Il modello Kalkhoven e gli infortuni nello sport

Interessante analisi di Kalkhoven et al., 2020 dove gli autori hanno analizzato i più frequenti eventi lesivi e hanno proposto un modello concettuale.
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Gli infortuni nello sport sono una piaga che affligge atleti, allenatori e preparatori fisici. Kalkhoven ha proposto un nuovo modello sull’argomento. Infatti, c’è bisogno di sviluppare un’attenta analisi per conoscerne cause, insorgenza, tipologia e soprattutto poi programmi di training efficaci per ridurli.

In questo articolo, preparato per noi da Luca Venturi, preparatore fisico e chinesiologo è stato descritto e tradotto l’interessante pubblicazione di Kalkhoven et al., 2020. Il titolo è A conceptual model and detailed framework for stress-related, strain-related, and overuse athletic injury”.

Nella serie di articoli che seguiranno, Luca ci descriverà il modello Kalkhoven e la sua applicazione. 

Modello Kalkhoven: da dove partire

 

Un certo numero di cause sono state presentate in letteratura riguardo le lesioni sportive. Tuttavia molte di queste sono di natura generale e non forniscono spiegazioni dettagliate delle relazioni causali con gli infortuni.

Bertelsen e al. hanno recentemente presentato un quadro specifico per gli infortuni legati alla corsa e hanno suggerito la necessità per lo sport di quadri specifici. Infatti, è importante ampliare la comprensione dei meccanismi d’infortunio.

Sappiamo quanto sia importante conoscere i fattori contestuali agli infortuni all’interno di determinati sport. Allo stesso tempo è fondamentale stabilire e comprendere adeguatamente le relazioni fondamentali al danno tessutale e alle specificità della lesione.

Infatti, il danno tessutale è l’incipit per l’insorgenza di lesioni atletiche e i meccanismi all’origine tra le lesioni possono essere presenti in numerosi sport.

I principi della fatica 

 

Per comprendere le cause di danni ai tessuti e lesioni è importante affrontare i principi meccanici fondamentali relativi alla fatica e al cedimento muscolare.

Come concetto generale, il cedimento si verifica quando la resistenza di una struttura viene superata da stress e sforzi eccessivi. Questi possono essere indotti da una sollecitazione singola ad alta forza o ripetute, a una percentuale della massima forza.

Considerando che anche il tessuto biologico è un materiale, rimangono applicabili gli stessi principi fondamentali di affaticamento e cedimento. Tuttavia è importante riconoscere l’ambiente fisiologico dinamico in cui risiede il tessuto, incorporando rimodellamento e recupero tessutale.

Prima del modello Kalkhoven: gli stress ripetuti

 

La stragrande maggioranza degli infortuni sportivi da contatto e senza contatto si verificano a seguito dell’esposizione a stress e sforzi singoli o ripetuti (6,7,8,9), inclusa la lesione da sovrallenamento (7).

Dunque, c’è spazio per molte lesioni atletiche da includere in un unico quadro concettuale incentrato su stress e sforzo.

In questo contesto stress si riferisce specificamente alle forze interne che una struttura percepisce e può essere ulteriormente definito come la forza per unità di area, mentre “sforzo” è definito come la quantità di deformazione o variazione di lunghezza nella direzione di applicazione di una forza.

La proposta di Kalkhoven

 

Kalkhoven propone un modello concettuale semplificato d’infortunio atletico insieme a un quadro dettagliato per lesioni legate allo stress, allo sforzo e al sovrallenamento.

Il modello e la struttura si basano sui modelli esistenti di Meeuwisse et al.(2) e Bahr et al. (1), e forniscono un percorso causale dettagliato per una serie di fattori di rischio di lesioni, collegando insieme fisiologia, meccanica e carico tessutale.

Il modello di Kalkhoven e il quadro sono stati creati con l’intento di spostare la ricerca sugli infortuni lontano dal solo stabilire le associazioni con gli infortuni (ipotizzando dopo aver scoperto i risultati) (10). Infatti il tentativo è di stabilire una causalità diretta esplorando come specifici fattori di rischio d’infortunio contribuiscano alle cause del verificarsi della lesione.

Come per tutte le situazioni, i componenti specifici e i collegamenti dovrebbero essere esaminati attraverso studi specifici e modificati o emessi secondo necessità. Questo è un passo normale nel processo scientifico.

Il modello concettuale per l’infortunio dell’atleta

 

Modello concettuale per l’infortunio nell’atleta
Modello concettuale per l’infortunio nell’atleta

Il modello concettuale d’infortunio nell’atleta presentato da Kalkhoven ha 6 livelli basati sull’infortunio. Il livello esterno/primo comprende tutti i fattori contestuali causali.

Affinché un fattore contestuale sia considerato causale, deve influenzare in qualche modo la resilienza di un tessuto specifico soggetto a lesioni, il carico applicato a quel tessuto o entrambi.

Per raggiungere questo obiettivo, il fattore contestuale in questione deve esercitare i suoi effetti sul secondo livello della struttura che consiste nel profilo e nel funzionamento fisiologico di un individuo, nelle proprietà meccaniche e nella forza applicata al corpo e ai vari tessuti all’interno.

Le componenti del modello 

 

Tutti e tre i componenti dell’anello esterno interagiscono per determinare il terzo livello del modello che include la tolleranza di carico delle strutture soggette a lesioni e il carico applicato.

Come concetto generale di lesione, quando il carico applicato a una struttura specifica supera la tolleranza del carico, si incorre in infortunio.

Il quarto livello è meccanicamente più specifico del secondo, incorporando lo stress e lo sforzo interno subito da tessuti specifici e perfezionando al contempo la tolleranza del carico strutturale in forza specifica del tessuto.

Il quinto livello esamina a fondo questo aspetto, assegnando un intervallo di tempo separando sollecitazioni e sforzi immediati e ripetuti, che devono essere considerati quando si studiano vari tipi di lesioni.

 

Vi sono differenze?

 

Differenze considerevoli nei modelli di carico possono comportare una varietà di risultati riguardanti il tipo di lesione, come lesioni acute correlate allo stress, allo sforzo o al sovrallenamento.

Il livello finale del modello si riferisce all’effettivo verificarsi di infortuni.

Infatti, quando lo stress o lo sforzo subito, sia di natura immediata o ripetuta, supera la resistenza di un tessuto, si verificano indebolimenti e lesioni. Tuttavia una lesione da uso eccessivo si presenta in genere prima del completo deterioramento del tessuto.

Considerazioni chiave sul modello Kalkhoven

 

Sul modello Kalkhoven, dobbiamo fare alcune considerazioni per approfondire i potenziali fattori di rischio al danno.

Queste considerazioni contribuiranno a facilitare la formazione di appropriate strategie di riduzione del rischio.

Infatti, i ricercatori devono determinare se un potenziale fattore di rischio causale influenzi contemporaneamente la tolleranza al carico dei vari tessuti soggetti a infortuni durante una determinata attività e i carichi sperimentati da quel tessuto

Ciò perchè la lesione deriva da una complessa interazione tra forza del tessuto e carico del tessuto. Alcune strategie di riduzione del rischio di infortunio potrebbero ridurre la tolleranza del carico di un particolare tessuto o struttura. Allo stesso tempo potrebbero influenzare poco, o migliorare lo stato di rischio infortunio attraverso una riduzione dei carichi applicati.

In tale scenario si possono avere una riduzione delle capacità atletiche e ostacoli ai risultati prestativi.

L’interazione tra carico e infortunio

 

Secondo Kalkhoven ciò può verificarsi se l’applicazione del carico si riduce in misura maggiore rispetto alla tolleranza del carico, diminuendo la probabilità che la resistenza del tessuto venga superata.

È necessaria una conoscenza approfondita di questa interazione per intraprendere appropriate strategie di mitigazione del rischio d’infortuni. Queste dovrebbero avere lo scopo di non fermare gli atleti o riducano la resilienza dei tessuti, ma migliorino lo stato di rischio lesivo.

Negli atleti delle discipline di corsa, per esempio, uno stop causa nell’atleta la riduzione della massa muscolare, la riduzione delle massime espressioni di forza e di velocità di scatto. Ciò porta ad una riduzione della resistenza degli hamstrings e riduzione dei carichi a causa della riduzione della produzione di forza e delle capacità di scatto.

 

Uno scenario indesiderato 

 

Un simile scenario può ridurre il rischio d’infortuni dei muscoli posteriori della coscia con un indesiderato impatto negativo corrispondente sulle prestazioni a causa dell’incapacità dell’atleta di produrre picchi di forza e velocità di scatto elevati.

Un approccio ottimale per lo sviluppo dell’atleta sarebbe quello di implementare protocolli che migliorino la resilienza di vari tessuti soggetti a lesioni. Ciò per consentire agli atleti di tollerare il carico associato ad aumenti delle prestazioni.

Inoltre secondo Kalkhoven alcune strategie che sviluppano la resilienza dei tessuti possono fornire benefici in termini di prestazioni. Ciò sottolinea l’importanza di comprendere la relazione tra tolleranza del carico e applicazione del carico e le conseguenze della strategia adottata per influenzare questi due componenti.

Quali fattori contribuiscono alla lesione?

 

Un’ulteriore considerazione del modello di Kalkhoven, è di garantire che i ricercatori abbiano una conoscenza approfondita di come i singoli componenti che contribuiscono alla lesione interagiscono con altri fattori relativi alla tolleranza del carico di una particolare struttura o tessuto.

Ad esempio, quando si valuta la resilienza muscolare, l’uso di una singola proprietà come la “stiffness MTU” (la stiffness dell’unità muscolo-tendinea) o la forza attiva per la tolleranza del carico, ha valore a livello di ricerca.

Tuttavia può produrre risultati contrastanti, quando altri fattori meccanici non vengono considerati, come la lunghezza delle fibre muscolari o del fascio muscolare e i tempi di attivazione muscolare. 

Questi possono avere implicazioni sostanziali sullo stress assoluto e le tolleranze allo sforzo del tessuto per un determinato momento.

 

Cosa devono fare i ricercatori

 

I ricercatori devono cercare modi per quantificare meglio la resistenza dei vari tessuti soggetti a infortuni. Ciò dovrebbe essere fatto incorporando la moltitudine di fattori che contribuiscono alla resilienza dei tessuti.

Inoltre la tecnologia consente una migliore quantificazione dei carichi sui tessuti consentono di esaminare l’interazione tra le tolleranze e le applicazioni di carico.

Nel prossimo articolo, sempre tratto da questo modello, analizzeremo il quadro dettagliato per lesioni legate allo stress, allo sforzo e al sovrallenamento, parlando dell’apprroccio fisiologico e biologico. Per la bibliografia rimandiamo il lettore all’ultima parte della traduzione.

 

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