Nuove applicazioni per il recupero post-chirurgico con un metodo innovativo
L’atrofia e la perdita di forza del muscolo quadricipite femorale sono condizioni tipiche in seguito a rottura e ricostruzione chirurgica del legamento crociato anteriore (LCA) con trapianto da tendine rotuleo. Il deficit di forza muscolare, se non adeguatamente trattato, può diventare cronico e rimanere per anni dopo l’intervento di ricostruzione.
Tutto ciò si ripercuote anche sulla biomeccanica dei movimenti funzionali, ad esempio, si osserva spesso un’asimmetria sul carico degli arti inferiori mentre si svolgono gesti tipicamente sportivi, o anche più semplicemente della vita quotidiana come camminare, alzarsi da una sedia o salire/scendere dalle scale.
Il deficit di forza relativo all’intervento chirurgico associato a un carico errato sugli arti inferiori si traduce in un circolo vizioso che impedisce il recupero della forza stessa e crea danni alle strutture articolari di entrambi gli arti. Non caricare adeguatamente l’arto operato porta infatti a un ritardo del recupero della sua funzione.
Allo stesso tempo sovraccaricare l’arto non operato può causare, oltre che infortuni, patologie articolari degenerative a neuromuscolare sovraimposta durante l’esecuzione di un movimento funzionale eseguibile in fase precoce come alzarsi e sedersi su una sedia, paragonato ad un protocollo aggiuntivo basato solo sul movimento funzionale e una riabilitazione tradizionale senza protocolli aggiuntivi.
Il protocollo
Sessantatré pazienti sono stati suddivisi in maniera randomizzata e controllata in 3 gruppi sperimentali:
- Il primo gruppo ha effettuato in aggiunta alla riabilitazione tradizionale degli esercizi di “sit-to-stand-to-sit” con elettrostimolazione sovraimposta.
- Il secondo gruppo ha effettuato la stessa tipologia di esercizio, ma senza elettrostimolazione.
- Il terzo gruppo ha effettuato solo una riabilitazione tradizionale.
Il protocollo di elettrostimolazione per i pazienti del primo gruppo ha avuto inizio il quindicesimo giorno successivo all’intervento e si è protratto fino al sessantesimo giorno. Sono stati inclusi nello studio pazienti di sesso maschile di età compresa tra i 18 ed i 40 anni di età, con ricostruzione del LCA da tendine rotuleo, impegnati in attività sportive almeno due volte a settimana e che al quindicesimo giorno post-intervento avevano recuperato almeno 90 gradi di flessione del ginocchio.
Il protocollo di elettrostimolazione sovraimposta al quale sono stati sottoposti è stato effettuato 5 volte a settimana prima di ogni seduta fisioterapica e dopo una fase di riscaldamento. Ai pazienti è stato chiesto di effettuare una serie di movimenti di “sit-to-stand-to-sit”, ovvero di alzata e seduta su una sedia, mentre i muscoli vasto laterale e vasto mediale del quadricipite venivano elettrostimolati (come in figura).
Ogni ripetizione del movimento di sit-tostand-to-sit ha avuto una durata totale di 8 secondi con una fase di recupero di 8 secondi tra le ripetizioni.
Durante le prime 2 settimane la durata della fase di contrazione concentrica (sit-to-stand) ha avuto una durata di 4 secondi, seguita dalla fase eccentrica (stand-to-sit) di altrettanti 4 secondi.
Nelle settimane successive per massimizzare gli effetti dell’allenamento di forza, maggiore enfasi è stata posta sulla contrazione eccentrica che ha avuto una durata di 6 secondi, preceduta da una fase concentrica di soli 2 secondi. Il numero di serie e ripetizioni ha avuto un aumento progressivo nel corso della riabilitazione in accordo con i principi base dell’allenamento di forza.
Due frequenze di stimolazione (35 e 50 Hz) sono state utilizzate in maniera alternata, permettendo così di stimolare sia le fibre muscolari lente che quelle veloci.
Un secondo gruppo di pazienti ha effettuato la stessa tipologia di esercizi, lo stesso numero di serie e ripetizioni con la sola differenza che nessuna elettrostimolazione era applicata al muscolo quadricipite. Un terzo gruppo di pazienti ha effettuato solo un programma di riabilitazione lungo termine. Intervenire dunque in maniera precoce con il fine di recuperare la forza muscolare ed il carico simmetrico tra i due arti è di fondamentale importanza.
Tuttavia, allenare adeguatamente la forza muscolare può risultare estremamente difficile in fase precoce dopo chirurgia del LCA per vari motivi, come l’incapacità di attivare completamente e volontariamente il quadricipite e l’impossibilità di applicare sovraccarichi esterni adeguati, in particolare quando il completo arco di movimento non è ancora stato recuperato. L’elettrostimolazione neuromuscolare permette di generare dall’esterno un’attivazione del muscolo sufficiente a creare uno stimolo allenante.
Sebbene questa tecnica sia da sempre molto utilizzata in riabilitazione, le sue potenzialità non sono pienamente sfruttate e molto spesso la mancanza di risultati in seguito ad una sua applicazione porta a pensare erroneamente ad una sua inefficacia. La scelta dei parametri di stimolazione determina infatti l’efficacia del trattamento.
La scelta della frequenza di stimolazione (Hz) permette di scegliere il tipo di unità motorie da stimolare (veloci o lente). La massimizzazione nel reclutamento delle unità motorie avviene invece solamente attraverso un aumento sostanzioso dell’intensità di stimolazione. Sovraimporre la stimolazione durante l’esecuzione di un movimento volontario permette di raggiungere intensità di stimolazione maggiori e lavorare contemporaneamente sul controllo volontario dell’attivazione muscolare durante un movimento. La scelta di un movimento effettuato in appoggio bipodalico permette invece di recuperare la simmetria nella distribuzione del carico tra i due arti.
Obiettivo dello studio
L’obiettivo dello studio è stato quello di valutare l’efficacia di un protocollo aggiuntivo basato su elettrostimolazione tradizionale senza esercizi aggiuntivi. La massima forza dei muscoli estensori e flessori del ginocchio è stata misurata in condizioni isometriche 60 e 180 giorni dopo l’intervento. La simmetria nella distribuzione del carico è stata misurata durante un sit-to-stand effettuato su piattaforme di forza 15, 30, 60 e 180 giorni dopo l’intervento. A 180 giorni dall’intervento la simmetria del carico sugli arti inferiori è stata misurata anche durante l’esecuzione di salto verticale con contromovimento. Il dolore percepito al ginocchio è stato monitorato e registrato durante l’esecuzione di tutti i test di valutazione.
I risultati
I pazienti che hanno seguito il protocollo basato sull’elettrostimolazione sovraimposta hanno mostrato al 60mo giorno post-intervento, ovvero alla fine del protocollo di elettrostimolazione, una forza del muscolo quadricipite significativamente maggiore rispetto ai pazienti degli altri gruppi con un indice di simmetria tra i due arti pari all’80% (60% negli altri due gruppi).
Quattro mesi dopo l’interruzione dei protocolli sperimentali, ovvero a 180 giorni dall’intervento, i pazienti avevano ancora una forza dei muscoli estensori del ginocchio significativamente maggiore rispetto agli altri due gruppi ed una simmetria tra i due arti vicina al 100%. Questi pazienti sono stati gli unici a superare l’85% di simmetria, ovvero il valore suggerito in letteratura per il ritorno allo sport.
Negli altri due gruppi l’indice di simmetria a 180 giorni si aggirava in media intorno all’80%. I pazienti che hanno ricevuto l’elettrostimolazione sovraimposta hanno mostrato anche una simmetria nella distribuzione del carico tra i due arti durante l’esecuzione del sit-to-stand significativamente maggiore rispetto agli altri due gruppi già al 30mo giorno post-intervento con una media nell’indice di simmetria intorno all’80%.
Una perfetta simmetria nel carico è stata raggiunta al 60mo giorno post-intervento, non solo dai pazienti del gruppo elettrostimolazione, ma anche dal gruppo che aveva effettuato solo l’esercizio di sit-to-stand-to-sit senza elettrostimolazione. Una maggiore simmetria nella distribuzione del carico è stata mantenuta da questi due gruppi a 180 giorni dall’intervento, non solo durante l’esecuzione del sit-to-tand, ma anche durante il salto verticale con contromovimento, ovvero un compito più difficile e più simile ad un gesto sportivo. C’è da notare che, come per la forza, anche in questo caso i pazienti che hanno effettuato solo una riabilitazione tradizionale erano ancora sotto l’85% di simmetria tra i due arti.
Meno dolore al ginocchio
Un risultato molto interessante e clinicamente rilevante riguarda il dolore al ginocchio percepito durante il test di massima contrazione volontaria degli estensori del ginocchio. I pazienti del gruppo elettrostimolazione hanno riferito meno dolore, o addirittura assenza di dolore, durante la massima contrazione volontaria dei muscoli estensori. Il dolore solitamente riferito durante l’esecuzione di questo test è localizzato nella zona anteriore del ginocchio in corrispondenza del tendine rotuleo. Il precoce allenamento di forza effettuato ha creato un carico adeguato tale da favorire la guarigione della zona interessata dal trapianto per la ricostruzione, oltre che un carico adeguato per recuperare la forza muscolare.
Il recupero della forza muscolare in fase precoce è la base per le fasi successive della riabilitazione
Il nuovo protocollo basato su elettrostimolazione sovraimposta al movimento volontario inserito precocemente in riabilitazione ha mostrato essere efficace per recuperare la forza del muscolo quadricipite entro i primi due mesi dall’intervento e di mantenerla anche a più lungo termine dopo aver terminato il programma di rinforzo muscolare. Utilizzare questa nuova tipologia di allenamento ha permesso di recuperare precocemente la forza senza sovraccaricare il ginocchio operato con carichi esterni, e riattivando da subito i muscoli inibiti, che altrimenti avrebbero lavorato poco o male.
Recuperare la forza in fase precoce, non deve avere tuttavia l’obiettivo di accelerare i tempi di ritorno allo sport, bensì di dare qualità alla riabilitazione e in particolare alla prima fase riabilitativa che è una fase sensibile per recuperare pienamente la funzione del muscolo. Recuperare fin da subito la forza muscolare significa creare le basi per gli step successivi della riabilitazione dedicati alla riacquisizione dei gesti sport specifici che altrimenti, in assenza di una buona funzione muscolare, risulterebbero troppo stressanti per le strutture articolari dell’arto operato generando compensi posturali a sfavore dell’arto non operato.
Tutto ciò si tradurrebbe nell’acquisizione di schemi motori sbagliati e pericolosi, esponendo il paziente al rischio di nuovi infortuni e patologie infiammatorie/ degenerative tendinee e articolari a lungo termine.