Tratto da: The Effects of Eccentric Training on Biceps Femoris Architecture and Strength: A Systematic Review With Meta-Analysis, Gérard R., Gojon L., Decleve P., Van Cant J., Journal of Athletic Training (2020) 55 (5): 501–514. https://doi.org/10.4085/1062-6050-194-19
La lesione dei muscoli posteriori della coscia, cosiddetto Hamstring Strain Injury (HSI) è una delle lesioni più comuni nel calcio, nell’Australian football, nel rugby e nelle discipline dell’atletica leggera e rappresenta oltre il 12% di tutti gli infortuni sportivi degli arti inferiori, (1-4) e oltre l’80% di queste lesioni coinvolgono il capo lungo del muscolo bicipite femorale (Long Head of the Biceps Femoris muscle – LHBF) (5-7). L’HSI si verifica con posizioni articolari estreme che coinvolgono la flessione dell’anca e l’estensione del ginocchio o durante la fase terminale dell’oscillazione dell’arto nella corsa ad alta velocità, quando un muscolo è sotto sforzo eccentrico (8-10). È caratterizzato da sintomi persistenti e da un alto rischio di ricorrenza, che si traduce in perdita di settimane di allenamento per gli atleti, riduzione dello prestazioni sia condizionali, che sportive (3,11,12). Questi dati evidenziano la necessità di indirizzare e migliorare la prevenzione HSI.
Mentre nessun ricercatore ha trovato prove conclusive per la prevenzione dell’HSI usando la flessibilità (11,13,14) o l’allenamento di stabilità del core (14), programmi cronici di allenamento della forza eccentrica (Eccentric Strenght-Training – EST) hanno dimostrato di ridurre le lesioni ai muscoli posteriori della coscia in diversi sport, tra cui calcio amatoriale e professionistico, (13,15-18) rugby professionistico (19) e baseball professionistico (20).
Tuttavia il meccanismo alla base di questa riduzione rimane poco chiaro. Inoltre, nonostante una maggiore attenzione ai programmi di prevenzione e ricerca per gli HSI, nessun ricercatore ha fornito linee guida per la selezione degli esercizi (21,22).
Sebbene le cause delle lesioni ai muscoli posteriori della coscia siano multifattoriali (3) programmi di prevenzione si sono concentrati su fattori di rischio per HSI modificabili, come la debolezza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia (7,23,24) e più recentemente l’architettura muscolare (24) Timmins e altri (24) hanno riferito che i giocatori di calcio con fasci muscolari LHBF più corti erano a maggior rischio di HSI rispetto ai giocatori con fasci più lunghi. In uno studio retrospettivo, Malliaropoulos e altri (22) hanno suggerito che le lesioni nell’LHBF sembrano modificare l’architettura, riducendo la lunghezza del fascio muscolare e aumentando l’angolo di pennazione rispetto agli arti controlaterali non lesi. Inoltre la forza muscolare e le caratteristiche architettoniche sono adattabili e possono essere modificate attraverso diversi stimoli, incluso l’allenamento della forza eccentrica (EST) (15,16,25,26). Queste variazioni hanno anche dimostrato di modificare la funzione muscolare (27). Pertanto una migliore comprensione degli adattamenti dati dall’EST potrebbero portare a metodi più efficienti per ottimizzare la prevenzione.
Lo scopo della revisione sistematica e meta-analisi di studi randomizzati controllati era di fornire un quadro basato sull’evidenza per l’allenamento eccentrico dei muscoli posteriori della coscia per prevenire l’HSI, sintetizzando gli effetti dell’allenamento eccentrico della forza dei muscoli posteriori della coscia sull’architettura del LHBF e la forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia negli adulti.
La revisione ha mirato a discutere (1) l’effetto e il ruolo che queste alterazioni dell’architettura e della forza possono avere riguardo alla causa di un HSI, (2) linee guida cliniche per la selezione di esercizi di muscoli posteriori della coscia eccentrici e (3) modalità di allenamento.
Metodi
Strategia di Ricerca
Questa revisione sistematica e meta-analisi ha seguito le linee guida fornite nella dichiarazione “Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (numero di registrazione PROSPERO: CRD42018109572)(28). È stata effettuata una ricerca sistematica per identificare studi pertinenti fino a ottobre 2018 nei seguenti database elettronici : PubMed, PEDro, CINAHL e SPORTDiscus. Sono state utilizzate combinazioni dei seguenti termini di ricerca: aeccentric strength training, eccentric loading, nordic hamstring, hamstring strength, fascicle length, pennation angle, muscle thickness, muscle architecture, biceps femoris long head, biceps femoris, and hamstring muscles (Tabella 1). Sono stati anche proiettati elenchi di riferimento e articoli citati in tutti gli articoli inclusi.
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Tabella 1: strategia di ricerca per identificare studi pertinenti in PubMedSelezione dello studio
Tutti gli studi sono stati vagliati e valutati in modo indipendente da 2 ricercatori (R.G. e L.G.) per i criteri di inclusione ed esclusione della revisione. Gli studi sono stati considerati pertinenti se (1) i partecipanti fossero in salute (2), i partecipanti fossero adulti (inclusi solo gli adulti di età compresa tra 18 e 50 anni), (3) il tipo di studio fosse uno studio controllato randomizzato e consentisse confronti tra isolati EST del bicipite femorale femorale e altri programmi (ad esempio, allenamento della forza concentrica, programmi di stretching, attività costante, allenamento della forza isometrica o allenamento della forza pliometrica), (4) il programma allenante in entrambi i gruppi di confronto fosse durato almeno 4 settimane e ( 5) le pre-valutazioni e le post-valutazioni includessero la forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia valutata usando un dinamometro isocinetico o un 1RM (Ripetizione Massimale) e l’architettura femorale del bicipite valutata usando la risonanza magnetica o l’ecografia.
Selezione dello studio
Tutti gli studi sono stati vagliati e valutati in modo indipendente da 2 ricercatori (R.G. e L.G.) per i criteri di inclusione ed esclusione della revisione. Gli studi sono stati considerati pertinenti se (1) i partecipanti fossero in salute (2), i partecipanti fossero adulti (inclusi solo gli adulti di età compresa tra 18 e 50 anni), (3) il tipo di studio fosse uno studio controllato randomizzato e consentisse confronti tra isolati EST del bicipite femorale femorale e altri programmi (ad esempio, allenamento della forza concentrica, programmi di stretching, attività costante, allenamento della forza isometrica o allenamento della forza pliometrica), (4) il programma allenante in entrambi i gruppi di confronto fosse durato almeno 4 settimane e ( 5) le pre-valutazioni e le post-valutazioni includessero la forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia valutata usando un dinamometro isocinetico o un 1RM (Ripetizione Massimale) e l’architettura femorale del bicipite valutata usando la risonanza magnetica o l’ecografia.
Sono state considerate e misurate a livello dell’architettura muscolare: la lunghezza dei fasci muscolari (la lunghezza dei fasci muscolari che correvano tra le aponeurosi o i tendini), lo spessore muscolare (la distanza tra l’aponeurosi superficiale e profonda o intermedia) e l’angolo di pennazione (l’angolo formato dai fasci muscolari e l’aponeurosi profonda) (29,30). Gli studi sono stati esclusi qualora l’articolo (1) non fosse stato scritto in inglese, (2) l’esperimento non fosse stato eseguito sull’uomo o (3) i partecipanti avessero avuto malattie sistemiche, una storia di lesioni ai muscoli posteriori della coscia o un disturbo muscoloscheletrico.
Estrazione, analisi e sintesi dei dati I dati degli studi inclusi sono stati estratti da 2 revisori indipendenti (R.G. e L.G.) usando tabelle comparative. In caso di disaccordo, è stato consultato un terzo revisore (J.V.C.).
Questi dati consistevano in: caratteristiche dello studio (autori, data), caratteristiche dei partecipanti (dimensione del campione, età, livello di attività), criteri di inclusione ed esclusione degli studi clinici, caratteristiche di esercizio e intervento (31,32), misure di risultato valutate al basale (iniziali) ed entro 7 giorni della sessione di allenamento finale e principali risultati dello studio. Qualora fossero mancati dei dati, sono state richieste informazioni agli autori.
Quando la meta-analisi era possibile, sono state eseguite analisi quantitative utilizzando il software “Review Manager” (versione 5.3; The Nordic Cochrane Center, Copenhagen, Danimarca). Le differenze nei valori medi e di deviazione standard (SD) pre-intervento e post-intervento sono state utilizzate per calcolare la differenza media standardizzata (SMD). Coerentemente con Borenstein e altri (33) in caso di dati incompleti è stato calcolato SDs con punteggio di modifica mancante (SDchange) dai valori SD al basale (SDpre) e post-intervento (SDpost) utilizzando la seguente formula:
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dove N era il numero di partecipanti iniziale (Npre) e post-intervento (Npost).
Per presentare l’SMD sono stati creati “forest plots” (una rappresentazione grafica utilizzata nelle revisioni sistematiche e nelle meta-analisi sia in ambito medico, che scientifico e che permette di confrontare i risultati di diversi studi relativi ad una medesima questione) con intervalli di confidenza al 95% (CI) dell’architettura muscolare e della forza muscolare ed è stato applicato un modello a effetti casuali. L’analisi dell’eterogeneità statistica è stata verificata utilizzando il test I2, che è stato interpretato come basso (<30%), moderato (30% -60%) o alto (> 60%) e il test χ2 con il livello α impostato a .05. Se i dati non erano sufficienti per una meta-analisi, è stata eseguita un’analisi descrittiva (34).
Valutazione metodologica della qualità
La qualità metodologica è stata valutata per ogni studio utilizzando i criteri di rischio di pregiudizio suggeriti per le revisioni della Pratica efficace e dell’Organizzazione delle cure (35). Il rischio di pregiudizio è stato esaminato utilizzando 9 criteri classificati come alti, bassi o poco chiari: generazione di sequenze casuali, occultamento dell’allocazione, simili misurazioni dei risultati di base, caratteristiche di base simili, dati di risultato incompleti, conoscenza degli sessioni assegnate durante lo studio sono stati adeguatamente impediti, protezione contro la contaminazione, segnalazione selettiva dei risultati e altri rischi di parzialità. Questa scala anche permesso agli autori della revisione di valutare la presenza di altri pregiudizi. Due revisori (R.G. e L.G.) hanno valutato indipendentemente ogni studio e un terzo revisore (J.V.C.) è stato consultato in caso di disaccordo. Inoltre per trarre conclusioni sul rischio complessivo di parzialità all’interno degli studi, i revisori hanno valutato gli studi utilizzando criteri predeterminati (36). È stato valutato il rischio con un livello “basso” qualora tutti gli articoli presentassero un basso rischio di parzialità, “non chiaro” se tutti gli articoli qualora presentassero un rischio di parzialità non chiaro e “alto” se più di 1 tema presentasse un alto rischio di parzialità.
Livello di evidenza
Il livello di evidenza a supporto degli effetti dell’EST sulla lunghezza del fascio muscolare, sull’angolo di pennazione, sullo spessore muscolare e sulla forza dei muscoli posteriori della coscia rispetto ai gruppi di controllo è stato stabilito usando criteri prestabiliti (37).
Prove molto forti si basavano su risultati derivati da un minimo di 2 studi valutati come avere un basso rischio di parzialità e un basso livello di eterogeneità. Una forte evidenza si basava su risultati derivati da un minimo di 2 studi classificati con un basso rischio di parzialità e un livello di eterogeneità moderato o elevato o da più studi classificati con un rischio non chiaro di parzialità e un basso livello di eterogeneità. Prove moderate hanno descritto i risultati di più studi classificati con un rischio poco chiaro di parzialità e un livello di eterogeneità moderato o elevato, da più studi classificati con un alto rischio di pregiudizi e un basso livello di eterogeneità o da 1 studio valutato con un basso rischio di parzialità.
Prove limitate descrivono i risultati di più studi classificati come ad alto rischio di parzialità e un livello di eterogeneità moderato o elevato o da 1 studio valutato con un rischio poco chiaro di parzialità. Prove molto limitate si basavano sui risultati di 1 studio valutato con un alto rischio di parzialità. Prove contrastanti descrivevano risultati aggregati, che non erano diversi, di quelli derivati da studi multipli, alcuni dei quali individualmente erano diversi, indipendentemente dalla qualità, che era statisticamente eterogenea (P <.05).
Risultati
Risultati della selezione dello studio
Usando la strategia di ricerca gli autori hanno identificato 251 studi. Dopo la rimozione dei duplicati, sono stati esaminati 179 articoli potenzialmente rilevanti per titolo e abstract. Di questi, 156 sono stati esclusi. Altre 11 pubblicazioni sono state identificate cercando negli elenchi di riferimento delle pubblicazioni rimanenti. Dei 34 articoli recuperati per la revisione del testo completo, 24 non soddisfacevano i criteri di inclusione. Pertanto, sono stati inclusi 10 studi in questa revisione sistematica (38-47)
Valutazione metodologica della qualità degli studi inclusi
La valutazione metodologica della qualità è fornita nella Figura 2 e nella Tabella 2. Cinque studi (38-40,45,47) hanno riportato che i valutatori erano all’oscuro degli sviluppi dello studio (ciechi). Solo 4 studi non hanno dimostrato differenze nelle misurazioni dei risultati (42,44,45,47) o circa le caratteristiche deli soggetti (38,40,44,47) tra i gruppi di studio prima dell’intervento. Inoltre 7 studi (38,40-44,47) non hanno riportato occultamento dell’assegnazione. In base al modo in cui sono stati soddisfatti i criteri precedenti, gli autori hanno valutato il rischio complessivo di parzialità nell’ambito delle prove. Sono stati valutati quattro studi (38,39,41,47) con un rischio non chiaro di parzialità e 6 studi (40,42-46) sono stati classificati con un rischio elevato di parzialità.
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Figura 2: i giudizi degli autori su ciascun elemento di rischio di pregiudizio (36) presentati come percentuale
Tabella 2: riepilogo del rischio di pregiudizio: revisione delle sentenze degli autori circa il rischio di pregiudizio degli studi inclusi utilizzando i criteri suggeriti per una pratica efficace e l’organizzazione delle cura delle revisioni ( 35)
I partecipanti
In totale, 346 partecipanti sono stati coinvolti negli studi. Il numero di partecipanti variava da 18 (40,42) a 119 (45). L’età media dei partecipanti variava da 18.3 (46) a 29.6 (43) anni. Alcuni partecipanti erano professionisti (40), calciatori semiprofessionisti (45) o dilettanti (42). Altri partecipanti erano persone attive a livello amatoriale (38,39,44,46,47) e livelli di attività non sono stati specificati in 2 studi (41,43). Le caratteristiche dei partecipanti sono mostrate nella tabella 3.
Tabella 3: caratteristiche dei partecipanti
Criteri di inclusione ed esclusione degli studi clinici
Solo partecipanti maschi sono stati inclusi in 6 studi (38-40,42,45,4)7 e volontari che dovevano avere un’età ≥18 anni in 3 studi (39,45,46). In 9 studi (38,39,41-47) i sono stati esclusi i partecipanti che presentavano una storia di lesioni agli arti inferiori o HSI nei 6 mesi precedenti. Quattro studi (39,41,43,44) hanno escluso i partecipanti a un allenamento per la forza dell’arto inferiore e 2 studi (41,44) hanno escluso soggetti che hanno utilizzato farmaci per migliorare le prestazioni. In 1 studio, sono stati esclusi 46 volontari con un indice di massa corporea ≥30 kg/m2.
Descrizione e protocollo di intervento
La maggior parte degli studi (38-40,42,44-46) ha utilizzato l’esercizio Nordic Hamstrings (NHE). Due studi (41,43) hanno utilizzato esercizi di curl sempre per gli hamstrings, 1 studio (38) ha utilizzato l’hip estensione e 1 studio (47) ha utilizzato un esercizio eccentrico di flessione del ginocchio. In 6 programmi di intervento, i partecipanti avevano bisogno di un partner per eseguire l’esercizio (39,40,42,44-46) e 4 programmi richiedevano attrezzatura (38,41,43,47). I programmi di intervento venivano spesso eseguiti dopo un riscaldamento (40-47); solo 1 gruppo di intervento ha eseguito il programma di intervento dopo l’allenamento di calcio (42). La maggior parte degli studi (38,39,42-45,47) sono stati supervisionati da autori o personale addestrato, mentre il tipo di supervisione non è stato specificato in 3 studi (40,41,46). Il gruppo di controllo ha continuato con il consueto livello di attività fisica (38-40,44) o eseguito stretching statico, (45,46) allenamento concentrico (41,43,47) o esercizi di stabilità del core (42). La durata dell’allenamento variava da 4 settimane (40,44) a 10 mesi (45) e ogni sessione è stata condotta almeno una volta alla settimana (39,40,46) e fino a 3 volte a settimana (39,40,43,45,45-47). L’entità del carico variava dal peso corporeo (38-40,42,44-46), alla massima intensità di carico (38,41,43,47). Le ripetizioni richieste variavano da 1 (43) a 12 (39,42,45,46) per i numeri di serie impostati compresi tra 2 (38-42,45,46) e 6 (38,47). Gli interventi di allenamento sono descritti nella tabella 4.
Tabella 4: interventi di allenamento
Misure La forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia è stata valutata al basale ed entro 7 giorni dalla sessione di allenamento finale in tutti gli studi (38-47). Un dinamometro isocinetico è stato usato per valutare la forza eccentrica di picco dei muscoli posteriori della coscia (Nm) a 30 (42), 60 (40,44,45,47), 120 (39,40 180,47) e 240°/s (40); coppia di picco eccentrica dei muscoli posteriori della coscia rispetto alla massa corporea (Nm/ kg) a 60 (41,46), 120 (39) e 180°/s (41); il rapporto funzionale tra la coppia di picco eccentrica e quella concentrica (44,45). La leg curl è stata scelta per valutare la massima resistenza ai muscoli posteriori della coscia eccentrica a 1 ripetizione (kg) (43). Sono state usate tre ripetizioni del NHE per valutare la massima forza eccentrica del flessore del ginocchio (N) (38) e una macchina hip-extension a 45 ° è stata utilizzata per gli esercizi di estensione per determinare le 3 ripetizioni della massima forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia (kg) (38).
Le modifiche architettoniche sono state valutate al basale ed entro 7 giorni dalla sessione di allenamento finale in 6 studi (38,42,43,44,46,47). Le immagini ecografiche sono state scelte per valutare la lunghezza del fascio (cm) (38,42,43,44,46,47), lo spessore del muscolo (cm) (42,44,47) e l’angolo di pennazione (°) (42-44,46,47) del bicipite femorale.
Risultati dello studio
.Effetto dell’allenamento della forza eccentrica sulla lunghezza del fascicolo
Cinque studi (38,43,44,46,47) che coinvolgono 9 confronti, hanno valutato gli effetti dell’EST sulla lunghezza del fascio muscolare. Prove moderate hanno indicato che EST ha aumentato in modo più efficace la lunghezza del fascio (differenza media [MD]=1,97; IC 95%=1,48, 2,46; figura 3). Dati i dati mancanti e le informazioni insufficienti per calcolare le SD con corrispondenti IC del 95%, i dati di Lovell e altri (42) non sono stati raggruppati.
Rispetto al gruppo di core stability, gli autori hanno riportato un aumento della lunghezza del fascio nel gruppo eccentrico quando è stato somministrato prima delle sessioni di allenamento NHE ed invece nessuna differenza nella lunghezza del fascio nel gruppo eccentrico, quando NHE è stato somministrato dopo sessioni di allenamento.
Figura 3: forest plot della differenza nella lunghezza del fascicolo tra eccentrici gruppi di allenamento della forza e controllo. Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; Con, concentrico; Ecc, eccentrico; HEE, esercizio di estensione dell’anca; MVIC, massima contrazione isometrica volontaria; NA, nessuna attività; NHE, esercizio Nordic Hamstrings ; SS, stratching statico; ULA, livello abituale di attività.
. Effetto dell’allenamento della forza eccentrica sullo spessore muscolare
Due studi (44,47) che coinvolgono 5 confronti hanno affrontato gli effetti dell’EST sullo spessore muscolare. Prove limitate hanno mostrato che EST ha aumentato in modo più efficace lo spessore muscolare (MD = 0,10; IC 95% = 0,06, 0,13; Figura 5). Lovell e altri (42) non hanno fornito informazioni sufficienti per il calcolo delle SD con corrispondenti IC del 95%. Tuttavia rispetto al gruppo di core stability, hanno descritto un aumento dello spessore muscolare nel gruppo eccentrico quando il NHE è stato somministrato dopo sessioni di allenamento e nessuna differenza quando il NHE è stato somministrato prima delle sessioni di allenamento.
.Effetto dell’allenamento della forza eccentrica sull’angolo di pennazione
Quattro studi (43,44,46,47) che coinvolgono 7 confronti hanno esaminato gli effetti dell’EST sull’angolo di pennazione. Prove limitate hanno dimostrato che EST ha ridotto in modo più efficace l’angolo di pennazione (MD= 2,36; IC 95%= 1,61, 3,11; figura 4). I dati di Lovell e altri (42) non sono stati raggruppati. Rispetto al gruppo di core stability, l’angolo di pennazione è aumentato nel gruppo eccentrico quando il NHE è stato somministrato dopo sessioni di allenamento sul campo, ma non si sono verificate differenze quando il NHE è stato somministrato prima delle sessioni di allenamento.
Figura 4: forest plot della differenza nell’angolo di pennazione tra gruppo di allenamento della forza eccentrica e gruppo di controllo. Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; Con, concentrico; Ecc, eccentrico; MVIC, massima contrazione isometrica volontaria; NA, nessuna attività; SS, stratching statico.
Figura 5: forest plot della differenza di spessore muscolare tra gruppo della forza eccentrica e gruppo di controllo. Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; Con, concentrico; Ecc, eccentrico; MVIC, massima contrazione isometrica volontaria; NA, nessuna attività.
. Effetto dell’allenamento della forza eccentrica sulla forza eccentrica degli hamstrings
Tre studi (41,43,47) con 5 misurazioni come risultato, hanno confrontato gli effetti dell’EST con l’allenamento della forza concentrica sulla forza dei muscoli posteriori della coscia. Moderate evidenze hanno indicato che EST ha aumentato in modo più efficace la forza dei muscoli posteriori della coscia (SMD= 1,06; IC al 95%=0,26, 1,86). Allo stesso modo, 4 studi (38-40,44) con 14 misure di risultato hanno confrontato gli effetti dell’EST con il normale livello di attività sulla forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia. Prove moderate hanno rivelato che EST ha aumentato in modo più efficace la forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia (SMD= 2,72; IC 95%= 1,68, 3,77). Due studi (45,46) con 3 misure come esito, hanno confrontato gli effetti dell’EST con lo stretching statico sulla forza dei muscoli posteriori della coscia. Prove contrastanti non hanno dimostrato la superiorità dell’aumento della forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia (SMD = 0,39; IC al 95% = -0,97, 1,75). Le figure da 6 a 8 mostrano i “diagrammi forestali” delle differenze nella forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia tra EST e gruppi di controllo. Per via dei dati mancanti, i dati di Lovell e altri (42) non sono stati raggruppati, ma gli autori hanno riportato un aumento della coppia di picco dei muscoli posteriori della coscia nei gruppi eccentrici quando il NHE è stato somministrato prima delle sessioni di allenamento (11,9%; IC al 90%= 3,6%, 20,9% ) e dopo sessioni di allenamento (11,6%; IC 90%= 2,6%, 21,5%) rispetto al gruppo di core stability.
Figura 6: forest plot della differenza nella forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia tra i gruppi eccentrici di allenamento della forza e di allenamento concentrico (controllo). Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; Ecc, eccentrico; Ham, muscoli posteriori della coscia; PT, coppia massima; RM, ripetizione massima.
Figura 7: forest plot della differenza nella forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia tra gruppi di allenamento della forza eccentrica e livelli di attività abituale (controllo). Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; DOM, dominante; Ecc, eccentrico; H:Q, coppia di picco dei muscoli posteriori della coscia rapportata a coppia di picco concentrica dei quadricipiti; Ham, muscoli posteriori della coscia; HEE, esercizio di estensione dell’anca; Max, massimo; NDOM, non dominante; NHE, esercizio di muscoli posteriori della coscia nordici; PT, coppia massima; RM, ripetizione massima.
Figura 8: forest plot della differenza nella forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia tra i gruppi di addestramento (controllo) di allenamento della forza eccentrica. Abbreviazioni: CI, intervallo di confidenza; Ecc, eccentrico; H:Q, coppia di picco dei muscoli posteriori della coscia eccentrici rapportata a coppia di picco concentrica dei quadricipiti; Ha muscoli posteriori della coscia; PT, coppia massima.
Discussione
Lo scopo della revisione sistematica e meta-analisi era di determinare l’effetto di un EST eseguito da adulti sani sull’architettura LHBF e sulla forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia rispetto ai programmi di confronto. I risultati hanno dimostrato che EST influenza i fattori di rischio modificabili dell’HSI, con conseguenti adattamenti dell’architettura muscolare e una maggiore forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia.
I ricercatori (24,48-50) hanno scoperto che una maggiore resistenza dei muscoli posteriori della coscia era associata a una ridotta HSI. I meccanismi per questi miglioramenti dopo l’allenamento eccentrico includono una combinazione di fattori neurali e architettonici (29,51-5.4) Alcune prove hanno indicato che i cambiamenti nella forza eccentrica sono raggiunti attraverso una maggiore eccitabilità muscolare (55,56) che è influenzata dalle dimensioni (es. il tipo di fibre muscolari) e il numero di unità motorie reclutate, la velocità di scarica delle unità motorie e la sincronia (52,57). Inoltre l’architettura muscolare regolata dallo stress meccanico è un fattore chiave nello sviluppo della forza muscolare scheletrica (29,58). Adattamenti nell’architettura muscolare sono correlati all’allungamento del fascio muscolare, all’angolo di pennazione del muscolo femorale del bicipite e allo spessore del muscolo. Si ritiene che l’allungamento del fascio comporti un numero maggiore di sarcomeri in serie (59) e riduca la disposizione eterogenea di questi sarcomeri (60). La maggiore lunghezza del fascio migliora la capacità di sostenere l’allungamento e riduce la tensione del sarcomero quando i muscoli posteriori della coscia sono attivamente allungati durante l’esercizio intermittente ad alta intensità (60,61). Questa capacità è associata a un danno microscopico ridotto e può proteggere da HSI (24,62).
I risultati della revisione forniscono una prova moderata che EST aumenta efficacemente la lunghezza del fascio muscolare del bicipite femorale rispetto agli individui di controllo. Risultati analoghi sono stati riportati in 2 studi controllati non randomizzati (63,64) e 1 studio prospettico di coorte (65). Inoltre i ricercatori che utilizzano programmi che includono esercizi esclusivamente eccentrici aumentano dal 7,44% al 20% la lunghezza del fascio del semitendinoso (65), del quadricipite femorale (26) (66-68) e del gastrocnemio mediale (69) durante un periodo di allenamento di 7-14 settimane.
Sebbene lo spessore muscolare non sia riconosciuto come un fattore di rischio HSI, è un forte fattore determinante della forza muscolare (29). Si ritiene che aumenti di spessore muscolare e dell’angolo di pennazione siano collegati con l’aggiunta di sarcomeri in parallelo, che possono influenzare positivamente la capacità di un muscolo scheletrico per generare la massima forza (25,29). Tuttavia aumenti di spessore del muscolo e angolo di pennazione possono anche contrastare la tendenza all’aumento della lunghezza del fascio muscolare e quindi ridurre la capacità di accorciamento del muscolo (43,70). Ikegawa e altri (71) hanno indicato che più è grande l’angolo di pennazione più bassa è la forza rispetto all’area della sezione muscolare degli atleti allenati per la forza. Questo risultato ha suggerito che l’ipertrofia muscolare eccessiva potrebbe influenzare l’angolo di pennazione del muscolo scheletrico e potenzialmente limitare l’allungamento del fascio e la produzione di forza. Sono necessari ulteriori studi per determinare il limite oltre il quale lo spessore muscolare diventa inefficace nell’aumentare la forza muscolare.
Small e altri (72) hanno dimostrato che l’esecuzione di esercizi eccentrici di rinforzo dei muscoli posteriori della coscia in uno stato affaticato piuttosto che durante un riscaldamento ha portato a guadagni di coppia di picco eccentrici molto migliori e ha mantenuto tali aumenti di coppia dei muscoli posteriori della coscia rispetto al picco di forza concentrico durante il gioco di partite di calcio o rugby.
Gli autori hanno postulato che una strategia di allenamento in affaticamento probabilmente ha indotto cambiamenti a lungo termine nella capacità dei muscoli posteriori della coscia circa il mantenimento della fornitura di energia per attività locomotoria prolungata. È interessante notare che Lovell e altri (42) non hanno riportato differenze nella lunghezza del fascio muscolare e nello spessore muscolare quando EST è stata eseguita in uno stato affaticato dopo sessioni di allenamento sul campo rispetto a un gruppo di allenamento di core stability. Tuttavia un aumento del picco di forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia era presente nel gruppo eccentrico quando EST veniva eseguita nelle stesse condizioni. Ciò può indicare che la fatica influenza principalmente il sistema neuromuscolare, piuttosto che l’architettura muscolare e alcuni ricercatori (73) hanno raccomandato esercizi neuromuscolari (esercizi pliometrici e tecniche di atterraggio) oltre a EST per ottimizzare la funzione muscolare del ciclo di accorciamento dello stiramento.
La nostra recensione fornisce una migliore comprensione dell’architettura cronica dell’LHBF e degli effetti di forza dell’EST coinvolti nella prevenzione dell’HSI. Gli specialisti di sport e assistenza sanitaria dovrebbero includere la forza eccentrica nel piano di allenamento degli atleti e mirare a questi adattamenti muscolari per ridurre i tassi di HSI. Mentre tutto l’allenamento eccentrico dei muscoli posteriori della coscia sembra cambiare efficacemente i fattori di rischio HSI modificabili, NHE è stato l’esercizio più comunemente eseguito nella letteratura che abbiamo cercato. Il Nordic Hamstrings Exercise è facile da eseguire e riprodurre, richiede un partner come assistenza (oppure una spalliera), ma nessuna attrezzatura e può essere incluso durante l’allenamento di grandi gruppi. Può essere utilizzato con gli atleti e possibilmente in collaborazione con allenatori e fisioterapisti.
I preparatori atletici e i fisioterapisti potrebbero includere un programma di prevenzione per minimizzare l’HSI negli sport che coinvolgono la corsa ad alta velocità o che per performance hanno posizioni articolari estreme. Gli autori (38-47) hanno raccomandato che il protocollo di intervento includa un programma di allenamento a corpo libero eseguito 2 o 3 volte a settimana per un minimo di 4-6 settimane. Durante ogni sessione, dopo il riscaldamento generale e specifico per i muscoli posteriori della coscia, gli atleti devono eseguire da 2 a 6 serie da 5 a 12 ripetizioni, con da 30 secondi a 3 minuti di recupero tra le serie. Tuttavia mancano i dati per il range ottimale di movimento a livello del ginocchio e le velocità necessarie durante NHE e l’eterogeneità dei dati raccolti non ha permesso di proporre un consenso per queste variabili. Tuttavia i ricercatori (21,22) hanno sostenuto che gli esercizi dovrebbero simulare il carico, il range di movimento e le velocità sperimentate nell’evento presumibilmente dannoso per essere efficaci. In altre parole, suggeriamo che NHE dovrebbe essere preferibilmente eseguito con la massima range di movimento del ginocchio e alta velocità, ma sono necessarie ulteriori ricerche per confermare questa ipotesi.
Per quanto si sa, questa revisione sistematica con meta-analisi è la prima a descrivere gli effetti dell’EST sull’architettura e la forza di LHBF. Tuttavia questo studio ha diversi limiti e i risultati devono essere interpretati con cautela. Innanzitutto tutti gli studi inclusi sono stati valutati come aventi un rischio poco chiaro o elevato di parzialità, limitando la fiducia degli autori nei risultati. Alcuni ricercatori non hanno riportato la previsione, risultati di base o valutazioni delle caratteristiche della popolazione e alcuni che hanno confrontato i gruppi prima dell’intervento hanno riscontrato differenze. I valutatori non sono sempre stati “accecati” dalle condizioni degli atleti e durante la valutazione potrebbero essere stati introdotti pregiudizi. Inoltre, nella maggior parte degli studi, i partecipanti potrebbero aver perseguito un protocollo di allenamento diverso da quello a cui sono stati assegnati in modo casuale. In secondo luogo gli esercizi e i protocolli di allenamento erano diversi. Un terzo limite era il numero limitato di partecipanti inclusi negli studi clinici. Sebbene siano stati presentati criteri di inclusione ben definiti, gli autori hanno trovato diverse limitazioni metodologiche. Sono stati assunti partecipanti con livelli di attività variabili. Inoltre i partecipanti al gruppo di controllo hanno ricevuto trattamenti eterogenei: allenamento di forza concentrica, allenamento di stabilità del core, stretching e persino nessuna attività. Inoltre non hanno incluso tutti i risultati architettonici, come il volume muscolare, l’area della sezione trasversale anatomica, l’area della sezione trasversale fisiologica e l’aponeurosi del muscolo. In sintesi i limiti della recensione potrebbero indicare che la forza e le alterazioni architettoniche, nonché le raccomandazioni sull’esercizio fisico, devono essere adattate con cura agli adulti sani.
La recensione riguarda i meccanismi di protezione contro HSI forniti da EST. Si cerca una migliore comprensione di questo meccanismo, considerando le implicazioni della forza eccentrica e degli adattamenti muscolari architettonici. Sono necessarie ricerche future per determinare le linee guida cliniche per la selezione degli esercizi e sono necessari metodi di allenamento standardizzati, in particolare per quanto riguarda il range di movimento e la velocità di contrazione, per ottimizzare i risultati e la riproducibilità. I ricercatori dovrebbero inoltre concentrarsi sulla conformità, sui programmi di prevenzione specifici per lo sport e sugli adattamenti specifici per sesso. Infine gli effetti dell’EST sulle prestazioni sportive e l’efficacia della sua integrazione nelle pratiche di riabilitazione dopo l’infortunio rimangono sconosciuti.
Conclusione
Questa revisione sistematica e meta-analisi ha dimostrato che EST ha prodotto adattamenti architettonici nell’LHBF e ha aumentato la forza eccentrica dei muscoli posteriori della coscia. Negli adulti sani l’EST era associata ad un aumento della lunghezza del fascio e dello spessore muscolare e alla riduzione dell’angolo di pennazione. L’efficacia dell’EST nella prevenzione dell’HSI è probabilmente mediata dalla capacità di raggiungere forze più elevate e una maggiore capacità di sostenere le tensioni durante le azioni muscolari eccentriche. Tuttavia sono necessari ulteriori studi per confermare questi risultati, determinare le linee guida per la selezione degli esercizi e standardizzare i metodi di allenamento per l’adozione nella pratica clinica. In sintesi, le strategie per prevenire l’HSI, incluso l’EST, dovrebbero considerare sia la forza eccentrica degli hamstrings, che gli adattamenti strutturali.
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