Sul modello concettuale di Kalkhoven, per una maggiore comprensione, presentiamo un quadro dettagliato sulle lesioni legate allo stress, alla sforzo e all’allenamento eccessivo.
Proseguiamo la trattazione della prima parte iniziale dell’articolo, preparato da Luca Venturi, che ha descritto la pubblicazione di Kalkhoven et al., 2020.
Indice dei contenuti
Il modello Kalkhoven: come valutare gli infortuni?
In questa figura, la casella A rappresenta i fattori che contribuiscono alla fisiologia di un individuo evidenziato nell’anello esterno del modello concettuale.
Il riquadro B rappresenta le proprietà meccaniche immediate e croniche e i punti di forza specifici dei tessuti determinati da una fisiologia individuale e da una regolazione meccanica acuta.
La casella C rappresenta le forze sperimentate da specifici tessuti all’interno del corpo.
La casella D riflette il terzo strato del modello concettuale e rappresenta la quantità di stress e tensione vissuta all’interno di un particolare tessuto. Questa è determinata dalle proprietà meccaniche del corpo e dei suoi vari tessuti, dalle forze applicate e dai carichi specifici di tessuto che compongono la giunzione 1.
Giunzioni e riquadri
La giunzione 2 è l’interazione tra la forza di un particolare tessuto a rischio di lesione e lo stress e la
tensione subita dal tessuto. Il riquadro E rappresenta il verificarsi di lesioni. Infatti, le lesioni acute correlate allo stress o alla sforzo si verificano quando il carico applicato a un tessuto specifico supera la sua resistenza.
Se la forza del tessuto non viene superata e non si verificano lesioni acute correlate allo stress o alla deformazione, possono verificarsi adattamenti fisiologici, come illustrato nel riquadro F.
Per lesioni da uso eccessivo, vi è un modello di carico meccanico notevolmente diverso. Questo considera i “micro danni” e l’affaticamento dei tessuti.
Fisiologia e infortuni
La fisiologia di un individuo determina le proprietà meccaniche del corpo insieme alle competenze fisico-prestative di un atleta.
Dunque, la fisiologia, determina le forze a cui un atleta è esposto insieme alle capacità di carico delle varie strutture del corpo. Per questi motivi essa costituisce la base della struttura.
Una serie di fattori di rischio di infortuni sono fortemente associati alla fisiologia. Questi fattori influenzano a loro volta la tolleranza al carico di tessuti specifici.
Nel modello di Kalkhoven questi fattori sono stati separati in:
- fattori di rischio fisiologici intrinseci modificabili
- fattori di rischio fisiologico intrinseco non modificabili
- fattori esterni
Quali fattori fisiologici considerare secondo Kalkhoven
Numerosi fattori fisiologici intrinseci modificabili sono stati associati ad infortunio negli atleti.
Rientrano in questa categoria la composizione corporea, il contenuto di minerali ossei (12), la struttura muscolare (13) compresa la lunghezza del fascio muscolare, la lunghezza muscolare (14) ottimale per la produzione di forza (15), e la struttura del tendine (16) tra gli altri.
I fattori fisiologici intrinseci non modificabili sono, tra gli altri, età (17), sesso (17), altezza (18), lesioni precedenti (18,19,20), mestruazioni (21) gruppo sanguigno (22), e larghezza del condilo (23).
I fattori esterni
La terza categoria a questo livello include fattori esterni che sono noti per influenzare la fisiologia sia cronicamente, che in acuto.
Uno di questi è il “carico di lavoro esterno”.
In più, fattori esplorati in letteratura includono il metodo di allenamento (24,25) assunzione nutrizionale (13) riscaldamento, defaticamento e stretching (26), farmaci (13) e sonno (27, 28) tra gli altri.
La resistenza specifica del tessuto
Il corpo umano è costituito da una gamma di tessuti, tra cui ossa, tendini, legamenti e muscolo che sono comunemente esposti a lesioni durante l’attività sportiva.
Sebbene tutti contribuiscano in gran parte al sistema di funzionamento e gestione del carico, ognuno possiede i propri punti di forza specifici che, se superati, provocano il fallimento del tessuto.
Infatti la composizione meccanica e il funzionamento fisiologico di questi tessuti determinano la loro forza e il loro ruolo nell’accompagnare lo stress e la tensione.
Le proprietà meccaniche nel modello Kalkhoven
Pertanto, la comprensione dei tessuti e dei fattori che li espongono ad infortunio influenzano il funzionamento fisiologico e le caratteristiche meccaniche sono della massima importanza.
Il riquadro B racchiude in sé tutte le proprietà meccaniche del corpo umano che contribuiscono ai punti di forza specifici dei vari tessuti soggetti a lesioni.
Le proprietà meccaniche dei tessuti sono il risultato diretto delle caratteristiche fisiologiche di un atleta. Pertanto, le alterazioni di tale fisiologia influenzano direttamente le proprietà meccaniche e, di conseguenza, influenzano la resilienza dei tessuti.
Questa relazione è spesso trascurata dalla letteratura e costituisce il collegamento tra la parte A e la parte B del quadro.
Cambiamenti delle proprietà meccaniche
Numerose ricerche indagano sui cambiamenti nelle proprietà meccaniche del corpo.
Ad esempio, è stato dimostrato che i tendini aumentino la propria stiffness, il modulo di Young (detto anche modulo di elasticità) e l’area della sezione trasversale, in risposta a vari stimoli di allenamento (16).
Allo stesso modo aumentano l’ipertrofia muscolare, la forza e successivamente la stiffness e il modulo di Young in risposta all’esposizione del carico correttamente spostato (29).
Kalkhoven afferma come molti studi hanno mostrato cambiamenti simili alle proprietà meccaniche di altri tessuti come l’osso,
I fattori che influenzano le proprietà meccaniche
Molti tessuti del corpo, come ossa e tendini, non possono alterare così facilmente le loro proprietà meccaniche e ricorrono ad un adattamento fisiologico cronico.
Al contrario, le proprietà meccaniche di altri tessuti e sistemi strutturali all’interno del corpo, come articolazioni e muscoli, possono essere modificate in modo acuto.
Ciò si ottiene principalmente attraverso il fuso muscolare (29,31) e l’attivazione dell’organo tendineo del Golgi (29,31) e più in generale, con l’attivazione muscolare (29,31,32).
La stiffness
Ad esempio, la stiffness dell’unità muscolo-tendinea ha dimostrato di aumentare a seguito di una maggiore attivazione muscolare, portando ad una maggiore tolleranza allo stress della muscolatura e alla riduzione della quantità di sforzo subito per un dato stress (32).
Influenzano questo aspetto l’affaticamento acuto (33) la deplezione acuta di glicogeno (34) e l’acidificazione muscolare (33) tra gli altri. Questi sono importanti in quanto compromettono il funzionamento muscolare, e riducono la capacità di recupero aumentando lo stress imposto ad altri tessuti corporei.
Stress e tensione nel modello Kalkhoven
La maggior parte delle lesioni atletiche, afferma Kalkhoven, si verifica a seguito di stress e tensione eccessivi, con conseguente stress acuto o lesioni correlate allo sforzo, o nel tempo, con conseguenti lesioni da sovrallenamento.
Sebbene la relazione tra stress e tensione sia proporzionale per qualsiasi dato materiale con proprietà meccaniche coerenti (legge di Hooke), alcuni tessuti biologici come i muscoli, possono alterare questa relazione modificando le proprietà meccaniche.
Infatti l’entità di stress e tensione è determinata dall’interazione tra la forza applicata al tessuto e le sue proprietà meccaniche.
Cosa contribuisce alla lesione?
Numerosi aspetti fisici contribuiscono e sono associati alle lesioni. Questi influenzano gli aspetti del carico strutturale, come la forza muscolare (35), relazioni muscolari agonista-antagonista (36,37), capacità di produzione di energia e velocità di scatto (37,38), equilibrio (39), controllo neuromuscolare (40) e meccanica e tecnica del movimento (41).
Altri fattori, tra cui la forza di reazione al suolo (9), contatti fisici (42) tipo di superficie di scorrimento (43) e il tipo di scarpa (44) contribuiscono tutti a provocare lesioni, influenzando le forze subite e la distribuzione di queste forze sui vari tessuti.
Queste forze interagiscono quindi con le proprietà meccaniche determinate fisiologicamente e accuratamente regolate del corpo e dei suoi vari tessuti, che determinano lo stress e la tensione vissute, espresse nella parte D del quadro.
Un aspetto interessante
È interessante notare che, nonostante lo stress eccessivo e le tensioni siano le cause primarie della lesione, questi elementi meccanici forniscono anche importanti stimoli per un adattamento fisiologico e meccanico positivo se gestiti in modo appropriato. Come tale una distinzione tra stress eccessivo e sforzo e un’esposizione appropriata è fornita nella parte E e F del quadro qui sopra.
Nell‘ultimo articolo, conclusivo, vedremo la parte finale con le lesioni e i possibili adattamenti e le conclusioni a cui sono arrivati gli autori di questa interessante analisi.
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