vs. 14 years old,
P=0.003) with increasing injuries’ odds about
40% growing in one year of age (Table I). In
addition, HPAGA are significantly older (median 17.5; I e III quartile 15-21) than AAGA
(median 14; I and III quartile 13-15, P<0.001).
In particular, it appears that at the same lev-
DE VITA
Un valore P<0,05 è stato considerato statisticamente significativo. Tutte le analisi sono state calcolate con la versione 13.0 del programma STATA.
Risultati
Il questionario è stato somministrato a tutti i ginnasti (N.=86) di due palestre ed è stato completato
da 81 atleti (il 94% del totale) tra i 12 e i 22 anni
(media: 15,2±2,9). Il campione includeva 26 ginnasti HPAGA con allenamenti della durata di 2-3
ore al giorno, 4-5 giorni a settimana. I ginnasti
HPAGA erano regolarmente registrati nel campionato di serie D della Federazione italiana di ginnastica. Facevano parte del campione anche 55 ginnasti AAGA con allenamenti della durata di 1 ora e
mezza al giorno, 2-3 giorni a settimana. I ginnasti
AAGA erano registrati nella disciplina “ginnastica
per tutti”.
All’interno del campione totale (N.=81) il 46% dei
ginnasti ha subito infortuni (N.=37), con una frequenza maggiore tra gli atleti HPAGA (92%) rispetto
agli atleti AAGA (24%) (P<0,001), mentre non sono
state riscontrate differenze significative tra donne
e uomini (52% contro 38%, P=0,209). L’età media
degli atleti che hanno subito infortuni è più elevata rispetto a quella degli atleti che non ne hanno
subiti (16 anni contro 14 anni, P=0,003), mentre
le probabilità di subire un infortunio aumentano
del 40% circa in un anno di età (Tabella I). Inoltre,
i ginnasti HPAGA hanno un’età significativamente
maggiore (età media: 17,5 anni; I e III quartile 1521) rispetto ai ginnasti AAGA (età media: 14 anni; I
e III quartile 13-15, P<0,001).
In particolare, è stato riscontrato che a parità di
livello la probabilità che i ginnasti di sesso maschile
si infortunino è minore (OR 0,23, IC al 95%, 0,1-
Table I.—Demographic characteristic of the sample.
Tabella I. — Caratteristica demografica del campione.
Injuries
Yes
No
N.
Age (M, Q1-Q3)
Gender (N.,%)
Females
Males
Category (N.,%)
AAGA
HPAGA
Comorbidity (N., %)
No
Yes
Weight (M, Q1-Q3)
Height (M, Q1-Q3)
BMI (M, Q1-Q3)
OR
CI 95%
P value
44
14
13-16
37
16
13-20
1.38
1.1-1.7
0.001
20
24
47.6
61.5
22
15
52.4
38.5
1
0.57
0.2-1.4
0.210
42
2
76.4
7.7
13
24
23.6
92.3
30
14
53
1.64
19.6
55.6
51.9
42-63
1.6-1.7
16.9-21.8
24
13
55
1.64
20.7
44.4
48.1
49-66
1.6-1.7
18.8-21.6
1
38.8
1
1.21
1.01
3.66
1.03
8.1-186.5
0.5-3.1
0.9-1.1
0.1-248
0.9-1.2
<0.001
0.686
0.485
0.546
0.647
*M, Q1-Q3: Median, I and III quartile
Vol. 68 - No. 3
491
DE VITA
Figure 2.—Histological organs analysis.
Figura 2. — Analisi istologica degli organi.
Figure 3.—Gear trainer analysis.
Figura 3. — Analisi dell’attrezzatura di allenamento.
Table II.—Distribution of nature injury.
Tabella II. — Distribuzione dell’infortunio.
Type
N.
%
Sprain
Fracture
Contusion
Luxation
Ligament rupture
Muscle tear
14
6
5
5
4
3
37.8
16.2
13.5
13.5
10.8
8.1
el males have less probability to get an injury
(OR 0.23, CI95%, 0.1-0.9, p=0.035), while high
performance have a greater probability to get
injury, even at same gender (OR 61.7, CI95%,
10.4-36.5, P<0.001). We used a stepwise logistic regression, calculated considering as dependent variable each variable (Table I), we
obtained a model where the unique variables
were high performance and gender.
The most injured areas are joints (65%),
bones (16%), ligaments (11%), and muscles
(8%) (Figure 2).
The 67.6% of cases showed injuries at lower limbs, 21.6% at upper limbs and 10.8% in
other areas.
The most common location of injuries are
ankles (32%), knees (24%), and shoulders
(8%).
The 38% of sample had a sprain and the
16% a fracture (Table II).
For female gymnastics, the 50% of injuries
occurs during floor exercise, followed by vault
(36%). For males, most injuries occur in floor
exercises (38%), followed by gymnastic rings
(23%) bars and vaults (15%). (Figure 3)
The 84% of sample reported an acute injury; within 6 athletes with chronic injury, 4
athletes had an upper limb injury with 67% vs.
15% of athletes with acute injury (P=0.017).
492
0,9, P=0,035), mentre per gli atleti dalle prestazioni elevate esiste una maggiore probabilità di infortunio, anche tra atleti dello stesso sesso (OR 61,7,
IC al 95%, 10,4-36,5, P<0,001). Tramite l’impiego
della regressione logistica graduale, calcolata considerando ogni variabile come una variabile dipendente (Tabella I), è stato ricavato un modello in cui
le uniche variabili erano le prestazioni elevate e il
sesso dell’atleta.
Le aree maggiormente infortunate sono le articolazioni (65%), le ossa (16%), i legamenti (11%) e i
muscoli (8%) (Figura 2).
Nel 67,6% dei casi si è trattato di infortuni agli
arti inferiori, nel 21,6% di infortuni agli arti superiori e nel 10,8% di infortuni in altre aree corporee.
La sede più comune degli infortuni sono le caviglie (32%), le ginocchia (24%) e le spalle (8%).
Il 38% del campione ha accusato una distorsione, mentre il 16% una frattura (Tabella II).
Per le ginnaste, il 50% degli infortuni avviene
durante l’esercizio al suolo, mentre il 36% durante
il volteggio. Per i ginnasti, gli infortuni più comuni
avvengono durante l’esercizio al suolo (38%), quindi durante gli esercizi agli anelli (23%), alle sbarre
e durante i volteggi (15%) (Figura 3).
L’84% del campione ha riportato un infortunio acuto; tra 6 atleti con un infortunio cronico,
4 di essi lo accusavano agli arti superiori, ossia il
67% contro il 15% degli atleti con infortuni acuti
(P=0,017).
Settembre 2015
DE VITA
Discussion
Discussione
The purpose of this study was to verify the
injury prevalence in gymnasts and get a relation with gear training, level of athlete, and
histological organ injured evaluating correlations.
Our study has a 46% injury rate. HPA group
had collected injuries percentage of 92%, AA
group 24%. It is possible to explain data by
low intensity training for AA with different
load in session training. Probably the differences between these 2 categories it is also attributable to the lower psychological pression
in AA from coach trainer. In our study the older age and higher gym level can increase the
probability of injury of 40%. Kolt et al.3 registered data of 1.98 injuries for athletes. Snook et
al.20 reported in 5 years of evaluation an injury
rate of 94% while Kerr and Minder 15 in 2 years
showed 85% of injured gymnasts. Given the
high percentage of injuries in this sport field,
coach trainer should start to use a preventive
training program.
The review by Gregory S. Kolt et al.3 states
that sub-elite athletes have a higher incidence
injury than elite ones. At equal level of hours
training, sub-elite athletes have to relate their
skills (still in a developing phase) with performance high level request towards high performance level.
In our study the AAGA sample does not perform the same hours of training like sub-elite
class, that’s why results of injuries athletes are
different. In this regards it could be interesting
to investigate about training techniques correlating with injury.
Our study has reported and confirmed an
interesting data referred to acute and chronic
injury; 31 out of 37 athletes showed 1 acute injury and just 6 athletes presented 1 chronic injury. In total 19% of injuries evolves from acute
to chronic phase.
Despite the small number of athletes with
acute injury does not allow us to highlight significant differences, our data seem to confirm
that athletes who had a chronic injury have
an older aged (15 vs. 17.5 yo) than athletes
who had an acute injury. This data could be
explained because going on the time in relation with intensity of training higher for growing age and level, the musculoskeletal structure suffers microtrauma due for example to
vault with high impact landing, therefore apparatus could be predisposed to chronic in-
L’obiettivo del presente studio era quello di verificare la prevalenza degli infortuni nei ginnasti e stabilire la relazione con l’attrezzatura di allenamento,
il livello dell’atleta e l’organo istologico infortunato.
Nello studio, il tasso d’infortunio era del 46%. Per
il gruppo di atleti HPA la percentuale di infortuni
era del 92%, mentre per il gruppo di atleti AA era del
24%. Tale risultato è probabilmente imputabile all’allenamento a bassa intensità svolto dagli atleti AA,
con carichi differenti nelle sessioni di allenamento.
Inoltre, è possibile che le differenze tra le 2 categorie
siano anche dovute alla minore pressione psicologica
esercitata sugli atleti AA da parte dei preparatori atletici. Nel presente studio, è stato rilevato che l’età più
avanzata e livelli di esercizio in palestra più elevati
possono aumentare le probabilità d’infortunio del
40%. I dati registrati da Kolt et al.3 hanno evidenziato 1,98 infortuni per atleta. Snook et al.20 hanno
osservato in 5 anni di valutazione un tasso d’infortunio del 94%, mentre Kerr e Minder 15 hanno segnalato un tasso di infortunio dell’85% tra i ginnasti nel
corso dei 2 anni di valutazione. Considerata l’alta
percentuale di infortuni in questa disciplina sportiva, è necessario che i preparatori atletici comincino a
implementare programmi di allenamento preventivi.
La review di Gregory S. Kolt et al.3 afferma che
tra gli atleti di sub-élite l’incidenza degli infortuni
è più elevata che tra gli atleti d’élite. A parità di ore
di allenamento, gli atleti d sub-élite devono orientare
le loro abilità (ancora in fase di sviluppo) verso un
elevato livello di performance richiesto.
Nel presente studio, il campione AAGA non si allena per le stesse ore della classe di atleti di sub-élite:
è per questo motivo che i risultati degli atleti infortunati sono diversi. Al riguardo, sarebbe interessante
indagare sulle tecniche di allenamento mettendole in
correlazione con gli infortuni.
Il presente studio ha evidenziato e confermato un
dato interessante in merito agli infortuni acuti e cronici; 31 atleti su 37 hanno riportato un infortunio
acuto, mentre solo 6 hanno segnalato un infortunio
cronico. Complessivamente, il 19% degli infortuni
sono evoluti dalla fase acuta a quella cronica.
Nonostante il numero ristretto di atleti che hanno
subito un infortunio acuto non permetta di evidenziare differenze significative, i dati sembrano confermare che gli atleti che hanno accusato infortuni
cronici hanno un’età superiore (15 anni contro
17,5) rispetto agli atleti che hanno accusato infortuni acuti. Tale dato può essere spiegato in quanto il
passare del tempo, unito all’intensità dell’allenamento più elevata dovuta alla maggiore età e al maggiore
livello atletico, contribuiscono a provocare microtraumi della struttura muscolo-scheletrica dovuti,
per esempio, ad atterraggi a impatto elevato durante
i volteggi; per questo motivo, è possibile che l’apparato sia predisposto a infortuni cronici causati dalle
sollecitazioni ripetute nel tempo 8. Come osservato in
Vol. 68 - No. 3
493
DE VITA
juries due to repetitive stress by going on the
time.8 As reported in a largest review,3 62% of
injuries can be classified as acute and 35.8%
can be classified as chronic. In this review it
is showed that acute injuries are 50.3% in elite
gymnasts and with 75% in sub-elite gymnasts,
while chronic injuries are 49.7% in elite gymnasts and 25% in sub-elite gymnasts. Further
studies could be conducted to clarify the influence of gender and age on injuries at constant
competitive level.
Lower limbs are more exposed to injuries’
risk with 68% than 22% of upper limbs. At regards, literature supports these data.13-15, 16-19
These data could be explained by large number
of jumps and/or landings in which the athletes
is subjected during training and competitions.
We found that the most affected apparatus
is joint structure with 65% and bones structures with 16%. To confirm this finding also
the analysis of the nature of trauma that reports injuries sprain to 39% and fracture to
16% (osteo-articular apparatus). Other studies
reported high data about injury incidence of
osteoarticular structures,3-10 even if division is
carried out for anatomical sites rather than for
apparatus. In fact, no studies use in trauma
analysis a subdivision for histological organs
like the present study; other studies divide injuries by anatomical sites or type of trauma.
Our finding showed that injuries affect mainly ankle (32%) and knee (24%). In this regard,
many of the studies confirm these data.3, 8-10
In a jump landing, ankles and knees are the
first joints to suffer the impact with the ground,
therefore the vibration impact affects primarily these two structures predisposing to future
injuries. As suggest in a study by P. Kirialanis
et al., the largest number of injuries occurs in
exercise on the ground, like floor gymnastic.
In largest cases injuries are acute, but this
one could be a predisposing factor for future
chronic injuries. This data is confirmed in our
study in which floor exercises have the highest
percentage of injuries.
The most important limit of our study is that
injuries were reported by athletes without a
clinical check.
una review più ampia 3, il 62% degli infortuni sono
classificabili come acuti, mentre il 35,8% sono classificabili come cronici. In tale review si rileva che ad
accusare infortuni acuti sono il 50,3% dei ginnasti
d’élite e il 75% dei ginnasti di sub-élite, mentre ad
accusare infortuni cronici sono il 49,7% dei ginnasti
d’élite e il 25% dei ginnasti di sub-élite. Sarebbe utile
condurre ulteriori studi per chiarire l’influenza del
sesso e dell’età degli atleti sugli infortuni a un livello
competitivo costante.
Gli arti inferiori sono maggiormente esposti al rischio di infortuni: la probabilità di rischio è del 68%,
rispetto al 22% per gli arti superiori. A tal riguardo,
la letteratura conferma questi dati 13-15, 16-19. Tali dati
possono essere spiegati dal maggior numero di salti
e/o atterraggi compiuti dagli atleti durante gli allenamenti e le competizioni.
È stato rilevato che le sedi maggiormente soggette
a infortuni sono le articolazioni (65%) e le strutture
ossee (16%). A conferma di tale riscontro, secondo
le analisi della natura degli eventi traumatici, nel
39% degli infortuni è stata riscontrata una distorsione, mentre nel 16% una frattura (apparato osteoarticolare). Ulteriori studi hanno rilevato un’elevata
incidenza di infortuni delle strutture dell’apparato
osteo-articolare 3-10, nonostante gli infortuni siano
stati classificati in base alla sede anatomica piuttosto
che all’apparato. Effettivamente, non esistono altri
studi oltre al presente che nell’analisi dei traumi applicano una suddivisione basata sugli organi istologici; altri studi suddividono gli infortuni in base alla
sede anatomica o al tipo di evento traumatico.
Secondo quanto riscontrato nel presente studio, le
articolazioni maggiormente soggette agli infortuni
sono le caviglie (32%) e le ginocchia (24%). Al riguardo, molti altri studi confermano questi dati3, 8-10.
Nell’atterraggio successivo a un salto, le caviglie e
le ginocchia sono le prime articolazioni a risentire
dell’impatto con il suolo, quindi le vibrazioni causate dall’impatto influiscono principalmente su queste
due strutture, predisponendole a infortuni futuri.
Come rilevato in uno studio di P. Kirialanis et al., il
maggior numero di infortuni avviene durante l’esercizio al suolo, per esempio durante il corpo libero.
Nella maggior parte dei casi si tratta di infortuni
acuti, anche se ciascun infortunio può costituire un
fattore di predisposizione per infortuni cronici futuri. Tali dati sono confermati nel presente studio, in
quanto è stato rilevato che la percentuale più elevata degli infortuni è avvenuta durante gli esercizi al
suolo.
La limitazione principale del presente studio è che
gli infortuni sono stati segnalati dagli atleti senza alcuna verifica clinica.
Conclusions
Conclusioni
The literature on this topic is rich of articles.
Taking into account the results of our study,
we can state that joint histological organs are
494
La letteratura è ricca di studi a proposito di questo argomento. Considerando i risultati del presente studio, è possibile affermare che le sedi articolari
Settembre 2015
the most affected with a high prevalence in
lower limbs, in fact the part of body most subjected are knees and ankles. Acute injury is
the most common trauma in gymnasts.
However, it is important the coach’s role
and the preparation of the staff on athletes to
avoid as much as possible these injuries. The
recovery time after injury is crucial as it must
take place in a right time in order to avoid a
new injury in the same area affected in the
past.
Given the high prevalence of injuries to
lower limbs, the use of innovative material to
mitigate trauma during jumping and landing
could be an important step.
Athletes’ evaluation from medical staff is
necessary. Another evaluation could also include the use of equipment muscle evaluation
to monitor the status of the athlete.
At last, it should be well remembered that
“the effectiveness of exercise training depends
on the training load and the capacity of individual resistance”;12 the authors’ study continues saying also that “an imbalance between
these two elements can lead to under or overtraining”. It is an important statement because
these factors could be predictive of an injury.
Injury data in gymnastic athletes are important guidelines to develop strategies improving prevention techniques and training of athletes.
1) Kirialanis P, Malliou P, Beneka A, Giannakopoulos K. Occurance of acute lower
limb injuries in artistic gymnasts in relation
to event and exercise phase. Br J Sports
Med 2003;37:137-9.
2) Bak K, Kalms S, Olesen S, Jargensen U.
Epidemiology of injuries in gymnastics.
Scand J Med Sci Sport 1994;4:148-50.
3) Kolt GS, Kirkby RJ. Epidemiology of
injury in elite and subelite female gymnasts: a comparison of retrospective and
prospective findings. Br J Sport Med
1999;33:312-8.
4) Backx FGJ, Erich WBM, Kemper ABA,
Verbeek ALM Sport Injuries in school-aged
children. Am J Sports Med 1989;17:234-9.
5) Homer S, Mackintosh S. Injuries in
young female elite gymnasts. Physioterapy
1992;78:804-8.
6) Kolt GS, Kirkby RJ. Epidemiology of
injuries in Australian female gymnasts.
Sports Med Training Rehab 1995;6:223-31.
7) Weiker GG. Injuries in club gymnastics.
Physician Sportsmed 1985;13:63-6.
DE VITA
sono quelle maggiormente colpite, con una prevalenza maggiore per gli arti inferiori, in quanto le
parti del corpo maggiormente interessate sono le
ginocchia e le caviglie. Gli infortuni acuti sono la
tipologia di trauma più comune tra i ginnasti.
Tuttavia, il ruolo svolto dai preparatori atletici e
la preparazione dello staff nei confronti degli atleti sono importanti per evitare, per quanto possibile,
questi infortuni. Il tempo di recupero dopo un infortunio è cruciale, poiché deve essere tale da evitare
il rischio di un ulteriore infortunio alla stessa sede
interessata in passato.
Considerata l’elevata prevalenza di infortuni agli
arti inferiori, l’impiego di materiali innovativi per
mitigare il trauma durante il salto e l’atterraggio
può essere considerato un passo importante.
È necessario che la valutazione degli atleti sia eseguita da uno staff medico. Una ulteriore valutazione può anche includere l’impiego di strumenti per la
valutazione muscolare, così da monitorare lo stato
dell’atleta.
Infine, è importante ricordare che “l’efficacia
dell’allenamento dipende dal carico di lavoro e
dalla capacità di resistenza individuale” 12; lo studio
degli autori continua affermando che “uno sbilanciamento tra questi due elementi può comportare
una condizione di sottoallenamento o di sovrallenamento”. Si tratta di un’affermazione importante,
in quanto questi fattori possono costituire dei fattori
predittivi di un infortunio.
I dati sugli infortuni dei ginnasti rappresentano
delle linee guida importanti nello sviluppo di strategie che mirano a migliorare le tecniche di prevenzione e di allenamento degli atleti.
8) Grant LJ, Brian BW. Evaluation and
management of Gymnastic Injuries. Sports
Med 2008;2-9.
9) Chilvers M, Donahue M, Nassar L,
Manoli A. Foot and ankle injuries in
Elite female gymnasts. Foot Ankle Int
2007;28:214-8.
10) Caine D, Knutzen K, Howe W, Keeler L, Sheppard L, Henrichs D et al. A threeyear epidemiology study of injuries affecting young female gymnasts. Phys Ther
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11) Bolling C, Leite M, Reis D. Junior
gymnastic: incidence and injury profile.
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Monaco 2014. Br J Sports Med 2014;48:7
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12) Zembron-Lacny A, Ziemann E, Kasperska A, Żurek P, Rynkiewicz M, Rynkiewicz
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activity and body composition in highly
trained athletes. Med Sport 2013;66:1-2.
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14) Kerr G. Injuries in artistic gymnastic.
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16) Lindner KJ, Caine DJ. Injury patterns
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18) Garrick JG, Requa RK. Epidemiology of women’s gymnastics injuries. Am J
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20) Snook GA. Injuries in women’s gymnastics: a 5- years study. Am J Sports Med
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21) Sands WA, Shultz BB, Newman AP.
Women’s gymnastics injuries. A 5-year
study. Am J Sports Med 1993;21:271-6.
Corrisponding author: M. De Vita, Via di Tor Vergata 361, 00173 Rome, Italy. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
495

Case reports
Casi clinici
MED SPORT 2015;68:497-502
Return to play process of an elite
athlete diagnosed with malignant
peripheral nerve sheath tumor
Processo di ritorno all’attività di un atleta
d’élite con diagnosi di tumore maligno
delle guaine nervose periferiche
H. M. DEMIR, S. ERCAN, C. CETIN
Department of Sports Medicine, Medicine Faculty of Suleyman Demirel University, Isparta, Turkey
SUMMARY
Malignant peripheral nerve sheath tumors (MPNST) account for 10% of soft tissue sarcomas. Main treatment for
MPNSTs is radical and complete surgical excision with adjuvant radiotherapy or chemotherapy. In this case, we
observe the postoperative rehabilitation process of an elite athlete with vastus medialis muscle resection and local
radiotherapy treatment due to malignant peripheral nerve sheath tumor in the left thigh. The patient returned to play
in competitive sports after six months of treatments and rehabilitation. Despite muscle resection due to malignancies,
with a proper rehabilitation progress athletes can return to play successfully.
Key words: Nerve sheath neoplasms - Sports - Rehabilitation - Muscle strength.
RIASSUNTO
I tumori maligni delle guaine nervose periferiche (malignant peripheral nerve sheath tumors, MPNST) costituiscono
il 10% dei sarcomi dei tessuti molli. Il trattamento principale per i MPNST è rappresentato dall’escissione chirurgica
completa e radicale accompagnata da radioterapia o chemioterapia adiuvanti. In questo caso, osserviamo il processo
di riabilitazione postoperatoria di un atleta d’élite trattato con resezione del muscolo vasto mediale e radioterapia
locale per un tumore maligno delle guaine nervose periferiche alla coscia sinistra. Il paziente è tornato all’attività e
agli sport agonistici dopo i 6 mesi del processo di trattamento e riabilitazione. Nonostante la resezione del muscolo
dovuta alla presenza di neoplasie maligne, con un corretto processo di riabilitazione gli atleti possono ritornare all’attività con successo.
Parole chiave: Neoplasie delle guaine nervose - Sport - Riabilitazione - Forza muscolare.
M
alignant peripheral nerve sheath tumors
(MPNST) accounts for 10% of soft tissue
sarcomas. About half of these tumors occurs
de-novo and the other half of these tumor
occurs at patients with a history of Neurofibromatosis type 1 (NF-1). MPNST can arise
from preexisting neurofibromas.1
It is generally accepted that MPNST’s occur
in about 2-5% of NF-1 patients, compared with
an incidence of 0.001% in the general population.2
Vol. 68 - No. 3
I
tumori maligni delle guaine nervose periferiche (malignant peripheral nerve sheath tumors,
MPNST) costituiscono il 10% dei sarcomi dei tessuti molli. Circa la metà di questi tumori insorge
de novo, mentre l’altra metà si verifica in pazienti
con una storia clinica di neurofibromatosi di tipo
1 (NF-1). I MPNST possono svilupparsi a partire da
neurofibromi preesistenti 1.
È generalmente accettato che i MPNST insorgano
in circa il 2-5% dei pazienti affetti da NF-1, mentre
l’incidenza nella popolazione generale corrisponde
allo 0,001% 2.
497
DEMIR Return to play process of an elite athlete diagnosed with malignant peripheral nerve sheath tumor
Main treatment for MPNST’s are radical and
complete surgical excision with adjuvant radiotherapy or chemotherapy.3
In this case, we observe post operative rehabilitation process of an elite athlete with vastus
medialis muscle resection and local radiotherapy treatment.
Il trattamento principale per i MPNST è rappresentato dall’escissione chirurgica completa e radicale accompagnata da radioterapia o chemioterapia adiuvanti 3.
In questo caso, osserviamo il processo di riabilitazione postoperatoria di un atleta d’élite con resezione del muscolo vasto mediale e trattamento
radioterapico locale.
Case report
Caso clinico
A 17-year old male professional soccer player was admitted to our Sports Medicine Clinic,
with the complaints of limited range of motion for left knee and muscle weaknesses at
the same side.
On the anterolateral side of the left thigh,
there was a 15 cm length surgical scar tissue.
On the same area there was a tissue defect due
to vastus medialis resection.
Circumference around the patella was 36 cm
on left side and 37 cm on the right side; 5
cm above the patella circumference of the left
thigh was 34 cm and at the same level at right
side circumference was 39 cm. Range of motion (ROM) limits for active knee flexions were
75 degree and 125 degree on left and right
knee’s respectively, ROM limits for passive
knee flexions were 80 degree and 135 degree
on left and right knee’s respectively. There was
an 62% muscle strength deficit on left side
knee extensors during isokinetic testing.
Patient applied to the Department of Orthopedic Surgery, with a lump on left thigh 3 years
ago. MR screening with intravenous contrast
dye showed that, contrast material involved
4.5x4x2 cm sized, irregularly shaped lesion
on the left thigh. 3 phase bone scintigraphy
revealed that lesion was a soft tissue tumor.
Incisional biopsy deducted sinovial sarcoma,
however malignant peripheral nerve sheath
tumor diagnose was not excluded. For the definitive diagnose and treatment, surgical resection of the lesion with negative surgical margin
was planned and 10x7.5x7 cm sized vastus medialis muscle was resected. Pathology report
defined the lesion as a malignant peripheral
nerve sheath tumor. No metastases found during investigation. Radiotherapy was applied for
30 sessions to left thigh. There was no physical
therapy planned for regaining knee functions.
Patient was admitted to our Sports Medicine
Clinic, with the complaints of limited range of
motion for left knee and muscle weakness at
the same side, secondary to surgery and lo-
498
Un calciatore professionista maschio di 17 anni,
il quale lamentava un’ampiezza di movimento del
ginocchio sinistro limitata e debolezza muscolare
sullo stesso lato, è stato ricoverato presso il nostro
ambulatorio di medicina dello sport.
Sulla parte antero-laterale della coscia sinistra
erano presenti 15 cm di tessuto cicatriziale chirurgico. Nella stessa zona era presente un difetto del
tessuto dovuto alla resezione del vasto mediale.
La circonferenza a livello della rotula era di 36
cm sul lato sinistro e di 37 cm sul lato destro; 5
cm al di sopra della rotula, la circonferenza della
coscia sinistra misurava 34 cm, mentre la coscia
destra misurava 39 cm. I limiti all’ampiezza di movimento (ROM) per le flessioni attive del ginocchio
corrispondevano rispettivamente a 75 gradi e 125
gradi per il ginocchio sinistro e destro, mentre i limiti alla ROM per le flessioni passive del ginocchio
erano rispettivamente di 80 gradi e 135 gradi per il
ginocchio sinistro e destro. Durante le valutazioni
isocinetiche, è stato rilevato un deficit della forza
muscolare del 62% relativamente agli estensori del
ginocchio sinistro.
Il paziente si era presentato al reparto di chirurgia ortopedica 3 anni fa, con una protuberanza
sulla coscia sinistra. La RM con mezzo di contrasto endovenoso evidenziò la presenza di una lesione dalla forma irregolare, di dimensioni pari a
4,5x4x2 cm, sulla coscia sinistra. La scintigrafia ossea trifasica rivelò che la lesione era un tumore del
tessuto molle. Con la biopsia incisionale si dedusse che si trattava di un sarcoma sinoviale, sebbene
non fu esclusa neppure la diagnosi di tumore maligno delle guaine nervose periferiche. Per la diagnosi e il trattamento definitivi, fu programmata
una resezione chirurgica della lesione con margine
chirurgico negativo, e una porzione del muscolo
vasto mediale delle dimensioni di 10x7,5x7 cm fu
resecata. Il referto patologico definì la lesione un
tumore maligno delle guaine nervose periferiche.
Non fu trovata alcuna metastasi durante l’indagine. Vennero effettuate 30 sessioni di radioterapia
alla gamba sinistra. Non fu programmata alcuna
terapia fisica per il recupero della funzionalità del
ginocchio.
Il paziente è stato ricoverato presso il nostro
Settembre 2015
Return to play process of an elite athlete diagnosed with malignant peripheral nerve sheath tumorDEMIR
Figure 1.—Axial view, MRI.
Figura 1. — Visualizzazione assiale, RMI.
Figure 3.—Sagittal view, MRI.
Figura 3. — Visualizzazione sagittale, RMI.
Figure 2.—Coronal view, MRI.
Figura 2. — Visualizzazione coronale, RMI.
cal radiotherapy. Patient was enrolled to rehabilitation program for gaining range of motion
and muscle strength to go back for return to
play. A written consent was obtained from the
patient for the use of his clinical data while
preparation of this manuscript.
Before the treatment session began, MRI
screening was made to evaluate remaining
musculature (Figure 1-3).
Treatment regime consists of range of motion exercises, strength training exercises for
quadriceps muscle (which also includes isokinetic trainings) and proprioceptive trainings
(Table I).
First 8 weeks of treatments were accompanied by sports physiotherapists, under the
sports physicians supervision and then patient
was allowed for home rehabilitation protocol
(Patient’s follow-up results are shown in Tables
II-IV).
Vol. 68 - No. 3
ambulatorio di medicina dello sport lamentando
un’ampiezza di movimento limitata relativamente
al ginocchio sinistro e debolezza muscolare sullo
stesso lato, in seguito alla chirurgia e alla radioterapia locale. Il paziente è stato inserito in un programma di riabilitazione per il recupero dell’ampiezza di movimento e della forza muscolare per
poter ritornare all’attività. È stato ottenuto il consenso scritto del paziente per l’uso dei suoi dati clinici durante la preparazione di questo scritto.
Prima dell’inizio della sessione del trattamento,
è stata eseguita una RMI per la valutazione della
muscolatura rimanente (Figura 1-3).
Il regime di trattamento consiste in esercizi per
l’ampiezza di movimento, esercizi di allenamento
della forza per il quadricipite (che includono anche
allenamenti isocinetici) e allenamenti propriocettivi (Tabella I).
Le prime 8 settimane di trattamenti sono state seguite da fisioterapisti dello sport, sotto la supervisione di medici dello sport, quindi al paziente è stato
concesso un protocollo di riabilitazione a domicilio
(i risultati di follow-up del paziente sono mostrati
nelle Tabelle II-IV).
Discussione
Il MPNST è un tumore raro, ma è uno dei sarcomi dei tessuti molli più maligni. Ha origine dalla
499
Table I.—One-year treatment programme.
Tabella I. — Trattamento di un anno.
Treatment programme
Day
1-8th
week
8th-16th week
–– ROM exercises 3x10/day
–– Hamstring and quadriceps strecthing exercises 3x10/day
–– Knee isometric exercises 3x10/days
–– Mini-squat exercises 3x10/day
–– Stationary cycling 20 min/day
–– Resistive isotonic exercises 3x10/day
–– Proprioceptive training 5 min/day
–– High speed velocity isokinetic exercises 3x10/day
–– In addition to exercises above
–– Pylometric exercises 30min/day
16th week-1 year
–– In addition to exercises above
–– Sport spesific activities 3 day/week
–– Cardiovascular resistance exercises 3 day/week
Table II.—Range of motion for knee during follow-ups (degree).
Tabella II. — Range of motion per il ginocchio al follow-up (grado).
ROM
Active flexion
Passive Flexion
Active Extension
Passive Extension
Day 0
R
Week 6
L
125°
135°
0°
0°
75°
80°
5°
0°
Week 8
Week 16
Year 1
R
L
R
L
R
L
R
L
125°
135°
0°
0°
105°
115°
3°
0°
125°
135°
0°
0°
110°
120°
2°
0°
130°
135°
0°
0°
120°
125°
0°
0°
132°
140°
0°
0°
130°
140°
0°
0°
R: right; L: left.
Table III.—Circumferences of the thigh during follow-ups (cm).
Tabella III. — Circonferenza della coscia al follow-up (cm).
Thigh
Circumference
15 cm above
10 cm above
5 cm above
Patella
circumference
5 cm below
10 cm below
Day 0
R
Week 6
L
R
Week 8
L
Week 16
R
L
R
Year 1
L
R
L
49.5
41.5
39
37
40
33
34
36
49.5
43.5
39.2
37
43.5
37
35
37
50
44
40
37
43.7
37.3
35.5
37
51.5
45.5
40.5
37
49
40
36
37
52
47.5
41
39
50
43
36.5
38
36
37
34
36
36
37
35
36.5
36.5
37.2
35.5
36.5
37
37.5
36
37
37
37.8
36
37
R: right; L: left.
Table IV.—Knee extensor muscles’ isokinetic testing results (Newton-meter) at 60 and 240 degree per second
angular velocity.
Tabella IV. — Risultati del test isocinetico del muscolo estensore del ginocchio (Newton-meter) a 60° e a 240°
per una velocità angolare al secondo.
Day 0
Week 6
Week 8
Week 16
Year 1
Isokinetic ext.
muscle strength
R
L
R
L
R
L
R
L
R
L
PT (60˚/s)
IPT (240˚/s)
TWD (240˚/s)
164
104
1475
62
46
536
197
136
1767
99
79
1219
201
132
1775
123
88
1420
194
125
1913
148
94
1485
210
140
1995
185
110
1629
R: right; L: left; PT: peak torque; IPT: initial peak torque; TWD: total work done.
Discussion
MPNST is an uncommon tumor, however
it is the one of the most malignant soft tis-
500
guaina neuroectodermica dei nervi periferici 4. Circa la metà di questi tumori insorge de novo, mentre
l’altra metà si verifica in pazienti con una storia
clinica di neurofibromatosi di tipo 1. I MPNST pos-
Settembre 2015
Return to play process of an elite athlete diagnosed with malignant peripheral nerve sheath tumorDEMIR
sue sarcomas. It originates from neuroectodermal sheath of peripheric nerves.4 About half
of these tumors occurs de-novo and the other
half of these tumor occurs at patients with a
history of neurofibromatosis type 1. MPNST
can arise from preexisting neurofibromas. Malignant transformations, recurrencies and distant metastasis predict poor prognosis.1 Fiveyear survival rate is lower than 50%.5
Main treatment for MPNSTs are radical and
complete surgical excision with adjuvant radiotherapy or chemotherapy. Owing to a high
risk of recurrence with incomplete resection,
postoperative irradiation and chemotherapy
are necessary; however, they are often used
as adjuvant therapy even if the tumor is completely resected.3
In this case there was a functional losses due
to vastus medialis resection and radiotherapy
treatment.
Quadriceps femoris muscle, which consists
of rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis and vastus intermedius, is the strongest
extensor muscle of the knee. Excision of the
vastus lateralis muscle at the inguinal area for
flap application does not cause knee instability
and does not affect the walking gait. However, donor site morbidity is proportional to the
muscle mass obtained.6, 7 Donor leg morbidity
after pedicled rectus femoris muscle flap transfer for abdominal wall and pelvic reconstruction shows 25% extension strength loss with
dynamometer measurements.8
After musculoskeletal injuries, achieving the
preinjury muscle strength and functional capacity is the most crucial point of the rehabilitation. Exercises mainly used for strength regaining are isometrics, isotonics, eccentric and
isokinetic exercises.9
Important components in the overall postoperative rehabilitation are restoration of knee
joint range of motion.10 Muscle strength has
a role in the improvement of endurance and
range of motions, which leads to function improvement of the knee.11
Range of motion exercises used for prevention of contractures and to overcome range of
motion limitations.12 In our case the muscle
strength deficit was reduced to 20%, and range
of limitations were overcomed, reaching the
healthy leg limits.
In our case thigh circumferences cannot
be same level because of the muscle resection. When muscle strength of the injured side
reaches 80-90% of the healthy side, athlete can
Vol. 68 - No. 3
sono svilupparsi a partire da neurofibromi preesistenti. Trasformazioni maligne, recidive e metastasi
a distanza sono segni di una prognosi infausta1. Il
tasso di sopravvivenza a cinque anni è inferiore al
50% 5.
Il trattamento principale per i MPNST è rappresentato dall’escissione chirurgica completa e radicale accompagnata da radioterapia o chemioterapia adiuvanti. A causa del rischio elevato di
recidiva in caso di resezione incompleta, sono necessarie l’irradiazione e la chemioterapia postoperatorie; tuttavia, queste sono spesso utilizzate come
terapia adiuvante anche nel caso in cui il tumore
sia stato resecato completamente 3.
In questo caso, si è verificata una perdita funzionale dovuta alla resezione del vasto mediale e al
trattamento radioterapico.
Il muscolo quadricipite femorale, che include il
retto femorale, il vasto laterale, il vasto mediale e
il vasto intermedio, è il muscolo estensore più forte
del ginocchio. L’escissione del muscolo vasto laterale
nella zona inguinale per l’applicazione del lembo
non causa instabilità del ginocchio e non influenza l’andatura. Tuttavia, la morbilità del sito donatore è proporzionale alla massa muscolare raggiunta 6, 7. La morbilità della gamba donatrice dopo il
trasferimento di un lembo peduncolato del muscolo
retto femorale per la ricostruzione della parete addominale e della pelvi mostra una perdita del 25%
della forza di estensione secondo le misurazioni effettuate con dinamometro 8.
In seguito a danni muscoloscheletrici, il raggiungimento della forza muscolare e della capacità
funzionale precedenti al danno è il punto cruciale
della riabilitazione. Gli esercizi fisici più utilizzati
per il recupero della forza sono gli esercizi isometrici, isotonici, eccentrici e isocinetici 9.
Un’importante componente della riabilitazione
postoperatoria complessiva è il ripristino dell’ampiezza di movimento dell’articolazione del ginocchio 10. La forza muscolare ricopre un ruolo nel
miglioramento della resistenza e dell’ampiezza di
movimento, e quindi della funzionalità del ginocchio 11.
Gli esercizi per l’ampiezza di movimento sono
utilizzati per la prevenzione delle contratture e
il superamento delle limitazioni all’ampiezza di
movimento12. Nel nostro caso, il deficit della forza
muscolare si è ridotto al 20%, mentre le limitazioni all’ampiezza di movimento sono state superate e
hanno raggiunto il livello di quelle di una gamba
sana.
Nel nostro caso, la circonferenza della coscia
non può raggiungere lo stesso livello a causa della
resezione del muscolo. Quando la forza muscolare
del lato danneggiato raggiunge l’80-90% di quella
del lato sano, l’atleta può tornare all’attività 13. Il
nostro paziente ha recuperato la forza e la funzio-
501
return to play.13 Our case regained the muscle strength and functions at 6th month of the
treatment and returned to sport at same level
before the diagnose.
nalità muscolare al 6° mese di trattamento ed è ritornato a praticare lo sport allo stesso livello cui era
prima della diagnosi.
Conclusioni
Conclusions
Even though muscle resection due to malignancies, with a succesful rehabilitation progress
athletes can return to play succesfully. Like all
sports injuries, proper rehabilitation after this
kind surgical procedures will make return to
full sports competition at full capability earlier.
1) Pratap A, Nepal P, Agrawal A, Singh
MP, Pandey SR. Giant malignant nerve
sheath tumor of lumbosacral plexus with
intraspinal extension in a child with neurofibromatosis type 1. Pediatr Neurosurg
2007;43:410-3.
2) Leroy K, Dumas V, Garcia NM, Falzone MC, Voisin MC, Wechsler J et al.
Malignant peripheral nevre sheath tumors associated with neurofibromatosis
type 1: a clinicopathologic and molecular study of 17 patients. Arch Dermatol
2001;137:908-13.
3) Hrehorovich PA, Hubert RF, Maximin S, Caracta P. Malignant peripheral nerve sheath tumor. Radiographics
2003;23:790- 4.
4) Lee Mark, Rezai AR, Freed Diana BS,
Epstein Fred J. Intramedullary spinal
Nonostante la resezione del muscolo dovuta alla
presenza di neoplasie maligne, con un processo di
riabilitazione ben riuscito gli atleti possono ritornare all’attività con successo. Come per tutti gli infortuni sportivi, la corretta riabilitazione dopo questo
tipo di procedure chirurgiche accorcerà i tempi per
il ritorno alla competizione sportiva al massimo
delle capacità.
cord tumors in: neurofibromatosis. Neurosurgery 1996;38:32-7.
5) Ducatman B, Scheithauer BW, Piepgras DG, Reiman HM, Ilstrup DM. Malignant peripheral nerve sheath tumors:
a clinicopathological study of 120 cases.
Cancer 1986;57:2006-21.
6) Scharf W. Anatomical and mechanical studies of the extensor system of the
knee joint. Wien Klin Wochenschr Suppl
1984;148:1-20.
7) Benedetti MG, Catani F, Donati D,
Simoncini L, Giannini S. Muscle performance about the knee joint in patients
who had distal femoral replacement after
resection of a bone tumor. J Bone Joint
Surg Am 2000;82-A:1619-25.
8) Caulfield WH, Curtsinger L, Powell G,
Pederson WC. Donor leg morbidity after pedicled rectusfemoris muscle flap
transfer for abdominal wall andpelvic
reconstruction. Ann Plast Surg 1994;32:
377.
9) Donatelli RA. Orthopaedic Physical
Therapy, Fourth edition. Wooden MJ.
Churchill Livingstone St. Louis: Elsevier;
2010. p. 51-69.
10) Ranawat AS, Ranawat CS. Pain management and accelerated rehabilitation
for total hip and total knee arthroplasty.
J Arthroplasty 2007;22(7 Suppl. 3):12-5.
11) Fitzgerald GK, Oatis C. Role of physical
therapy in management of knee osteoarthritis. Curr Opin Rheumatol 2004;16:143-7.
12) Amato MD, Bach BR. Knee Injuries.
In: Bortzman SB, Wilk KE, editors. Clinical
ortopaedic rehabilitation. Second edition.
Philadelphia: Mosby; 2003. p. 251-370.
13) Kannus P. Isokinetic evaluation of
muscular performance: implications for
muscle testing and rehabilitation. Int J
Sports Med 1994;15:11-8.
Received on December 12, 2014. - Accepted for publication on April 27, 2015.
Corresponding author: C. Cetin, Department of Sports Medicine, Medicine Faculty of Suleyman Demirel University, 32260
Isparta, Turkey. E-mail: [email protected]
502
Settembre 2015

La Medicina dello Sport… per Sport
MED SPORT 2015;68:503-7
La rubrica “Medicina dello Sport per Sport” di questo numero è dedicata al CrossFit che, come molti
lettori sapranno, è un programma di rafforzamento e condizionamento fisico le cui origini risalgono agli anni ’70, molto utilizzato non solo nelle palestre ma, ormai da qualche tempo, anche dagli
atleti di molte discipline sportive.
La Redazione si augura che gli approfondimenti di questa metodica di allenamento, proposta dagli
autori, siano utili e graditi a tutti i lettori.
IL CROSSFIT E ALTRE TECNICHE
DI ALLENAMENTO INTERVALLATO
(FUNCTIONAL TRAINING)
A. GIANFELICI 1, 2, C. VARALDA 2, P. MAURO 2, A. DI CASTRO 1, M. VULLO 1, A. URSO 2
1Istituto
N
di Medicina e Scienza dello Sport “Antonio Venerando”, Coni, Roma, Italia
2Federazione Italiana Pesistica, Fipe, Roma, Italia
egli ultimi anni si è enfatizzato il concetto
di movimento corporeo e di attività fisica,
specialmente rivolgendo l’obiettivo al raggiungimento del benessere. Il numero delle palestre nelle nostre città, pertanto, è lievitato, e a
questo si è accompagnata la nascita di nuove e
rinnovate discipline da praticare nelle sale. Nei
nostri attuali circoli oramai impazzano numerosi corsi di fitboxe, acquagym, spinning ecc.
Pochi anni fa una task force delle principali società scientifiche italiane (FMSI, SIC, SICSport,
ANCO etc.) ha rivisto e riproposto una classificazione delle attività sportive in base al loro
impegno cardiocircolatorio, inserendo molte
discipline che si praticano nelle palestre, ai fini
della prescrizione dell’esercizio fisico in ambito
cardiologico 1, 2.
Del resto, si cerca di concentrare in poco
tempo il massimo risultato e si sono presentate
nuove metodologie di allenamento. Molteplici
sono quindi i motivi che hanno portato oggi
alla diffusione di metodologie di allenamento
funzionale della forza (“functional training”),
adottata nel mondo del fitness al pari di quello
che avviene oggi con altre metodiche come il
CrossFit®. Si tratta di programmi di allenamento realizzato su concetti della programmazione
e dell’organizzazione dell’allenamento già in
essere almeno dagli anni ’70 del secolo scorso
Vol. 68 - No. 3
e oramai diffusa nel mondo del fitness, come
un’attività dinamica e adeguatamente articolata a seconda del grado di abilità e delle capacità motorie dei soggetti che decidono di
parteciparvi con l’obiettivo precipuo di migliorare il proprio stato di salute e di benessere
(fitness).
Il metodo è basato su un mix di discipline
molto diverse fra loro (da qui il termine cross,
ovvero incrocio, combinazione), in cui il ricorso a movimenti esplosivi tipici della pesistica
viene affiancato ed abbinato ad esercitazioni
più o meno complesse della ginnastica (corda,
vogatore, kettlebell, sbarre). Tutti questi movimenti sono detti funzionali perché coinvolgono
sia il cosiddetto “core” che le estremità corporee, con coinvolgimento pluriarticolare per spostare il proprio corpo e gli oggetti previsti in
maniera naturale, fluida ed efficace.3
Negli ultimi anni si è enfatizzato il concetto
di movimento corporeo e di attività fisica, rivolgendo l’obiettivo in particolar modo al raggiungimento del benessere. Il numero delle palestre nelle nostre città, pertanto, è lievitato, e
a questo si è accompagnata la nascita di nuove
e rinnovate discipline da praticare nelle sale.
Nei nostri attuali circoli oramai impazzano numerosi corsi di fitboxe, acquagym, di spinning
etc. Pochi anni fa una task force delle principali
503
IL CROSSFIT E ALTRE TECNICHE DI ALLENAMENTO INTERVALLATO
GIANFELICI
società scientifiche italiane (FMSI, SIC, SICSport,
ANCO etc.) ha rivisto e riproposto una classificazione delle attività sportive, in base al loro
impegno cardiocircolatorio, inserendo molte discipline che si praticano nelle palestre, ai fini
della prescrizione dell’esercizio fisico in ambito
cardiologico 1, 2.
Del resto si cerca di concentrare in poco
tempo il massimo risultato e si sono presentate nuove metodologie di allenamento. Molteplici sono quindi i motivi che hanno portato
alla diffusione oggi di metodologie di allenamento funzionale della forza (“functional training”), adottata nel mondo del fitness al pari
di quello che avviene oggi con altre metodiche
come il CrossFit® (marchio registrato). Si tratta
di programmi di allenamento realizzato su concetti della programmazione e dell’organizzazione dell’allenamento già in essere almeno dagli
anni ’70 del secolo scorso e oramai diffusa nel
mondo del fitness, come un’attività dinamica e
adeguatamente articolata a seconda del grado
di abilità e delle capacità motorie dei soggetti che decidono di parteciparvi con l’obiettivo
precipuo di migliorare il proprio stato di salute
e di benessere (fitness).
Il metodo è basato su un mix di discipline
molto diverse fra loro (da qui il termine cross,
ovvero incrocio, combinazione), in cui il ricorso
a movimenti esplosivi tipici della pesistica viene affiancato ed abbinato ad esercitazioni più o
meno complesse della ginnastica (corda, vogatore, kettlebell, sbarre). Tutti questi movimenti
sono detti funzionali perché coinvolgono sia il
cosiddetto “core” che le estremità corporee, con
coinvolgimento pluriarticolare per spostare il
proprio corpo e gli oggetti previsti in maniera
naturale, fluida ed efficace (Figure 1-5).3
Allenamento della forza funzionale
L’allenamento del Functional Training è un
sistema di tecniche in cui si lavora a corpo libero o con piccoli strumenti (pesi, kettlebel,
corse, funi, step, ecc) rendendo il sistema incredibilmente versatile e di indiscutibile efficacia per chiunque si avvicini all’attività sportiva.
Le numerosi applicazioni della metodologia
di allenamento funzionale hanno permesso di
sviluppare delle “discipline” con sempre più
numerosi adepti: il crossfit® è un movimento
fitness nato dall’idea di Greg Glassman, basato
sul principio “Constantly Varied, High Intensity
Functional Movements”; il Tacfit®, è stata pro-
504
posta da Scott Sonnon e Alberto Gallazzi, ispirandosi alle tecniche di condizionamento fisico
e metabolico del Personale Operativo di Forze
Armate e Corpi Militari; il Functional Strength
è una metodologia “High Intensity Functional
Training” della Federazione Italiana Pesistica,
codificata da Pierluigi Mauro e caratterizzata da
una ampia vastità di strumenti, inseriti in un sistema programmato di periodizzazione e progressione.
Le caratteristiche principali dei metodi suddetti, sono quelli di una ricerca costante della
massima intensità individuale, durante ciascuna
sessione di allenamento; gli esercizi sono ispirati a movimenti e gesti il più naturali possibili
(spingere, tirare, sollevare, lanciare, accosciarsi, camminare, etc.). Durante l’esecuzione degli
esercizi, l’atleta può avvalersi di sovraccarichi
attraverso l’utilizzo di carichi esterni liberi.
I protocolli principalmente in uso, sono basati sul principio dell’allenamento intervallato:
—— high intensity interval training (HIIT, allenamento intervallato ad alta intensità) in cui
i tempi di lavoro e di recupero sono ben definiti 4;
—— high intensity power training (HIPT, allenamento di potenza ad alta intensità) in cui
i tempi di recupero, non codificati, vengono
gestiti dall’atleta in base alla sua percezione,
per lavorando a fasi alternate lavoro/recupero
di breve durata (1-2 minuti al massimo). Dal
punto di vista fisiologico questo tipo di allenamento rientra nella famiglia delle attività classificate come intervallate ad alta intensità, ma si
differenzia dal precedente perché prevede brevissime fasi di recupero e nel contempo elevate
potenze: è infatti definita (HIPT, acronimo di
high interval power training).
In entrambi i casi durante le fasi attive l’obiettivo è fornire una prestazione “all out”, ispirata
cioè alla ricerca della massima potenza erogata
dall’atleta: nel primo caso, con l’esecuzione del
maggior numero possibile di ripetizioni degli
esercizi proposti all’interno dei “tempi attivi”
dell’interval training; nel secondo caso, con
l’obiettivo di minimizzare il tempo impiegato
per l’esecuzione dell’allenamento proposto. In
pratica, l’atleta deve sostenere nel minor tempo possibile un numero precisato di ripetute
per ciascun esercizio, ripetendo il circuito per
diverse volte. Le sedute di allenamento sono di
breve durata dai 15 ai 60 minuti.
In tutti casi l’allenamento deve seguire una
proposta di esercizi che vede porre attenzione
ai criteri di progressione e di personalizzazione.
Settembre 2015
IL CROSSFIT E ALTRE TECNICHE DI ALLENAMENTO INTERVALLATOGIANFELICI
Figura 1. — Esercitazione tipica dell’allenamento funzionale della forza: “Battle Rope” in esecuzione alternata.
Esercizio di alto impatto cardiovascolare.
Figura 2. — Esercitazione tipica dell’allenamento funzionale della forza: “Battle Rope” in esecuzione parallela.
Figura 3. — Esercitazione tipica dell’allenamento funzionale della forza: ancora la visione di un “Battle Rope”.
Figura 4. — Esercitazione tipica dell’allenamento funzionale della forza: “Chest Press” in sospensione.
Aspetti funzionali
I partecipanti vengono preparati a differenti
tipi di esercizio, dai movimenti base a quelli più
avanzati, raggiungendo una grande capacità di
controllo del corpo e massimizzando il rapporto forza/peso. Contestualmente ai movimenti
composti, si svolgono brevi sessioni di lavoro
a impegno prevalentemente cardiovascolare ad
alta intensità, per bilanciare lo sviluppo delle
diverse forme di metabolismo, nell’ambito di
una varietà molto ampia di esercitazioni che riprendono sport molto praticati come la corsa,
l’andare in bici, il rematore e l’arrampicata. In
questo originale schema ginnico, vengono ottimizzate tutte le competenze fisiche rientranti
nelle categorie del fitness, come l’efficienza respiratoria e cardiovascolare, la forza, la flessibilità, la potenza, la velocità, la coordinazione,
l’agilità, l’equilibrio e la precisione 5.
Il fai da te è bandito, ogni esercizio è seguito
Vol. 68 - No. 3
Figura 5. — Esercitazione tipica dell’allenamento funzionale della forza: allenamenti di “Core Balance” su Fitball
in decubito supino.
da vicino dall’istruttore. I soggetti che praticano allenamenti di forza funzionale (“functional
strenght”) si esercitano con corsa, vogatore,
salto della corda, arrampicata e spostamento
di oggetti stravaganti; spesso muovono carichi
505
GIANFELICI
IL CROSSFIT E ALTRE TECNICHE DI ALLENAMENTO INTERVALLATO
pesanti velocemente e per lunghe distanze e
usano le tecniche del powerlifting e del sollevamento pesi. Utilizzano inoltre manubri, anelli
da ginnastica, sbarre per trazioni, kettlebell ed
effettuano anche molti esercizi a corpo libero.
Il lavoro a circuito sembrerebbe consentire
un miglioramento delle funzioni cardiorespiratorie in tempi piuttosto ristretti, se confrontati
sia con l’HIIT sia con l’allenamento aerobico
classico. L’HIIT si è dimostrato costituire una
valida metodica per migliorare il massimo consumo d’ossigeno (VO2max) 6 e la composizione
corporea in adulti praticanti 7 e, a oggi, sappiamo che anche il Crossfit sembrerebbe indurre
gli stessi benefici. Smith et al. 8 hanno dimostrato come la somministrazione di un protocollo di dieci settimane di allenamento con HIPT
migliori significativamente il VO2max e la composizione corporea (diminuzione del grasso
corporeo) in 54 soggetti partecipanti allo studio. Confrontato anche con l’HIIT, i risultati di
questo studio hanno indicato che l’HIPT ha un
ruolo efficace nel promuovere il miglioramento
del VO2max.
In un nostro recente studio 9, preliminare a
un più ampio progetto di ricerca, abbiamo ritenuto utile monitorare le risposte fisiologiche
a due protocolli di allenamento intervallato ad
alta potenza, di diversa intensità lavorativa, operando secondo le indicazioni dell’istruttore, ed
identificando, a priori, 2 protocolli che abbiamo
chiamato “basic” (quello di minore intensità) e
“advanced” (l’altro, di maggiore intensità). Sette
uomini praticanti fitness a livello amatoriale da
almeno due anni sono stati divisi in due gruppi
di cui uno (4 fitB: età 28±5 anni, statura 181±5
cm, peso 79±8 kg) è stato sottoposto al protocollo basic, mentre il secondo (3 fitA: età 23±6
anni, statura 176±5 cm, peso 71±5 kg) al protocollo cosiddetto advanced. I praticanti sono
stati suddivisi arbitrariamente nei due gruppi,
in base al giudizio dell’allenatore, che vedeva
maggiormente “fit” i praticanti assegnati al secondo protocollo. Dopo aver effettuato una valutazione delle capacità condizionali, compreso il VO2max, i due gruppi sono stati sottoposti
ai protocolli che consistevano in due circuiti: i
circuito “Basic” veniva ripetuto 5 volte, mentre
quello “Advanced” 8 volte. Ogni circuito doveva
essere svolto entro i tre minuti. Se il soggetto
impiegava meno dei tre minuti previsti, utilizzava il tempo restante come recupero. Durante
l’allenamento, sono stati monitorati i parametri
cardiorespiratori e metabolico-muscolari (lattatemia). Seppure il numero dei partecipanti fos-
506
se ristretto e il progetto sia al momento solo
preliminare allo studio più completo, i dati raccolti furono suggestivi perché si evidenziò che
l’intensità della lezione, sia quella “Basic” sia
quella “Advanced”, apparse da un punto di vista
metabolico, di intensità moderata. Infatti, si raggiunsero mediamente valori intorno al 67 e 78%
del VO2max, dimostrando come l’intervento cardiorespiratorio era rilevante ma non esaustivo.
Dall’altro lato, furono registrati importanti valori
di delta (Δ) lattato (11 e 8 mM, per l’advanced
e il basic, rispettivamente), ovvero la differenza
tra il lattato misurato alla fine della sessione di
allenamento e quello misurato dopo la fase di
riscaldamento. Ciò suggerì che, sotto il profilo dell’impegno muscolare, ci fu un importante coinvolgimento del metabolismo glicolitico,
espressione di un’alta intensità muscolare.
Il dispendio energetico delle due lezioni differì di poco e risultò essere elevato a confronto
con altre attività di fitness 10, 11 e ciò potrebbe
contribuire a spiegare l’effetto dimagrante che
questa attività sembra avere in coloro che la
praticano.
Aspetti medici
Il programma di “functional strenght” al pari
di altre attività come il CrossFit, l’HIIT e l’HIPT
viene riconosciuto come un allenamento incrociato funzionale, metabolico e modale che
può essere proposto con le dovute attenzioni ad ogni livello di fitness. Oltre al fatto che
sono stati riscontrati elevati livelli di lattatemia
(la qual cosa rafforza l’assunto che nel mondo del fitness tale metodica potrebbe costituire
una valida alternativa per la tonificazione muscolare), i moderati valori di consumo di ossigeno permettono di ritenere che la metodica
in questione possa contribuire al miglioramento
dell’efficienza cardiopolmonare, come d’altronde ampia letteratura ha ben evidenziato. Una
recente meta analisi, ha analizzato i possibili
benefici di un programma di allenamento tipo
HIIT, comparandolo con dei controlli sedentari:
le conclusioni furono che l’allenamento di resistenza e l’HIIT ha un largo effetto benefico sul
VO2max in soggetti sani, giovani o di mezza età,
e maggiormente se la pratica è quella dell’HIIT, rispetto al’allenamento di resistenza a bassa
intensità 12.
Tuttavia, deve essere fatta una considerazione sul possibile rischio di infortuni con programmi d’allenamento di questo tipo: in uno
Settembre 2015
IL CROSSFIT E ALTRE TECNICHE DI ALLENAMENTO INTERVALLATOGIANFELICI
studio, è stato riscontrata una percentuale non
bassa (15%) di atleti che non completano il
programma, perché sono intervenuti infortuni
di tipo muscolo-scheletrico 13: questo rilievo
potrebbe aprire un dibattito sui benefici e sui
rischi di questo tipo di allenamento, effettuato
con particolari tipologie di esercizi. Ciò conferma quanto riportato dalle linee guida del
crossfit, che ne sconsigliano la pratica in soggetti non sani.
Conclusioni
Il nostro suggerimento è quello di: A) suggerire a chi pratica questo tipo di attività una
Bibliografia
FMSI, SIC Sport, ANCE, ANMCO,
1) 
GICR, SIC. La prescrizione dell’esercizio
fisico in ambito cardiologico. G Ital Cardiol 2007;8:681-731.
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3) 
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4) Tabata I, Nishimura K, Kouzaki M, Hirai Y, Ogita F, Miyachi M, et al. Effects of
moderate-intensity endurance and highintensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max. Med Sci Sports
Exerc 1996;28:1327-30.
5) Laursen PB1, Jenkins DG. The scientific basis for high-intensity interval
valutazione preliminare sullo stato di salute, sia
dal punto di vista cardiologico che posturale
funzionale; B) di ricorrere all’insegnamento di
professionisti che sappiano proporre ed anche
controllare il carico, non solo da un punto di vista generale, ma soprattutto relativamente all’aspetto biomeccanico.
Infine, le metodiche di allenamento di “functional strenght” richiedono molto meno tempo
da spendere rispetto all’allenamento tradizionale aerobico e potrebbe servire come pratica
addizionale focalizzata al miglioramento del fitness aerobico e forse anche un metodo aggiuntivo e complementare alla preparazione di atleti
di endurance.
training: optimising training programmes
and maximising performance in highly
trained endurance athletes. Sports Med
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6) Trilk JL, Singhal, A, Bigelman KA, Cureton KJ. Effect of sprint interval training
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8) Smith MM1, Sommer AJ, Starkoff BE,
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power training improves maximal aerobic
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9) Di Castro A, Gianfelici A, Varalda C,
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di allenamento funzionale della forza.
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10) Piacentini MF, Gianfelici A, Faina M,
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di Cardiologia dello Sport. Lido di Ostia
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12) Milanović Z1, Sporiš G, Weston M.
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Training (HIT) and Continuous Endurance Training for VO2max Improvements:
A Systematic Review and Meta-Analysis
of Controlled Trials. Sports Med [Epub
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13) Bergeron MF, Nindl BC, Deuster PA,
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et al. Consortium for Health and Military Performance and American College
of Sports Medicine consensus paper
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military personnel. Curr Sports Med Rep
2011;10:383-9.
Conflitti di interesse.—Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse con nessuna ditta legata al contenuto del
manoscritto.
Ricevuto il 15 settembre 2015. - Accettato per la pubblicazione il 15 settembre 2015.
Autore di contatto: A Gianfelici, Istituto di Medicina e Scienza dello Sport Antonio Venerando, Largo Piero Gabrielli, 1,
Roma, 00197, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 68 - No. 3
507

La Medicina dello Sport ... per Sport
nei fascicoli
Anno 1999 - Vol. 52
Fascicolo N. 3 - Settembre 1999 - Pag. 214-224
Il canottaggio - Spataro A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 287-322
Iniziative e compiti del medico dello sport
Relazioni
ed abstract presentati al
29° Congresso Nazionale
della
FMSI
Ricerche medico-scientifiche svolte in ambito automobilistico - Ceccarelli R.
Anno 2000 - Vol. 53
Fascicolo N. 1 - Marzo 2000 - Pag. 83-106
Gli sport natatori - Bonifazi M., Giombini A., Minganti C., Marugo L., Sardella F.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2000 - Pag. 193-208
La traumatologia nell’atletica leggera - Mosconi M., Viola E., Giorgi L., Benazzo F.
I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R.
La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A.
Anno 2001 - Vol. 54
Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M.
Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A.
Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V.
Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I.
Anno 2002 - Vol. 55
Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S.
Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M.
L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C.
Sport equestri - Dragoni S.
Vol. 68 - N. 3
509
LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2003 - Vol. 56
Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V.
Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A.
Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M.
Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G.
Il tiro a segno - Cutolo G.
Anno 2004 - Vol. 57
L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G.
Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V.
La medicina dello sport applicata al calcio
Vecchiet L., Calligaris A., Montanari G., Saggini R., Bellomo R. G., Gatteschi L., Rubenni M. G.
Anno 2005 - Vol. 58
Aspetti fisiologici e clinici della pallavolo e del beach volley
S. Cameli con la collaborazione di A. Ferretti, G. Fontani, C. Gallozzi, C. Menchinelli, A. Montorsi,
P. G. Navarra, G. Poma, R. Vannicelli, P. Zeppilli
La danza sportiva
Faina M., Bria S., Simonetto L.
Traumatologia in arrampicata sportiva
E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella
Il ciclismo
M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto
Anno 2006 - Vol. 59
L’Hockey su prato
D. Bonsignore, B. Ruscello
Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva
D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina
Il tennis: aspetti fisiologici
C. Gallozzi, G. Mirri
510
Settembre 2015

Anno 2007 - Vol. 60
Il Centro Universitario Sportivo Italiano
L. Coiana
Il pattinaggio di figura
D. Tornese, S. Gemma, A. Berto
La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport
P. L. Fiorella, G. Fischetto
Il Badminton
A. Gianfelici, C. Morandini
Anno 2008 - Vol. 61
Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking”
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V.
La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno
V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe
Approccio metodologico per lo studio dell’incidenza dei traumi nello sport: l’esempio del rugby
A. Salvia, V. M. Ieracitano, F. Bottiglia Amici-Grossi, V. Calvisi, F. Di Domenica, C. D’Antimo, C.
Miranda, A. Rota, G. Melegati, C. Andreoli, A. M. Casella, P. Ferrari, F. Guidetti, A. Ongaro, A.
Paolone, F. Pasteur, R. Saccocci, B. Piva, G. Sassarini, L. Selletti, A. Caserta, A. Di Cesare, B. De Luca
Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara
S. Dragoni, P. Faccini
L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale
A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti
La ginnastica ritmica
G. Berlutti, M. Piazza
Anno 2009 - Vol. 62
La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici
Marini C., Manno R.
Il canottaggio dieci anni dopo
Spataro A., Crisostomi S., Cifra B., Di Cesare A., Di Giacinto B., De Blasis E., Poli P., Pucci N., Rizzo M.
Gli sport natatori
Bonifazi M., Marugo L., Armentano N., Camillieri G., Colombo G., Crescenzi S., Felici A., Mattiotti S.,
Melchiorri G., Giombini A., Sardella F., Benelli P., Gatta G., Zamparo P., Saini G.
Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event
Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G.
Vol. 68 - N. 3
511
Anno 2010 - Vol. 63
Vela: le classi olimpiche
Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton
Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura
Chiodo S., Flotti G., Davalli A.
La pallamano
Salvi S.
Anno 2011 - Vol. 64
Il cricket
Anedda A., Margonari U.
Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”)
Ieri e oggi …
Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C.
Il baseball
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G.
Il motociclismo
Caroli G., Bosco G. F., Gianfelici A., Guerrini G., Scevola M.
Anno 2012 - Vol. 65
Il twirling
Gianfelici A., Migliorini S., Salvati A., Marini C., Zanini G., Faina M.
La revisione biomeccanica dei fondamenti del jūdō kōdōkan del dr. Jigorō kanō
Sacripanti A.
Beach tennis
Anedda A., Bonetti A., Quarantini M., Quarantini E., Toni R.
Anno 2013 - Vol. 66
La pubalgia dell’atleta: una revisione della letteratura
Bisciotti G. N., Eirale C., Vuckovic Z., Le Picard P., D’Hooghe P., Chalabi H.
Il ruolo dei fattori esogeni ed endogeni nell’eziologia della tendinopatia achillea e patellare
Bisciotti G. N., Eirale C.
Tiro a volo
Anedda A., Cattani M.
Il tennistavolo: richiesta motoria, energetica e neurosensoriale
Nuzzi G.
512
Settembre 2015

Anno 2014 - Vol. 67
L’hockey su pista
V. Durigon, G. Massari, A. Pizzi
Il triathlon
A. Gianfelici, A. Di Castro, R. Tamburri, S. Comotto, C. Briganti, C. Fabiano, A. Bomprezzi, A. BottonI,
A. Salvati, L. Bianchini
Il sollevamento pesi
A. Gianfelici, A. Urso, C. Varalda, F. Pasqualoni, N. Voglino
Lo sport del BMX
G. Boni, F. Mattiacci, E. Biasini, S. Spaccapanico Proietti, G. Pampanelli, M. Trabalza, A. C. Ferri, M.
Franci, A. Capodicasa, F. Gargaglia, L. Laurent, S. Giannini
Anno 2015 - Vol. 68
L’evoluzione del pentathlon moderno con l’introduzione delle ultime modifiche regolamentari
A. Parisi, E. Tranchita, V. Magini, Fabrizi E., C. Cerulli, G. Cardelli
Il pugilato: idoneità sportiva agonistica secondo le nuove norme pugili AOB
I. G. Rigacni, M. I. Sturla
Il CrossFit e altre tecniche di allenamento intervallato (functional training)
A. Gianfelici, C. Varalda, P. Mauro, A. Di Castro, M. Vullo, A. Urso
Vol. 68 - N. 3
513

Forum
Forum
MED SPORT 2015;67:515-22
The role played by motor activity
in the prevention of osteoporosis:
observational study of a sample of athletes
Ruolo dell’attività motoria
nella prevenzione dell’osteoporosi:
studio osservazionale di un campione di atleti
A. ARRIGHI 1, C. TALLONE 2, A. CASABELLA 3, V. VENZANO 1
A. PISTORIO 4, B. SERIOLO 3, L. MOLFETTA L 1, 3
1Scuola
di Dottorato in Scienze e Tecnologie Biomediche, Dipartimento DINOGMI,
Università degli Studi di Genova, Genova, Italy
2Corsi di Laurea in Scienze Motorie, Università degli Studi di Genova, Genova, Italy
3Centro di Ricerca sull’Osteoporosi e patologie Osteoarticolari,
4Servizio Epidemiologia Clinica e Biostatistica I.R.C.C.S. Giannina Gaslini,
SUMMARY
Aim. Osteoporosis is a systemic disease and progressive of the skeleton, characterized by a decreased bone mass
and microarchitectural deterioration of bone tissue. Regular exercise is a mainstay of intervention programs in the
management of osteoporosis. This study aims to evaluate the changes in excess or deficiency of bone mass density
in athletes subjected to different types of physical activity, considering also as a dynamic mechanical stimulation in
athletes may be sufficient to achieve an improvement in the mineralization were osseous. Methods. Forty-five male
subjects aged between 23 and 74 years were recruited; 15 were basketball players, 15 cyclists and 15 swimmers.
We subjected the group to study the calcaneal bone densitometry. All participants play a minimum of 2 sessions per
week of physical training.
Results. Physical activity has a positive effect on the major risk factors for osteoporosis, significantly reducing the risk
of fractures, provided that you comply with certain rules. For the stimulus -induced both osteogenic and remodeling,
the mechanical load skeletal must be higher than a threshold minimum effective, although an excess of stress produces a bone with less resistance biomechanics.
Conclusion. The study shows that it is important to act in primary prevention by highlighting those who educates children and young people that it is good to implement compensatory programs of physical activity with impact and load.
Key words: Motor activity - Athletes - Osteoporosis, prevention and control.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’osteoporosi è una patologia sistemica e progressiva dello scheletro, caratterizzata da una ridotta massa
ossea e da alterazioni della microarchitettura del tessuto osseo. L’esercizio fisico regolare è un cardine dei programmi
d’intervento nella gestione dell’osteoporosi. Questo studio si prefigge di valutare le variazioni in eccesso o in difetto
della densità di massa ossea negli atleti sottoposti a diverse tipologie di attività motoria, valutando altresì come una
stimolazione meccanica dinamica nello sportivo possa essere sufficiente per ottenere un miglioramento della mineralizzazione ossea.
Metodi. Sono stati reclutati 45 soggetti maschi di età compresa tra i 23 e i 74 anni; 15 erano cestisti, 15 ciclisti e 15
nuotatori. Abbiamo sottoposto il gruppo di studio alla densitometria ossea calcaneare. Tutti i partecipanti svolgono un
minimo di 2 sedute settimanali di allenamento fisico.
Risultati. L’attività fisica agisce positivamente sui principali fattori di rischio dell’osteoporosi, diminuendo significativa-
Vol. 67 - No. 3
515
THE ROLE PLAYED BY MOTOR ACTIVITY IN THE PREVENTION OF OSTEOPOROSIS
ARRIGHI
mente il rischio di fratture, purché rispetti determinate regole. Affinché lo stimolo indotto dall’esercizio sia osteogenico
e rimodellante, il carico meccanico scheletrico deve essere superiore ad una soglia minima efficace, anche se un
eccesso di sollecitazioni produce un osso con minore resistenza biomeccanica.
Conclusioni. Lo studio dimostra che è fondamentale agire in prevenzione primaria evidenziando a chi educa bambini
e ragazzi che è bene attuare programmi compensativi di attività motoria con impatto e con carico.
Parole chiave: Attività motoria - Atleti - Osteoporosi, prevenzione e controllo.
O
L
steoporosis is a systemic and progressive
skeletal disease, characterised by reduced
bone mass and by alterations of the micro-architecture of bone tissue, with consequent reduced mechanical resistance, increased bone
fragility and increased risk of fractures. Females
are more likely to have osteoporosis; males are
not excluded but it characterises itself primarily
as secondary osteoporosis.
Regular physical exercise is a cornerstone of
the intervention programmes in managing osteoporosis as it increases bone mass in individuals with normal, osteopenic and osteoporotic
bone density; it improves the quality of life and
increases the functional ability in everyday activities.
Numerous studies confirm the peculiar incidence of osteoporosis in athletes,1, 2 with a
pathogenetic mechanism which relates motor
activity in the absence of impacts and type of
diet.3 In these athletes the role of plyometric
exercises can increase bone mineral density,
helping to prevent fractures caused by fragility and related issues.4 It has recently emerged
how muscle strength transmitted from the tendon to the bone tissue during the contraction
is an optimal stimulus for improving bone density.5
This study strives to assess the variations in
excess or in defect of the bone mass density in
athletes who are submitted to various types of
motor activity (plyometric exercises, isotonic v
antigravitational exercises), also assessing how
a dynamic mechanical stimulation in the sports
person can be sufficient to improve bone mineralisation, underlining the therapeutic efficacy
of the motor activity.
’osteoporosi è una patologia sistemica e progressiva dello scheletro, caratterizzata da una
ridotta massa ossea e da alterazioni della microarchitettura del tessuto osseo, con conseguente
ridotta resistenza meccanica, aumento della fragilità dell’osso ed aumentato rischio di fratture.
Ha maggior incidenza nel genere femminile; non
esclude il genere maschile pur caratterizzandosi
prevalentemente come osteoporosi secondarie 1.
L’esercizio fisico regolare è un cardine dei
programmi d’intervento nella gestione dell’osteoporosi in quanto aumenta la massa ossea sia in
soggetti con densità ossea normale, osteopenica e
osteoporotica; migliora la qualità della vita e aumenta l’abilità funzionale nelle attività della vita
quotidiana.
Numerosi studi confermano la peculiare incidenza dell’osteoporosi nelle atlete 2, con un meccanismo patogenetico che correla l’attività motoria
in assenza di impatti ed il tipo di alimentazione 3.
In tali atlete il ruolo degli esercizi pliometrici può
dare un incremento della densità minerale ossea,
aiutando a prevenire l’insorgenza delle fratture da fragilità e delle problematiche correlate 4.
Recentemente è emerso come la forza muscolare
trasmessa dal tendine al tessuto osseo durante la
contrazione costituisca uno stimolo ottimale per il
miglioramento della densità ossea 5.
Questo studio si prefigge di valutare le variazioni in eccesso o in difetto della densità di massa ossea negli atleti sottoposti a diverse tipologie
di attività motoria (esercizi pliometrici, isotonici
vs. esercizi antigravitari), valutando altresì come
una stimolazione meccanica dinamica nello
sportivo possa essere sufficiente per ottenere un
miglioramento della mineralizzazione ossea, sottolineando poi l’efficacia terapeutica dell’attività
motoria.
Materiali e metodi
Popolazione di studio
Study population
After obtaining their informed consent, 45
male subjects aged between 23 and 74 were
recruited; 15 were basketball players, 15 cyclists
516
Sono stati reclutati, previo consenso informato,
45 soggetti maschi di età compresa tra i 23 e i 74
anni; 15 erano cestisti, 15 ciclisti e 15 nuotatori.
Sono stati inclusi nello studio solo soggetti maschi
Settembre 2015
THE ROLE PLAYED BY MOTOR ACTIVITY IN THE PREVENTION OF OSTEOPOROSISARRIGHI
Table I.—Age categories.
Tabella I. — Classi di età.
Basketball
Cycling
Swimming
Total
Age (years)*
Weight (kg)*
38.1±86.4
56.9±13
45.9±15.4
46.9±16.8
86.4±9.8
73.5±10.6
76.7±8.5
78.9±10.9
Height (cm)*
185.7±6.2
171.7±5.8
177.4±5.7
178.3±8.2
T-Score
0.9±1.2
0.6±0.3
-1.5±0.8
–
* ± standard deviations
and 15 swimmers. Only males who were practising cycling, swimming or basketball for at
least 5 years were involved in the study.
The age categories are indicated in Table I.
The subjects presented the following previous diseases:
—— Basketball: subject “15B”thyroid disease
—— Cycling: subject “4C” thyroid disease
—— Swimming: subject “9N” cortisone therapy for more than 3 months; subject “12N” nephrolithiasis
We submitted the study group to heel bone
densitometry with ultrasound using Achilles
insight (GE Medical, USA). According to the
WHO definition, osteoporosis is diagnosed at a
T-score lower than -2.5, osteopenia at a T-score
between -1.0 and -2.5 and normality at a score
lower/equal to T score - 0.9 on the heel site.
The measurements were all taken by the same
operator. The method is standardised according
to the Achilles insight procedure. This method
identifies the qualitative changes in the bone
tissue (structure, trabecular orientation, microarchitecture, spatial distribution, etc.).6 The first
ultrasonometric parameters used to characterise bone tissue were the SOS Speed of Sound,
expressed in m/s. and Broad band Ultrasound
Attenuation, expressed in Db/mhz. It has been
demonstrated that speed is more closely connected to bone mineral density, while attenuation of the fascia is connected more significantly to morphological characteristics such as,
for example, porosity of the sample. Therefore,
trabecular orientation strongly affects both the
mechanical properties and the propagation of
ultrasounds and the QUS parameters predict
the mechanical properties of bone independently of the density. The values of the Stiffness
Index are influenced first and foremost by the
elastic properties of the heel which, in turn, is
closely dependent on the quantity and structure of bone mineral content. Different studies
have shown that the Stiffness Index is related
to the heel BMD value and indicates the risk of
fracture with a precision similar to hip BMD.7
Vol. 67 - No. 3
che stessero praticando una disciplina sportiva tra
ciclismo, nuoto e pallacanestro da almeno 5 anni.
Le classi di età sono indicate in Tabella I.
I soggetti presentavano le seguenti patologie pregresse:
— Basket: soggetto “15B” patologia della tiroide
— Ciclismo: soggetto “4C” patologia della tiroide
— Nuoto: soggetto “9N” terapia cortisonica da
più di 3 mesi; soggetto “12N” calcolosi renale
Abbiamo sottoposto il gruppo di studio alla
densitometria ossea calcaneare ad ultrasuoni
utilizzando Achilles insight (GE Medical, USA).
Secondo la definizione dell’OMS, l’osteoporosi
è diagnosticata a punteggio T-score inferiore a
-2,5 l’ osteopenia a punteggio T score tra -1,0 e
-2,5 e la normalità punteggio inferiore/uguale a
T Score – 0.9 sul sito calcaneare. Le misurazioni sono state fatte tutte dallo stesso operatore. La
modalità è standardizzata seconda la procedura achilles insight. Questa metodica consente di
individuare i cambiamenti qualitativi del tessuto
osseo (struttura, orientamento trabecolare, microarchitettura, distribuzione spaziale, ecc.) 6. I primi
parametri ultrasonometrici utilizzati per caratterizzare il tessuto osseo sono stati la velocità di propagazione (SOS Speed of Sound, espressa in m/s)
e l’attenuazione a banda larga dell’onda (BUA
Broadband Ultrasound Attenuation, espressa in
Db/mhz). È stato dimostrato che la velocità è più
strettamente legata alla densità minerale dell’osso, mentre l’attenuazione del fascio risulta legata in modo più signiﬁcativo alle caratteristiche
morfologiche, come, ad esempio, la porosità del
campione. L’orientamento trabecolare inﬂuenza
perciò fortemente sia le proprietà meccaniche che
la propagazione degli ultrasuoni ed i parametri
QUS sono predittori delle proprietà meccaniche
dell’osso indipendentemente dalla densità. I valori dell’Indice Stiffness sono influenzati in primo
luogo dalle proprietà elastiche del calcagno, che a
sua volta è strettamente dipendente dalla quantità
e dalla struttura del contenuto minerale osseo. Diversi studi hanno evidenziato che l’Indice Stiffness
è correlato al valore BMD calcaneare ed indica
517
ARRIGHI
These parameters are significantly related to
the increase in bone fragility and consequently
to the risk of fracture.8 These are able to predict the risk of osteoporotic fractures (femoral,
vertebral, non-vertebral) as direct comparators
of the diagnostic exam par excellence the DXA,
which is instead called the “gold standard” of
diagnostics in osteoporosis in both women and
men, though the QUS cannot be used to diagnose osteoporosis.9
The QUS is recommended for first level
epidemiological investigations and screening,
considering the relatively low costs, ease of
transportation and absence of radiation.9 The
most frequently investigated skeletal sites using
QUS techniques are the distal metaphysis of the
phalange and heel.
We have identified the heel zone as the best
peripheral site to assess the risk of fracture since
it is easy to assess, with a metabolically active
bone with a high trabecular content (90% spongeous); anatomic support site, like the column
and the femur. The value determined by the
QUS is the stiffness index, or rather index of the
risk of fracture due to osteoporosis comparable
to the BMD measured using X-ray densitometry
on the column or femur. The stiffness index
is subsequently elaborated by the software of
the apparatus (Achilles Insight) which indicates
its direct value expressed however as T-score,
or rather the difference in deviation standards
(DS) between BMD of the individual being examined and: the average BMD of young adults
of the same sex or peak of bone mass (T-score);
the average BMD of controls paired by sex and
age (Z-score). The two values mentioned, respectively T-score and Z-score, have allowed us
to classify the subject into Normal, Osteopenic
or Osteoporotic.
Each subject participating in the study was
given a questionnaire on their quality of life, on
their motor habits and on their personal physical data with reference to the sports activity carried out during the week.
il rischio di frattura con una precisione analoga
alla BMD dell’anca 7.
Questi parametri sono significativamente correlati all’aumento della fragilità ossea e di conseguenza al rischio di frattura 8. Questi sono in grado di predire il rischio di fratture osteoporotiche
(femorali, vertebrali, non vertebrali) come diretti
comparatori dell’esame diagnostico per eccellenza la DXA definita invece il “gold standard” della
diagnostica in osteoporosi sia nelle donne che negli uomini, sebbene la QUS non possa essere utilizzata per la diagnosi di osteoporosi 9.
La QUS è raccomandata per indagini epidemiologiche e screening di primo livello, considerandone i costi relativamente bassi, la facile trasportabilità e l’assenza di radiazioni 9. Attualmente i
siti scheletrici maggiormente indagati mediante
tecniche QUS sono la metafisi distale della falange
e il calcagno.
Abbiamo identificato come migliore sito periferico per la valutazione del rischio di frattura la
zona calcaneare, di facile valutazione, con osso
metabolicamente attivo ad alto contenuto trabecolare (90% spongioso); sito anatomico di supporto, come la colonna e il femore. Il valore determinato dalla QUS è l’indice di stiffness, ossia indice
del rischio di frattura per osteoporosi paragonabile alla densità minerale ossea misurata con la
densitometria a raggi X sulla colonna o sul femore. L’indice di stiffness è successivamente elaborato dal software dell’apparecchio (Achilles Insight)
che ne indica il diretto valore espresso però come
T-Score, ovvero differenza in deviazioni standard
(DS) fra la BMD del soggetto in esame e: la BMD
media di giovani adulti dello stesso sesso o picco di
massa ossea (T-Score); la BMD media di controlli appaiati per sesso ed età (Z-score).I due valori
Citati rispettivamente T-Score e Z-Score ci hanno
permesso cosi di classificare il soggetto in normale,
osteopenico o osteoporotico.
È stato inoltre somministrato ad ogni soggetto partecipante allo studio un questionario sulla
qualità della vita, sulle abitudini motorie e sui
dati personali fisici in riferimento all’attività sportiva svolta nella settimana.
Analisi statistica
The statistics were elaborated using Graph
Pad Prism (version 5 for Windows; GraphPad
Software La Jolla, CA, USA). Descriptive statistics were elaborated with reference to the answers of the questionnaire as well as the results
of the ultrasound exam both for the total group
of athletes and separately for each subgroup
typified by the different sports categories.
Le statistiche sono state elaborate con Graph
Pad Prism (versione 5 per Windows; GraphPad
Software La Jolla, CA, USA). Sono state elaborate
statistiche descrittive in riferimento alle risposte
del questionario nonché ai risultati dell’esame ad
ultrasuoni sia per il gruppo totale degli atleti sia
separatamente per ciascuno sottogruppo tipizzato
dalle diverse categorie sportive.
518
Settembre 2015
Results
Risultati
According to what emerged from the analysis
of data entered into the questionnaire on physical activity the majority of subjects (60%) carries
out motor activity at a competitive level, 38% at
amateur level while only 2% practise an activity
non-professionally. The questionnaire revealed
that the population was divided as follows: 89%
of individuals in continuous physical activity;
11% of subjects in non-continuous physical activities.
All participants carry out a minimum of two
physical training sessions a week, 24% carry out
three, 29% four, and 11% up to five (Table II).
The analysis of the results (Table III) with reference to basketball players and swimmers are
in line with what is declared by the literature,
while the results gathered in athletes practising
cycling diverge.
Comparing the T-SCORE of the swimmers
with that of the basketball players and the
cyclists through the non-parametric test of
Mann Whitney showed a significant difference
(P<0.01). Instead there are no significant differences between the T-SCORE gathered in basketball players and that of cyclists (P=0.1296).
Secondo quanto emerso dall’analisi dei dati inseriti nel questionario sull’attività fisica la prevalenza dei soggetti (60%) svolge attività motoria a
livello agonistico, il 38% a livello amatoriale mentre solo il 2% pratica attività dilettantistica. Dal
questionario si evinceva che la popolazione era
divisa come segue: 89% soggetti in attività fisica
continuativa; 11% soggetti in attività fisica noncontinuativa.
Tutti i partecipanti svolgono un minimo di due
sedute settimanali di allenamento fisico, il 24% ne
svolge tre, il 29% quattro mentre l’11% arriva a
cinque (Tabella II).
L’analisi dei risultati (Table III) in riferimento
ai cestisti ed ai nuotatori si allinea con quanto affermato dalla letteratura, mentre i risultati rilevati
negli atleti praticanti il ciclismo se ne discostano.
Mettendo a confronto, attraverso il test non parametrico di Mann Whitney, il T-Score dei nuotatori con quello sia dei giocatori di pallacanestro
sia dei ciclisti si è riscontrata una differenza significativa (P<0,01). Non vi sono invece differenze significative tra il T-Score rilevato nei cestisti e
quello dei ciclisti (P=0,1296).
Discussione
Discussion
Physical activity has a positive effect on the
key risk factors for osteoporosis, by significantly
reducing the risk of fractures, as long as specific
rules are observed. For the stimulus induced by
L’attività fisica agisce positivamente sui principali fattori di rischio dell’osteoporosi, diminuendo
significativamente il rischio di fratture, purché
rispetti determinate regole. Affinché lo stimolo
indotto dall’esercizio fisico sia osteogenico e ri-
Table II.—Training sessions.
Tabella II. — Sessioni di allenamento.
AS
AS
AS
AS
AS
AS
AS
AS
AS
competitive %
non-professional %
amateur %
continuous %
non-continuous %
two times a week %
three times a week %
four times a week %
five times a week %
Total
Basket
Cycling
Swimming
60
2
38
89
11
36
24
29
11
73
–
27
73
27
40
27
27
7
27
–
73
93
17
53
27
20
–
80
7
13
100
–
13
20
40
27
Table III. — Average T-score.*
Tabella III. — Media T Score.
Basket
Cycling
Swimming
0.9±1.2
0.6±0.3
-1.5±0.8
*± standard deviations
Vol. 67 - No. 3
519
ARRIGHI
the physical exercise to be osteogenic and remodelling, the skeletal mechanical load must
be higher than an effective minimum threshold,
even if an excess of stress produces a bone with
less biomechanical resistance.
Applied in a dynamic, intermittent and nonstatic manner, applied in compression (force of
gravity) and in traction (muscle contraction),
performed at high speed with numerous repetitions of short duration, but frequent with rest
periods between sessions, to avoid desensitisation of the mechanical transduction system of
the bone to the protracted load. The specific
site is also very important: adaptation of the
bone to mechanical stress is principally local,
therefore it is appropriate to specifically train
the skeletal regions to be reinforced (e.g. the
sites most exposed to fractures caused by osteoporosis: rachis, femoral neck, and wrist).
Comparing the results on the practise of the
sports disciplines with those emerged from the
QUS we can state that the benefits of regular activity which includes isotonic impacts or loads
on the acquisition of bone mass in infancy are
confirmed by literature.
These activities seem to give an osteogenic stimulus through the direct application of
force to the bone through tendon insertion
and the consequent mechanical effort.5. Plyometric contractions are explosive and exploit
the elastic energy accumulated in an eccentric
phase with prestretching, to express it in a concentric phase (e.g. jump from steps, kicking a
ball, etc.). Isotonic contractions are so-called
because they tend to stress the muscle with a
steady resistance along the entire articular excursion. The level of muscle tension should remain unchanged for the entire duration of the
movement which includes a concentric and an
eccentric phase. In actual fact, pure isotonic
contractions are achieved with great difficulty
and on specifically structured machines.
Considering the results of the questionnaires
filled out by the swimmers it has emerged that
although 100% of them had practised this discipline with continuity and that the majority of
individuals (80) carries it out at a competitive
level and 4 times a week (40%) the T-SCORE
is lower than the norm and that the subjects
practising this discipline present osteopenia determined by low bone mineral density; instead,
those who practise cycling and basketball,
though with less persistence and consistency,
show positive results which can be compared
with a greater bone density and this is presuma-
520
modellante, il carico meccanico scheletrico deve
essere superiore ad una soglia minima efficace,
anche se un eccesso di sollecitazioni produce un
osso con minore resistenza biomeccanica.
Applicato in maniera dinamica intermittente
e non statica, applicato in compressione (forza di
gravità) ed in trazione (contrazione muscolare),
eseguito ad alta velocità con numerose ripetizioni e di breve durata, ma frequente con periodi
di riposo tra le sessioni, per evitare la desensibilizzazione del sistema di trasduzione meccanica
dell’osso al carico protratto. Inoltre è molto importante il sito-specifico: l’adattamento osseo alle
sollecitazioni meccaniche è principalmente locale, per cui è opportuno allenare specificatamente
le regioni scheletriche da rinforzare (ad esempio i
siti più esposti a fratture da osteoporosi: rachide,
collo femore, polso).
Confrontando i risultati riguardanti la pratica delle discipline sportive con quelli emersi dalla
QUS possiamo affermare che i benefici di un’attività regolare che preveda impatti o carichi isotonici sull’acquisizione di massa ossea nell’infanzia
sono confermati dalla letteratura.
Queste attività infatti sembrano dare uno stimolo osteogenico attraverso l’applicazione diretta
della forza sull’osso tramite l’inserzione tendinea
ed il conseguente sforzo meccanico 5.. Le contrazioni pliometriche infatti sono esplosive e sfruttano l’energia elastica accumulata in una fase eccentrica con prestiramento, per esprimerla in una
fase concentrica (ad esempio salto dai gradoni,
calcio ad un pallone ecc.). Le contrazioni isotoniche sono così definite perché tendono a sollecitare il muscolo con una resistenza costante lungo
tutta l’escursione articolare. Il grado di tensione
muscolare dovrebbe restare invariato per tutta la
durata del movimento che prevede una fase concentrica ed una eccentrica. In realtà le contrazioni isotoniche pure sono ottenibili con grande difficoltà e su macchine appositamente strutturate.
Prendendo in esame i risultati emersi dai questionari compilati dai nuotatori è emerso che sebbene il 100% di essi abbia praticato questa disciplina con continuità e la prevalenza dei soggetti
(80%) la svolga a livello agonistico e per ben 4
volte alla settimana (40%) il T-SCORE è inferiore alla norma e che i soggetti praticanti questa
disciplina presentano una condizione di osteopenia determinata da una bassa densità minerale ossea; coloro invece che praticano ciclismo
e pallacanestro, sebbene con minor assiduità e
costanza, presentano invece risultati positivi ed
equiparabili di una maggior densità ossea e ciò è
presumibilmente determinato dalla risposta dello
scheletro ai carichi in base al grado di forza ap-
Settembre 2015
bly determined by the response of the skeleton
to the loads according to the degree of force
applied, to the direction and to the frequency
of application of the same.
Osteopenic issues are practically absent at a
young age, but if we take for example the individual “1N” aged 24 who practises swimming
they present a T-score of -1.8 and therefore are
classifiable as osteopenic. This confirms the
result of the study, or rather, that those who
practise activity at a low load can be subject to
osteoporosis.
Consequently, the results of our study confirm that activities performed in the absence of
load and in environments subject to microgravity like swimming do not give the bone the stimuli necessary to maintain an adequate turnover,
above all if compared with high impact activities such as basketball. Instead, as regards the
group of cyclists, results were found which were
not in line with the studies which literature has
expounded to date. Cycling is listed as one of
the sports with a low impact and reduced load
since the closed kinetic chain position does not
allow to impress on the skeleton, in particular
on the cervical column and femur, the stress
necessary to trigger bone remodelling. Instead,
the results in our possession indicate that heel
bone tissue is comparable with that of basketball players who continuously stress the activity
of osteogenesis through jumps and stops. This
discrepancy can be reconnected to the type of
exam carried out: almost all studies in literature
have been conducted through the use of DXA
machines which, aside from giving more precise
results, used to make the actual diagnosis, can
investigate bone mineral density of the single
bone segments. The exam carried out with this
kind of machine on the vertebral column and
femur detects a decidedly lower BMD in this
kind of athletes compared with those who carry
out activities with load.10 The ultrasound of the
heel, surely during the motor movement of the
pedalling is considerably stimulated (principle
mechanical motor of the means),11 nevertheless
the optimal support point of the foot is moved
to the forefoot zone. Therefore it cannot be
considered indicative of the value of total BMD
of cyclists.
plicata, alla direzione e alla frequenza di applicazione degli stessi.
Le problematiche osteopeniche sono praticamente assenti in età giovanile, ma se prendiamo
ad esempio il soggetto “1N”di 24 anni che pratica
nuoto presenta un valore di T-score pari a -1,8 e
pertanto è classificabile come osteopenico. Questo
conferma il risultato dello studio, ovvero che in
coloro che praticano attività a basso carico potranno essere più soggetti ad osteoporosi.
I risultati del nostro studio confermano pertanto che le attività svolte in assenza di carico e in
ambienti soggetti a microgravità come il nuoto
non danno all’osso gli stimoli necessari a mantenere un turnover adeguato, soprattutto se messe
a confronto con attività ad alto impatto come la
pallacanestro. Per quanto riguarda il gruppo dei
ciclisti invece si sono trovati risultati non in linea
con gli studi fino ad oggi esposti nella letteratura.
Il ciclismo viene annoverato tra gli sport a basso
impatto e a carico ridotto poiché la posizione in
catena cinetica chiusa, non permette di imprimere sullo scheletro, in particolare a livello della
colonna cervicale e del femore, le sollecitazioni
necessarie a innescare il processo di rimodellamento osseo. I risultati in nostro possesso indicano invece che il tessuto osseo a livello calcaneare
è paragonabile a quello dei giocatori di basket
che durante il corso della loro attività sollecitano
continuamente, attraverso l’esecuzione di salti ed
arresti, l’attività di osteogenesi. Questa discrepanza può essere ricollegata alla tipologia di esame
effettuato: la quasi totalità degli studi in letteratura è stata condotta attraverso l’utilizzo di macchinari DXA che, oltre a dare risultati più precisi,
utilizzati per fare la diagnosi effettiva, possono
indagare la densità minerale ossea a livello dei
singoli segmenti ossei. L’esame eseguito con questo
tipo di macchinario a livello della colonna vertebrale e del femore riscontra appunto una BMD
decisamente inferiore in questa tipologia di atleti
rispetto a quelli che svolgono attività con carico. 10
L’ultrasonografia effettuata al calcagno, sicuramente durante il gesto motorio della pedalata è
notevolmente stimolato (principale motore meccanico del mezzo) 11, tuttavia il punto di appoggio ottimale del piede risulta spostato nella zona
avampodalica. Non può perciò essere considerata
indicativa del valore di densità minerale ossea totale dei ciclisti.
Conclusions
Conclusioni
To conclude, the study demonstrates that
it is essential to act with primary prevention
In conclusione lo studio dimostra che è assolutamente fondamentale agire in prevenzione
Vol. 67 - No. 3
521
ARRIGHI
highlighting to those who educate children
and teenagers that it is good to implement programmes which compensate motor activity with
impact and with load.
1) Fitzgerald L, Carpenter C. Bone mineral density results influencing healthrelated behaviors in male athletes at
risk for osteoporosis. J Clin Densitom
2010;13:256-62.
2) 
Abruzzese A Danger zone. Osteoporosis in young female athletes. Adv
Nurse Pract 2005;13:61-5.
3) Golden NH. A review of the female
athlete triad (amenorrhea, osteoporosis
and disordered eating). Int J Adolesc
Med Health 2002;14:9-17.
primaria evidenziando a chi educa bambini e
ragazzi che è bene attuare programmi compensativi di attività motoria con impatto e con carico.
4) Joy EA, Campbell D. Stress fractures
in the female athlete. Sports Med Rep
2005;4:323-8.
5) Frost HM. Structural adaptations to
mechanical usage: redefining Wolff’s
Law. Anat Rec 1990;226:403-22.
6) Hans D, Njeh CF, Genant H. Quantitative ultrasound in bone status assessment. Rev Rhum 1998;65:7-9.
7) Boehm HF, Link TM. Bone imaging: traditional techniques and Their interpretation.
Current Osteoporosis Reports 2004;2:41-6.
8) 
Gregg EW. The epidemiology of
quantitative ultrasound: a review of the
relationships of bone mass, osteoporosis and fracture risk. Osteoporos Int
1997;7:89-99.
9) Simonetti G, Casolari P. Appropriatezza diagnostica e terapeutica nella
prevenzione delle fratture da fragilità
da osteoporosi. Quaderni del Ministero
della Salute n°4 luglio/agosto 2010.
10) Nichols JF, Palmer JE, Levy SS. Low
bone mineral density in highly trained
male master cyclist. Osteoporos Int
2003;14:644-9.
11) Zani Z. Tecnopatie nel ciclismo. Ediciclo ed. Portogruaro VE; 2004.
Received on January 7, 2013. - Accepted for publication on March 26, 2014.
Corresponding author: A. Arrighi, Viale Benedetto, 16121 Genoa, Italy. E-mail: [email protected]
522
Settembre 2015

MED SPORT 2015;68:523-30
Sport, medicina e Società Italiana:
il valore sociale della Medicina dello Sport
G. DE RITA
Censis Foundation, Rome, Italy
S
e dovessimo dire in una parola cosa rappresenta l’attività sportiva nella nostra società,
potremmo dire che rappresenta il più importante strumento con cui il soggetto regola il rapporto con sé stesso. Se l’individualismo ci ha
insegnato ad avere un rapporto con noi stessi a
volte “sregolato”, lo sport è diventato oggi il più
diffuso ambito di “contrasto” alla “sregolatezza”,
una regolazione benevola tra il nostro soggettivismo che ci spinge a volere tutto, subito, senza
sforzi e senza conseguenze e la realtà oggettiva
del nostro organismo con i suoi tempi, i suoi
cicli, le sue fragilità e le sue esigenze di cura e
rispetto.
Chi fa attività fisica non solo si prende cura
del suo corpo, ma impara a fare i conti con
esso, con ciò che realmente “non gli è consentito” dalle regole inappellabili della natura, con
ciò che è aldilà di ciò che vorrebbe che fosse, è
obbligato a muoversi entro i suoi limiti e così li
conosce e conosce sé stesso.
Al contrario del sedentario, il quale invece
non solo trascura il suo organismo, ma si può
dire che nemmeno lo conosca, la sedentarietà è
davvero la malattia del secolo, perché è la patologia dell’individuo che, chiuso nel suo soggettivismo, nemmeno si conosce come soggetto, è
la malattia di chi, per non scontrarsi con i suoi
limiti, nemmeno conosce le sue potenzialità.
Più di quanto si immagini, oggi il “vuoto di
regole” che si è formato negli ultimi decenni
chiede di essere colmato e, per quanto possa
sembrare strano, sport e salute sono tra i principali strumenti regolatori, in qualche modo
si riparte dalla natura, gli individui cioè rico-
Vol. 68 - No. 3
noscono che la Natura non gli permette ogni
cosa, riconoscono in essa una maestra severa,
ma benevola e, in numero sempre crescente, si
“sottomettono” ai suoi insegnamenti.
Cosa resta dello sport
Scopo di questo articolo è quello di mettere a
fuoco il contributo che la medicina dello sport
offre alla società italiana, contributo che può
essere più o meno consapevole, più o meno
indiretto, più o meno socialmente riconosciuto
e soprattutto più o meno realizzato in pienezza.
Ma prima di domandarci quale sia il contributo che la medicina dello sport offre alla società italiana, dobbiamo domandarci quale sia il
contributo dello sport alla società italiana; qual
è cioè il contributo che il movimento sportivo
dà al Paese; potremmo dire con uno slogan:
“cosa resta dello sport?”
Nel senso di capire cosa imparano gli italiani
dallo sport, in termini di emozioni certo, ma anche e soprattutto in termini di efficienza fisica,
di cultura dell’impegno, di rispetto delle regole;
più in generale cosa dà alla società il movimento sportivo, in termini economici certamente,
ma anche in termini scientifici, e in questo la
medicina dello sport gioca un ruolo di primissimo piano o tecnologici, basti pensare al rapporto tra Formula 1 e industria automobilistica.
Sono sufficienti questi pochi interrogativi per
capire quanto vasto sia il campo, lo sport è un
mondo capace di toccare tutti gli ambiti della
società: dall’istruzione alla salute, dall’economia
alla prevenzione sociale, dall’intrattenimento ai
523
SPORT, MEDICINA E SOCIETÀ ITALIANA
DE RITA
temi di identità nazionale e in tutti questi ambiti
la medicina dello sport può giocare un ruolo
significativo.
Lo sport in Italia
Lo sport rappresenta la più ramificata e ampia rete presente in Italia, basti pensare che
esistono quasi 95.000 “punti di offerta sportiva”
dislocati sul territorio, uno ogni 631 abitanti, superiore alla rete delle tabaccherie e di gran lunga superiore al sistema finanziario, scolastico,
sanitario o religioso.
Trentaquattro milioni di italiani praticano attività fisica a vari livelli. Bastano questi due dati
per indicare come per molti aspetti il movimento
sportivo e la società italiana si sovrappongono.
Lo sport, il modo in cui viene praticato, la filosofia sottesa, la sua organizzazione, evolvono
insieme al resto della società; per certi versi lo
sport è uno specchio autentico della società, ma
è anche una “palestra”, in cui è possibile sperimentare nuovi comportamenti sociali: collaborazione, impegno, rispetto delle regole.
Se lo sport è anche un momento di socializzazione e di aggregazione, lo deve al fatto di
possedere delle strutture, dei luoghi fisici in cui
le persone si incontrano, gli stadi certo rappresentano un momento di aggregazione di massa,
ma ci sono anche e soprattutto, dal punto di
vista della coesione sociale, i luoghi della condivisione e della connessione: il circolo, la palestra o la scuola di sport; ci sono poi i luoghi
della festa e dell’aggregazione: i palazzetti dello
sport, gli stadi delle manifestazioni “minori”.
Migliorare la salute collettiva
I temi quindi sono molti e non possono essere sviluppati tutti, occorre fare un gerarchia,
quindi la prima domanda che dobbiamo porre
agli italiani è: a cosa serve lo sport?
Per il 42,5% degli italiani la finalità dell’organizzazione sportiva consiste nel migliorare la
salute collettiva, una percentuale quasi doppia
di coloro che ritengono che l’obiettivo sia quello di creare nuovi campioni (24%); mentre il
27% degli italiani si aspetta che lo sport contribuisca a rafforzare la coesione sociale.
Nella coscienza collettiva quindi è ben chiaro
che il movimento sportivo non è una fabbrica
di campioni, ma ha una funzione sociale legata
in buona parte alla salute, a in parte anche alla
coesione sociale.
524
Molto più che un’organizzazione tesa a creare nuovi campioni, lo sport rappresenta, nella
coscienza degli italiani, un formidabile strumento di salute collettiva. È questo un patrimonio,
ma anche una responsabilità, che la medicina
dello sport deve saper cogliere.
Attività sportiva e consigli medici
È difficile stabilire quanti siano gli italiani che
fanno attività sportiva, molto dipende da che
cosa si intenda per attività sportiva; diciamo per
comodità che circa l’ 80% di italiani “si muovono”: il 78,2% degli italiani dichiara di fare un po’
di movimento fisico, fosse anche solo camminare una mezzoretta, mentre il 61,7% dichiara di
fare un’attività sportiva vera e propria, quindi
siamo in presenza di un fenomeno maggioritario, pervasivo e in crescita, la sedentarietà resta
un grande problema, e lo vedremo, ma questo
non deve assorbire tutta l’attenzione; è un dato
per fortuna in crescita, non solo per i il fisiologico ricambio generazionale (l’87,7% dei genitori italiani fa svolgere attività sportive ai propri
figli), ma anche perché aumenta nel Paese la
coscienza di quanto sia importante fare attività
fisica.
Solo per fare un esempio, a causa della crisi solo il 21,7% degli italiani ha rinunciato alla
palestra, piscina o altre attività sportive, mentre
il 45,4% ha rinunciato ad andare al ristorante.
Ma la cosa che davvero ci interessa ai fini
della nostra riflessione; è che di quelli che fanno attività fisica, soltanto poco meno della metà
ha qualcuno che gli offre qualche tipo di consiglio su come praticare.
Questo vuol dire che la crescita della sensibilità nei confronti dell’attività fisica non è stata
adeguatamente accompagnata, con tutti i rischi
che ben si possono immaginare, ma vuol dire
anche, se si vuol guardare l’aspetto positivo,
che esiste un grande “mercato potenziale” per
la medicina dello sport, esiste cioè una grande
domanda di affiancamento e di consulenza.
In quest’ambito allora le potenzialità e la domanda di medicina dello sport è in espansione,
infatti sia tra le persone attive che tra le persone
inattive emerge un forte bisogno di accompagnamento e di consigli (Figura 1).
Il 54,6% di quelli che dicono di fare attività sportiva “improvvisa” (Figura 2), riconosce
cioè di non aver nessuno che gli indichi come
la pratica sportiva dovrebbe essere svolta per
far sì che divenga una pratica salutare, si trat-
Settembre 2015
DE RITA
Figura 1. — Lei fa attività sportiva, pratica cioè qualche tipo di sport?
Figura 2. — Chi fa attività sportiva, improvvisa?
ta complessivamente di 1/3 degli italiani e di
questi, viene da pensare, un buon numero sarà
convinto che lo sport fa bene sempre e comunque.
Più sfaccettata è la situazione dei “non attivi” (Figura 3), il 21,7% di loro è grosso modo
disinteressato al problema, il 47,8% si dice possibilista, ma non indica quale potrebbe essere
la molla per uscire dall’inattività, infine il 30,5%
comincerebbe a fare attività fisica se avesse i
consigli giusti.
Si può quindi affermare che esistono milioni
Vol. 68 - No. 3
di italiani, sia attivi che sedentari, che “aspettano” indicazioni per un corretto esercizio fisico. Questo non coinvolge ovviamente il lavoro
diretto del medico dello sport, Ci sono infatti
molti altri buoni consiglieri, ma è il movimento
della medicina dello sport nel suo insieme ad
essere interpellato.
Chi consiglia?
Che l’esercizio fisico sia la prevenzione migliore per molte patologie è ormai patrimonio
525
DE RITA
Figura 3. — Cosa aspetta chi non pratica sport?
Figura 4. — Oltre il 20% delle malattie cardiovascolari sono causate dall’inattività fisica. Questo dato che reazione le
produce?
comune, ma è una consapevolezza che stenta
molte volte a tradursi in comportamenti concreti, par di capire anche per mancanza di una
adeguata informazione.
Questa attesa sociale è ancora più forte se associata ad alcune patologie particolarmente allarmanti come ad esempio i problemi cardiaci.
Davanti all’affermazione che il 20% delle
526
malattie cardiovascolari e quindi anche delle
morti per infarto, sono causate dall’inattività o
dalla scarsa attività fisica o anche, è il caso di
sottolinearlo, da un’errata attività fisica, solo il
15% degli italiani (Figura 4) rimane indifferente,
mentre il 47,2% si dice consapevole e per questo fa attività fisica.
Ma il dato più significativo per la nostra ri-
Settembre 2015
DE RITA
flessione è quello del 37,8% degli italiani che,
ascoltando una considerazione drammatica, ma
non catastrofica, manifesta il bisogno che qualcuno gli consigliasse in un’adeguata prevenzione. Come vediamo si va consolidando il dato
che il 30-40% degli italiani sia un potenziale
utente della medicina dello sport.
Tra l’altro l’85,8% degli italiani effettua almeno annualmente esami medici a scopo di prevenzione generale, ma solo il 9,5% effettua un
calcolo del rischio cardiovascolare.
Certamente i consigli possono provenire da
molte fonti, specialmente in un ambito così variegato come quello dell’esercizio sportivo Resta però il fatto che in Italia la figura del medico
è ancora molto autorevole, più di quanto si immagini; infatti poco meno della metà degli italiani, (Tabella I) quando si tratta di informazioni
sulla prevenzione, dà credito principalmente al
suo medico; certo non in modo esclusivo, ma
predominante, il 22,7% degli italiani attingeste
informazioni da programmi televisivi e il 18,2%
si rivolge a un medico specialista. La percentuale di coloro che per avere informazioni riguardo
la prevenzione naviga in rete e ancora abbastanza bassa il 17,8%.
Ciò vuol dire che anche quando si tratta di
prevenzione, quindi non soltanto di malattie
conclamate, gli Italiani guardano al loro medico, tra l’altro riconoscendogli il merito di essere
sempre più sensibili al tema della prevenzione.
Per l’appunto il 56,5% degli italiani ritiene che
negli ultimi due anni i medici stimoli molto di
più i pazienti nell’adozione di pratiche di prevenzione.
Tra l’altro il 34,6% di quelli che ritengono di
aver assunto stili di vita più salutari a scopo di
prevenzione (Tabella II), lo ha fatto seguendo
il consiglio del medico curante, solo il 10,6% a
seguito di campagne informative o di indicazioni raccolte dai media.
Lo spazio quindi della medicina dello sport
nella società italiana, non solo è ampio ma potremmo dire che anche abbastanza fertile, In
quanto predisposto a ricevere indicazioni.
Se è vero quindi che la sedentarietà è il vero
male del secolo, possiamo dire che però è curabile, “far muovere gli italiani è possibile”, l’incontro con un medico sportivo potrebbe rappresentare la giusta occasione per una visita di
controllo e al tempo stesso per avere la possibilità di una “prescrizione” mirata di esercizio fisico.
Tabella I. — Canali da cui gli intervistati traggono informazioni sulla prevenzione (val. %).
Sulla prevenzione, attualmente, da dove trae informazione?
Italia
–– Medico di medicina generale
–– Programmi televisivi e radiofonici che parlano di prevenzione, salute, benessere
–– Siti web, forum, community web
–– Medico specialista (ginecologo, pediatra, cardiologo, ematologo, ecc.)
–– Parenti/amici/conoscenti
–– I quotidiani e gli inserti salute dei quotidiani
–– Farmacista di fiducia
–– Pubblicazioni informative (opuscoli, manifesti, documenti, linee guida)
–– Campagne del Ministero della Salute o altro ente pubblico
–– I periodici (mensili e/o settimanali)
–– L’enciclopedia medica e i libri di medicina
–– Personal trainer
49,7
22,7
17,8
18,2
9,5
12,5
6,3
9,8
6,6
3,5
1,2
1,7
Il totale non è uguale a 100 perché erano possibili più risposte. Fonte: indagine Censis, 2013.
Tabella II. — Motivi per cui gli intervistati hanno assunto comportamenti salutari (val. %).
Se ha adottato comportamenti salutari, utili per la prevenzione di malattie, perché lo ha fatto?
Italia
–– Non c’è stato un motivo preciso, ho solo preso coscienza della loro importanza per la mia salute
–– Il mio medico me lo ha consigliato
–– I risultati di analisi/visite/esami diagnostici fatti mi hanno fortemente motivato
–– Ho appreso dai media (giornali, radio, tv, internet, ecc.) le informazioni sull’importanza della
prevenzione
–– Sono stato stimolato da parenti, amici, ecc.
47,8
34,0
23,1
10,1
9,3
Il totale non è uguale a 100 perché erano possibili più risposte. Fonte: indagine Censis, 2013.
Vol. 68 - No. 3
527
DE RITA
Figura 5. — Come vive l’atleta la visita di idoneità?
La visita medico sportiva
La visita d’idoneità annuale per gli atleti
che fanno attività agonistica, è certamente un
momento rilevante, questa è l’opinione dei responsabili delle società sportive interpellati dal
CENSIS con un questionario autosomministrato, il 65% degli sportivi (Figura 5) considera la
visita come un’opportunità per verificare che
l’agonismo si coniughi con la salute, mentre il
25% la vive con una certa apprensione per il
rischio che possa emergere qualche problema
che potrebbe compromettere la sua “carriera”
sportiva, infine solo il 10% degli atleti ritiene la
visita una formalità. Vuol dire che il 90% degli
sportivi e dei loro dirigenti considera la visita di idoneità un momento di verifica importante, il momento in cui si pongono i “paletti”,
quell’argine all’individualismo di cui si parlava
in apertura, la regola principale a cui bisogna
sottostare, non solo per venir limitati, ma anche
per migliorarsi e crescere in modo equilibrato.
Esercizio fisico e prevenzione
Il 40,6% degli Italiani (Tabella III), se dovesse
decidere come utilizzare i soldi pubblici in sanità, investirebbe in prevenzione, mentre solo
il 24,9% investirebbe nella costruzione di nuovi
ospedali. La prevenzione quindi è in cima alle
preoccupazioni sanitarie degli italiani, e infatti
l’85,8% effettua almeno annualmente un qualche tipo di verifica sulla sua salute a scopo preventivo, ma solo il 9,5% effettua un calcolo del
rischio cardiovascolare, rischio che tocca più
del 20% della popolazione e su cui la prevenzione (e la prescrizione dell’attività fisica) ha un
peso notevole. Potremmo dire allora che tanta
attenzione sociale non è adeguatamente focalizzata dal cittadino medio.
Tabella III. — Alcune idee su come impiegare i soldi pubblici in sanità (val. %).
Se dovesse decidere come impiegare i soldi pubblici per la sanità preferirebbe:
Italia
–– Spendere di più per la prevenzione
–– Spendere di più per gli ospedali
–– Spendere di più per i servizi sanitari e socio-sanitari territoriali (medicina di base, ambulatori,
assistenza domiciliare integrata, ecc.)
–– Non so
Totale
40,6
24,9
27,0
7,5
100,0
Fonte: indagine Censis, 2013.
528
Settembre 2015
DE RITA
Tabella IV. — Alcuni comportamenti salutari utili per la prevenzione di malattie adottati dagli italiani (val. %).
Rispetto agli stili di vita, quali delle seguenti attività pratica?
–– Mangiare in modo sano, attento all’impatto sulla mia salute dei cibi
–– Tenere sotto controllo il mio peso
–– Seguire una dieta personalizzata sotto controllo medico
–– Non bere alcolici
–– Fare lunghe camminate
–– Attività fisica (jogging, palestra, piscina ecc.)
–– Tenere lo stress sotto controllo
–– Fare periodi di vacanza nel corso dell’anno
–– Praticare tecniche di rilassamento o meditative
–– Fare cure termali (fanghi, bagni, inalazioni, ecc.)
–– Proteggere la pelle quando si espone al sole
–– Non fumare
Italia
di cui regolarmente
89,1
78,4
34,7
61,8
78,2
47,9
75,9
62,8
20,9
17,1
68,3
73,0
54,4
39,6
11,1
36,4
23,1
24,3
11,5
5,7
2,8
43,7
-
Il totale non è uguale a 100 perché erano possibili più risposte. Fonte: indagine Censis.
Tabella V. — I fattori più importanti che favoriscono la buona salute (val. %).
Quali sono a suo parere i fattori più importanti che favoriscono la buona salute?
Italia
–– Le abitudini, il modo di vita di una persona (buona alimentazione, attività fisica, controllo dello stress)
–– Le condizioni dell’ambiente in cui si vive
–– I progressi della medicina
–– I fattori ereditari
–– I programmi di prevenzione, igiene e tutela dell’ambiente (contro l’inquinamento, la sofisticazione dei
cibi, l’avvelenamento dell’acqua)
–– La fortuna
48,9
37,4
23,9
28,0
22,2
16,9
Tabella VI. — I principali fattori che minacciano la salute e su cui bisognerebbe dare informazioni a tutti
(val. %).
Quali sono, secondo Lei, i principali fattori che minacciano la salute e su cui è necessario che vengano date
informazioni a tutti?
Italia
–– Inquinamento
–– Fumo
–– Materiali pericolosi (scorie pericolose, amianto, antenne con campi elettromagnetici, ecc.)
–– Alimentazione eccessiva o non sana
–– Stress
–– Vita sedentaria
–– Eccessivo consumo di alcool
46,0
33,2
31,2
27,0
15,2
14,4
14,3
Eppure gli italiani sembrano tutt’altro che pigri
nell’intraprendere comportamento salutari a scopo preventivo (Tabella IV) e tra queste l’attività
fisica, anche se svolta in un modo assai variegato, è in qualche modo al secondo posto, subito
dopo il cercare di mangiare in modo equilibrato:
il 78,2% degli Italiani ama fare delle passeggiate
e il 36,4% lo fa regolarmente, il 47,9 % fa un’attività sportiva e il 23,1% lo fa in modo regolare.
Il paradosso della sedentarietà
In Italia esiste uno strano paradosso per cui
malgrado vi sia una grande consapevolezza
Vol. 68 - No. 3
dell’importanza di un sano stile di vita, non c’è
un’altrettanto adeguata consapevolezza dei rischi causati dalla sedentarietà. Quasi non fossero due facce della stessa medaglia. La metà
degli Italiani si dice convinta che sia il corretto
stile di vita il fattore più importante per una
buona salute (Tabella V), mentre il 37,4% ritiene che la buona salute sia legata a fattori ambientali, e solo il 23,9% la mette in relazione
ai progressi della medicina. Tuttavia quando si
chiede agli intervistati di indicare quale sia il
principio fattore che minaccia la salute (Tabella
VI), la sedentarietà scivola all’ultimo posto, a
pari merito con un eccessivo consumo di alcol.
529
DE RITA
Come a dire che vi è un forte orientamento a
scegliere la cura, ma una scarsa disponibilità ad
ammettere la malattia. Tutto lascia credere che
vi sia nel Paese una crescente consapevolezza dell’importanza dell’attività fisica, eppure al
tempo stesso vi è una forte non-consapevolezza
dei rischi della sedentarietà, quasi un non voler
vedere il problema fino in fondo, pur condividendolo, un non voler guardare o, forse, un
voler guardarsi, riconoscersi per quel che si è;
l’incontro con il medico dello sport può rappresentare questo momento di oggettivazione
della realtà: “probabilmente non sarai un atleta, ma puoi migliorarti; hai dei limiti, ma questi
limiti hanno qualcosa da insegnarti, se vorrai
incontrarli”
Conclusioni
Da quanto detto appare chiaro che per la
Medicina dello Sport si aprono scenari potenziali assai vasti nella società italiana: il crescente interesse per l’attività fisica a tutti i livelli, la
consapevolezza diffusa dei suoi benefici, l’attenzione consolidata per la prevenzione e soprattutto la latente domanda di informazione e
guida nell’attività fisica; pongono la Medicina
dello Sport in prima linea nel contribuire a quel
processo di “consolidamento della soggettività”
di cui si parlava in apertura, dell’individuo cioè
che lentamente impara a costruire sé stesso
all’interno di un percorso fatto anche di regole
e non solo di impulsi individualisti.
Received on September 17, 2015. - Accepted for publication on September 18, 2015.
Corresponding author: G. De Rita, Censis Foundation, Piazza di Novella, 2 - 00199 Rome, Italy. E-mail: giulio.derita@
censis.it
530
Settembre 2015
Notiziario federale
MED SPORT 2015;67:531
Si è tenuto al padiglione Cibus di Expo a Milano il convegno “Nutrire l’atleta- Energia per
l’esercizio fisico. Il contributo del medico dello sport”. Nel corso del convegno aperto dal saluto
delle autorità e da quello del presidente Maurizio Casasco, ci sono state le relazioni: “Nutrizione
ed integrazione nell’esercizio fisico e nello sport: attualità e prospettive; “L’intestino intelligente”: nutrizione, microbioma intestinale e sport di Nicola Di Daniele; Proteine ed esercizio fisico:
un binomio endocrino-metabolico nella prevenzione della sarcopenia nell’anziano di Luigi Di
Luigi; Nutrire l’atleta oggi. Il ruolo della vitamina Ddi Gianfranco Beltrami; L’energia per lo
sport: dallo sportivo amatoriale all’atleta di elite di Attilio Parisi. Al termine Arsenio Veicsteinas
ha presentato i primi risultati del “Progetto epidemiologico nazionale FMSI. L’opinione degli
sportivi, le preferenze nutrizionali, i riscontri del medico dello sport e le patologie sommerse:
una fotografia di oggi”. Grazie a questa indagine promossa dalla Federazione Medico Sportiva
Italiana, svolta anche all’Istituto di Medicina dello Sport di Milano, oltre ad altri 16 centri italiani
su 23.000 sportivi ( Progetto FISA Filtro Sanitario), in occasione della visita di idoneità sono stati
raccolti numerosi dati epidemiologici di grande valore per le politiche sanitarie italiane.
Vol. 67 - No. 3
531