La Medicina dello Sport

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V O L U M E 6 7 - N. 3 - S E T T E M B R E 2 0 1 4
MEDICINA DELLO SPORT
Rivista trimestrale della Federazione Medico-Sportiva Italiana.
Continuazione di: Studi di Medicina e Chirurgia dello Sport, Medicina Sportiva
Direttori
G. SANTILLI - M. CASASCO
Comitato Editoriale
N. BACHL (Austria) - F. BENAZZO (Italia) - F. BOTRÈ (Italia) - P. CERRETELLI (Italia) - G. CERULLI (Italia)
D. CORRADO (Italia) - J. M. CUMMISKEY (Regno Unito) - A. DAL MONTE (Italia) - F. DE FERRARI (Italia)
E. H. DE ROSE (Brasile) - H. H. DICKHUTH (Germania) - L. DI LUIGI (Italia) - P. E. DI PRAMPERO (Italia)
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Comitato di Redazione
A. BONETTI - E. DRAGO - S. DRAGONI - G. FRANCAVILLA
Direttore Responsabile
A. OLIARO
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Direzione e Redazione: Federazione Medico-Sportiva Italiana - Viale Tiziano 70 - 00196 Roma. E-mail: [email protected]
Ufficio grafico, ufficio pubblicità, fotocomposizione, amministrazione - Edizioni Minerva Medica - Corso Bramante 83-85 - 10126 Torino Tel. (011) 67.82.82 - Fax (011) 67.45.02 - E-mail: [email protected]
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Large € 365,00)
Paesi extraeuropei - Individuale: Online € 165,00; Cartaceo € 175,00, Cartaceo+Online € 185,00; Istituzionale: Cartaceo € 285,00, Online (Small
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Large € 385,00).
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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
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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 7,2 (base)×cm 9,8 (altezza)
— cm 15,8 (base)×cm 9,8 (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
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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
insieme alle bozze.
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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Manuscripts should also be despatched to:
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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
MEDICINA DELLO SPORT
Vol. 67
Settembre 2014
Numero 3
INDICE
341
411
Dolore pelvico anteriore nell’atleta da patologie intra-articolari: eziopatogenesi, diagnosi e
principi di trattamento
Allenamento dei muscoli inspiratori in giovani
cestisti: una valutazione preliminare
RASSEGNA
Pogliacomi F., Costantino C., Pedrini M. F., Pourjafar
S., De Filippo M., Ceccarelli F.
Tranchita E., Minganti C., Musumeci L., Squeo M. R.,
Parisi A.
423
369
AREA FISIOLOGICA
Parametri di precisione e coordinazione in
schermidori d’élite polacchi della categoria
cadetti
Rokita A., Bronikowski M., Popowczyk M., Cichy I.,
Witkowski M.
383
Forma fisica e numero massimo di esecuzioni
di hikidashi uchi-komi in atleti praticanti judo
Del Vecchio F. B., Dimare M., Franchini E., Schaun G. Z.
Effetto dell’attività fisica sulle variazioni nella
composizione corporea in giovani adulti: uno
studio longitudinale di quattro anni
Kayihan G.
437
Effetti del polimorfismo del gene GSTM1 sul
danno ossidativo al DNA e sulla perossidazione
lipidica in seguito a esercizio fisico estenuante
in giovani lottatori
Mirzaei B., Rahmani-Nia F., Salehi Z., Rahimi R.,
Saravani M. F., Ahmadi R., Hoor Z. M. B.
449
397
Effetti del dialogo interiore di tipo istruttivo e
motivazionale in studenti principianti sulla performance di tiro e passaggio nella pallacanestro
Tahmasebi Boroujeni S., Zourbanos N., Shahbazi M.
Vol. 67 - N. 3
AREA MEDICA
Livelli di testosterone e cortisolo salivari per
valutare il programma di allenamento di condizionamento nel rugby a 15
Pacini S., Branca J. J. V., Gulisano M., Levi Micheli M.,
Ceroti M., Ruggiero M., Morucci G.
MEDICINA DELLO SPORT
XI
INDICE
465
Determinazione della massima ossidazione
lipidica per la prescrizione dell’esercizio fisico in soggetti sedentari e non obesi affetti da
diabete di tipo 2
Traina M., Giglio A., Lo Presti R., Cerasola D., Giglio
V., Zangla D., Russo G., Cataldo A.
495
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT
Il sollevamento pesi
Gianfelici A., Urso A., Varalda C., Pasqualoni F.,
Voglino N.
507
473
AREA ORTOPEDICA
LA MEDICINA DELLO SPORT... PER
SPORT NEI FASCICOLI
Flis-Masłowska M., Trzaska T., Wiernicka M.,
Lewandowski J.
513
485
Modelli di periodizzazione dell’allenamento
di forza. Dall’approccio “tradizionale” alla
“daily undulating periodization”
Lesioni strutturali nel rachide lombosacrale in
giocatori di hockey su prato
CASI CLINICI
Rottura inveterata del tendine peroneo lungo da overuse in schermidore di alto livello:
incongruenza tra entità del danno, quadro
diagnostico e deficit funzionale
Giannini S., Boni G.
XII
FORUM
Merni F., Bartolomei S., Ciacci S.
527
NOTIZIARIO FEDERALE
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
MEDICINA DELLO SPORT
Vol. 67
September 2014
No. 3
CONTENTS
341
411
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases: etiopathogenesis, diagnosis and principles of treatment
Inspirational muscles training in young basketball players: preliminary evaluation
REVIEW
Pogliacomi F., Costantino C., Pedrini M. F., Pourjafar
S., De Filippo M., Ceccarelli F.
Tranchita E., Minganti C., Musumeci L., Squeo M. R.,
Parisi A.
423
369
PHYSIOLOGICAL AREA
Precision and coordination parameters of
Polish elite cadet fencers
Rokita A., Bronikowski M., Popowczyk M., Cichy I.,
Witkowski M.
383
Physical fitness and maximum number of allout hikidashi uchi-komi in judo practitioners
Del Vecchio F. B., Dimare M., Franchini E., Schaun G. Z.
Effect of physical activity on body composition
changes in young adults. A four-year longitudinal study
Kayihan G.
437
Effects of GSTM1 gene polymorphism on oxidative DNA damage and lipid peroxidation following exhaustive exercise in young wrestlers
Mirzaei B., Rahmani-Nia F., Salehi Z., Rahimi R.,
Saravani M. F., Ahmadi R., Hoor Z. M. B.
449
397
The effects of instructional and motivational
self-talk on basketball passing and shooting
performance in novice students
Tahmasebi Boroujeni S., Zourbanos N., Shahbazi M.
Vol. 67 - N. 3
MEDICAL AREA
Salivary testosterone and cortisol levels to
assess conditioning training program in
rugby union players
Pacini S., Branca J. J. V., Gulisano M., Levi Micheli M.,
Ceroti M., Ruggiero M., Morucci G.
MEDICINA DELLO SPORT
XIII
CONTENTS
465
Determination of maximal fat oxidation for
prescribing exercise in sedentary non-obese
type 2 diabetes subjects
Traina M., Giglio A., Lo Presti R., Cerasola D., Giglio
V., Zangla D., Russo G., Cataldo A.
ORTHOPEDIC AREA
Structural lesions in the lumbosacral spine in
field hockey players
Flis-Masłowska M., Trzaska T., Wiernicka M.,
Lewandowski J.
Gianfelici A., Urso A., Varalda C., Pasqualoni F.,
Voglino N.
SPORT … MEDICINE FOR SPORT
IN PAST ISSUES
513
Periodization of strength training: from traditional to daily undulating periodized models
Inveterate long peroneal tendon tear caused
by overuse in a highly professional fencer:
inconsistency between the severity of damage, the diagnostic picture and the functional
deficit
XIV
Weightlifting
FORUM
485
Giannini S., Boni G.
SPORT … MEDICINE FOR SPORT
507
473
CASE REPORTS
495
Merni F., Bartolomei S., Ciacci S.
527
FEDERAL NEWSLETTER
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Rewiev
Rassegna
MED SPORT 2014;67:341-68
Anterior groin pain in athletes as
a consequence of intra-articular diseases:
etiopathogenesis, diagnosis
and principles of treatment
Dolore pelvico anteriore nell’atleta
da patologie intra-articolari: eziopatogenesi,
diagnosi e principi di trattamento
F. POGLIACOMI 1, C. COSTANTINO 2, M. F. PEDRINI 2
S. POURJAFAR 1, M. DE FILIPPO 3, F. CECCARELLI 1
2Graduate
1Orthopedic
Clinic, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital, Parma, Italy
School of Physical and Rehabilitation Medicine, Department of Biomedical, Biotechnological
and Translational Sciences, University of Parma, Parma, Italy
3Radiology Unit, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital, Parma, Italy
SUMMARY
Hip and groin pain in athlete is a common condition and is not infrequently a cause of frustration and aggravation
to both physician and patient. It may result from an acute injury, a chronic repetitive trauma and also from systemic
pathologies. The differential diagnosis of hip pain is broad and includes bone injuries, intra- and extra-articular
pathologies, neuropathies and also visceral diseases; their clinical differentiation and subsequent management is
difficult. With the current advancements in hip imaging and arthroscopy there is a significant more attention focused
on athletes affected by groin pain as consequence of intra-articular lesions. This article briefly reviews the different
common hip intra-articular conditions that causes groin pain in this specific population, focusing on their diagnosis,
imaging and treatment.
Key words: Groin - Pain - Wounds and injuries - Athletes - Joint.
RIASSUNTO
La coxalgia e il dolore inguinale sono condizioni frequenti nell’atleta e spesso sono di difficile gestione sia per il medico che per il paziente. Questa sintomatologia può essere conseguente ad un evento acuto, a traumi cronici ripetuti
e anche a patologie sistemiche. La diagnosi differenziale è ampia e comprende lesioni ossee, patologie intra- ed
extra-articolari, neuropatie e malattie viscerali e, per questo, il loro riconoscimento e successivo corretto trattamento
è spesso difficile. Attualmente, anche grazie ai progressi delle indagini strumentali e dell’artroscopia, è notevolmente
aumentata l’attenzione verso gli atleti con problematiche all’inguine da cause intra-articolari. Questo articolo analizza
le diverse patologie intra-articolari che causano dolore pelvico anteriore in questa tipologia di pazienti, con particolare
riferimento alla loro diagnosi, imaging e terapia.
Parole chiave: Inguine - Dolore - Patologie - Atleti - Articolazione.
A
crucial step has been made in understanding the role of hip joint lesions as a source
of dysfunction and disability also in athletic
population. Injuries of the hip in adolescents
and young adult athletes have recently received greater attention with advances in the
Vol. 67 - No. 3
N
el corso degli anni sono stati compiuti numerosi progressi nella individuazione delle lesioni articolari dell’anca che provocano disabilità
negli atleti e recentemente, anche grazie ai miglioramenti ottenuti nella comprensione dell’anatomia funzionale e delle indagini strumentali e nelle
MEDICINA DELLO SPORT
341
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
understanding of functional anatomy, imaging and arthroscopy of this joint and for these
reasons hip disorders are increasingly earlier
recognized.1, 2
Historically, most of these pathologies have
been unrecognized and untreated, leaving the
athlete with no other choice than to relinquish
his/her competitive career.2
A correct diagnosis and an effective management of anterior pelvic pain in athletes has
challenged for years, and is nowadays daring
many primary physicians and specialists.
Several conditions may cause groin pain and
the differential diagnosis is broad and includes
a wide range of musculoskeletal injuries as
well as visceral diseases.3-16
These pathological conditions may be classified on the basis of their onset (acute or
chronic) or of their site of origin (bone, joint,
periarticular soft tissues, nerves and viscera).4
Intra-articular causes of groin pain includes
femoro-acetabular impingement (FAI), labral
tears, loose bodies, hip instability, pathologies
characterized by synovial inflammation, osteoarthritis (OA) and lesions of the “ligamentum
teres” (Table I).
Some of these entities are typically related to
specific sport activities while others may affect
both the athlete and normal people.4 Although
intra-articular injuries represent only a part of
total hip athletic injures they account for the
largest proportion of days lost from sport.1, 4, 17
Early diagnosis and appropriate treatment
allow most athletes to return fully to their
sport (RTS) and, especially for intra-articular
causes, the improvements in arthroscopic techniques have guaranteed a faster recovery, even
if long-term implications of high level activities
must still be assessed.
In this article the authors review the more
common causes of anterior pelvic pain in athletes as consequence of intra-articular injuries,
tecniche artroscopiche di questa articolazione, tali
patologie, soprattutto negli adolescenti e nei giovani
sportivi, hanno ricevuto una maggiore attenzione e
vengono riconosciute sempre più precocemente 1, 2.
Storicamente la maggior parte di queste patologie non veniva diagnosticata e adeguatamente
curata, costringendo spesso l’atleta a dover abbandonare la carriera agonistica 2.
Una diagnosi corretta e un’efficace gestione del
dolore negli atleti è stata per anni, ed è tuttora una
sfida per molti medici anche specialisti.
Diverse sono le cause che possono determinare
un dolore pelvico anteriore e la diagnosi differenziale è ampia e comprende una vasta gamma di
lesioni sia muscolo-scheletriche sia di origine viscerale 3-16.
Tali condizioni patologiche possono essere classificate sulla base della loro insorgenza (acuta o
cronica) o del loro sito di origine (osso, articolazione, tessuti molli periarticolari, nervi e visceri) 4.
Le patologie intra-articolari includono l’impingement femoro-acetabolare (FAI), lesioni labbrali,
corpi liberi, instabilità d’anca, patologie caratterizzate da infiammazione sinoviale, osteoartrosi
(OA) e lesioni del legamento “teres” (Tabella I).
Alcune di queste, che rappresentano solo una
parte di tutte le lesioni dell’anca dell’atleta ma che
risultano comunque essere la causa principale in
termini di giornate di astensione dall’attività sportiva, sono tipicamente correlate ad uno specifico
sport, mentre altre possono interessare sia l’atleta
sia la popolazione generale 1, 4, 17.
La loro diagnosi e un trattamento adeguato e
precoce consentono, alla maggior parte degli atleti, di tornare a svolgere la loro attività sportiva
(RTS) e, soprattutto in queste patologie intra-articolari, il progressivo perfezionamento delle tecniche artroscopiche ha garantito un recupero più
veloce, anche se il mantenimento di questi risultati
a lungo termine non è ancora stato dimostrato.
In questo articolo gli autori analizzano le cause
intra-articolari più comuni che possono causare
un dolore pelvico anteriore negli atleti focalizzan-
Table I. — Common intra-articular pathologies that cause anterior pelvic/groin pain.
Tabella I. — Differenti patologie intra-articolari che causano dolore pelvico anteriore.
Intra-articular causes of anterior pelvic pain/groin pain.
Femoroacetabular impingement (FAI)
Intra-articular snapping hip syndrome
–– labral tears
–– loose bodies
–– hip instability
–– synovial inflammation (systemic process, synovial chondromatosis, pigmented villonodular synovitis)
Chondral damage and osteoarthritis
Hypertrophy and “ligamentum teres” lesions
342
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
focusing on their etiopathogenesis, evaluation
and management.
dosi sulla loro eziopatogenesi, diagnosi e gestione
clinico-terapeutica.
Femoro-acetabular impingement
Impingement femoro-acetabolare
Hip impingement syndrome, or FAI, is a mechanical hip disorder consequent to an altered
congruity between the femoral head/neck and
the acetabular rim resulting in anterior pelvic
pain and decreased range of motion (ROM).18-20
The relevance of this pathology is also reflected on potential degenerative joint damages which can result in osteoarthritis if left
untreated and, for this reason, FAI is nowadays
one of the major causes of early degenerative
changes of the acetabular cartilage and labrum.19, 21, 22
The first reported description of FAI was
done by Smith-Petersen in 1936 who associated this pathology to idiopathic development
of hip osteoarthritis.23 Subsequently, in 1975
Stulberg et al. demonstrated the association
between degenerative idiopathic coxarthrosis
and anatomical anomalies of the junction between the neck and head of the femur, being
the first to coin the term “pistol grip deformity”.24 Their observations were later confirmed
by other authors which reported that more
than 90% of cases with idiopathic coxarthrosis
had underlying altered hip morphology, seemingly consequent to subtle undetected juvenile
pathologies.4, 18, 25-28 Recently, we assisted to
an increasing awareness about this pathology,
since Ganz’s description of this disease in patients who refer anterior pelvic pain following
peri-acetabular osteotomy. In these cases, excessive “iatrogenic” retroversion of the acetabulum causes an abnormal contact between the
neck of the femur and the re-oriented acetabular labrum, which was more evident in patients
with a reduced offset between the femoral
neck and head and during hip flexion and internal rotation movements.29, 30
The etiology of this pathology has not yet
been completely defined. Some iatrogenic
causes have been reported, in particular postsurgical ones following pelvic osteotomies,
and deformities caused by proximal femoral
malunions, hereditary exostosis and coxa profunda and protrusio acetabuli.21, 31 In many
cases FAI is secondary to residual deformities
following juvenile hip diseaes such as epiphysiolisis (SCFE) and Legg-Calvè-Perthes disease
(LCPD), to congenital acetabular retroversion
L’impingement, o conflitto FAI è un disordine
meccanico dell’articolazione dell’anca conseguente a un alterato rapporto tra testa/collo del
femore e la rima acetabolare che determina dolore
pelvico anteriore e riduzione del suo range articolare 18-20.
L’importanza di tale patologia si riflette anche
sulla possibile comparsa di danni intra-articolari
progressivi che, se non trattati, possono esitare in
coxartrosi e per questo il FAI è ad oggi considerato
una delle cause più comuni di deterioramento e
danno precoce del labbro e cartilagine acetabolare nelle anche non displasiche 19, 21, 22.
Originariamente la prima descrizione di FAI
fu fatta nel 1936 da Smith-Petersen che associò
questa patologia allo sviluppo di coxartrosi idiopatica 23. Successivamente Stulberg et al. nel 1975
dimostrarono l’associazione tra coxartrosi idiopatica e anomalie anatomiche alla giunzione tra
collo e testa del femore e, per primi, coniarono il
termine “pistol grip deformity” 24. Tali osservazioni
furono successivamente confermate da altri autori che riportarono come più del 90% dei casi di
coxartrosi idiopatica avesse alla base un’alterata
morfologia dell’anca, verosimilmente conseguente
a forme subcliniche misconosciute in età infantile 4, 18, 25-28. Recentemente si è assistito a un sempre maggiore interesse verso questa patologia in
seguito alla descrizione di Ganz di pazienti che
hanno sviluppato un dolore pelvico anteriore dopo
osteotomia periacetabolare. In questi casi l’eccessiva retroversione “iatrogena” dell’acetabolo aveva
causato un anomalo contatto tra il collo femorale
e il labbro acetabolare riorientato, e ciò era più
evidente in quei pazienti con un ridotto offset tra
collo e testa e durante i movimenti di flessione e
rotazione interna dell’anca 29, 30.
L’eziologia di questa patologia non è stata ancora completamente chiarita. Esistono cause iatrogene, in particolare postchirurgiche dopo osteotomie
pelviche, forme conseguenti a fratture del femore
prossimale malconsolidate, a esostosi ereditarie
e a coxa profunda e protrusio acetabuli 21, 31. In
molti casi il FAI è secondario a deformità residue
dopo patologie dell’anca infantili quali epifisiolisi
(SCFE) e Morbo di Legg-Calvè-Perthes (LCPD), a
retroversione acetabolare congenita o a esiti di displasia dell’anca 4, 18, 21, 26-28. In realtà, nella maggior parte dei casi, tale malattia è idiopatica per
cui non è possibile riconoscere una causa o una
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
343
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
or hip dysplasia.4, 18, 21, 26-28 However, in the
majority of cases, FAI is idiopathic and thus
cannot be linked to a cause or hip disease,
and generally, it involves high-performing athletes which begin their activity during adolescence.32-35 Recent studies have shown that “primum movens” in idiopathic cases of FAI could
be a subtle bony predisposition associated to
heavy physical activity or to extreme ROM
movements.23, 24 Furthermore, it has been suggested a genetic predisposition, as described
by Pollard et al. in a study done on siblings of
64 patients with FAI, which underlined having
a relative risk of 2.4 and 2.0, respectively, of
developing the pathology.21, 36
Two types of FAI exist (Cam and Pincer)
which can be either isolated or more frequently associated to one another. In the Cam type
(Figure 1), there is a more pronounced and
salient bony ridge at the junction between the
neck and head of the hip, normally located on
the anterior-superior portion with a loss of its
patologia alla base del suo sviluppo e, generalmente, interessa pazienti che svolgono attività sportiva
ad alta intensità già durante l’adolescenza 32-35.
Studi recenti indicano che il primum movens nei
casi di FAI idiopatico potrebbero essere attività fisiche particolarmente gravose o con escursioni articolari estreme associate ad una predisposizione
morfologica ossea subclinica che insieme favorirebbero lo sviluppo della deformità. È stata inoltre
ipotizzata una predisposizione “genetica” come
descritto da Pollard e coll. che in uno studio condotto su 64 fratelli/sorelle con FAI, ha evidenziato
come il rischio relativo di svilupparlo fosse rispettivamente di 2.4 e 2.0 21, 36.
Esistono due tipi di FAI (Cam e Pincer) che possono presentarsi in modo isolato o più frequentemente associati. Nel FAI tipo Cam (Figura 1)
è presente una “salienza/protuberanza ossea” a
livello della giunzione collo-testa del femore, di
solito localizzata nella porzione antero-superiore
con perdita della sua sfericità e dell’offset che ne
determina un anomalo contatto con l’acetabolo
Figure 1.—Cam impingement. A, B) Drawings; C, D) A-P and “frog view” pelvis X-ray with femoral neck bump (arrow).
Figura 1. — Cam impingement. A, B) Disegni; C, D) radiografie del bacino in A-P e proiezione tipo “frog” con “bump”
del collo femorale (freccia).
344
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
Figure 2.—Pincer impingement. A, B) Drawings; C, D) A-P and “frog view” pelvis X-ray with acetabular rim protrusion (arrows).
Figura 2. — Pincer impingement. A, B) Disegni; C, D) radiografie del bacino in A-P e proiezione tipo “frog” con protrusione del margine acetabolare (frecce).
spherical shape and offset which lead to an
abnormal contact between the femur and the
acetabulum during flexion and intra-rotation
of the hip, thus leading to progressive degeneration of its cartilage and labrum.18, 21, 37 The
Pincer type (Figure 2) is on the other hand
seen as an excessive protrusion of the acetabular rim which loses its physiological contact
with the neck and head junction of the femur,
and can lead with time to development of cartilage and labrum damage or even small bony
detachments from its margin and it can be a
consequence of an excessive acetabular coverage (acetabular retroversion) or global coverage (coxa profunda and protrusio acetabuli).
Ultimately, the mixed type (Figure 3) includes
both alterations of the neck-head junction and
of the acetabulum.38 In all 3 types, the abnormal bony contact and resultant limited motion
can lead, especially in high performing athletes, to compensatory mechanisms or behaviours of the vertebral spine, the pubic symphysis, the sacroiliac joint and the posterior
Vol. 67 - No. 3
durante i movimenti di flessione e di intrarotazione dell’anca, con conseguenti danni del complesso labbro-condrale del cotile 18, 21, 37. Il tipo
Pincer (Figura 2) è invece caratterizzato da una
eccessiva protrusione del margine acetabolare
che entra così in contatto, in modo non fisiologico, con la giunzione collo-testa del femore, e può
condurre con il tempo all’insorgenza di lesioni
del cercine e della cartilagine fino a distacchi
o fratture del margine cotiloideo e può essere la
conseguenza di una eccessiva copertura acetabolare (retroversione acetabolare) o globale (coxa
profunda e protrusio acetabuli). Il tipo misto infine (Figura 3) comprende sia alterazioni della
giunzione collo–testa sia dell’acetabolo 38. In tutti
e tre i tipi l’anormale contatto osseo e la risultante
riduzione del movimento possono determinare,
soprattutto in atleti di alto livello, meccanismi/
atteggiamenti di compenso della colonna vertebrale, della sinfisi pubica, dell’articolazione sacroiliaca e della parte posteriore dell’acetabolo,
che a lungo andare possono provocare lesioni secondarie della parete posteriore del canale ingui-
MEDICINA DELLO SPORT
345
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
Figure 3. — Mixed impingement. A, B) Drawings; C, D) A-P and “frog view” pelvis X-ray with acetabular rim protrusion and femoral neck “bump” (arrows).
Figura 3. — Impingement misto. A, B) Disegni; C, D) radiografie del bacino in A-P e proiezione tipo “frog” con protrusione del margine acetabolare e “bump” del collo femorale (frecce).
portion of the acetabulum, which can lead to
secondary lesions of the posterior wall of the
inguinal canal, thus causing chronic anterior
pelvic pain.39
FAI can occur in any person of the general population, although FAI is becoming ever
more evident in athletes of any age.20
It has been shown that the Cam type is more
often seen in young males, whereas the Pincer
type is more frequent in middle-aged women.30, 40-42 All sports, above all if begun in early
childhood, can be associated to the development of FAI with a clear prevalence in some
sports rather than others and also according to
the country of origin. In Central and Southern
Europe it is most often seen in soccer, rugby
and basketball. In Northern Europe it is instead
mainly observed in ice hockey players, and in
North America it is also seen in hockey players but also in football, basketball and baseball
players.39, 43, 44 An American study published
in 2014 showed that high level athletes have
more bilateral involvement than amateur players, and sports that require sudden and unpredictable direction changes develop this pathology earlier.45-47 Other studies conducted on
346
nale che inevitabilmente esitano in dolore pelvico
anteriore cronico 39.
Un FAI può interessare ogni individuo nella popolazione generale, anche se sta diventando sempre più evidente come il FAI sia più frequente negli
atleti di ogni livello ed età 20.
È stato dimostrato che il tipo Cam è più spesso
osservato nei giovani maschi, mentre il Pincer si
riscontrerebbe con maggior frequenza nelle donne di mezza età 30, 40-42. Tutti gli sport, soprattutto
se iniziati in età precoce, possono essere associati allo sviluppo di FAI con una netta prevalenza
di uno sport rispetto ad un altro a seconda delle
nazioni in cui ci si trova. In Europa centrale e
meridionale è più comunemente osservato in giocatori di calcio, rugby e basket. Nel Nord Europa
invece vi è un maggior coinvolgimento in giocatori di hockey su ghiaccio, mentre nel continente
americano i più interessati sono i giocatori di football americano, basket, baseball e ancora hockey
su ghiaccio 39, 43, 44. Da uno studio americano del
2014 è emerso come gli atleti di alto livello, rispetto a quelli amatoriali, abbiano un interessamento più frequentemente bilaterale e che quelli che
svolgono sport caratterizzati da improvvisi cambi
di direzione sviluppano questa patologia più pre-
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
high level athletes have shown that the Cam
type is more frequent in the athlete population
than the Pincer type.46, 48
Groin pain derived from FAI arises slowly
and intermittently and progressively increases
in intensity and length.21 Pain location is referred by the patient to be in the affected hip,
using a “C sign”, moving the hand from front
to rear of the hip.30 Pain can worsen during
activity that requires hip flexion and can lead
to reduced motion.30, 40 Patient history can
hold past occasions of joint blocking, usually
because of labrum and flap cartilage lesions,
often associated to FAI.20 Pain and stiffness in
flexion, abduction/adduction and hip rotation
is evident on physical examination. The FADDIR and FABER tests are particularly useful
in the diagnosis. The FADDIR test consists in
flexion, adduction and internal rotation of the
hip, whereas the FABER test (or Patrick test)
are done in flexion, abduction and external
rotation.30, 49 The latter was described to assess both the hip and sacroiliac joints. While
supine, the affected leg is crossed over the
straight controlateral leg in a figure of 4. In this
position, a pressure is applied over the affected
knee which can evoke pain either posteriorly,
indicating a sacroiliac involvement, anteriorly,
indicating a FAI or psoas tendinitis, or laterally
in the presence of a lateral acetabular labrum
impingement. A positive sign is also determined by the distance between the knee and
examination bed and usually there is greater
distance on the affected side in comparison to
the healthy one.30, 50
Diagnosis of FAI is confirmed by conventional radiographs and magnetic resonance imaging (MRI).21, 51 The radiographs include anterior-posterior (AP) and oblique (“frog views”)
projections. AP views will show both acetabular and proximal femur epiphysis alterations.30
In this view, there are 3 acetabular signs of the
Pincer impingement: the posterior wall sign,
the “cross-over” sign and the ischial spine sign.
The posterior wall sign consists in radiographic
evidence of a medially displaced margin of the
posterior wall of the acetabulum in relation to
the center of the femoral head. The cross-over
sign (Figure 4A) can be seen in the AP view
when the acetabulum is inverted; in fact, the
lines that represent the anterior and posterior
margins of its wall normally meet at the edges
of the acetabulum, while in this case they cross
each other half way. The ischial spine sign is
seen when the acetabulum is abnoramlly ret-
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
cocemente 45-47. Altri studi sempre condotti su atleti
di alto livello, hanno mostrato come nella popolazione sportiva il FAI tipo Cam è più frequente
rispetto al Pincer 46, 48.
La sintomatologia dolorosa inguinale del FAI è
di solito ad esordio lento e intermittente e aumenta progressivamente in intensità e durata 21. La
sede del dolore viene riferita dal paziente nell’anca affetta, utilizzando il “segno della C”, delimitandola con la mano dall’avanti all’indietro 30.
Il dolore inoltre può esacerbarsi nelle attività che
comportano una flessione dell’anca e con il tempo i pazienti possono manifestare impotenza funzionale 30, 40. L’anamnesi può essere positiva per
pregresso blocco articolare, solitamente dovuto
a lesioni del labbro o a un flap condrale, spesso
concomitanti al FAI 20. L’esame obiettivo evidenzia dolore e rigidità nei movimenti di flessione,
abduzione/adduzione e rotazione dell’anca.
Particolarmente significativi sono i test FADDIR e
FABER. Nel FADDIR test si eseguono movimenti in
flessione, adduzione e rotazione interna dell’anca, mentre nel FABER test (o Test di Patrick) si
eseguono in flessione, abduzione ed extrarotazione 30, 49. Quest’ultimo è stato descritto per valutare
sia l’anca che l’articolazione sacroiliaca. Mentre
il paziente è supino, si posiziona la gamba del lato
affetto in posizione di “figura 4” sopra il ginocchio dell’arto controlaterale. A questo punto una
pressione sul ginocchio affetto potrà determinare
la comparsa di dolore che, se localizzato in sede
posteriore, sarà evocativo di una patologia sacroiliaca, se in sede anteriore di FAI o tendinite dello
psoas, e se laterale di impingement della parte laterale del labbro acetabolare. Indicativa di patologia è anche la misura della distanza del ginocchio
dal tavolo sul quale si sta eseguendo l’esame. Solitamente la distanza del lato affetto sarà maggiore
rispetto al lato sano 30, 50.
Gli esami strumentali utili per confermare la
diagnosi sono la radiografia convenzionale e la
risonanza magnetica (RMN) 21, 51. Lo studio radiografico deve includere proiezioni antero-posteriori (AP) e oblique (“frog views”) dell’anca.
Le proiezioni AP possono evidenziare sia alterazioni dell’acetabolo che dell’epifisi prossimale del
femore 30. In particolare in questa proiezione, 3
sono i segni acetabolari tipici del Pincer impingement: il segno della parete posteriore, il segno
del “cross-over” e il segno della spina ischiatica.
Il segno della parete posteriore consiste nel riscontro radiografico di una localizzazione del margine della parete posteriore dell’acetabolo medialmente rispetto al centro della testa del femore. Il
segno del cross-over (Figura 4A) si ritrova nella
proiezione AP quando l’acetabolo è retroverso;
MEDICINA DELLO SPORT
347
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
Figure 4. — A) Cross-over sign (black arrow); B) Cam impingement with alpha angle wider than normal (white
arrow).
Figura 4. — A) Segno del “cross-over” (freccia nera); B) angolo alfa maggiore del normale in un Cam impingement
(freccia bianca).
roverted and it is usually undetected on radiographs.21, 52 Finally, in AP views damage can be
observable as a flattening of the head or as an
osseous bump over the neck, which is indicative of a type Cam FAI.
In “frog views” (oblique views), the alpha
angle (Figure 4B) can be measured, which is a
parameter that quantifies the level of deformity of the head of the femur. The alpha angle
is the angle between the axis of the femoral
neck and the line that unites the centre of
the femoral head with the point where the
head loses its normal spherical shape. Normally this angle is at most 68° in men and
50° in women, with mean values of 56° and
49° respectively, with higher values in Cam
impingement.42, 53, 54 MRI is on the other hand
useful to assess cartilage damage and the
acetabular labrum and is fundamental to diagnose the presence of loose bodies; at present,
MRI with contrast medium is the method of
choice in order to diagnose these labrum and
cartilage pathologies which can be associated
to FAI.30, 55 Despite the increased sensibility
to diagnose acetabular lesions, the ability to
recognize joint damage associated to FAI re-
348
infatti normalmente le linee che rappresentano i
margini anteriore e posteriore della parete si incontrano alle estremità dell’acetabolo, mentre in
questo caso le linee si intersecano a metà strada.
Il segno della spina ischiatica consiste nella sua
visualizzazione in caso di retroversione acetabolare, normalmente non visibile nelle radiografie
normali 21, 52. Infine in AP si possono osservare alterazioni indicative anche di FAI tipo Cam come
un appiattimento della testa o un “bump” osseo
sul collo. Nelle proiezioni tipo “frog” (proiezioni
oblique), viene invece misurato l’angolo alfa (Figura 4B), parametro che quantifica il grado della
deformità della testa del femore. L’angolo alfa è
l’angolo compreso tra l’asse del collo femorale e la
linea che congiunge il centro della testa femorale
con il punto dove la testa perde la sua normale
sfericità. Normalmente questo angolo ha un valore massimo di 68o nei maschi e di 50o nelle donne,
con valori medi rispettivamente di 56o e 49o, ed
ha valori maggiori nel Cam impingement 42, 53, 54.
La RMN è invece utile per valutare lo stato della
cartilagine e del labbro acetabolare nonché assume importanza per diagnosticare al meglio la
presenza di corpi mobili; attualmente la RMN con
mezzo di contrasto è la tecnica di scelta per diagnosticare queste patologie labbrali e condrali che
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
mains difficult. For this reason if it is possible
to detect a labrum lesion, one must deduct
that there will also be an associated joint involvement in that area.2 Often there is no relationship between clinical symptoms and imaging and it has been shown that more than
90% of soccer and hockey players have positive signs of FAI on MRI but without specific
symptoms.46, 47, 56, 57
Treatment choice can be conservative or
surgical, and their success greatly depends on
a precise and early diagnosis. A more or less
aggressive treatment depends essentially on
two factors:
—— some athletes which present morphological deformities typical of FAI (“impingement
morphology”) will not necessarily develop a
joint pathology (“impingement pathology”);
—— the type and progression of pain must
be considered as a “red flag” for degenerative
joint damage.
For these reasons it is reasonable to treat
those patients with “stable” pain with a conservative approach, knowing that its success
may be brief and the morphological deformity at the basis of FAI remains unaltered. The
aim of the therapy is to identify and change
the “activities/exercises” that trigger or worsen
pain. Specifically “squat” exercises should be
avoided or at least limited to no more than
45° of hip flexion. Furthermore, “core stability”
exercises and hip mobilization should be considered on a long term basis.21, 58 The results
of this approach is uncertain and there are no
studies that truly validate this type of approach
on a long term basis. Management of patients
with FAI, especially since they are high level
athletes, is difficult because close follow-ups
are needed to assess the continuing joint impingement which can lead to a progressive
damage of the labrum complex and to secondary coxarthrosis.59
The goals of surgery is to correct the altered
morphology at the base of the conflict (femoral neck and acetabular osteoplasty associated
more or less to labrum repair) and to promote
healing of the damage process (i.e. microfractures in cartilage lesions) which will increase
ROM, reduce pain and prevent the development or progression of secondary coxarthrosis.
Different surgical approaches exist:
—— “open” surgery which necessitates to dislocate the head of the femur sometimes associated to corrective osteotomy of the femur or
pelvis;
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
possono associarsi al FAI 30, 55. Nonostante l’incremento della sensibilità nel diagnosticare le lesioni
dell’acetabolo, spesso la capacità di riconoscere
danni articolari in associazione a FAI rimane
ancora limitata. Per questo se è possibile individuare un danno labbrale, si deve assumere che in
quella zona ci sia probabilmente anche un danno
articolare associato 2. Inoltre molto spesso non vi è
corrispondenza fra sintomatologia clinica e imaging. È stato infatti riportato in letteratura come
in più del 90% di calciatori e atleti elitari di hockey su ghiaccio si possano osservare segni radiografici e alla RMN di FAI a cui non corrisponde
una sintomatologia specifica.46, 47, 56, 57
La terapia comprende sia trattamenti conservativi sia chirurgici, ed il loro successo non può
prescindere da una precisa e precoce diagnosi. La
scelta di un trattamento più o meno aggressivo dipende essenzialmente da due considerazioni:
—  alcuni atleti che presentano alterazioni
morfo-strutturali tipiche del FAI (“impingement
morphology”) non necessariamente svilupperanno
un danno articolare (“impingement pathology”);
—  la progressione e le caratteristiche del dolore
sono da considerarsi un campanello d’allarme di
comparsa ed evoluzione di danno articolare.
Sulla base di ciò appare ragionevole intraprendere un trattamento conservativo in quei pazienti
con sintomatologia dolorosa “stabile” nella consapevolezza che il suo successo può essere temporaneo e che il difetto morfologico che è alla base
del FAI non viene corretto. L’obiettivo deve essere
quello di identificare e modificare quelle “attività/
movimenti” che scatenano o peggiorano la sintomatologia dolorosa. In particolare gli esercizi
di “squat” dovrebbero essere proscritti o almeno
modificati, limitando la flessione dell’anca a 45°.
Inoltre sono consigliati esercizi a lungo termine
di mobilizzazione articolare dell’anca e posturali
tipo “core stability”.21, 58 In letteratura non ci sono
studi che chiariscano l’effettiva validità di questo
trattamento a lungo termine. La gestione dei pazienti affetti da FAI, che spesso sono atleti di alto livello, è difficile anche perché andrebbero sottoposti
ad uno stretto follow-up poiché il continuo conflitto può condurre ad un progressivo deterioramento
del complesso labbro-condrale con conseguente
sviluppo di coxartrosi secondaria.59
Il trattamento chirurgico ha l’obiettivo di correggere l’alterata morfologia che è alla base del
conflitto (plastica del collo femorale, plastica
dell’acetabolo più o meno associata a riparazione
del labbro) e di favorire la guarigione del danno
che si è instaurato (per esempio microfratture nei
danni condrali) ciò incrementando il range di
movimento, riducendo la sintomatologia doloro-
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349
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
—— “mini-open” surgery associated with an
arthroscopic assistance which does not require
a trochanteric osteotomy or head dislocation;
—— arthroscopic techniques.
No consensus has been reached on the best
approach to use, although surgeon experience
and preference plays an important role in the
choice of the technique. In any case, it is safe
to state that in more severe FAI, such as consequence of SCFE or LCPD, the open approach is
preferable, which allows better surgical management in particular when osteotomy and
acetabuloplasty is foreseen.
The “open” technique was described by
Ganz and consists in a safe approach which
is preceded by an osteotomy of the greater
trochanter that preserves the vascularization
of the femoral head without risking postoperative osteonecrosis.60 This technique can be
used successfully not only in adults but also in
children or teenagers, and allows a precise and
complete assessment under direct visualization
of the proximal femur and acetabulum despite
risks of complications such as neuropraxia of
the sciatic nerve, non-union of the greater trochanter and periarticular heterotopic ossifications.60-62
The “mini-open” approach was developed in
an attempt to avoid complications arising from
trochanter osteotomy and femoral dislocation,
and consists of an initial arthroscopic assessment of the damage followed by the surgical
correction through a anterior mini-approach of
8-10 cm.
Finally, arthroscopic techniques, especially
if done by expert surgeons, allow to classify
the injury (distinction between FAI “morphology” and “pathology”) and eventually to correct the deformity (Figure 5).52
Some potential advantages of arthroscopic
surgery over the traditional “open” approach
are reduced morbidity, reduced delay of recovery, faster return to play and reduced postoperative bleeding, although, especially during
the learning curve, complications are frequent,
such as neuropraxia, in particular of the lateral
femuro-cutaneous nerve, femoral neck fracture, iatrogenic cartilage damage, post-operative avascular necrosis, myositis ossificans and
heterotopic ossifications.20, 63, 64
Post-operative rehabilitation timing and protocol depend on the type of pathology, severity of the lesion and surgical technique. For
simple and isolated neck and femoral head
corrections, in the immediate post-operative
350
sa ed evitando l’insorgenza o la progressione della coxartrosi secondaria. Gli interventi chirurgici
possono essere effettuati con tecniche differenti:
—  chirurgia “open” a cielo aperto che prevede
la lussazione della testa del femore associata eventualmente ad una osteotomia correttiva del femore
o della pelvi;
—  tecniche “mini-open” sotto controllo artroscopico in cui non è necessaria un’osteotomia trocanterica e una lussazione della testa;
—  tecniche di chirurgia artroscopia.
Non è stato raggiunto un consesus su quale sia
la tecnica migliore da utilizzare, anche se indubbiamente ricoprono un ruolo importante in tale
scelta le preferenze del chirurgo e la sua esperienza. In ogni caso si può affermare come nelle forme di FAI più severe, come quelle conseguenti a
SCFE o LCPD, sia preferibile la tecnica open, che
permette una miglior gestione dell’intervento e in
particolare delle procedure osteotomiche di acetabuloplastica eventualmente necessarie.
La tecnica “a cielo aperto” è stata ideata da
Ganz e prevede una via di accesso “sicura” previa osteotomia del grande trocantere che mantenga inalterata la vascolarizzazione della testa del
femore senza rischiare osteonecrosi postoperatorie 60. Tale tecnica, che è applicabile con successo
non solo negli adulti ma anche in pazienti pediatrici e adolescenti, permette una precisa valutazione del range di movimento e una valutazione a
360o del femore prossimale e dell’acetabolo sotto
visione diretta anche se non è esente da complicanze quali neuroaprassia del nervo sciatico,
pseudoartrosi del grande trocantere e ossificazioni
eterotopiche periarticolari 60-62.
La tecnica mini-open, che è stata sviluppata
nel tentativo di evitare le problematiche derivate
dall’osteotomia trocanterica e dalla lussazione
della testa, prevede un iniziale “bilancio lesionale” artroscopico a cui segue la parte “correttiva”
dell’intervento attraverso un mini-accesso anteriore di 8-10 cm.
Le tecniche artroscopiche infine, soprattutto
se eseguite da chirurghi esperti, permettono con
“una minor aggressività chirurgica” di stadiare
la patologia (distinzione tra FAI “morphology” e
FAI “pathology”) ed eventualmente di effettuarne
il trattamento (Figura 5).
I potenziali vantaggi della chirurgia artroscopica rispetto alla tradizionale a cielo aperto comprendono una minore morbidità, un minor tempo
di recupero, un precoce ritorno all’attività sportiva
e minor sanguinamento perioperatorio, anche se,
soprattutto durante la curva di apprendimento,
non sono rare le complicanze quali neuroaprassia, in particolare nel nervo femoro-cutaneo late-
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Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
Figure 5. — Cam impingement in a soccer player of 35 years of age. A-C) A-P and “frog view” pelvis X-ray and MRA
with femoral neck “bump” (arrows); D, E) arthroscopic views before and after femoral neck osteoplasty; F, G) A-P and
“frog view” pelvis X-ray 2 years after arthroscopy with normal femoral neck (arrow).
Figura 5. — Cam impingement in un calciatore di 35 anni. A-C) Radiografie del bacino in A-P e proiezione tipo “frog”
e artro-RMN con “bump” del collo femorale (frecce); D, E) immagini artroscopiche prima e dopo il rimodellamento
del collo femorale; F, G) radiografie del bacino in A-P e proiezione tipo “frog” 2 anni dopo l’artroscopia con normale
morfologia del collo femorale (freccia).
period, protected weight bearing is allowed for
athletes as long as it is painless, avoiding excessive ROM, in order to minimize risks of developing neck fractures of the femur which, although rare, represents a serious complication.
In the case of acetabular labrum repair only
light and protected weight bearing with crutches is allowed during the first 4-6 weeks of healing and extreme hip flexion and external rotation are to be avoided. Once full movement is
regained light physical activities are allowed.
Bone remodelling is completed after approximately 3 months during which high energy impact and twisting motion are to be avoided. In
case of micro-fractures weight bearing is further delayed and slowly introduced in order
to favor a progressive fibrocartilage growth.
High-level athletes are usually able to return
to their sport 4-6 months after surgery. There
are presently few reports in this regard but it
seems that mean time to return to play lies between 3.8 and 9.4 months, with a faster return
in professional athletes than amateur ones.65, 66
This observed discrepancy is multi-factorial al-
Vol. 67 - No. 3
rale, fratture del collo femorale e lesioni condrali
iatrogene, necrosi avascolare, miosite ossificante e
ossificazioni eterotopiche 20, 63, 64.
La riabilitazione post-chirurgica dipende dal
tipo di patologia e dall’entità del danno sottostante
e dalla tecnica chirurgica utilizzata. Per le semplici e isolate plastiche del collo e della testa femorale
agli atleti è concesso un carico protetto e parziale,
con un range di movimento che eviti le angolazioni eccessive almeno nel primo periodo, che mettono il paziente a rischio di sviluppare fratture del
collo femorale che seppur rare rappresentano una
complicanza molto grave. Nel caso di una riparazione del labbro acetabolare invece il carico andrebbe concesso in modo sfiorante e protetto con
bastoni durante la fase di guarigione (prime 4-6
settimane) e andrebbero evitati i movimenti estremi di flessione e rotazione esterna. Una volta che
si ha acquisito un controllo motorio totale, sono
permesse attività fisiche leggere. Il rimodellamento osseo completo può impiegare circa 3 mesi, durante i quali vanno evitati impatti ad alta energia
e movimenti torsionali. In caso di microfratture,
il tutto va ulteriormente prolungato e rallenta-
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351
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
though in professionals individual motivation
seems to play an important role in the speed
of return to sport.
Snapping hip syndrome (“Coxa saltans”)
Snapping hip syndrome or “coxa saltans” is
a condition characterized by a painful or painless, palpable and often audible snap of the
hip with motion, usually a flexion and extension, during exercises or daily activities.67, 68
This syndrome is well recognized but poorly
understood. Three causes of “coxa saltans”
have been described: external, internal and intra-articular. The external type is characterized
by a snapping sensation in the region of the
greater trochanter caused by either the gluteus
maximus tendon or iliotibial band sliding over
the greater trochanter. This may be associated
with trochanteric bursitis or with increased varus of the hip. The internal one involves the
iliopsoas tendon as it snaps over the structures
located behind it (iliopectineal eminence,
hip capsule or lesser trochanter). The intraarticular type finally may be due to a variety
of causes such as labral tears, loose bodies,
hip instability or pathologies characterized by
synovitis.68, 69 Sport participation may be associated to “coxa saltans” as consequence of
intra-articular pathologies. No precise data are
available on the prevalence or incidence of this
type of hip syndrome in athletes which occurs
more often in individuals aged 15-40 years and
affects female slightly more often than males.70
Painless occasional snapping phenomena can
occur in asymptomatic patients; these could be
considered physiologic events and should not
be a cause for concern.71, 72
These patients with the intra-articular type
of snapping hip usually report painful clicking rather than audible snaps. If the history
includes trauma followed by these symptoms,
a labral tear is often suspected. An MRI arthrogram is helpful if the diagnosis is in doubt or
to differentiate between loose bodies and a labral tear (Figure 6), even if most of the intraarticular snapping have different and distinctive presentation and should not be confused
with snapping of external or internal type.73
For example intermittent snapping is typically
caused by a loose body as it can lodge in the
foveal area of the acetabulum or in a redundant synovial fold.
Labral tear is defined as a rupture of the
352
to in modo da favorire una progressiva comparsa della fibrocartilagine di guarigione. Gli atleti
solitamente sono in grado di tornare a praticare
sport ad alto livello dopo 4-6 mesi dall’intervento
chirurgico. Attualmente non ci sono molti studi a
riguardo, ma sembrerebbe che il tempo medio per
ritornare ai livelli di attività sportiva completa sia
variabile dai 3.8 ai 9.4 mesi, con una ripresa più
precoce negli atleti professionisti rispetto a quelli
amatoriali 65, 66. Questa discrepanza osservata è
la conseguenza di più variabili anche se nei professionisti la motivazione individuale sembrerebbe
giocare un ruolo determinante nel più rapido ritorno all’attività sportiva.
Anca a scatto (“Coxa Saltans”)
L’anca a scatto o “coxa saltans” è una condizione più o meno dolorosa, caratterizzata da uno
“scatto” dell’anca palpabile e molto spesso anche
udibile che si evidenzia nei movimenti di flessoestensione di questa articolazione sia durante
l’attività fisica sia nei comuni atti della vita quotidiana 67, 68. Questa patologia che è ben conosciuta ma poco compresa può essere suddivisa in tre
forme: esterna, interna ed intra-articolare. Quella
esterna è caratterizzata da uno scatto dell’anca
apprezzabile nella regione trocanterica ed è causata dal conflitto del tendine del grande gluteo o
della bendeletta ileo-tibiale con il gran trocantere
e per questo spesso si associa a una borsite e trova
come fattore predisponente un aumentato varismo
dell’anca. Nella forma interna invece lo scatto è
conseguente ad un anomalo scorrimento del tendine dell’ileo-psoas sull’eminenza ileo-pettinea, la
capsula articolare dell’anca o il piccolo trocantere. La forma intra-articolare infine può avere
differenti cause scatenanti quali rotture labbrali,
corpi mobili, instabilità articolare o malattie che
determinano processi infiammatori della sinovia
articolare 68, 69. L’insorgenza dell’anca a scatto
intra-articolare può associarsi alla pratica sportiva nonostante non siano riportati in letteratura
dati specifici sulla prevalenza e sull’incidenza di
questa patologia negli atleti che di solito la manifestano in età compresa tra i 15 e i 40 anni, con una
lieve prevalenza nel sesso femminile e non di rado
sono completamente asintomatici 70-72.
Nelle forme sintomatiche intra-articolari invece, i pazienti di solito riferiscono un “click” doloroso in regione pelvica anziché uno “scatto” udibile. Nonostante l’eterogeneità nella presentazione
clinica tale forma non deve essere confusa con
l’anca a scatto di tipo “esterno” o “interno” 73. Se
l’anamnesi è positiva per un pregresso trauma è
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Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
Figure 6.—T1w left hip MRA; coronal views. A) Labral tear (arrow); B) osteochondral loose bodies (arrow).
Figura 6. — T1w artro-RMN anca sinistra; proiezioni coronali. A) Lesione labbrale (freccia); B) corpi mobili intraarticolari (freccia).
acetabular labrum or a detachment from its
bony insertion. This lesion, which was first
described by Paterson in 1957 after traumatic
posterior hip dislocation, is recognized as an
important cause of hip pain in young athletic
individuals.74 The frequency of labral tears in
general population and in athletes is increasing
as awareness and knowledge of these injuries
expands.74 Labral tears have been described in
sports that require repetitive motion of the hip
or place this joint at risk for traumatic injury
as well described in a case series by Philippon et al. who observed the majority of these
lesions in partecipants in hockey, golf, soccer,
football, baseball and dance.74 The etiology of
these tears are different. In athletic population
they can occur from an isolated trauma ranging from a low energy injury without fracture
and/or dislocation to a higher energy traumatic
event which can be characterized by a simple dislocation or a more complex injury, involving gross displacement and fracture of the
acetabulum, pelvic ring or femoral head/neck.
Sometimes acetabular labral tearing derived
from repetitive traumas during sport-specific
activity, as reported by Bharam who associ-
Vol. 67 - No. 3
corretto sospettare la presenza di un danno labbrale mentre lo scatto di tipo intermittente è tipico dei corpi mobili in quanto tali neoformazioni
possono indovarsi nella fovea dell’acetabolo o in
una tasca sinoviale ridondante. Nei casi di diagnosi incerta esami più specifici quali la RMN e
l’artro-RMN possono essere utili sia per identificare
la causa dello scatto sia per fare diagnosi differenziale con altre forme di “coxa saltans” (Figura 6).
La lesione labbrale è definita come una rottura
del labbro dell’acetabolo o un distacco dalla sua
inserzione. Questa patologia, che fu descritta per
la prima volta da Paterson nel 1957 dopo una
lussazione posteriore d’anca, è riconosciuta tra
le cause più comuni di dolore pelvico da causa
intra-articolare nei giovani atleti 74. La frequenza dei danni labbrali nella popolazione generale
e negli atleti è in aumento 74. Rotture labbrali sono
state associate a sport caratterizzati da movimenti ripetuti dell’anca o che per loro caratteristiche
sottopongono questa articolazione ad alti impatti e ad un maggior rischio di lesioni traumatiche
come descritto in una serie di casi da Philippon
et al. che le osservarono nell’hockey, golf, calcio,
football, baseball e ballo 74. L’eziologia di queste lesioni è varia. Negli atleti possono avvenire dopo un
trauma isolato, sia a bassa energia senza frattura
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353
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
ated anterior labral tears with repetitive golf
swing.75 Finally, degenerative lesions in athletes have been described as consequence of
overuse injuries and may be associated with
degenerative changes of the hip joint.
In post-traumatic cases the lesion is the consequence of the abnormal loading on the joint.
On the other hand, in repetitive and degenerative cases, labrum pathologies derive from
chronic irritation of these structures and adjacent cartilage. Sport activity, mainly characterized by continuous movement in hyperflexion
and internal rotation of the hip, can enhance
this irritation and facilitate tearing of the labrum and thinning of the cartilage, especially
if it is present an underlying anatomical abnormality of this joint (developmental dysplasia,
SCFE and LCPD).
Labral tears in athletes occur mainly anterosuperiorly and are isolated, even if they can
also occur in conjunction with posterior tears.
These lesions are typically divided on the base
of their location and morphology in radial flaps
and fibrillated and longitudinal peripheral and
unstable tears. There is also a useful classification based on histology which divides labral
ruptures in type 1 (detachment with separation
from the cartilage junction) and type 2 (intratissutal with different depths). Isolated labral
tears are uncommon and they are often associated with other intra-articular injuries. The
most common associated findings are chondral
injuries near to the labral pathology (chondral
changes include chondromalacia, thinning of
the cartilage, delamination of the cartilage,
chondral flap and full-thickness chondral injury with exposed bone).75 Ligamentum teres
rupture has been described as well as synovitis
and loose bodies in post-traumatic cases. The
presence of multiple loose bodies, however,
should be considered for synovial chondromatosis.75, 76
A detailed history of the symptoms and the
level of athletic participation before and after
injury should be elicited from the athlete. Patients generally have a gradual onset of symptoms. Most patients describe a combination of
dull and sharp groin pain, occasionally with
associated buttock pain that worsen with activity, walking, and prolonged sitting. About
half of patients describe associated catching
or painful clicking (mechanical symptoms).3, 77
Physical findings of a labral tear may include
an abnormal gait with shortened stance phase;
reproducible groin pain elicited with forced
354
o lussazione, sia ad alto impatto che può essere
associato ad una semplice lussazione o ad una lesione più complessa come una frattura/lussazione
dell’anca e fratture dell’acetabolo, dell’anello pelvico e della testa/collo del femore. Spesso queste lesioni del labbro acetabolare conseguono a traumi
ripetuti durante l’esecuzione di esercizi sport-specifici, come riportato da Bharam che ha studiato
l’associazione tra le rotture labbrali anteriori e lo
swing nel golf mentre lesioni di tipo degenerativo
sono state descritte negli atleti come conseguenza
di sovraccarichi cronici aspecifici e possono essere
associate a modificazioni degenerative dell’articolazione 75.
Nei casi post-traumatici la lesione è la diretta
conseguenza di un anomalo stress sull’articolazione e in quelli degenerativi, la patologia labbrale deriva da sollecitazioni croniche su queste
strutture e sulla cartilagine adiacente. In particolare un’attività sportiva caratterizzata da un continuo movimento in iperflessione e rotazione interna dell’anca può facilitare tali dinamiche con
conseguente rottura del labbro e assottigliamento
della cartilagine, specialmente se è concomitante
un’anomalia anatomica dell’articolazione (displasia, SCFE e LCPD).
Il danno labbrale nell’atleta è principalmente
isolato e localizzato in sede antero-superiore, e più
di rado può essere anche associato a rotture posteriori. Queste lesioni sono tipicamente suddivise
in base alla loro localizzazione e morfologia in
“flaps” radiali-fibrillari e periferiche-longitudinali
e instabili. Esiste anche una classificazione istologica che le divide in tipo 1 (distacco con separazione dalla cartilagine articolare) e tipo 2 (rottura intratissutale a diversa profondità). Le lesioni
isolate sono infrequenti e sono spesso associate ad
altre lesioni cartilaginee intra-articolari a gravità
crescente quali condromalacia, assottigliamento e
delaminazione della cartilagine, “flap” condrali e
lesione condrale a tutto spessore con osso esposto 75.
Qualora siano presenti multipli corpi liberi si deve
sospettare una condromatosi sinoviale 75, 76.
Per arrivare ad una diagnosi è fondamentale
sottoporre l’atleta ad una dettagliata anamnesi
incentrata sui sintomi e il tipo di attività sportiva
praticata prima e dopo il trauma. Solitamente la
sintomatologia esordisce gradualmente e la maggior parte dei pazienti descrive un dolore sordo e
tagliente all’inguine, che raramente si irradia al
gluteo. Questo dolore peggiora con l’attività fisica, con il cammino e con il mantenimento della
posizione seduta per un lungo periodo e migliora
dopo iniezione intra-articolare di anestetico. Circa la metà dei pazienti riferisce anche fenomeni
di blocco articolare più o meno associato a uno
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Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
flexion/adduction and internal rotation (impingement test) or flexion/abduction and external rotation test, and limitations of terminal
motion of the hip. Patients often have relief
with an intra-articular injection of anaesthetic. Radiographs may show mild degenerative
changes or an associated condition like mild
dysplasia, FAI, acetabular anteversion or retroversion and may rule out stress fractures
and avulsion fractures.78 The most reliable
study for diagnosis of labral tears appears to
be magnetic resonance arthrography (MRA),
which has shown upwards of 90% sensitivity and 100% specificity in diagnosing labral
tears.3 For patients who cannot undergo MRA,
contrast-enhanced computed tomography
(arthro-CT) has shown similar sensitivity and
specificity. Athletes who have symptomatic labral tears should consider a course of activity modification, anti-inflammatory medication
and possible physical therapy. Hip arthroscopy
is indicated for patients with suspected labral
tears based on clinical exam, MRA (Figure 6A)
or arthro-CT and persistent hip pain for more
than 4 months. Good short-terms results have
been described for both arthroscopic labral debridement and labral repair.77, 79 Patients with
structural abnormalities should undergo an appropriate corrective procedure.
Return to competition after hip arthroscopy
in a motivated athlete can be complete but different in time on the basis of the type of sport
and lesion. Earlier return to sport (six weeks)
was observed in low impact sports such as golf
while higher impact sports necessitate at least
of twelve weeks of rehabilitation. Return to
sport is prolonged if an associated bony deformity correction is needed.
Another possible cause of snapping hip syndrome is the presence of intra-articular loose
bodies, which can be divided on the basis of
their composition in ossified or non-ossified,
osteochondral, chondral or fibrous, and can
cause a progressive damage of hyaline cartilage with resultant degenerative arthritis. They
are seldom isolated and usually associated
with other pathologies (for example synovial
chondromatosis, pigmented villonodular synovitis, osteochondritis dissecans and avascular necrosis) or consequent to traumatic hip
dislocation or to lower energy traumas. Patients describe mechanical symptoms including catching, locking, clicking or giving way.
They may have well localized anterior groin
pain or vague pain.3 The most common find-
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
scatto doloroso (sintomi meccanici) 3, 77. All’esame
obbiettivo si può osservare un’anomalia nel passo
con una fase di appoggio ridotta e il dolore, spesso
associato a rigidità nei gradi estremi di movimento, può essere evocato in flessione/adduzione forzata e rotazione interna (test dell’impingement)
o in flessione/abduzione e rotazione esterna. Le
radiografie possono dimostrare iniziali alterazioni degenerative dell’articolazione o una delle
possibili condizioni associate quali displasia acetabolare, FAI, ante- o retro-versione acetabolare o
evidenziare fratture da stress e avulsioni ossee 78.
L’indagine strumentale più indicata per la diagnosi di danni labbrali è l’artro-RMN (MRA) (Figura 6A), con una sensibilità che può arrivare al
90% e una specificità fino al 100% 3. Per i pazienti
che non possono sottoporsi a questo esame, la TC
con mezzo di contrasto (artro-TC) rappresenta
una valida alternativa con sensibilità e specificità
quasi sovrapponibili. Gli atleti con danni labbrali
sintomatici dovrebbero inizialmente ridurre e modificare la loro attività sportiva, utilizzare farmaci anti-infiammatori e sottoporsi a terapie fisiche
specifiche. L’intervento chirurgico in artroscopia è
invece indicato nei pazienti in cui vi sia il sospetto
clinico di tale patologia e sia confermato dalla positività della MRA o artro-TC e associato a dolore
persistente per più di 4 mesi e, sulla base di queste
indicazioni, sono stati dimostrati risultati soddisfacenti a breve termine sia per il debridement sia
per la riparazione artroscopica del labbro acetabolare 77, 79. Nei pazienti con anche un’alterata
morfologia dell’acetabolo e/o del femore prossimale un’osteotomia correttiva combinata può essere
eseguita nello stesso tempo operatorio.
Il ritorno all’attività sportiva dopo artroscopia
ha tempistiche differenti in base allo sport praticato e alla lesione di base. Un precoce ritorno allo
sport (circa sei settimane) è plausibile negli sport
a basso impatto come il golf mentre per gli sport
a più alto impatto sono necessarie almeno dodici
settimane di terapia riabilitativa. Naturalmente
tali tempistiche aumentano qualora vengano contemporaneamente eseguite osteotomie correttive.
Un’altra possibile causa di anca a scatto è la
presenza di corpi mobili intra-articolari che possono essere suddivisi in base alla loro composizione
in ossei e non-ossei, osteocondrali, condrali o fibrosi, e che possono causare un progressiva usura della cartilagine con conseguente sviluppo di
coxartrosi. Questi sono raramente isolati e sono
solitamente associati ad altre patologie (condromatosi sinoviale, sinovite pigmentosa villonodulare, osteocondrosi dissecante e necrosi avascolare)
o conseguenti a lussazione traumatica dell’anca o
a traumi a minor energia. Il paziente solitamente
MEDICINA DELLO SPORT
355
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
ings on examination are limited ROM, catching
or grinding. Radiopaque loose bodies (ossified
or osteochondral) may be detected with plain
radiographs or CT scans. MRI with contrast
medium or MRA (Figure 6B) are more useful
to visualize radiolucent loose bodies (cartilagineous) and to diagnose associated synovial or
soft tissue pathology. Arthroscopy is the method of choice for removal of a loose body allowing simultaneous inspection and biopsy of
the synovium and joint surface. Return to sport
after isolated removal of a loose body is fast
allowing a complete recovery to a pre-injury
level.
Hip instability is an emergency concept and
remains somewhat controversial and can be divided in three types:
—— post-traumatic laxity following an acute
dislocation in high energy traumas;
—— post-traumatic laxity following a lower
energy trauma;
—— atraumatic instability.
The second type of laxity is usually consequent to a fall on the knee with the hip
flexed resulting in a chronic hip subluxation.
Atraumatic hip instability can occur as a consequence of overuse derived from repetitive
hip rotation with axial loading, as observed
in a golf swing during a drive or in football
players while throwing to the sideline. Diagnosis is clinical and is confirmed by instrumental findings. Stretch of the capsular structures
can cause anterior hip pain and is tested with
prone and passive extension and external rotation.3 Pelvis radiographs should be obtained
for all capsular laxity patients. MRI or MRA are
indicated not only to show the laxity but also
to detect associated problems such as labral
tears, microfractures or femoral head contusions, iliofemoral ligament disruption, joint effusions and cartilage lesions. Patients with suspected lower energy post-traumatic laxity or
atraumatic instability should undergo a trial of
nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs)
and rehabilitation in order to strengthen periarticular muscles. If hip pain persists, arthroscopy may be indicated.3 Global capsular laxity
can be addressed with capsular plication at the
level of the iliofemoral ligament, as described
by Philippon.80 Localized capsular elongation
can be managed with capsulorraphy created
by a focal contracture of the capsule with the
use of radiofrequency probes.
Finally there are several causes of synovial inflammation which can cause anterior pain and
356
riferisce rigidità articolari fino a episodi di blocco più o meno preceduti o associati ad uno scatto. Tali segni, ben evidenti all’esame obbiettivo, si
possono associare a dolore pelvico anteriore ben
localizzato o più diffuso e generalizzato 3. I corpi
mobili radiopachi (ossei o osteocondrali) sono ben
visibili con la radiografia convenzionale o la TC.
L’artro-RMN (figura 6B) è invece più indicata per
diagnosticare i corpi mobili radiolucenti (cartilaginei) ed eventuali patologie sinoviali o dei tessuti
molli associate. La rimozione dei corpi mobili è
generalmente effettuata per via artroscopia, tecnica che permette una simultanea ispezione e una
biopsia della sinovia. In questi casi il ritorno all’attività sportiva è rapido e completo.
L’instabilità d’anca, che rimane attualmente
un’entità ancora molto controversa, può essere
suddivisa in tre forme:
—  lassità post-traumatica successiva a una
lussazione conseguente a un trauma ad alta energia
—  lassità post-traumatica conseguente a traumi a minor energia
—  instabilità atraumatica.
Il secondo tipo di lassità è solitamente dovuto a
cadute sul ginocchio ad anca flessa che comporta
un’instabilità e sub-lussazione di questa articolazione. L’instabilità atraumatica è invece una patologia da sovraccarico conseguente a movimenti
ripetuti in rotazione e carico assiale sull’anca,
come osservato nello “swing” del golf durante un
“drive” o nei giocatori di calcio durante le rimesse
da fondo campo. La diagnosi clinica deve essere
confermata dagli esami strumentali. Lo stiramento capsulare può causare dolore inguinale che viene evocato all’esame obbiettivo con il paziente in
posizione prona con un’estensione passiva e rotazione esterna dell’anca 3. Le radiografie della pelvi
dovrebbero essere sempre eseguite e la RMN o la
artro-RMN sono indicate, oltre che per dimostrare
la lassità, per evidenziare problematiche associate
come danni labbrali, microfratture o contusioni
della testa del femore, distacco del legamento ileofemorale, edema articolare e lesioni cartilaginee. I
pazienti con una lassità post-traumatica a bassa
energia o instabilità atraumatica dovrebbero essere sottoposti ad un ciclo di terapia sintomatica
con anti-infiammatori e a riabilitazione specifica
al fine di rinforzare i muscoli periarticolari. Se il
dolore persiste l’artroscopia è indicata 3. Una lassità capsulare generalizzata viene trattata con un
ritensionamento/plicatura del legamento ileofemorale come descritto da Philippon e forme più
localizzate invece vengono gestite con ”shrinkage”
tramite radiofrequenze 80.
Infine, ci sono numerose entità cliniche che
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Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
snapping also in the athletes such as systemic
rheumatic processes, synovial chondromatosis
and pigmented villonodular synovitis. Systemic
processes include rheumatoid arthritis, infectious arthritis and a multitude of autoimmune
and seronegative arthropathies. Such disease
processes should be treated accordingly. The
treatment includes a medical therapy of these
systemic processes and in more selected cases,
such a synovial chondromatosis and villonodular synovitis, consists of arthroscopic debridement and synovectomy.
causano infiammazione sinoviale che possono determinare dolore pelvico anteriore e scatto anche
negli atleti come patologie reumatiche sistemiche
(artrite reumatoide, artrite infettiva, artropatie
autoimmuni e sieronegative), condromatosi sinoviale e sinovite pigmentosa villonodulare. Tutti
questi processi patologici andrebbero trattati con
un management appropriato che include il trattamento medico della patologia di base e in casi
più specifici come nella condromatosi sinoviale e
sinovite pigmentosa villonodulare si basa sul debridement e la sinoviectomia artroscopia.
Chondral damage and hip osteoarthritis
Danno condrale e osteoartrosi
Hip chondral damage has multiple traumatic
and non-traumatic causes. These include labral
tears, loose bodies, dislocation, FAI, avascular necrosis, acetabular dysplasia and previous SCFE. Symptoms are not specific and are
reported as mechanical symptoms characterized as generalized pain, stiffness and reduced
ROM.
The natural evolution of this initial damage, if untreated, is a progressive degeneration
which lead to hip osteoarthritis (OA).
OA is the most common form of arthropathy,81, 82 and is the second predominant cause
of functional decline in the elderly associated
with pain, functional disability and impaired
quality of life after heart disease.83
It is a degenerative disorder of the articular
cartilage associated with hypertrophic changes
in the bone,83 and a variable degree of synovial reaction. The pathologic changes in OA
result from an imbalance of tissue turnover
within the joint (cartilage, bone, synovial membrane and capsule) and it can be regarded as a
mixture of damage to a joint and the reaction
pattern induced by the damage.84
Metabolically active cartilage undergoes degeneration when the normal balance of degradation and repair is disrupted by cytokine
cascades and the production of inflammatory
mediators such as alpha tumor necrosis factor,
interleukin 8 and 6 and nitric oxide.85
OA is generally divided into primary osteoarthritis, related to age, genetics female sex and
obesity and secondary osteoarthritis, which is
a consequence of any kind of joint injury.86-88
It has been estimated that the population
will give rise to a higher prevalence of disabling OA (33% by 2030) as a consequence of
the aging population.89, 90 OA may develop in
Il danno condrale coxofemorale può essere sostenuto da molteplici cause sia traumatiche che
non traumatiche e si può associare a lesioni labbrali, corpi liberi, lussazioni, FAI, necrosi avascolare, displasia acetabolare e SCFE. La sintomatologia è aspecifica e caratterizzata da sintomi
meccanici come un dolore generalizzato esacerbato dal carico e ridotta articolarità. La naturale
evoluzione di questa patologia, se non trattata, è
una progressiva degenerazione verso l’osteoartrosi
(OA) che è la forma più comune di artropatia ed
è la seconda causa, dopo le malattie cardiache, di
declino funzionale negli anziani con disabilità e
riduzione della qualità della vita 81, 82. Si tratta di
una malattia degenerativa che inizia nella cartilagine articolare e successivamente si associa a
modificazioni ipertrofiche dell’osso e a un grado
variabile di reazione sinoviale 83. Le alterazioni
patologiche di questa malattia hanno alla base
uno squilibrio nel ricambio tissutale articolare
(cartilagine, osso, membrana sinoviale e capsula)
e sono la conseguenza del danno a carico dell’articolazione e della reazione indotta dal danno
stesso 84. La cartilagine inizia un processo degenerativo quando il normale equilibrio tra i processi
di distruzione e riparazione viene interrotto dal
rilascio di citochine associato alla produzione di
mediatori infiammatori come il fattore di necrosi
tumorale alfa, l’interleuchina 6 e 8 e l’ossido nitrico 85. Questa patologia è suddivisa in osteoartrosi primaria, correlata all’età, al sesso femminile
e all’obesità e secondaria, che ha alla base una
causa evidenziabile 86-88. Analisi epidemiologiche
hanno stimato come si andrà progressivamente
incontro a una maggior prevalenza dell’OA (33%
nel 2030) come conseguenza dell’invecchiamento
della popolazione generale 89, 90. Questa patologia
può colpire ogni segmento corporeo, ma più comunemente si localizza al ginocchio, anca, colonna
vertebrale e alla mano. In particolare, l’anca è
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MEDICINA DELLO SPORT
357
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
any joint, but most commonly interests knee,
hip, spine and hand. In particular the hip is the
second most common site for large joint OA,
affecting 3-11% of the western population over
35 years of age,12 and is the leading cause of
lower-limb related disability, resulting in nearly
200,000 total hip replacements per year in the
US.81, 91, 92
People engaged in sports or other physically demanding activities are known to be at
an increased risk of osteoarthritis in the joints
more stressed, such as hip in soccer players.93
Numerous studies have investigated the association of prolonged training and high impact sport participation and osteoarthritis of
the knee and hip. Unfortunately, the evidence
from these studies is conflicting, with some researchers saying that running is not associated with increased prevalence of osteoarthritis
while others indicate that running can increase
the risk of knee and hip osteoarthritis.94-104
It has been demonstrated that athletes affected by post traumatic joint instability have
a higher risk to develop this degenerative pathology as consequence of their prolonged activities.98, 101, 104
Disease progression is usually slow but can
ultimately lead to joint failure with pain and
disability. The pain worsens with motion and
bearing, especially following a period of rest
(“gelling phenomenon”). These symptoms result in loss of function, with patients limiting
their activities of daily living because of pain
and stiffness. Hip OA is characterized by typical clinical and radiographic findings. Because
osteoarthritis is primarily a clinical diagnosis,
physicians can confidently make the diagnosis
based on the history and physical examination
as well demonstrated by the American College
of Rheumatology (ACR) criteria for classification of hip osteoarthritis.105-107
Hip OA is characterized by groin pain sometimes referred to the buttock and to the thigh.
Articular rigidity is progressive and the most
common objective clinical findings are loss of
hip internal rotation and hip flexion.108 Additionally, hip joints affected by OA have been
found to exhibit reduced capsular elasticity
and altered intracapsular pressures. The natural history of hip OA is not favorable; symptom
severity and disability levels tend to worsen
over time.108-110
Radiographs are commonly used in the diagnosis and can be helpful in ruling out other
conditions.110 There have been many attempts
358
il secondo distretto più comunemente interessato
con una prevalenza che varia tra il 3% e l’11%
della popolazione oltre i 35 anni di età, ed è la
principale causa di disabilità a livello degli arti
inferiori, rendendo necessari quasi 200.000 interventi di protesi totale d’anca ogni anno negli Stati
Uniti 81, 91, 92. Gli atleti o altri soggetti che svolgono
attività fisiche ad alto impatto hanno un aumentato rischio di sviluppare osteoartrosi nelle articolazioni più sollecitate dal gesto specifico, come per
esempio, la coxartrosi correlata al calcio 93. Numerosi studi hanno cercato di analizzare la relazione tra allenamenti prolungati e lo svolgimento di
sport che sollecitano l’arto inferiore e lo sviluppo di
gona- e coxartrosi. I risultati sono discordanti e in
conflitto tra loro e non è unanime la correlazione
tra queste variabili e lo sviluppo di queste forme di
OA 94-104.
È stato inoltre dimostrato come atleti con instabilità articolare post-traumatica abbiano un
rischio maggiore di sviluppare tale patologia degenerativa come conseguenza della loro attività
fisica prolungata 98, 101, 104. La progressione della
malattia è in genere lenta, ma inevitabilmente caratterizzata da un danno articolare progressivo
associato a dolore e impotenza funzionale. Tale
dolore peggiora con il movimento e il carico soprattutto dopo un periodo di riposo (“gelling phenomenon”) e questi sintomi provocano una perdita della funzione articolare che induce i pazienti
a limitare le attività della vita quotidiana. La coxartrosi è invece caratterizzata da segni clinici e
radiografici tipici, come ben descritto dalla American College of Rheumatology (ACR), che sono sufficienti per giungere alla diagnosi di certezza 105-107.
L’artrosi dell’anca è caratterizzata da dolore localizzato all’inguine e a volte riferito anche
alla regione glutea e alla coscia. L’insorgenza di
rigidità articolare è progressiva e interessa prevalentemente i movimenti di rotazione interna e di
flessione come conseguenza di una ridotta elasticità capsulare e di modificazioni nella pressione
intracapsulare e la sua evoluzione naturale è verso un continuo peggioramento clinico-funzionale 108-110. Le indagini radiografiche standard sono
comunemente utilizzate nella diagnosi di OA e
nella diagnosi differenziale con altre patologie 110.
Tra le diverse classificazioni del grado di OA, la
più accettata e utilizzata è quella di Kellgren e
Lawrence. I livelli di gravità sono divisi secondo
un punteggio che va da 0 a 4 e dipendono dalla
comparsa di osteofiti, dalla riduzione della rima
articolare, dal grado di sclerosi e dalla presenza di
geodi. Un punteggio di 0 rappresenta la normalità
e di 1 (dubbia OA) è di importanza incerta con
iniziale e sfumata osteoartrosi. Punteggi da 2 a 4
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Settembre 2014
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
to accurately identify and differentiate the radiographic stages of this pathology and it is most
widely assessed in studies using the Kellgren
and Lawrence (K&L) score. The overall grades
of severity are determined from 0 to 4 and are
related to the presumed sequential appearance
of osteophytes, joint space loss, sclerosis and
cysts. A score of 0 represents normal; a score of
1 (doubtful OA) is of questionable significance
and scores of 2 to 4 represent mild, moderate,
and severe joint narrowing (Figure 7).84
Advanced imaging techniques, such as MRI
(Figure 7D and H), are rarely needed even if it
could be of help in order to diagnose the initial
stages of the disease, concomitant labral tears
or cartilage flaps and for differential diagnosis
with other pathologies which mimic OA.
Laboratory testing usually is not required to
make the diagnosis; in fact, markers of inflammation are typically normal.
Treatment choices can be divided into four
categories: nonpharmacologic, pharmacologic,
complementary and alternative and surgical.
These options depends mainly on symptoms.
Interestingly, individuals with early painful OA
may be free from radiographic changes and,
conversely, those with severe radiographic
changes may be entirely asymptomatic.
All symptomatic patients with osteoarthritis
should receive at least some treatment from
the first two categories. Surgical management
should be reserved for those who do not improve with behavioral and pharmacological
therapy, and who have chronic pain and loss
of function.
All hip OA patients should have access to
information and educational concerning the
objectives of the treatment and the importance
of changes in lifestyle, exercises, adjustment in
activities, weight reduction and other measures
to diminish the impact on the damage joints.
Non-pharmacologic therapy often starts
with an exercise program consisted of muscle
strengthening and range of motion exercises. A
Cochrane review of exercise for osteoarthritis
concluded that land based exercises can result
in short-term reduction of pain and improvement in physical function.111
Ultrasounds are a physical therapy modality often used in osteoarthritis treatment and
the mainstay of pharmacological treatment is
acetaminophen or NSAID.112
Opioids are often used to treat pain and are
an option for osteoarthritis pain. Because of
the potential for abuse, opioids should be an
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
rappresentano, rispettivamente un grado di riduzione della rima articolare lieve, moderato e grave
(Figura 7) 84. Tecniche di imaging avanzate, come
la risonanza magnetica (Figura 7D e H), sono raramente necessarie anche se potrebbero essere di
aiuto nel diagnosticare la malattia già nelle fasi
iniziali, nel riconoscere concomitanti rotture labbrali o lesioni condrali e per la diagnosi differenziale con altre patologie con caratteristiche simili
alla OA. Le indagini di laboratorio non sono di
solito utili nell’iter diagnostico poiché i markers infiammatori sono tipicamente normali.
Il trattamento può essere suddiviso in quattro
categorie: non farmacologico, farmacologico, tecniche complementari e alternative e infine chirurgiche e dipende dalla clinica individuale. È infatti
interessante notare come individui con dolore da
OA possono essere esenti da alterazioni radiografiche e, viceversa, quelli con gravi alterazioni radiografiche possano essere del tutto asintomatici.
In tutti i casi un tentativo di terapia conservativa deve essere eseguito; il trattamento chirurgico
invece deve essere riservato a coloro che non migliorano e che hanno dolore cronico associato a
impotenza funzionale.
Tutti i pazienti con OA dell’anca dovrebbero essere informati circa i risultati ottenuti dai diversi
trattamenti e sull’importanza del controllo dei sintomi, del cambiamento nello stile di vita, degli esercizi, della regolare attività fisica da svolgere e della
riduzione del peso per diminuire gli stress a livello
articolare. La terapia non farmacologica inizia
spesso con un programma di esercizi di potenziamento muscolare e di recupero dell’articolarità
come evidenziato in una Cochrane-review in cui
è stato dimostrato che un blando esercizio fisico a
corpo libero può comportare la riduzione a breve
termine del dolore e il miglioramento della funzione fisica 111. Il trattamento farmacologico per
l’OA si basa sull’utilizzo di paracetamolo e di farmaci anti-infiammatori non steroidei (FANS) 112.
Anche gli oppioidi sono spesso consigliati e sono
considerati una valida opzione terapeutica anche
se, a causa del rischio di abuso, questa classe di
farmaci dovrebbe essere considerata solo se il paziente non è responsivo o intollerante alla terapia
con paracetamolo o FANS. Iniezioni eco-guidate
intra-articolari di corticosteroidi o acido ialuronico (visco-supplementazione) rientrano tra
le opzioni per il trattamento della coxartrosi, soprattutto negli atleti che necessitano di tornare nel
più breve tempo possibile a svolgere la loro attività
sportiva, anche se, in questi casi, i benefici sono
solo a breve termine e durano circa 4-8 settimane.
Tra le opzioni di terapia non conservativa, quella
chirurgica più efficace nelle fasi avanzate di dege-
MEDICINA DELLO SPORT
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POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
Figure 7.—Hip osteoarthritis at different stages. A, B) A-P and “frog view” pelvis X-ray without OA (stage 0); C, D)
A-P pelvis X-ray and MRI in coronal view with stage 1 OA characterized by initial chondral thinning and subchondral bone sclerosis (arrows); E, F) stage 2 and 3 OA (arrows); G, H: advanced stage 4 OA (X-ray and coronal view
MRI) (arrows).
Figura 7. — Coxartrosi a differenti gradi di gravità. A, B) radiografie del bacino in A-P e in proiezione tipo “frog”
senza segni di artrosi (stadio 0); C, D) radiografia del bacino in A-P e RMN in proiezione coronale con artrosi di stadio 1 caratterizzata da iniziale assottigliamento cartilagineo e sclerosi dell’osso subcondrale; E, F) artrosi di stadio
2 e 3 (frecce); G, H) coxartrosi avanzata stadio 4 (radiografia e RMN in sezione coronale) (frecce).
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MEDICINA DELLO SPORT
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Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
option only if the patient has not responded to
acetaminophen or NSAID therapy, or cannot
tolerate them because of adverse effects.
Hip intra-articular eco-guided injections of
corticosteroids or hyaluronic acid (visco-supplementation) are another option for treating osteoarthritis, above all in athletes which
necessitate to return as soon as possible to
perform their sport activity. The use of intraarticular medication provides only short-term
benefits relief lasting four to eight weeks.
Surgery should be indicated for patients
whose pain has not responded to other treatments associated with persisting disability.
The most effective surgical intervention is total joint replacement in advanced stages, with
satisfactory long-term outcome even in young
patients.88, 113
There may be occasion to consider hip arthroscopy in the elite athlete who needs to
continue his sport activity and has initial degenerative changes in the hip on plain radiographs associated to significant soft tissue findings on MRI, such as a labral tear or cartilage
flaps. Outerbridge classification system help in
the arthroscopic algorithm of treatment.114 Arthroscopic debridement is indicated in grade
II and III lesions and microfractures are used
in type IV lesions. The return to an active life
style and even competitive sports depends on
the severity of OA, the treatment performed
and chosen implant if prosthesis is needed.
High impact sports such as running, basketball, soccer, rugby and american football are
not indicated in patients who underwent total hip arthroplasty or less invasive surgery. In
these cases and in patients with low grade of
OA low impact sport activities are more indicated in order to preserve the implant and to
reduce the progression of the pathology.
“Ligamentum Teres” lesions
The “teres” ligament or of the head of the
femur is a strong fibrous cord that unites the
bottom of the acetabulum with the fovea capitis. The precise role of this ligament is yet to be
fully understood but the belief that this structure plays only a small passive role in hip stabilization is now discarded. Recent studies on
the other hand have shown how this ligament
plays a similar role to the anterior cruciate of
the knee, especially in flexion, abduction and
external rotation of the hip and demonstrat-
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
nerazione è la sostituzione totale dell’articolazione, con buoni risultati a lungo termine anche in
pazienti giovani 88, 113. L’artroscopia dell’anca può
essere invece considerata come trattamento negli
atleti agonisti che hanno bisogno di riprendere
precocemente l’attività sportiva e che presentano
alterazioni degenerative iniziali eventualmente associate ad altre lesioni labbrali e/o condrali
apprezzabili alla risonanza magnetica. Il sistema classificativo di Outerbridge risulta essere un
valido aiuto nell’algoritmo del trattamento artroscopico. Il debridement è indicato nelle lesioni di
grado II e III e le microfratture sono utilizzate nelle
lesioni di tipo IV 114. Il ritorno a uno stile di vita
attivo e allo sport a livello agonistico dipendono
dalla gravità della OA, dal trattamento eseguito
e dalla scelta dell’impianto qualora una protesi
venga posizionata. Sport ad alto impatto come podismo, basket, calcio, rugby e football americano
non sono consigliati in pazienti sottoposti a protesi
totale d’anca o a trattamenti chirurgici meno invasivi. In questi casi, ed in pazienti con basso grado di OA, attività sportive a basso impatto sono più
indicate per preservare l’impianto e per ridurre la
progressione della patologia.
Rottura del legamento “teres”
Il legamento “teres” o della testa del femore è un
robusto cordone fibroso che unisce il fondo dell’acetabolo con la “fovea capitis” e riveste un importante
ruolo propriocettivo dell’anca e dell’intero arto inferiore. Questa struttura infatti è ricca di fibre sensitive terminali che afferiscono al sistema nervoso
centrale a cui portano informazioni propriocettive
dell’articolazione coxo-femorale impedendo al soggetto di assumere posture scorrette che potrebbero
con il tempo generare un danno articolare 115-117. A
tutt’oggi però l’esatta funzione di questo legamento non è completamente chiara e la convinzione
che questa struttura come stabilizzatore passivo
dell’anca fosse poco importante sembra essere superata. Studi recenti suggeriscono invece come questo
legamento abbia in realtà un’importanza nella stabilizzazione articolare simile a quella del crociato
anteriore nel ginocchio, soprattutto nei movimenti
di flessione, abduzione ed extrarotazione 115, 117.
La lesione del legamento “teres” in passato è
stata raramente descritta come causa di dolore
pelvico anteriore, anche se in realtà con l’avanzare del tempo e delle conoscenze si è notato come
tali lesioni siano più di quanto precedentemente
pensato, causa di questa sintomatologia 115, 118. Le
lesioni del legamento “teres” sono pertanto ad oggi
contemplate come una delle cause possibili di dolore pelvico anteriore cronico dell’atleta 119.
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POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
ed that it plays an important proprioceptive
role for the lower extremity.115-117 This structure is indeed rich in sensitive terminal fibers which are afferent to the central nervous
system carrying proprioceptive information of
the coxo-femoral joint, thus avoiding the person in assuming incorrect positions that could
progressively lead to joint damage.115-117 In
the past, “teres” ligament tear has rarely been
considered for anterior pelvic pain, although
with time there has been increased knowledge
about this problem and this type of lesion
has been considered the cause of such pain
more than previously.115-118 Therefore “teres”
ligament tears are today considered one of the
possible causes of chronic anterior pelvic pain
in athletes.119
These lesions have been arthroscopically
classified in 3 types by Gray and Villar:120
—— type 1: complete rupture;
—— type 2: partial rupture;
—— type 3: hypertrophic and ligamentous
degeneration.
Usually complete rupture of the ligament is
related to high energy trauma with a dislocation of the hip that can occur with the leg in
flexion and adduction (fall on ispilateral flexed
knee) or after an unexpected twisting of the
limb, although the most frequent mechanism
of injury is hyperabduction. Complete or partial ruptures have been also described after low
energy traumas without dislocation, such as a
forceful, and in some cases repeated, hyperabduction of the lower extremity, as reported by
Delcamp.121 In this case the patients have a history of long lasting pelvic pain with a negative
imagery investigation. For this reason, the diagnosis is often delayed or remains unknown and
is confirmed only through arthroscopy of the
hip (positive findings from 8 to 15% of cases)
because symptoms are subtle, non-specific and
common to many other hip pathologies.119 Finally, type 3 lesions are generally associated to
more or less advanced primary coxarthrosis and
in about 60% of these patients there is an underlying congenital dysplasia of the hip, SCFE
or LCPD.120 However, in all cases there can,
however, be other intra-articular lesions such
as cartilage damage, loose bodies and labrum
damage.118 According to mechanism of injury,
sports are believed to be responsible in type 1
lesions when they require high energy impact
such as in motor vehicle racing, American football, rugby and ice hockey, in type 2 when they
require extreme and repeated ranges of mo-
362
Queste lesioni sono state classificate artroscopicamente in tre tipi da Gray e Villar 120:
—  tipo 1: rottura completa;
—  tipo 2: rottura parziale;
—  tipo 3: ipertrofia e degenerazione legamentosa.
Di solito la rottura completa del legamento si osserva in traumi ad alta energia caratterizzati da
lussazione dell’anca che può avvenire in flessioneadduzione (cadendo sul ginocchio omolaterale a
gamba flessa), essere caratterizzata da una rotazione improvvisa dell’arto, generalmente in extrarotazione, anche se il meccanismo in assoluto più
frequente è un trauma in iperabduzione. Lesioni
totali o parziali sono state descritte anche in traumi a minor energia senza lussazione, in cui il
meccanismo eziopatogenetico responsabile, come
descritto da Delcamp et al., è una iperabduzione
forzata anche ripetuta dell’arto inferiore 121. In
questo caso i pazienti hanno un’anamnesi positiva
per dolore pelvico cronico e maldefinito e le indagini strumentali eseguite non sono state dirimenti
circa la/le cause responsabili della sintomatologia.
Per questo molto spesso la diagnosi è tardiva o misconosciuta e viene fatta solo durante l’esecuzione
di un’artroscopia dell’anca con l’individuazione
del danno in percentuale variabile dall’8 al 15%
durante questa procedura, e ciò è conseguente al
fatto che i sintomi sono subdoli, poco specifici e comuni a numerose condizioni patologiche dell’anca 119. Infine le lesioni di tipo 3 sono generalmente
associate a coxartrosi primaria più o meno avanzata e in circa il 60% di questi pazienti vi è una
condizione patologica dell’anca sottostante quale
displasia congenita, SCFE o LCPD 120.
In tutti i casi comunque possono essere presenti
anche altre alterazioni intra-articolari quali lesioni condrali, corpi mobili e danni labbrali 118.
Visti i meccanismi patogenetici si può affermare
come gli sport più a rischio di sviluppare una patologia di tipo 1 del legamento siano quelli da impatto ad alta energia, quali moto e automobilismo,
football americano, rugby e hockey su ghiaccio, di
tipo 2 quelli che richiedono estremi e ripetuti archi
di movimento degli arti inferiori quali danza classica e arti marziali e quelli di tipo 3 gli sport ad alto
impatto e ripetitivi quali calcio, atletica e rugby 120.
Ad eccezione delle forme associate a lussazione, in cui la clinica è eclatante, nelle altre la
diagnosi è difficile e non può prescindere da una
dettagliata anamnesi e un’accurata descrizione
del meccanismo patogenetico sport-correlato 120.
I pazienti riferiscono un dolore vago all’inguine,
più o meno associato ad episodi di blocco articolare, “popping e giving way”, che sono comunque
segni e sintomi altamente aspecifici. Nei pazien-
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Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
tion of the lower extremities such as ballet and
martial arts, and in type 3 when they require
high and repetitive impact of the lower limbs
such as soccer, athletics and rugby.120 Aside for
the types associated to dislocation where the
clinical signs and symptoms are evident, other
diagnoses are difficult to make and require a
detailed history taking and an accurate description of a sport-related mechanism of injury.120
Patients refer pain vaguely located in the groin
area, more or less associated to joint blocking
episodes, “popping and giving way”, which are
all highly non-specific. Instead, in patients with
an associated degenerative disease, pain is
long-term and located beyond the groin area,
often irradiating along the buttocks and leg,
exacerbated by weight bearing. In general in
types not associated to dislocation of the hip,
it is common to observe a painful limited ROM
especially in flexion, extension and rotation.
No highly specific test exists to clinically diagnose lesions of the “teres” ligament, although
the ones most often used are the McCarthy test
and the one called “teres ligament test”. The
starting position of the former, is supine with
both hips flexed, with an attempt to slowly extend the leg while internally rotating the hip
and finally externally rotating it once the leg is
straight.120, 122 The “teres ligament test” consists
in supine lying with the ispilateral knee and
hip flexed at 90° and 70° respectively; from this
position, the affected limb is then abducted until pain is felt and in that moment a sequential
30° adduction, internal and external rotation
of the limb is made (done by the evaluator in
a delicate but decisive manner), until the insurgence of an articular blocking is felt. The
presence of pain during the provocative test
of external and internal rotation is predictive
of a ligament injury.119 Of all available diagnostic imaging to study this ligament the most
sensitive and specific is MRI, with or without
contrast medium, or CT scan with contrast medium, although conventional radiographs are
recommended prior to rule out pre-existing hip
pathology and rare but possible fracture/avulsions of the “teres” ligament. The advantage of
the use of contrast medium lies in the expansion of the joint capsule rendering the intraarticular structures and joint surface more delimited and evident, thus offering a better view
of partial or complete tears of the ligament.
Placing the limb in traction helps the radiologist to better view the labrum structures.120 The
best MRI projections are those in coronal, pure
Vol. 67 - No. 3
POGLIACOMI
ti con associata patologia degenerativa invece il
dolore tende a cronicizzarsi e oltre all’inguine è
spesso irradiato alla regione glutea o alla coscia,
ed esacerbato dal carico. In generale nelle forme
non associate a dislocazione dell’anca è comune il riscontro di un arco di movimento doloroso
e ridotto soprattutto nei movimenti di flessione,
estensione e rotazione dell’anca. Non sono presenti test altamente specifici per diagnosticare le
patologie del legamento “teres”, anche se tra quelli
più dirimenti sono da citare il test di McCarthy
e quello chiamato “del legamento teres”. Il primo prevede di posizionare il paziente supino ad
anche flesse e successivamente di estendere lentamente l’arto in rotazione interna a cui segue,
a fine movimento, una rotazione esterna 120, 122.
Il “test del legamento teres” prevede che il paziente sia in posizione supina con il ginocchio flesso
a 90o e l’anca flessa di 70o. Da questa posizione
l’arto viene abdotto fino alla comparsa di dolore e
in quel momento si esegue un’adduzione di circa
30o, associata ad una rotazione interna ed esterna della gamba (eseguita in maniera decisa ma
delicata) fino all’insorgenza di un blocco articolare. Il dolore provocato sia durante la rotazione
esterna che interna può essere predittivo di lesione del legamento 119.
Tra le indagini strumentali per studiare questa
struttura quelle più specifiche e sensibili sono la
RMN possibilmente con mezzo di contrasto o la
TC con mezzo di contrasto, anche se devono sempre essere precedute da radiografie convenzionali che possono escludere altre patologie dell’anca
con clinica sovrapponibile e le rarissime fratture/
avulsione del legamento “teres”. Il vantaggio di
queste tecniche risiede nel fatto che il mezzo di
contrasto distendendo l’articolazione delimita ed
evidenzia meglio le superfici articolari e le strutture ivi contenute, rendendo ben visibili eventuali lesioni parziali o complete del legamento.
La trazione dell’arto durante l’esecuzione di tale
accertamento diagnostico aiuta il radiologo a visualizzare al meglio anche le strutture labbrali
120. Alla RMN le proiezioni migliori sono quelle
coronali, assiali e assiali oblique. Il legamento
in condizioni di normalità (Figura 8) appare
dal contorno regolare e caratterizzato da una
omogeneità di segnale di bassa intensità che viene meno nei casi di lesione completa o parziale,
ipertrofia e degenerazione del legamento stesso.
Siccome nelle lesioni recenti la maggior parte delle rotture parziali o complete avvengono a livello
della fovea “capitis”, alla RMN è possibile vedere
la presenza di edema adiacente al legamento a
livello di questa regione. In caso di lesioni interstiziali sarà presente un ispessimento dell’intero
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363
POGLIACOMI
Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
Figure 8. — Left hip MRI (T2w) in axial view of the “legamentum teres” without signs of lesion (white arrow).
Figura 8. — RMN (T2w) di un’anca sinistra in proiezione con legamento “teres” normale (freccia bianca).
axial and oblique axial. In normal conditions,
the ligament presents a well defined border
and is homogenous with low intensity signal
(Figure 8), which is absent in its partial or
complete tears, hypertrophy and degeneration.
Since in acute lesions, the majority of partial or
complete ruptures occur at the fovea capitis,
it is possible to note edema of the ligament in
proximity to this region. In the case of interstitial discontinuity there will be a thickening
of the whole ligament, which is the result of
hemorrhage or intra-tissue swelling. In chronic
lesions however, these signs are not visible but
there will be signs of stretching and thinning
of the ligament or even loss of continuity with
undefined borders. At present an arthroscopy
surgery is the treatment of choice.118, 123 The
most common surgical options include debridement and shrinkage with the aim to relieve
pain.120, 123, 124 This procedure has given excellent results, especially in cases with absence
of associated acetabular lesions, and worsen in
patients with complete rupture in which the
development of early secondary coxarthrosis
is more possible. Radiofrequency shrinkage is
on the other hand indicated in isolated partial
tears associated to subjective instability of the
hip during external rotation.124 Postoperative
364
legamento, che è “sinonimo” di una emorragia o
edema intratissutale. Nelle lesioni croniche invece questi segni strumentali non sono visibili ma
si potranno osservare segni di un’elongazione e
assottigliamento del legamento o una sua perdita
di continuità, a contorni mal definiti.
Attualmente il trattamento di scelta prevede
un approccio artroscopico 118, 123. Le opzioni terapeutiche principali includono il debridement e lo
shrinkage 120, 123, 124. Il debridement di legamenti
sfrangiati o strappati attenua la sintomatologia
dolorosa. Questa procedura ha mostrato ottimi
risultati, soprattutto in quei casi in cui non erano presenti associate altre lesioni acetabolari, e
peggiori in quei pazienti con rottura completa in
cui è più probabile lo sviluppo di una coxartrosi
secondaria precoce che può inficiare il risultato.
Lo shrinkage con radiofrequenze è invece indicato nelle lesioni parziali del legamento, mentre
interventi ricostruttivi, di cui sono presenti pochi
casi in letteratura, sono limitati a lesioni isolate
con associata un’instabilità soggettiva dell’anca
evidenziabile soprattutto nei movimenti di rotazione esterna 124.
La riabilitazione postoperatoria prevede un periodo iniziale di 6 settimane di carico parziale e
arco di movimento bloccato a 0-90o di flessione
e in lieve abduzione. Dopo 6 settimane è possibile abbandonare progressivamente l’utilizzo dei
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Anterior groin pain in athletes as a consequence of intra-articular diseases
POGLIACOMI
rehabilitation consists in partial weight bearing
during the first 6 weeks and ROM blocked in
0° to 90° of flexion and light abduction. The
crutches can progressively be weaned after 6
weeks and rehabilitation emphasizes on buttocks and core stability muscles strengthening, while gradually increasing lower limb
ROM.124 In well trained athletes with retained
muscle mass, return to sport occurs around
3-4 months postoperatively following a good
recovery in rehabilitation.66, 125 In the case of
reduced muscle mass, important postoperative
pain, longer gap between onset of symptoms
and surgery and in presence of a limp, greater
recovery must be expected. In these patients,
return to sport occurs usually between 6 and
9 months.125
bastoni e la terapia riabilitativa viene continuata
potenziando i muscoli glutei e la “core stability”,
aumentando gradualmente l’arco di movimento
dell’arto inferiore 124.
In atleti dotati di un discreto tono-trofismo
muscolare, il ritorno all’attività sportiva e ad un
ottimale recupero fisico durante il periodo di riabilitazione, avviene in circa 3-4 mesi 66, 125. La
presenza di ridotta massa muscolare, maggiore
dolore preoperatorio, maggiore tempo intercorso
tra l’esordio dei sintomi e l’intervento chirurgico
e di zoppia sono invece associati a tempi di recupero più prolungati. In questi pazienti il ritorno
alla piena attività atletica avviene di solito tra i 6
e 9 mesi 125.
Conclusions
Le patologie intra-articolari dell’anca possono favorire lo sviluppo di dolore inguinale acuto
o cronico negli sportivi, limitandone così le prestazioni atletiche e favorendo la progressione del
danno articolare.
Distinguere questo tipo di lesioni è complesso e
la diagnosi definitiva, come d’altronde il loro trattamento, rappresenta spesso una sfida anche per i
medici più esperti.
Il riconoscimento precoce di queste patologie
intra-articolari, che si basa su una dettagliata
anamnesi, un accurato esame obiettivo e su un
corretto uso e interpretazione delle indagini strumentali, e i miglioramenti nel trattamento e nelle
tecniche artroscopiche, hanno consentito a molti atleti la ripresa completa della propria attività
sportiva.
Intra-articular hip pathologies may favor the
development of acute or chronic groin pain
in sport participants thus limiting their athletic performance and causing progressive joint
damage.
The differentiation of these hip injuries is
broad and the ultimate diagnosis often represents a diagnostic and therapeutic challenge
even in the most skilled physicians.
Early recognition of these intra-articular entities, obtained through a precise history, physical examination and appropriate use of imaging, and the improvements in their management
and in arthroscopic techniques have allowed
many athletes to resume their careers.
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Acknowledgments.—The authors would like to thank Silvio Tocco for the linguistic analysis of this paper.
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 June 18, 2014. - Accepted for publication on September 15, 2014.
Corresponding author: F. Pogliacomi, Orthopedic Clinic, Department of Surgical Sciences, Parma University Hospital, Parma,
Italy. E-mail: [email protected]
368
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Physiological area
Area fisiologica
MED SPORT 2014;67:369-81
Precision and coordination parameters
of Polish elite cadet fencers
Parametri di precisione e coordinazione in
schermidori d’élite polacchi della categoria cadetti
A. ROKITA ¹, M. BRONIKOWSKI ², M. POPOWCZYK ¹, I. CICHY ¹, M. WITKOWSKI ³
¹Department of Team Sport Games, University School of Physical Education, Wroclaw, Poland
2Department of Methodology of Teaching Physical Education
University School of Physical Education, Poznan, Poland
³Department of Physical Education, Adam Mickiewicz University
and Warta-Muszkieterowie Fencing Club Poznan, Poznan, Poland
SUMMARY
Aim. The study aimed at recognizing relationship between selected motor, especially coordination and spatial orientation skills and factors determining place on the National ranking list of 14-16-years-old elite Polish cadet foil
fencers were analyzed.
Methods. The study was carried on a group of 16 Polish elite fencers aged 14 to 16 years (9 male fencers, 58.7±9.58
kg, 172.4±7.73 cm, 7 female fencers, 54.5±5.50 kg, 166.0±9.14 cm). The study design used three tests: 2 hand test
(from Vienna Test System) for precision and time, five-time shuttle run to gates test for spatial orientation, and 2 meter
run test for reaction times.
Results. The analysis of regression model revealed that the position on the top athlete ranking in cadet fencing was
correlated to the level of spatial orientation (β=0.50), hand precision (β=0.64), and chronological age (β=0.56).
Conclusion. Fencing is a combat sport requiring parallel development of motor and psychological abilities. Among
those coordination, speed of the whole body, as well as reaction time and quick decision making time are the most
desirable in terms of quality and thus worth in-depth research. Development of coordination abilities and skills at
various phases of the athletic training is likely to contribute to achievement of better results in competitive periods in
fencing. These relationships could also be studied in a longitudinal study, which aimed at confirming the strength and
importance of the relationship found for the fencers position on the ranking list in senior category.
Key words: Psychomotor performance - Martial arts - Athletic performance.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di valutare la relazione tra abilità motorie selezionate, soprattutto coordinazione e orientamento nello spazio, e fattori che determinano la posizione nella classifica nazionale cadetti
dei fiorettisti d’élite polacchi di 14-16 anni d’età.
Metodi. Allo studio hanno preso parte 16 schermidori d’élite polacchi di 14-16 anni d’età (9 schermidori di sesso maschile: 58,7±9,58 kg, 172,4±7,73 cm e 7 schermidori di sesso femminile: 54,5±5,50 kg, 166,0±9,14 cm). Il disegno
dello studio ha utilizzato tre test: test 2HAND (coordinazione a 2 mani, dal Vienna Test System) per la precisione e il
tempo, test navetta in cinque tempi (five-time shuttle run to gates test) per l’orientamento nello spazio e test di corsa
sui 2 metri (2 meter run test) per i tempi di reazione.
Risultati. L’analisi del modello di regressione ha rivelato che la posizione degli atleti in cima alla classifica degli schermidori cadetti era correlata con il livello di orientamento nello spazio (β=0,50), la precisione delle mani (β=0,64) e
l’età cronologica (β=0,56).
Conclusioni. La scherma è uno sport da combattimento che richiede un parallelo sviluppo di abilità motorie e psicologiche. Tra queste, coordinazione, velocità dell’intero corpo, tempo di reazione e tempo decisionale rapido sono quelle
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
369
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
più desiderabili in termini di qualità e meritano quindi una ricerca approfondita. Lo sviluppo delle competenze e delle
abilità di coordinazione in varie fasi dell’allenamento sportivo può contribuire al raggiungimento di risultati migliori nei
periodi competitivi della scherma. Tali relazioni andrebbero studiate anche in uno studio longitudinale, con l’obiettivo
di confermare la forza e l’importanza della relazione osservata per la posizione in classifica degli schermidori senior.
Parole chiave: Performance psicomotoria - Arti marziali - Performance atletica.
I
n terms of motor characteristics fencing is
considered a predominantly anaerobic sport
requiring explosive high power movements and
mastered coordination. It is reaction time and
time of the whole fencing action (especially in
response to the opponents action), movement
precision and spatial orientation that determine
achievement of the highest performance level
among fencers. Together with such psychological attributes as focus of attention, the abovementioned parameters enable a fencer to undertake appropriate course of action against
the opponent in a limited space of the fencing
piste. Among psychological features, like ability to control emotions and mental processes,
most suitable for the kind of combat mentioned
are reaction time and precision of eye-to-hand
movements. Achieving considerable success
among fencers in one’s age category requires
finding the best combination of the skills adjusted to the individual personal profile. Research
examine various aspects of fencer’s abilities and
conditions of competition combat for the importance of the influence on the fencer’s progress
and rank. Steward et al.1 found significant correlation of VE max (maximum ventilatory uptake),
VO2 max (maximum oxygen uptake), 2 km run,
and body weight with fencing success over the
whole season. Although endurance is one of the
factors determining success in fencing over the
duration of the whole season, however, in the
training process long distance running ought
to be avoided. It contradicts with characteristic
of a fencing fight composed of short bouts and
quick changes of tempo. In more recent study 2
on structural correlates of fencing performance
it was found that lunge time was best predicted
by drop jump and tight cross-sectional area and
squat jump on the shuttle test. The both parameters were also determined by Lean Body Mass.
In another research 3 examining parameters of
fencing lunge statistical differences were observed between male and female fencers in peak
concentric force and the ground reaction force
indicating a need for adjustment of muscle conditioning to reduce this functional asymmetry.
370
I
n termini di caratteristiche motorie, la scherma
è considerata uno sport prevalentemente anaerobico che richiede movimenti esplosivi di elevata
potenza e dominio della coordinazione. I fattori
che determinano il raggiungimento del livello di
performance più elevato tra gli schermidori sono il
tempo di reazione, la durata dell’intera azione di
scherma (soprattutto in risposta all’azione dell’avversario), la precisione di movimento e l’orientamento nello spazio. Unitamente agli attributi psicologici come il focus dell’attenzione, i parametri
summenzionati consentono agli schermidori d’intraprendere un’adeguata linea d’azione contro
l’avversario in uno spazio limitato della pedana di
scherma. Tra le caratteristiche psicologiche, come
l’abilità di controllare le emozioni e i processi
mentali, quelle più adatte al tipo di combattimento menzionato sono il tempo di reazione e la precisione dei movimenti occhio-mano. Il raggiungimento di un notevole successo tra gli schermidori
di una categoria d’età richiede l’individuazione
della migliore combinazione delle abilità, regolata
in base al profilo individuale. La ricerca esamina diversi aspetti delle abilità degli schermidori
e le condizioni del combattimento agonistico per
quanto concerne l’importanza della loro influenza sul progresso e sulla posizione dello schermidore in classifica. Steward et al.1 hanno osservato
una significativa correlazione di VE max (massima ventilazione), VO2 max (massimo consumo
di ossigeno), corsa sui 2 km e peso corporeo con il
successo nella scherma nel corso di un’intera stagione. Sebbene la resistenza sia uno dei fattori che
determinano il successo nella scherma nel corso di
un’intera stagione, durante il processo di allenamento la corsa di fondo dovrebbe essere evitata.
Ciò contraddice le caratteristiche di un incontro
di scherma, il quale è composto di brevi attacchi
e rapidi cambi di ritmo. In uno studio più recente
2 sui correlati strutturali della performance nella
scherma, è stato osservato che il tempo di affondo
è predetto meglio mediante il salto in basso (drop
jump), l’area trasversale della coscia e il salto da
fermi (squat jump) nel test navetta. Tali parametri
sono stati determinati anche mediante la massa
magra. In un’altra ricerca 3, che ha esaminato i
parametri dell’affondo nella scherma, sono state
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
Table I.—Characteristics of Polish group of
14-16-year-old elite cadet foil fencers.
Tabella I. — Caratteristiche del gruppo polacco di
fiorettisti cadetti d’élite di 14-16 anni d’età.
Group characteristics
Mean±SD
Min
Max
Boys (N.=9)
Age [years]
Body mass [kg]
Body height [cm]
Years of training [years]
15.3±0.88
58.7±9.58
172.4±7.73
5.8±1.26
Age [years]
Body mass [kg]
Body height [kg]
Year of training [years]
15.7±0.91
54.5±5.50
166.0±9.14
7.0±1.63
14.4
42.0
160.0
4.0
16.4
69.0
184.0
7.0
Girls (N.=7)
14.1
48.0
156.0
5.0
16.7
65.0
184.0
10.0
But since simple movements are a part of global
movements in fencing should not be assessed in
isolation. The results show that the performance
is higher in the expert group of fencers when
the task is performed in the sequential touché +
lunge condition.4
In some studies concerning functioning of the
nervous system reaction time (RT), movement
time (MT), total responce time (RMT) and accuracy were studied (measured by EMG) under a dual
response paradigm requiring a full lunge.5 Although the elite fencers had lower MT, their faster
RT resulted in significantly shorter total response
times. Elite fencers showed more muscle synergies and consistent patterns of muscle coordination. Similar findings were confirmed in another
study 6 which found elite fencers quicker in RT,
MT and in RMT, when compared to novice ones.
Yet in another complex study on fencers predispositions at different stages of sport development 7 it was found that regression explanatory
model of the elite (Olympic) fencer is composed
of visual-motional coordination and choice reaction errors factors, as well as temperamental
feature of activation processes strength. These
findings have practical implications for skill
training in young fencers and therefore a new
research study was design and undertaken on
a group of Polish elite cadet fencers to estimate
the level and correlation between the abovementioned parameters.
The study aimed at recognizing relationship
between selected motor, especially coordination skills and ranking place in 14-16-year-old
elite Polish cadet foil fencers.
Vol. 67 - No. 3
ROKITA
osservate differenze statistiche tra gli schermidori
di sesso maschile e femminile per quanto concerne
la forza concentrica di picco e la forza di reazione al suolo, indicando una necessità di aggiustamento del condizionamento muscolare per ridurre tale asimmetria funzionale. Tuttavia, poiché i
movimenti semplici formano parte dei movimenti
globali della scherma, essi non devono essere valutati in maniera isolata. I risultati mostrano che la
performance è più elevata nel gruppo degli schermidori esperti quando il compito viene svolto nella
condizione di toccata (touché) sequenziale + affondo 4.
In alcuni studi concernenti il funzionamento
del sistema nervoso sono stati esaminati il tempo
di reazione (RT), tempo di movimento (MT), tempo
di risposta totale (RMT) e precisione (misurati mediante EMG) in base a un paradigma di risposta
duale richiedente un affondo completo 5. Sebbene
gli schermidori d’élite avessero un MT più basso, il
loro RT più rapido ha comportato tempi di risposta
totali significativamente più brevi. Gli schermidori d’élite hanno mostrato un maggior numero di
sinergie muscolari e dei pattern di coordinazione
muscolare coerenti. Risultati simili sono stati ottenuti da un altro studio6 che ha osservato come
gli schermidori d’élite siano più veloci rispetto agli
schermidori novizi in relazione a RT, MT e RMT.
Tuttavia, in un altro complesso studio sulle predisposizioni degli schermidori in diversi stadi di
sviluppo sportivo 7 è stato osservato che il modello
di regressione esplicativo dello schermidore d’élite
(olimpico) è composto da fattori di coordinazione
visivo-motoria ed errori di reazione connessi ad
una scelta, oltre che dalla caratteristica congenita
della forza dei processi di attivazione. Tali risultati
presentano implicazioni pratiche per l’allenamento delle abilità in giovani schermidori ed è stato
quindi disegnato e intrapreso un nuovo studio di
ricerca su un gruppo di schermidori d’élite polacchi della categoria cadetti per stimare il livello e la
correlazione tra i parametri summenzionati.
Obiettivo dello studio è stato quello di riconoscere la relazione tra abilità motorie selezionate,
soprattutto abilità di coordinazione e posizione
nella classifica cadetti dei fiorettisti polacchi di età
compresa tra 14 e 16 anni.
Materiali e metodi
Partecipanti
Lo studio è stato condotto nel mese di gennaio
2013 su un gruppo di 16 schermidori di età compresa tra 14 e 16 anni. I soggetti erano tra i più
MEDICINA DELLO SPORT
371
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
Figure 1.—Schema of five-time shuttle run to gates test.
Figura 1. — Schema del test navetta in cinque tempi.
Material and methods
Participants
The study was carried out in January 2013 on
a group of 16 fencers aged 14 to 16 years. The
subjects were among the best competitive cadet
foil fencers in Poland. Before the examinations,
each subject was measured for body height and
mass. Dates of birth and training experience
were also recorded. The data are presented in
Table I.
The tests were administered by the researchers from the Research Laboratory of the University School of Physical Education in Wrocław
with ISO 9001:2009 certification. The study design used three tests: 2 hand test (from Vienna
Test System) for precision and time, five-time
shuttle run to gates test for spatial orientation,
and 2 meter run test for reaction times.
Before the measurements, the subjects underwent a standardized warm-up that lasted 15
minutes. Fusion Smart Speed System apparatus was used during the five-time shuttle run
to gates and 2 meter run tests to record time
372
competitivi fiorettisti polacchi nella categoria cadetti. Prima dei test, ciascun soggetto è stato sottoposto a misurazioni di altezza e massa corporea.
Sono state registrate anche la data di nascita e
l’esperienza di allenamento. I dati disponibili sono
descritti in Tabella I.
I test sono stati somministrati dai ricercatori del
Laboratorio di ricerca della facoltà universitaria
di Educazione fisica di Breslavia con la certificazione ISO 9001:2009. Il disegno dello studio ha
utilizzato tre test: test 2HAND (coordinazione a 2
mani, dal Vienna Test System) per la precisione e
il tempo, test navetta in cinque tempi per l’orientamento nello spazio e test di corsa sui 2 metri per i
tempi di reazione.
Prima delle misurazioni, i soggetti hanno effettuato un riscaldamento standardizzato che
è durato 15 minuti. L’apparecchiatura Fusion
Smart Speed System è stata utilizzata durante
il test navetta in cinque tempi e il test di corsa
sui 2 metri al fine di registrare il tempo di performance dei singoli compiti. Il sistema è composto di: porte (ciascuna porta è dotata di una
fotocellula con un trasmettitore a infrarossi e
un riflettore della luce), un materassino (smart
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Settembre 2014
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
of performance of individual tasks. The system
is comprised of: gates (each gate is equipped
in a photocell with an infrared transmitter and
a light reflector), a mat (smart jump) integrated
with the photocell and RFID reader for athlete
identification, and computer software (Figure
1). The testing apparatus measured running
time with the accuracy of 0.001 s.
Procedure
The five-time shuttle run to gates test was
used to evaluate spatial orientation. The test
was a modification of a system’s “reactive shuttle grill” test recommended by the apparatus’
manufacturer. The test procedure was similar to
that in “run to balls” test.8 We replaced the balls
used by these researchers with gates (photocells with reflectors) with the 2 meter long line
between them that had to be crossed with both
feet. Mats integrated with the photocell were
placed at the starting and finishing lines. The
layout of gates, mat (smart jump) and RFID
reader in the five-time shuttle run to gates test
is illustrated in Figure 1. As soon as both feet
were in contact with the central part of the mat,
the subject received a light signal indicating the
gate they should run to. The application of Fusion Smart Speed System and photocells eliminated the effect of a researcher on the choice of
a gate where the subject was supposed to run
to (gate numbers were randomized) and on the
starting time. Furthermore, crossing the lines
between the gates with two feet eliminated the
effect of differences in anthropometric measurements (upper limb length), which occurred
in the previous “run to the balls” test.8
The procedure of the five-time shuttle run to
gates test was the following: in the beginning,
the researcher discussed the procedure of the
test and asked one of the subjects to demonstrate how the test should be performed. After
the demonstration, each subject was asked to
wear an RFID identification wrist band on either
wrist (the bands contained individual codes).
The test started from pressing with both legs
against the central part of the mat (smart jump).
After the start, the green light went off and a
light in a random gate went on indicating the
gate the subject had to run to. The subject ran
to the gate, crossed the line (1 m in length) with
both feet and immediately ran back to the mat
(smart jump) with both feet. After the contact
with the mat, another randomly selected light
in a gate went on. The subjects repeated this
Vol. 67 - No. 3
ROKITA
jump) integrato con la fotocellula e un lettore
RFID per l’identificazione degli atleti, e un software (Figura 1). L’apparecchiatura di test ha
misurato il tempo della corsa con una precisione pari a 0,001 s.
Procedura
Il test navetta in cinque tempi è stato utilizzato per valutare l’orientamento nello spazio.
Il test era una modifica di un “reactive shuttle
drill test” del sistema raccomandato dal produttore dell’apparecchiatura di test. La procedura del test era simile a quella del “run to balls test” 8. Abbiamo sostituito le palle utilizzate
da tali ricercatori con porte (fotocellule con riflettori) separate da una linea lunga due metri
che doveva essere oltrepassata con entrambi i
piedi. I materassini integrati con la fotocellula sono stati collocati nelle linee di partenza e
arrivo. La configurazione di porte, materassino (smart jump) e lettore RFID nel test navetta
in cinque tempi è illustrata in Figura 1. Non
appena i piedi sono entrati in contatto con la
parte centrale del materassino, il soggetto ha
ricevuto un segnale luminoso indicante la porta verso la quale correre. L’applicazione del
Fusion Smart Speed System e delle fotocellule
ha eliminato l’effetto del ricercatore sulla scelta della porta verso il quale il soggetto avrebbe
dovuto correre (i numeri delle porte sono stati
randomizzati) e sul tempo di partenza. Inoltre,
l’attraversamento con due piedi delle linee tra
le porte ha eliminato l’effetto delle differenze
nelle misurazioni antropometriche (lunghezza
degli arti superiori) che si è verificato nel precedente “run to the balls test” 8.
La procedura del test navetta in cinque tempi è stata la seguente: all’inizio, il ricercatore
ha discusso della procedura del test e ha chiesto a uno dei soggetti di dimostrare come dovesse essere svolto il test. Dopo la dimostrazione, a
ciascun soggetto è stato chiesto di indossare un
bracciale di identificazione RFID su ogni polso
(i bracciali contenevano codici individuali). Il
test è iniziato quando entrambi i piedi sono stati
premuti contro la parte centrale del materassino (smart jump). Dopo l’inizio, la luce verde si
è spenta e una luce in una porta casuale si è
accesa indicando la porta verso il quale il soggetto doveva correre. Il soggetto è corso verso la
porta, ha attraversato la linea (lunga 1 metro)
con entrambi i piedi ed è corso immediatamente
indietro al materassino (smart jump) toccandolo
con entrambi i piedi. Dopo il contatto con il materassino, un’altra luce in una porta diversa si è
MEDICINA DELLO SPORT
373
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
A
B
Figure 2.—A) Schema of the 2 meter run test. B) Difference in average time of spatial orientation in five-times shuttle
run to the gate test in 14-16-year-old fencers.
Figura 2. — A) Schema del test di corsa sui 2 metri. B) Differenza nel tempo medio di orientamento nello spazio nel
test navetta in cinque tempi in schermidori di 14-16 anni d’età.
cycle five times until no light signal in the gates
was present after standing on the mat. The data
from the tests were recorded in a PDA (HP iPAQ
112), where all the scores i.e. run from the mat
to the gate, run from the gate to the mat and
total running time were recorded with the subject’s name. The test was repeated twice, with
a 10-min rest in order to minimize the effect of
fatigue. The analysis was carried out based on
the mean scores from the two tests.
In order to measure RT, time of motion along
a short track (MT), and (TTT) along the short
track as a manifestation of quick reaction, the 2
meter run test was used, which was a modification of the system’s reactive/mat start test, recommended by the manufacturer of Fusion Sport
testing apparatus (Figure 2). The system allows
users to modify the parameters, and, with the
“reactive/mat start” option, the researchers are
free to select the length of the track covered by
the subject. The 2 meter run test was carried out
using a single gate (photocell with reflector), a
mat (smart jump), a photocell integrated with
the mat and a RFID reader. The mat, allowing
evaluation of the time of reaction to light signal,
was adjusted 30 cm from the starting line (to
ensure comfortable placing the foot between
the starting line and the mat). The distance between the gate and the starting line was 2 m,
and a finishing line was drawn between the
photocell and the respective reflector (2 m in
length) (Figure 2).
The procedure of the 2 meter run test was
the following: after the green readiness light in
the photocell unit connected to the RFID reader
went on, the subject touched the reader with
374
accesa in maniera casuale indicando la porta
verso la quale correre. I soggetti hanno ripetuto questo ciclo cinque volte finché non era più
presente alcun segnale luminoso nelle porte dopo
essere rimasti in piedi sul materassino. I dati dei
test sono stati registrati in un palmare (HP iPAQ
112) dove tutti i punteggi, ad es. corsa dal materassino verso la porta, corsa dalla porta verso
il materassino e tempo di corsa totale sono stati
registrati con il nome del soggetto. Il test è stato
ripetuto due volte, con 10 minuti di riposo al fine
di ridurre al minimo l’effetto dell’affaticamento.
L’analisi è stata condotta sulla base dei punteggi
medi ottenuti dai due test.
Al fine di misurare il tempo di reazione (RT),
il tempo di movimento (MT) lungo una breve
traiettoria e il tempo totale del test (TTT) lungo
una breve traiettoria come manifestazione della
reazione rapida, è stato utilizzato il test di corsa
sui 2 metri, il quale era una modifica del test di
partenza dal materassino/reattiva raccomandato dal dispositivo di test Fusion Sport (Figura 2).
Il sistema permette agli utilizzatori di modificare
i parametri, e con l’opzione “partenza dal materassino/reattiva” (reactive/mat start), i ricercatori sono liberi di selezionare la lunghezza della
traiettoria coperta dal soggetto. Il test di corsa sui
2 metri è stato condotto utilizzando una singola
porta (fotocellula con riflettore), un materassino (smart jump) una fotocellula integrata con
il materassino e un lettore RFID. Il materassino,
permettendo la valutazione del tempo di reazione al segnale luminoso, è stato regolato 30 cm
dalla linea di partenza (per garantire un comodo posizionamento del piede tra la linea di partenza e il materassino). La distanza tra la porta
e la linea di partenza era di 2 metri e una linea
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the wrist band and heard the sound. After the
signal, the blue light in the photocell column
went on and the subject stood in the starting
position. One foot was placed in front of the
starting line while the other remained on the
mat (smart jump). Next, the blue light went off.
The test started when the green light in the gate
went on (at the distance of 2 meters from the
starting line). The subjects ran to the gate and
crossed the finishing line (2 meters in length)
with both feet. The data were recorded in a
PDA (HP iPAQ 112). All the scores, i.e. reaction time on the mat (RT) that elapsed from
light signal to the feet motion, time of running
from the mat to the gate at the distance of 2 m
considered as MT, and TTT were recorded with
the subject’s name. The test was repeated twice
with a 5-min rest. The analysis was carried out
based on the mean scores obtained from the
two repetitions.
Furthermore, we used the dedicated apparatus (Vienna Test System) to evaluate of eye-tohand coordination. The 2HAND test with S6 option (moving a point along a given track from A
to B with a joystick) was administered. The test
allows a comprehensive diagnosis of psychomotor parameters.9 Furthermore, this electronic
measurement device is increasingly popular in
diagnostics of neuropsychophysical abilities as
well as neurophysiological aptitudes that determine motor control in athletes. The greatest advantages offered by the system include
measurement objectivity, automated recording
and reduced psychical strain experienced by a
subject. These benefits ensure high reliability of
the measurement. For the purpose of the study
and statistical analyses 2 parameters (time and
number of errors) were used.
The analysis of the correlation was based on
a national ranking list of foil fencers published
by the Polish Fencing Association. All the subjects were classified (after the Poland Youth
Olympic Games held in 2013) among the top
32 of Polish fencers in the cadet category and
ranking place was associated with each examined fencer’s scores in motor tests.
Statistical analysis
For all parameters data are reported as
mean±SD. Normal data distribution was tested
using the W Shapiro-Wilk test. One way Friedman ANOVA test for paired data was applied
to test for differences between the genders in
performed tests.
Vol. 67 - No. 3
ROKITA
di arrivo è stata tracciata tra la fotocellula e il
rispettivo riflettore (2 metri di lunghezza) (Figura 2).
La procedura del test di corsa sui 2 metri
era la seguente: dopo la luce verde di partenza nell’unità della fotocellula collegata al lettore RFID, il soggetto ha toccato il lettore con
il braccialetto e ha sentito un suono. Dopo il
segnale, la luce blu nella colonna della fotocellula si è attivata e il soggetto è rimasto in piedi
nella posizione di partenza. Un piede è stato posizionato davanti alla linea di partenza mentre
l’altro è rimasto sul materassino (smart jump).
Successivamente, la luce blu si è spenta. Il test
è iniziato quando la luce verde nella porta si è
attivata (a distanza di due metri dalla linea di
partenza). I soggetti hanno corso verso la porta
e hanno attraversato la linea di arrivo (2 metri
di lunghezza) con entrambi i piedi. I dati sono
stati registrati in un palmare (HP iPAQ 112).
Tutti i punteggi, ad es. tempo di reazione (RT)
sul materassino intercorso dal segnale luminoso al movimento dei piedi, tempo di corsa dal
materassino alla porta distante 2 metri considerato come tempo di movimento (MT), e tempo
totale del test (TTT) sono stati registrati con il
nome del soggetto. Il test è stato ripetuto dopo un
periodo di riposo di 5 minuti. L’analisi è stata
condotta sulla base dei punteggi medi ottenuti
dalle due ripetizioni.
Inoltre, abbiamo utilizzato l’apparecchiatura dedicata (Vienna Test System) per valutare
la coordinazione occhio-mano. È stato somministrato il test 2HAND con l’opzione s6 (spostamento di un punto lungo una traiettoria stabilita dal punto A al punto B con un joystick). Il
test consente una diagnosi completa dei parametri psicomotori 9. Inoltre, questo dispositivo
di misurazione elettronico è sempre più diffuso
nella diagnosi delle abilità neuropsicologiche
oltre che delle attitudini neurofisiologiche che
determinano il controllo motorio negli atleti. I
principali vantaggi offerti dal sistema includono l’obiettività delle misurazioni, la registrazione automatica e il ridotto sforzo fisico percepito da un soggetto. Tali benefici garantiscono
un’elevata affidabilità della misurazione. Per il
fine dello studio e le analisi statistiche abbiamo
utilizzato 2 parametri (tempo e numero degli
errori).
L’analisi della correlazione era basata sulla classifica nazionale degli schermidori cadetti
pubblicata dall’Associazione di scherma polacca.
Tutti i soggetti erano classificati tra i migliori 32
schermidori polacchi nella categoria cadetti (dopo
i giochi olimpici della gioventù del 2013 in Polo-
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375
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
Table II.—Spearman’s rank correlation coefficients (r) for the relationships between anthropometric
parameters and selected motor parameters (P<0.05).
Tabella II. — Coefficienti di correlazione per ranghi di Spearman (r) per le relazioni tra parametri
antropometrici e parametri motori selezionati (P<0,05).
Variable
2 hand test time
[s]
Gender
Body mass [kg]
Body height [cm]
Age [year]
Years of training
NS
NS
NS
NS
NS
2 hand test precision Spatial orientation
[n/mistakes]
[s]
NS
NS
NS
NS
NS
-0.53
NS
NS
NS
NS
RT
[s]
MT
[s]
TTT
[s]
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-0.52
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-0.62
NS
NS: not statistically significant; RT: time of reaction on the mat; MT: time of run from the mat to the gate at a distance of 2 m; TTT:
total test time in 2 m run test.
The correlations among variables (r) were calculated using the Spearman correlation test. A
value of P<0.05 was considered as statistically significant. In order to test the correlations between
the ranking place and other variables studied (predictor variables), we used an analysis of regression
model (linear stepwise method). All statistical analyses were carried out using software Statistica 10.0.
Ethics
Before the tests, each participant was familiarized with the aim of the research and parents were informed about the purpose of the
study and have given permission for the testing.
It was also done with the coaches. They were
also notified that the study was approved by the
Bioethical Committee of the University School
of Physical Education in Wroclaw.
nia) e la posizione nella classifica è stata associata ai punteggi di ciascuno schermidore esaminato
nei test motori.
Analisi statistica
Per i parametri i dati sono riportati come
media±DS. La normale distribuzione dei dati è
stata verificata utilizzando il test di Shapiro-Wilk.
Il test ANOVA di Friedman a una via per i dati appaiati è stato applicato per verificare le differenze
tra i sessi nei test effettuati.
Le correlazioni tra le variabili (r) sono state calcolate utilizzando il test di correlazione di Spearman.
Un valore P<0,05 è stato considerato statisticamente
significativo. Al fine di verificare le correlazioni tra
la posizione in classifica e le altre variabili studiate
(variabili predittive) abbiamo utilizzato un’analisi
del modello di regressione (metodo stepwise lineare).
Tutte le analisi statistiche sono state condotte utilizzando il software Statistica 10.0.
Results
Analysis of the anthropometric measurements
revealed that, the fencers studied did not differed
significantly in body mass nor in body height. The
mean body mass of the boys participating in the
study was 59.22±9.99 kg, and the mean body mass
of the girls was 54.57±5.50 kg. The interaction effect of gender on body mass was statistically not
significant F1, 14=1.06 with P=0.3199. Similar pattern was observed in body height. Mean body
height for boys was 72.22±7.38 cm in boys and for
girls 6.22±9.15 cm, and no statistically significant
interaction effect of gender on body height was
observed with F1, 14=2.33, with P=0.1487.
We investigated the correlations between gender, body height, body mass, chronological age,
training years with the results obtained from test-
376
Etica
Prima dei test, ogni partecipante ha familiarizzato con l’obiettivo della ricerca e i genitori sono
stati informati circa l’obiettivo dello studio e hanno fornito il loro consenso per i test. La stessa cosa
è stata fatta con gli allenatori. Inoltre, sono stati
informati del fatto che lo studio è stato approvato
dal Comitato Bioetico della Facoltà Universitaria
di Educazione Fisica a Breslavia.
Risultati
L’analisi delle misurazioni antropometriche ha
rivelato che gli schermidori studiati non mostravano differenze significative nella massa o nell’altezza corporee. La massa corporea media dei ra-
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PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
Figure 3.—Difference in average time of spatial orientation in five-times shuttle run to the gate test in 14-16year-old fencers.
Figura 3. — Differenza nel tempo medio di orientamento nello spazio nel test navetta in cinque tempi in schermidori di 14-16 anni d’età.
ing of spatial coordination, reaction time, motion
time and total test time as a manifestation of quick
reaction and hand movement precision (Table II).
We found significant statistical correlations
(P<0.05) between the gender and spatial orientation in results obtained in five-time shuttle run
to the gate test (Table II). Spearman’s rank correlation coefficient was -0.53. Furthermore, we
found statistically significant correlations (P<0.05)
between TTT and chronological age (r = -0.62).
The best mean TTT was observed for the participants aged 15 years 1.15 s±0.02 s. Furthermore,
the mean score recorded for the group of 15-years
old subjects was 1.25±0.03 s. A statistically significant correlation (P<0.05) was also found between
body mass and MT in 2 m run test. Spearman’s
rank correlation coefficient was -0.52. The group
of fencers studied obtained mean MT 0.67±0.15 s.
The best score for this test was 0.49 s, whereas the
worst equalled 1.1 s.
Comparing the means that reflected the level
of spatial orientation (Figure 3), we found that
the group of female fencers obtained the mean
score 19,41 s±0,83 s, which was statistically significantly worse than the boys. It was worse by
0.97 s, and the interaction effect was F1, 14=6.16,
with P=0.0263.
No statistically significant differences were
found between the results obtained in the
groups of fencers in the 2 hand test in precision scores nor in the time of finishing the test.
Although the boys completed the assignment
slightly faster, the girls were more accurate,
which contributed to much shorter error numbers (Figure 4).
We also sought to examine the relationships
between the results obtained in individual motor
Vol. 67 - No. 3
ROKITA
gazzi partecipanti allo studio era di 59,22±9,99
kg mentre la massa corporea media delle ragazze
era di 54,57±5,50 kg. L’effetto di interazione del
sesso sulla massa corporea non era statisticamente
significativo con F1, 14=1,06 con P=0,3199. Un
pattern simile è stato osservato nell’altezza corporea. L’altezza corporea media per i ragazzi era di
72,22±7,38 cm e di 6,22±915 cm per le ragazze;
non è stato osservato nessun effetto di interazione
statisticamente significativo del sesso sull’altezza
corporea con F1, 14=2,33, con P=0,1487.
Abbiamo esaminato le correlazioni tra sesso, altezza corporea, massa corporea, età cronologica
e anni di allenamento con i risultati ottenuti dai
test di coordinazione nello spazio, tempo di reazione, tempo di movimento e tempo di test totale
come manifestazione della reazione veloce e della
precisione di movimento della mano (Tabella II).
Abbiamo osservato significative correlazioni
statistiche (P<0,05) tra il sesso e l’orientamento
nello spazio nei risultati ottenuti con il test navetta in cinque tempi (Tabella II). Il coefficiente di
correlazione per ranghi di Spearman era di -0,53.
Inoltre, abbiamo osservato correlazioni statisticamente significative (P<0,05) tra tempo totale del
test (TTT) ed età cronologica (r=-0,62). Il TTT medio migliore è stato osservato per i partecipanti di
età pari a 15 anni: 1,15 s±0,02s. Inoltre, il punteggio medio registrato per il gruppo dei soggetti di
15 anni era pari a 1,25±0,03s. È stata osservata
anche una correlazione statisticamente significativa (P<0,05) tra massa corporea ed MT nel test
di corsa sui 2 metri. Il coefficiente di correlazione
per ranghi di Spearman era di -0,52. Il gruppo di
schermidori studiati ha ottenuto un MT medio di
0,67±0,15 s. Il punteggio migliore per questo test
era di 0,49 s, mentre quello peggiore era di 1,1 s.
Confrontando le medie che riflettono il livello di orientamento nello spazio (Figura 3), abbiamo osservato che il gruppo di schermidori di
sesso femminile ha ottenuto un punteggio medio
di 19,41s±0,83s, il quale era statisticamente e significativamente peggiore rispetto a quello degli
schermidori di sesso maschile. Tale punteggio era
peggiore di 0,97s e l’effetto di interazione era F1,
14=6,16, con P=0,0263.
Non abbiamo osservato differenze statisticamente significative tra i risultati ottenuti dai
gruppi di schermidori nel test 2HAND per quanto concerne i punteggi di precisione o il tempo di
conclusione del test. Sebbene i ragazzi abbiano
completato il compito in maniera leggermente più
rapida, le ragazze erano più precise, il che le ha
portate a commettere un numero di errori molto
inferiore (Figura 4).
Abbiamo inoltre cercato di esaminare le rela-
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377
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
zioni tra i risultati ottenuti nei singoli test motori. I
punteggi ottenuti sono stati valutati con l’analisi di
correlazione per ranghi di Spearman (Tabella III).
Abbiamo osservato relazioni statisticamente
significative (P<0,05) tra tempo di reazione (RT)
e punteggi che riflettevano il tempo di movimento
(MT) lungo una breve traiettoria (Tabella III). Il
coefficiente di correlazione per ranghi di Spearman per questa relazione era di -0,89. La media
di RT nel gruppo degli schermidori studiati era di
0,3±0,13 s. L’RT più breve era di 0,17 s, mentre il
punteggio peggiore era di 0,71 s.
Inoltre, l’analisi del modello di regressione (metodo stepwise lineare) ha rivelato che la posizione nella parte superiore della classifica era correlata con il livello di orientamento nello spazio
(b=0,50), la precisione (numero di errori) nel test
di precisione della mano (b=0,64) e l’età cronologica (b=0,56).
Discussione
Figure 4.—Difference between genders in number of mistakes and time of finishing the 2HAND precision test.
Figura 4.— Differenze tra i generi nel numero di errori e
tempo di completamento del test di precisione 2HAND.
tests. The scores obtained were evaluated with
Spearman’s rank correlation analysis (Table III).
We found statistically significant relationships
(P<0.05) between the RT and the scores that reflected MT along a short track (Table III). Spearman’s rank correlation coefficient for this relationship was -0.89. The mean of RT in the group of
fencers studied was 0.3±0.13 s. The shortest RT
was 0.17 s, whereas the worst score was 0.71 s.
Furthermore, the analysis of regression model (linear stepwise method) revealed that the
position in the top athlete ranking was correlated to the level of spatial orientation (b=0.50),
accuracy (number of errors) in hand precision
test (b=0.64), and chronological age (b=0.56).
Discussion
Combat sports, including fencing, require good
physical capacity, motor coordination, technique
378
Gli sport da combattimento, inclusa la scherma, richiedono buona capacità fisica, coordinazione motoria, tecnica e abilità tattiche degli
atleti poiché tali fattori influenzano l’esito del
combattimento e il livello complessivo delle abilità sportive 10, 11. Alcuni risultati di ricerca suggeriscono che nello sviluppo dei comportamenti
di coping negli sport individuali è necessario tenere presente l’ereditarietà genetica 12, oltre che
i tratti di intelligenza emotiva di un individuo e
anche l’influenza del background culturale 13.
Nel pugilato, che integra caratteristiche tattiche
simili a quelle della scherma (abilità di attacco,
difesa e contrattacco effettuate in un ambiente
imprevedibile) l’allenamento speciale dei pugili
junior mirato a controllare la gamma di complesse abilità motorie piuttosto che l’allenamento di semplici abilità motorie ha contribuito in
maniera significativa allo sviluppo delle abilità
fisiche e tecniche e ha potenziato l’efficacia della performance tecnica 14.
I nostri risultati sono in linea con quelli ottenuti da altri ricercatori 15, 16. L’analisi delle
misure antropometriche e del livello delle abilità che richiedono un’immediata risposta del
sistema nervoso, ad es. il tempo di reazione o la
precisione di movimento della mano, non hanno rivelato differenze significative tra ragazzi e
ragazze. Al contrario, abbiamo osservato differenze tra i sessi nei risultati ottenuti per quanto
riguarda la coordinazione nello spazio nel test
navetta in cinque tempi, con gli schermidori
cadetti di sesso femminile che hanno ottenuto
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ROKITA
Table III.—Spearman’s rank correlation coefficients (r) for the relationships between individual motor
parameters (P<0.05).
Tabella III. — Coefficienti di correlazione per ranghi di Spearman (r) per le relazioni tra parametri motori
individuali (P<0,05).
Variable
2 hand test time[s]
2 hand test
precision [no/mistakes]
Spatial orientation [s]
RT [s]
MT [s]
2 hand test time
[s]
2 hand test precision Spatial orientation
[no/mistakes]
[s]
RT
[s]
MT
[s]
TTT
[s]
-
NS
-
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-
-
-
NS
-
NS
-0.89
-
NS
NS
NS
NS: not statistically significant.
and tactical skills from the athletes as these factors affect the outcome of the fight and overall
sport skills level.10, 11 Some research findings suggest that in developing coping behaviours in individual sports requires considering genetic heritage,12 as well as one’s trait emotional intelligence
and even the influence of cultural background.13
And in boxing, which integrates similar tactical
characteristic as fencing (offensive, defensive and
counter-attack skills performed in an unpredictable environment) special training of junior boxers
aimed at mastering the variety of complex motor
skills instead of simple motor skills training contributed significantly to the development of physical and technical abilities and enhanced technical
performance effectiveness.14
Our findings are consistent with the results obtained by other researchers.15, 16 Analysis of anthropometric measurements and the level of abilities
that require immediate response of the nervous
system i.e. reaction time or hand manipulation precision revealed no significant differences between
boys and girls. On the contrary, we found differences between genders in the results obtained in
the spatial coordination five-time shuttle run to the
gates test, with female cadet fencers scoring significantly worse than male ones. Statistically significant
differences were also observed between the chronological age in the 2 meter run test. The differences
in coordination and motor control are likely to be
due to the changes in body proportions and muscle
mass that typically occur in the puberty period.10,
17-19 However, gaining muscle mass enables athletes
to generate higher power, which affects the speed
of movement. This might explain a relationship
found in our study between body mass and time of
movement along a short 2 m track. The alterations
in body proportions and muscle mass occurring
during the puberty period are also likely to elongate
Vol. 67 - No. 3
punteggi significativamente peggiori rispetto a
quelli maschili. Sono state osservate differenze
statisticamente significative anche tra l’età cronologica nel test di corsa sui 2 metri. Le differenze nella coordinazione e nel controllo motorio sono probabilmente dovute ai cambiamenti
nelle proporzioni corporee e nella massa muscolare che si verificano nel periodo della pubertà 10, 17-19. Tuttavia, lo sviluppo di una massa
muscolare permette agli atleti di generare una
potenza più elevata che influenza la velocità di
movimento. Ciò potrebbe spiegare la relazione
osservata nel nostro studio tra la massa corporea e il tempo di movimento lungo una breve
traiettoria di 2 m. Le alterazioni nelle proporzioni corporee e nella massa muscolare che si
verificano durante il periodo della pubertà sono
presumibilmente responsabili dell’allungamento del tempo di reazione (RT). Pertanto, nonostante il livello relativamente elevato della velocità dell’intero corpo lungo un breve percorso,
l’RT medio registrato nel nostro studio era più
lungo.
I risultati ottenuti nello studio sottolineano
l’importanza delle abilità di coordinazione e
dell’esperienza di allenamento rispetto alla
posizione di uno schermidore nella classifica
nazionale. Negli sport come la scherma, il tempo di reazione e le abilità di previsione sono
importanti fattori determinanti delle abilità
percettive. La ricerca 20 condotta con l’utilizzo
della velocità di anticipazione e il test RT basato sulla scelta del complesso visivo e uditivo ha
indicato alcune differenze statistiche nell’RT
uditivo tra velocisti e giocatori di squadra, con
questi ultimi che hanno ottenuto prestazioni
significativamente migliori nelle abilità di anticipazione. Non sono state osservate differenze significative nei test RT basati sulla scelta
visiva. Si può concludere che gli atleti hanno
MEDICINA DELLO SPORT
379
ROKITA
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
the RT. Therefore, despite the relatively high level of
the whole body speed along a short track, the average RT recorded in our study was longer.
The results obtained in the study emphasize the
importance of coordination abilities and training
experience to the position of a fencer on the ranking list. In sports like fencing reaction time and anticipatory skills are critical determinants of perceptual abilities. Research 20 led with the use of speed
anticipation and RT test based on visual and auditory complex choice RT indicated some statistical
differences in auditory RT between sprinters and
team sport players, with the letter ones significantly
better in anticipatory skills. No significant differences were found in visual choice RT tests. It was concluded that athletes have greater sensory-cognitive
skills related to their specific sport domain either
open or closed in their nature of skills required.����
Determination of spatial orientation or motion speed,
RT and eye-to-hand coordination at different stages
of sporting careers allows coaches to better select
appropriate measures and resources used in motor
preparation over a long-term training process. Torun, Ince, and Durgun,11 for example, suggest that
the design of training programs for fencers should
incorporate speed training sessions in order to improve RT of both upper and lower limbs (which
is one of the components of coordination motor
abilities). Consequently, this help fencers develop
faster and more effectively, which is reflected in the
position on the national ranking.
In our study, we focused on determination of a
general level of ���������������������������������
RT ������������������������������
to visual signals from the moment of the stimulus to the initial point of body
motion. In the study presented we did not use
EMG measurements to evaluate the activity of the
central nervous system by means of determination
of pre-motor or motor RT.21 Instead we focused
on the reaction to visual stimulus sent from the
research apparatus. This type of reaction to the
changes in the surroundings received by the human visual system is often manifested during the
fencing fight. Nevertheless, reactions to tactile and
auditory stimuli also seem to be important.7
This paper also presents the proposal of the
testing procedure using a computer-aided portable system to diagnose coordination motor
abilities and speed abilities, easily accessible in
field testing and useful in sports with complex
movement structure, such as combat sports.
The findings from the studies that have used the
Vienna Testing System suggest the legitimacy of
using such objective and fully-automated testing procedures, as they are likely to yield reliable results without the risk of human errors.22-25
380
migliori abilità sensoriali-cognitive in relazione al loro specifico ambito sportivo, siano esse
aperte o chiuse nella loro natura di abilità necessarie. La determinazione dell’orientamento
nello spazio o velocità del movimento, RT e coordinazione occhio-mano in diversi stadi della
carriera sportiva permettono agli allenatori di
selezionare meglio le misure e le risorse utilizzate nella preparazione motoria nel corso di
un processo di allenamento a lungo termine.
Torun, Ince e Durgun 11, per esempio, suggeriscono che il disegno di appropriati programmi
di allenamento per gli schermidori dovrebbe
includere sessioni di allenamento della velocità
al fine di migliorare il tempo di reazione degli
arti superiori e inferiori (che è uno dei componenti delle abilità motorie di coordinazione).
Di conseguenza, ciò aiuta gli schermidori a
svilupparsi più velocemente ed efficacemente,
riflettendosi nella loro posizione nella classifica nazionale.
Nel nostro studio, ci siamo concentrati sulla determinazione di un livello generale di RT rispetto
ai segnali visivi dal momento dello stimolo fino
al punto iniziale di movimento del corpo. Nello
studio presentato non abbiamo utilizzato le misurazioni EMG per valutare l’attività del sistema
nervoso centrale mediante la determinazione del
RT premotorio o motorio 21. Ci siamo concentrati invece sulla reazione allo stimolo visivo inviato
dal dispositivo di ricerca. Questo tipo di reazione
ai cambiamenti esterni ricevuto dal sistema visivo
umano si manifesta spesso durante il combattimento nella scherma. Ciononostante, anche le reazioni agli stimoli tattili e uditivi sembrano essere
importanti 7.
Questo articolo propone anche una procedura di test utilizzante un sistema portatile
informatico per diagnosticare le abilità motorie della coordinazione e le abilità di velocità,
facilmente accessibili nei test sul campo e utili
negli sport che presentano una struttura del
movimento complessa, come gli sport da combattimento. I risultati dagli studi che hanno
utilizzato il Vienna Testing System suggeriscono l’utilità di tali procedure di test obiettive e
completamente automatizzate, poiché è verosimile che forniscano risultati affidabili senza
il rischio di commettere errori umani 22-25.
Conclusioni
Il sesso è un fattore che differenzia in maniera significativa il livello di orientamento
nello spazio, ma non il tempo di reazione
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
PRECISION AND COORDINATION PARAMETERS OF POLISH ELITE CADET FENCERS
Conclusions
Gender is a factor that significantly differentiates the level of spatial orientation, but not RT
and quick response. Therefore, training programs
for fencers should focus on selection of appropriate training measures and methods to stimulate
development of coordination abilities, taking into
account such factors as gender and chronological age of the athletes and training experience.
The position in the top athlete ranking is correlated with chronological age, spatial orientation
and hand precision. Development of coordination abilities at individual stages of the athletic
training is likely to contribute to achievement of
better results in competitive periods. Further research based on the experimental design could
give more insight details of the nature of these associations. Otherwise longitudinal study is needed to confirm the strength and importance of the
relationship found for the fencers position on the
ranking list in senior category.
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ROKITA
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allenamento adeguate e metodi per stimolare lo sviluppo delle abilità di coordinazione,
prendendo in considerazione fattori come il
sesso, l’età cronologica degli atleti e l’esperienza di allenamento. La posizione degli atleti in cima alla classifica è correlata all’età
cronologica, all’orientamento nello spazio e
alla precisione della mano. Lo sviluppo delle abilità di coordinazione in singoli stadi
dell’allenamento atletico può verosimilmente
contribuire al raggiungimento di migliori risultati nei periodi competitivi. Ulteriori ricerche basate sul disegno sperimentale potrebbero fornire maggiori dettagli sulla natura di
tali associazioni. Inoltre, uno studio longitudinale è necessario per confermare la forza
e l’importanza della relazione osservata per
la posizione degli schermidori nella classifica
della categoria senior.
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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 December 20, 2013. - Accepted for publication on September 15, 2014.
Corresponding author: M. Bronikowski, University School of Physical Education, Krolowej Jadwigi 27/39, 61-871 Poznan.
E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
381
MED SPORT 2014;67:383-96
Physical fitness and maximum number
of all-out hikidashi uchi-komi
in judo practitioners
Forma fisica e numero massimo di esecuzioni
di hikidashi uchi-komi in atleti praticanti judo
F. B. DEL VECCHIO 1, M. DIMARE 1, E. FRANCHINI 2, G. Z. SCHAUN 1
1Superior
School of Physical Education, Federal University of Pelotas. Capão do Leão, Brasil
of Physical Education and Sport, University of São Paulo, São Paulo, Brasil
2School
SUMMARY
Aim. The aim of this paper was to test the sensitivity and reproducibility of a high-intensity anaerobic test with maximum basic judo technique repetitions (hikidashi uchi-komi, HD), considering sex and different levels of proficiency.
Additionally, to correlate the performance in HD tests with general physical fitness of judo players.
Methods. Two cross-sectional studies were conducted with independent samples and places of practice. In them, the
HD in 20 s, 30s and 40s (HD20, HD30 and HD40, respectively), as well as evaluation of vertical jump, impulsion of
upper limbs, suspension on the rope, sit-up and push-ups tests have been applied.
Results. the Intraclass Correlation Coefficient (ICC) values were 0.93; 0.87 and 0.71 for HD20, HD30, HD40, respectively. In addition, the results of advanced athletes were statistically superior to that of beginners (HD20: 24±4 and
22±2; HD30: 37±5.3 and 34±4.1; HD40: 50±8.2 and 46±5.5 repetitions with P=0.03 for all tests). Furthermore, the
HD tests correlated with physical fitness.
Discussion. The HD20, HD30 and HD40, seek to: 1) evaluate the anaerobic component of Judo athletes and 2) offer a reference for prescribing high-intensity interval training. They are advantageous because: 1) a larger number of
athletes can perform the tests at the same time; 2) it needs small space for its execution, 3) displays execution times
similar to those seen during periods of efforts in the matches; 4) have low technical complexity and 5) are rather used
as means for physical fitness improvement for judo athletes.
Conclusion. The all-out hikidashi uchi-komi tests are reproducible, able to discriminate judo practitioners by competitive levels, time of practice and sex, and show positive correlation with physical fitness measures.
Key words: Martial arts - Athletic performance - Physical fitness.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare la sensibilità e la ripetibilità di esercizi anaerobi
di alta intensità attraverso ripetizioni massime di una tecnica basilare di judo (hikidashi uchi-komi, HD), tenendo in
conto le differenze di sesso e livello di allenamento. Inoltre, si vuole correlare la performance nei test di HD con la
forma fisica generale di atleti di judo.
Metodi. Due studi trasversali sono stati condotti in differenti momenti e luoghi di esecuzione. In questi studi è stato
calcolato il numero di HD in 20 s, 30 s e 40 s (HD20, HD30 e HD40, rispettivamente), e sono stati inoltre valutati il
salto verticale, l’impulso degli arti superiori, la sospensione in corda, test addominali e flessioni sulle braccia.
Risultati. i valori di ICC (Intraclass Correlation Coefficient) sono stati 0.93; 0.87 e 0.71 per il HD20, HD30 e HD40,
rispettivamente. I risultati degli atleti esperti sono stati statisticamente superiori a quelli degli principianti (HD20: 24±4
e 22±2; HD30: 37±5.3 e 34±4.1; HD40: 50±8.2 e 46±5.5 ripetizioni con P=0.03 per tutti i test). Inoltre, i test di HD
sono stati correlati alla forma fisica.
Discussione. I test di HD20, HD30 e HD40 cercano di: 1) valutare la componente anaerobia di atleti di judo e 2) offrire un riferimento per la programmazione di allenamenti di alta intensità. Questi test hanno qualche vantaggio, visto
che 1) un grande numero di atleti può realizzarli allo stesso tempo; 2) non è necessario un grande spazio per eseguirli;
3) hanno un tempo di realizzazione simile al tempo di esecuzione degli attacchi nelle gare di judo; 4) hanno bassa
complessità tecnica e 5) sono frequentemente utilizzati dai judoka come mezzo di miglioramento della forma fisica.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
383
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
Conclusioni. I test di hikidashi uchi-komi sono ripetibili, in grado di discriminare il livello complessivo dei judoka, il
loro grado di allenamento ed il loro genere, e inoltre mostrano una correlazione positiva con le misure di valutazione
della forma física.
Parole chiave: Arti marziali - Performance atletica - Prestanza fisica.
J
udo match is characterized by periods of
high-intensity efforts, interspersed by moments of lower intensity and referees’ interruptions.1-3 In general, the matches have periods
of activity that last 15 to 30 s and interruptions
of about 10 s, where the effort:pause ratios of
2:1 and 3:1 can be often observed.2-5 In this
context, it’s indicated that high physical fitness
is relevant to the actions performed during the
match and, eventually, to the decision of its
results.6, 7 Additionally, training using high-intensity intermittent efforts have been applied to
combat sports athletes,8, 9 including judo players 10, 11 to increase physical fitness, but only
with non-specific actions, especially using running as exercise mode.10, 12
The development of physical fitness into
their various components, specifically in regards to aerobic and anaerobic capacity and
power, has been considered relevant to judo
performance.1 However, very few studies aimed
at verifying the association between general parameters of physical fitness and performance in
specific judo situations.6, 13 Among the specific
fitness methods, the simulated combat (randori), throws (nage-komi) and employment of
successive repetitions of a movement without
throws (uchi-komi) are the most used during
judo training sessions.14-16 It is indicated that the
uchi-komi, despite its limitations, is one of the
most important methods for technical improvement in Judo.14, 17, 18 During sessions of physical
conditioning and technical improvement, besides the uchi-komi,14, 19 judo athletes often perform trainings employing basic entrance, called
hikidashi (HD).20 In HD there is no application
of a specific projection technique, but overall
imbalance of the opponent with upper limbs,
fast approximation of the entire body, contact
with the hip and finally trunk rotation,21 usually
it’s a preparatory move for techniques that requires trunk rotation,22 which can be done with
or without opponent’s displacement.
It should be noted that these stimuli, after
technically assimilated, must be executed in a
fast pace, so that there may be an approach to
the situational reality of the combat demands,
called principle of specificity.23, 24 However, it is
recognized that several athletes erroneously em-
384
G
li incontri di judo sono caratterizzati da periodi di sforzi ad alta intensità intervallati
da periodi a bassa intensità e dalle interruzioni
dell’arbitro 1-3. In generale, gli incontri hanno periodi di attività che durano da 15 a 30 secondi
e interruzioni di circa 10 s, nei quali è possibile osservare spesso rapporti sforzo:pausa pari a
3:1 e 2:1 2-5. In tale contesto, è stata sottolineata
l’importanza che riveste un elevato fitness fisico
per le azioni effettuate durante l’incontro e, eventualmente, per deciderne il risultato 6, 7. Inoltre,
l’allenamento con sforzi intermittenti ad elevata
intensità è stato applicato agli atleti degli sport da
combattimento 8, 9, inclusi i judoisti 10, 11, per aumentare il fitness fisico, ma solo con azioni aspecifiche e utilizzando principalmente la corsa come
modalità di esercizio fisico 10, 12.
Lo sviluppo della forma fisica, nelle sue varie
componenti, in particolare per quanto riguarda
la capacità aerobica e anaerobica e la potenza, è considerato importante per la performance
nel judo1. Tuttavia, pochi studi hanno verificato
l’associazione tra i parametri generali di forma
fisica e la performance in situazioni di judo specifiche 6, 13. Tra i metodi di fitness specifici, il combattimento simulato (randori), le proiezioni (nagekomi) e l’utilizzo di ripetizioni consecutive di un
movimento senza proiezioni (uchi-komi) sono i
metodi più utilizzati durante le sessioni di allenamento nel judo 14, 16. È stato suggerito che l’uchikomi, nonostante i suoi limiti, sia uno dei metodi
più importanti per il miglioramento tecnico nel
judo 14, 17, 18. Nel corso del condizionamento fisico
e del miglioramento della tecnica, oltre all’uchikomi 14, 19, gli atleti di judo effettuano spesso allenamenti utilizzando un’entrata basica chiamata
hikidashi (HD) 20. Nella HD non vi è alcuna applicazione di una tecnica di proiezione specifica, ma
vi è lo sbilanciamento complessivo dell’avversario
con gli arti superiori, un rapido avvicinamento
dell’intero corpo, il contatto con l’anca e infine la
rotazione del tronco 21; in genere, è un movimento
preparatorio per le tecniche che richiedono la rotazione del tronco 22, il quale può essere effettuato
con o senza spostamento dell’avversario.
Bisogna notare che tali stimoli, dopo essere stati
tecnicamente assimilati, devono essere eseguiti con
un ritmo rapido, affinché possa esservi un approccio alla realtà situazionale delle richieste del combattimento, chiamato principio di specificità 23, 24.
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
ploy this training, with a lot of quantities and intensities below that required during judo matches.17 Additionally, even with the extensive use of
HD in the daily training, little is studied about
this exercise, and few studies employed it.20
As structural consideration, it was observed
that a test with uchi-komi (in two blocks of
20 s efforts) and manual grasping in judogi in
horizontal bar displays high reproducibility 25
and correlation with power and anaerobic capacity,19 while Artioli, Franchini, Gualano, and
Junior (2008) 26 reported high reproducibility (ICC=0.998), low standard error of estimate
(0.87 rep) and no difference in the number of
reps between two sessions (1st=74 ± 12 rep;
2nd=75 ± 12 rep) of a test involving three series
of HD uchi-komi (10 s, 20 s and 30 s, sequentially, with 10 s interval). These studies indicate, therefore, the viability of the use of the
uchi-komi as a specific evaluation form in judo.
However, these studies made no comparisons
between proficiency levels, presented no correlations with general physical fitness and have
no appointments about how to use these results
to training prescription.
Thus, the different specific tests developed
to date provided few objective contributions for
the physical conditioning of judo athletes, especially in efforts with intensities that are higher
than the maximum aerobic power.27, 28 This way,
the objective of the present investigation was to
test the sensitivity and reproducibility of a highintensity anaerobic test with maximal number
of ����������������������������������������������
all-out HD with different durations�����������
, considering sex and different levels of proficiency. Additionally, we aimed to correlate HD performance
with general physical fitness of judo players.
DEL VECCHIO
Tuttavia, è risaputo che numerosi atleti utilizzano
erroneamente tale allenamento, con quantità e
intensità al di sotto di quelle richieste durante gli
incontri di judo 17. Inoltre, anche con l’ampio utilizzo dell’HD nell’allenamento quotidiano, sono
state condotte poche ricerche circa questo esercizio
fisico, e pochi studi lo hanno utilizzato 20.
Come considerazione strutturale, è stato osservato che un test con uchi-komi (in due blocchi di
sforzo da 20 s) e presa manuale del judogi nella
barra orizzontale mostra un’elevata riproducibilità 25 e una correlazione con la potenza e la capacità anaerobica 19; Artioli, Franchini, Gualano
e Junior (2008) 26, invece, hanno riportato un’elevata riproducibilità (ICC=0,998), una bassa stima
dell’errore (0,87 rip) e nessuna differenza nel numero di ripetizioni tra le due sessioni (1ª=74±12
rip; 2ª=75±12 rip) di un test comprendente tre
serie di HD uchi-komi (10 s, 20 s e 30 s, in maniera sequenziale, con un intervallo di 10 s). Pertanto, tali studi indicano la fattibilità dell’utilizzo
dell’uchi-komi come forma di valutazione specifica
nel judo. Tuttavia, tali studi non hanno effettuato
alcun confronto tra i livelli di abilità, né hanno
presentato correlazioni con la forma fisica generale o hanno dato indicazioni su come utilizzare tali
risultati nella prescrizione dell’allenamento.
Pertanto, i diversi test specifici sviluppati finora hanno fornito pochi contributi obiettivi per il
condizionamento fisico degli atleti di judo, soprattutto negli sforzi di intensità superiore alla potenza aerobica massima 27, 28. Pertanto, obiettivo del
presente studio è stato quello di verificare la sensibilità e la riproducibilità di un test anaerobico
ad alta intensità con il numero massimo di HD al
massimo sforzo e a diverse durate, considerando i
diversi livelli di abilità e il sesso. Inoltre, abbiamo
mirato a correlare la performance nell’HD con la
forma fisica generale dei judoisti.
Materials and methods
Two cross-sectional studies were conducted
with independent samples and places of practice. The first of them investigated: 1) the reproducibility of the HD test in three time durations
– 20 s (HD20), 30 s (HD30) and 40 s (HD40)
and 2) the sensitivity to discriminate athletes
with different levels of experience.
In the second study, general and specific
tests (HD20, HD30 and HD40) were conducted
with judo competitors, aiming: 1) to perform
comparisons by sex and graduation (practitioners with brown and black belts [BBG] or below
[NBBG]) and 2) to test the correlation between
general and specific tests.
Vol. 67 - No. 3
Materiali e metodi
Abbiamo condotto due studi trasversali con
campioni indipendenti e luoghi di svolgimento separati. Il primo studio ha esaminato: 1) la riproducibilità del test HD in tre durate di tempo: 20 s
(HD20), 30 s (HD30) e 40 s (HD40) e 2) la sensibilità nel discriminare gli atleti con diversi livelli
di esperienza.
Nel secondo studio, sono stati condotti test generali e test specifici (HD20, HD30 e HD40) con
gli atleti di judo al fine di: 1) effettuare confronti
per sesso e grado (praticanti con cinture marrone
e nera [BBG] o inferiori [NBBG]) e 2) testare la correlazione tra test generali e test specifici.
MEDICINA DELLO SPORT
385
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
In both studies, the involved athletes read
and signed an informed consent form. This
study was approved by the local Ethics Committee (#250/2007).
In entrambi gli studi, gli atleti coinvolti hanno
letto e firmato un modulo di consenso informato.
Il presente studio è stato approvato dal Comitato
etico locale (n. 250/2007).
Study 1 – Reproducibility and comparison between competitive levels
Studio 1 - Riproducibilità e confronto tra i livelli
agonistici
Sample
Campione
For the first study, two distinct groups were
recruited as to the competitive level. The first
group consisted of ten undergraduate students
(between 18 and 25 years of age) recruited
in the University campus, with six months to
five years of practice in judo, who were between 7th and 3rd kyu and who had less than
five events of competitive experience, being
thus characterized as beginners. As for the
frequency of practice, all trained judo three
times a week (Mondays, Tuesdays and Thursdays), in sessions lasting 90 minutes, totaling
270 minutes per week. The second group was
composed of six athletes (between 20 and 29
years of age, 5 black and 1 brown belt) who
were practitioners of judo for more than 10
years. These athletes conducted between four
and six training sessions weekly, each lasting between 90 and 120 min. In this group,
all athletes were regular competitors, with
10±2 events per year (mean and standard deviation). Still, everyone had already obtained
medals in state championships, two of them
in national championships and two in international ones.
Per il primo studio, sono stati reclutati due
gruppi distinti in base al livello competitivo. Il
primo gruppo era composto da dieci studenti
universitari (tra i 18 e i 25 anni di età) reclutati presso il campus universitario, i quali praticavano judo da un minimo di sei mesi a un
massimo di cinque anni, erano tra il 7° e il 3°
kyu e avevano meno di cinque eventi di esperienza competitiva, essendo quindi caratterizzabili
come principianti. Per quanto concerne la frequenza della pratica, tutti i soggetti si allenavano nel judo tre volte alla settimana (lunedì,
martedì, giovedì) in sessioni della durata di 90
minuti, per un totale di 270 minuti settimanali.
Il secondo gruppo era composto da sei atleti (tra
20 e 29 anni di età, 5 cinture nere e 1 cintura
marrone), i quali praticavano judo da più di 10
anni. Tali atleti effettuavano tra le quattro e le
sei sessioni di allenamento settimanali, ciascuna di durata compresa tra i 90 e i 120 minuti.
In tale gruppo, tutti gli atleti erano competitori
regolari, con 10±2 eventi all’anno (media e deviazione standard). Inoltre, tutti i partecipanti
avevano già ottenuto medaglie nei campionati
nazionali: due di essi nei campionati nazionali
e due nei campionati internazionali.
Observational
Disegno
design
Both groups were in the same training period
and control sessions occurred at similar times
(between 12 and 2 pm). The beginners group
was submitted to two data collection moments,
with 48 hours interval between them while the
experts group had a single testing session. In
all the moment of data collection, the HD20,
HD30 and HD40 tests were executed in random
order. However, all practitioners maintained the
same pairs and practice clothes (judogi) in all
sessions.
After general (10 min, consisting of low-intensity running, stretching and free calisthenic
exercises) and specific warm-up (5 min), with
enforcement of uchi-komi and hikidashi, with
self-controlled intensities,29 the procedures
were performed in identical situations. After,
386
osservazionale
Entrambi i gruppi erano nello stesso periodo di
allenamento e le sessioni di controllo si sono svolte in momenti simili (tra le ore 12 e le ore 14).
Il gruppo dei principianti è stato sottoposto a due
momenti di raccolta dati, con un intervallo di 48
ore, mentre il gruppo di atleti esperti è stato sottoposto a una singola sessione di test. In tutti i momenti di raccolta dati, i test HD20, HD30 e HD40
sono stati condotti in maniera casuale. Ciononostante, tutti i praticanti hanno manutenuto le stesse coppie e gli stessi indumenti sportivi (judogi) in
tutte le sessioni.
Dopo un riscaldamento generale (10 minuti
di corsa a bassa intensità, stretching ed esercizi
calistenici a corpo libero) e un riscaldamento specifico (5 min) con l’esecuzione di uchi-lomi e hikidashi a intensità auto-controllate 29, le procedure
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
there was a ten minutes interval for hydration, recovery and technical standardization.
Thereafter, judo players were divided in pairs,
matched by body mass and stature to perform
the HD tests.
For the execution of the HD20, HD30 and
HD40 tests, which were interspersed by recoveries of 15 to 20 min, the performer made the
grip and, with domain of the partner’s judogi,
executed the pull and unbalance of the partner,
associated with partial rotational movement of
the trunk.20, 21
Procedures
for collection and registration of
data
For the data collection, the executions were
filmed in the sagittal plane of the athletes. Two
experienced players (a brown and a 2nd dan
black belt) previously trained, examined the executions and registered those which were considered valid. As a criterion for validation of the
gesture, the performer should apply enough
force to unbalance the partner, so that his/her
heels lost contact with the ground, and, at the
same time, the executant touched him/her with
his/her own hip. After this, the player should
go back to the initial position to execute the
next movement. The space between individuals
was marked in the ground, being the distance
between them equivalent to the distance of the
executant’s elbows extended.
Statistical
analysis
Vol. 67 - No. 3
sono state svolte in situazioni identiche. In seguito,
vi è stato un intervallo di 10 minuti per l’idratazione, il recupero e la standardizzazione tecnica.
Successivamente, i judoisti sono stati suddivisi in
coppie, appaiate per massa corporea e statura, per
effettuare i test HD.
Per l’esecuzione dei test HD20, HD30 e HD40,
i quali sono stati intervallati da recuperi di durata compresa tra i 15 e i 20 minuti, l’esecutore
ha effettuato la presa del judogi del partner e ha
eseguito il trascinamento e lo sbilanciamento del
partner, associato a un movimento di parziale rotazione del tronco 20, 21.
Procedure
per la raccolta e la registrazione dei
dati
Per la raccolta dei dati, le esecuzioni sono state
filmate sul piano sagittale degli atleti. Due judoisti
esperti (una cintura marrone e una cintura nera
2° Dan), precedentemente istruiti, hanno esaminato le esecuzioni e registrato quelle considerate
valide. Come criterio di convalida del movimento,
l’esecutore doveva applicare una forza sufficiente a sbilanciare il partner, affinché i suoi talloni
perdessero contatto con il terreno; allo stesso tempo, l’esecutore doveva toccare l’avversario con la
sua anca. Dopo di ciò, il judoista doveva ritornare
nella sua posizione di partenza per eseguire il movimento successivo. Lo spazio tra i soggetti è stato
contrassegnato sul terreno, e la distanza tra essi
era pari alla distanza dei gomiti estesi dell’esecutore.
Analisi
After testing the normality of the data with
the Shapiro-Wilk test, they are presented with
mean, standard deviation (SD) and amplitude.
For reproducibility, the data were considered in
the first group, composed of beginners, which
were analyzed with the intraclass correlation
coefficient (ICC) Limits of Agreement were analyzed with Bland-Altmann procedures and the
standard error of estimate was calculated. For
the comparison between different competitive
levels, the data from the beginner’s group second session and the expert group data were
considered. In this dataset, unpaired t test was
applied. Both for ICC and for the comparison
between competitive levels, it has been estimated the effect size (d), with values equal to
or less than 0.2 being considered as trivial; <0.6
small, <1.2 as moderates, <2.0 as large and exceeding 2 as very large.30 The significance level
of 5% was established.
DEL VECCHIO
statistica
Dopo aver verificato la normalità dei dati con
il test di Shapiro-Wilk, questi sono stati presentati
con media, deviazione standard (DS) e ampiezza.
Per la riproducibilità, i dati sono stati considerati
nel primo gruppo, composto da principianti, e sono
stati analizzati con il coefficiente di correlazione
intraclasse (ICC); i limiti di concordanza sono stati analizzati con le procedure di Bland-Altmann
ed è stato calcolato l’errore standard della stima.
Per il confronto tra i diversi livelli agonistici, sono
stati considerati i dati della seconda sessione del
gruppo di principianti e i dati del gruppo di atleti
esperti. In questo insieme di dati è stato applicato
il t‑test per campioni indipendenti. Sia per l’ICC
che per il confronto tra i livelli competitivi, è stata stimata l’ampiezza dell’effetto (d); i valori pari
o inferiori a 0,2 sono stati considerati irrilevanti;
<0,6 piccoli; <1,2 moderati; <2,0 ampi e superiori
a 2 molto ampi 30. È stato fissato un livello di significatività del 5%.
MEDICINA DELLO SPORT
387
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
Study 2 – Comparisons between graduations
and correlation in general and specific tests
Studio 2 - Confronti tra gradi e correlazione nei
test generici e specifici
Campione
Sample
For this study 30 judo competitors were involved (24 men and 6 women), 11 were brown
or black belt (24.2±4.7 years, 76.1±19.4 kg,
170±11 cm) and 19 were purple belt or lower (18.5±6 years, 74±22 kg, 171±7 cm). All the
athletes were frequent competitors, and in this
period they were preparing for a State-level
competition, practicing four or more times per
week, each session with 90 min duration.
In questo studio sono stati coinvolti 30 praticanti
di judo (24 uomini e 6 donne), dei quali 11 erano
cintura nera o marrone (24,2±4,7 anni, 76,1±19,4
kg, 170±11 cm) e 19 erano cintura viola o inferiore
(18,5±6 anni, 74±22 kg, 171±7 cm). Tutti gli atleti
erano competitori frequenti e nel periodo dello studio si allenavano per una competizione a livello nazionale, praticando il judo quattro o più volte alla
settimana, con ciascuna sessione della durata di 90
minuti.
Observational
Disegno osservazionale
design
Those involved in this study were evaluated in two distinct sessions, split by seven days
apart, always in the period between 2 pm and
5 pm. The procedures involved anthropometric
measurements (body mass and stature), general
physical fitness evaluation (vertical jump, impulsion of upper limbs, rope suspension time,
sit-up and push-ups endurance tests) which
were executed in this order and in the first session. In the second session, athletes performed
the HD20, HD30 and HD40 tests at random.
Procedures
for data collection and registra-
tion
For data collection, a circuit model was used.
The trained assistant’s team was distributed so
each evaluator and annotator were responsible
for a single station, with the exception of the
sit-ups and push-ups tests, that were made at
the end of the first day.
Body mass and height were measured in an
electronic scale (Toledo®, model 2096 PP, with
100 g precision), with a coupled stadiometer
(0.1 cm precision), and with athletes wearing
the least clothes possible (swimwear for men
and shorts and top for women).
Vertical jump tests and impulsion of upper
limbs were carried on a contact mat ( Jump
System, CEFISE®). In both procedures, three attempts were performed, and the best result was
considered for analysis. The countermovement
jump (CMJ) has ICC of 0.88,31 and the impulsion test with upper limbs has test-retest correlation of 0.92 32 and ICC of 0.90.33
The suspension on the rope was used to assess the isometric endurance of upper limbs,
and was adapted from study that employed
388
I soggetti coinvolti nel presente studio sono stati
valutati in due sessioni distinte, intervallate da sette
giorni, sempre nel periodo compreso tra le ore 14 e
le ore 17. Le procedure prevedevano le misure antropometriche (massa corporea e altezza) e la valutazione della forma fisica generale (test di salto
in alto, spinta degli arti superiori; tempo di sospensione dalla corda, sollevamento del busto da terra,
piegamenti sulle braccia), secondo tale ordine nella
prima sessione. Nella seconda sessione, gli atleti hanno effettuato i test HD20, HD30 e HD40 in maniera
casuale.
Procedure per la raccolta e la registrazione dei dati
Per la raccolta dei dati, è stato utilizzato un modello a circuito. Il team dell’allenatore è stato distribuito affinché ciascun valutatore e annotatore fosse
responsabile di una singola stazione, con l’eccezione dei test di sollevamenti del busto da terra e dei
piegamenti sulle braccia, che sono stati effettuati al
termine del primo giorno.
Massa corporea e altezza sono state misurate con
una bilancia elettronica (Toledo®, modello 2096 PP,
con una precisione di 100 g), con uno statimetro
abbinato (0,1 cm di precisione) e con gli atleti vestiti nella maniera più leggera possibile (costume
da bagno per gli uomini e pantaloncini e top per le
donne).
I test di salto in alto e spinta degli arti superiori
sono stati condotti su un materassino (Jump System,
CEFISE®). In entrambe le procedure, sono stati effettuati tre tentativi e il miglior risultato è stato preso
in considerazione per l’analisi. Il salto con contromovimento (CMJ) ha un ICC di 0,88 31 mentre il test
di spinta con gli arti superiori ha una correlazione
test-retest di 0,92 32 e un ICC di 0,90 33.
La sospensione sulla corda è stata utilizzata per
valutare la resistenza isometrica degli arti superiori
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
isometric handgrip in the judogi.1 For its accomplishment, the athletes stayed suspended
in a 1.5 inch rope, attached to the roof, with
the dominant upper limb above, without contact with the ground and with elbows in complete flexion. The maximum suspension time,
in seconds, was registered as valid. The test was
stopped when the subject lost the starting position and extended the elbow, reaching voluntary fatigue.34
The push-ups and sit-up endurance tests
were conducted according to specific guidelines.34, 35 In the push-ups test, men performed
it with four supports and women with six 35
also, in the abdominal test, the starting position
was with the knees flexed at 90º and the repetitions were considered valid when the elbows
touched the knees.34
The hikidashi maximum repetitions tests
were executed according to indicated previously with HD20, HD30 and HD40, randomly determined and interspersed by 15 to 20 minutes
of resting, always maintaining the same partners and matched by body profile (body mass
and stature) and practice level (graduation).
Statistical
analysis
DEL VECCHIO
ed è stata adattata dallo studio che ha utilizzato la
forza di presa isometrica della mano sul judogi 1. Per
la sua realizzazione, gli atleti sono rimasti sospesi a
una corda da 4 cm, attaccata al soffitto, con l’arto
superiore dominante sopra, senza contatto con il
suolo e con i gomiti completamente flessi. Il tempo di
sospensione massimo, in secondi, è stato registrato
come valido. Il test è stato interrotto quando il soggetto perdeva la posizione di partenza ed estendeva il
gomito, raggiungendo l’affaticamento volontario 34.
I test di sollevamento del busto da terra e di piegamenti sulle braccia sono stati condotti in base a
linee guida specifiche 34, 35. Nel test di piegamenti
sulle braccia, gli uomini hanno effettuato il test con
quattro supporti, mentre le donne lo hanno eseguito con sei supporti 35; inoltre, nel test addominale,
la posizione di partenza era con le ginocchia flesse
a 90° e le ripetizioni sono state considerate valide
quando i gomiti toccavano le ginocchia 34.
I test hikidashi a ripetizioni massimali sono stati
svolti secondo quanto indicato in precedenza, con
l’HD20, l’HD30 e l’HD40 determinati in maniera
casuale e intervallati da 15-20 minuti di riposo,
mantenendo sempre gli stessi partner appaiati per
profilo corporeo (massa corporea e altezza) e livello
di pratica (grado).
Analisi statistica
For statistical analysis, after verification of
normality through the Shapiro-Wilk test, mean
values and standard deviation (SD) were used.
Comparisons according to sex and graduation
(BBG or NBBG) were performed through a
two-way analysis of co-variance (age as covariate). The effect size calculation considered the
partial eta square. Furthermore, linear partial
(controlled by age) correlation test of Pearson
was used. For all procedures, a significance level of 5% was adopted.
Per l’analisi statistica, dopo la verifica della normalità dei dati attraverso il test di Shapiro-Wilk, sono
stati utilizzati i valori medi e la deviazione standard
(DS). I confronti basati su sesso e grado (BBG o
NBBG) sono stati condotti attraverso un’analisi della
covarianza a due vie (età come covariata). Il calcolo
dell’ampiezza dell’effetto ha preso in considerazione
l’eta quadrato parziale. Inoltre, è stato utilizzato il
test di correlazione parziale lineare (controllato per
età) di Pearson. Per tutte le procedure, è stato adottato un livello di significatività del 5%.
Results
Risultati
The results of the first study indicated that
for the HD20, the values obtained were 16±4
and 16±3 repetitions to the test and retest, respectively, with ICC=0.93 (P<0.001), EPE of 0.94
repetitions (F=91.1; P<0.001) and LOA of -2.67
to 2.47. During HD30 the athletes executed
24±5 and 24±4 repetitions, respectively, with
ICC=0.87 (P<0.001), EPE of 1.67 repetitions
(F=40.2; P<0.001) and LOA of -4.70 to 4.30.
Finally, in HD40, it was observed 29±5 repetitions on the test and 31±5 repetitions on the
retest, with ICC=0.71 (P<0.01), EPE=3.1 repeti-
I risultati del primo studio hanno indicato che
per l’HD20 i valori ottenuti erano rispettivamente
di 16±4 e 16±3 ripetizioni per il test e il retest, con
un ICC=0,93 (P<0,001), EPE di 0,94 ripetizioni
(F=91,1; P<0,001) e LOA da -2,67 a 2,47. Nel corso
dell’HD30, gli atleti hanno effettuato rispettivamente
24±5 e 24±4 ripetizioni, con un ICC=0,87 (P<0,001),
EPE di 1,67 ripetizioni (F=40,2; P<0,001) e LOA da
-4,70 a 4,30. Infine, nell’HD40, sono state osservate
29±5 ripetizioni nel test e 31±5 ripetizioni nel retest, con un ICC=0,71 (P<0,01), EPE=3,1 ripetizioni (F=10,9; P=0,01) e LOA da -8,76 a 5,36. Il dia-
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
389
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
Figure 1.—Bland-Altman plots for the anaerobic tests of hikidashi uchi-komi. Panel A=HD20; Panel B=HD30 and
Panel C=HD40.
Figura 1. — Diagrammi di Bland-Altman per i test anaerobici hikidashi uchi-komi. Riquadro A = HD20; Riquadro B
= HD30 e Riquadro C = HD40
390
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
DEL VECCHIO
Figure 2.—Performance of beginners and competitors in the anaerobic tests of hikidashi uchi-komi with different
durations.
Figura 2. — Performance dei principianti e degli atleti esperti nei test anaerobici hikidashi uchi-komi a diverse durate.
tions (F=10.9; P=0.01) and LOA of -8.76 to 5.36.
The Bland-Altman graphics are presented in
figure 1. Despite the LOA being small, visual
inspection of panels A and C suggests that individuals with higher numbers of repetitions in
HD20 and HD40 seem to present systematically
higher values in the second test repetition. The
effect size (Cohen’s d) to test-retest was 3.36 for
HD20; 3.79 for HD30 and 3.68 for HD40.
In the comparison between groups (Figure
2), the retest for beginners was statistically lower than the performance of experienced athletes in HD20 (26±3 repetitions, t=-6.2; gl=14, p
< 0.001), HD30 (38±4 repetitions, t=-7.1; gl=14,
P<0.001) and HD40 (48±5 repetitions, t=-6.9;
gl=14, P<0.001). The effect size (Cohen’s d) to
the comparison between groups was 3.26 for
HD20, 3.72 for HD30 and 3.48 for HD40.
For the second study, the data according to
graduation and sex are presented in Table I. It
is indicated that the performance on the pushup was significantly different between BBG and
NBBG (F=5.3; P=0.03). Considering sex, women were smaller (F=4.6; P=0.02) and had lower
performance in the suspension on the rope and
sit-up tests (both P=0.04).
The athletes’ performance in the HD20 was
correlated with HD30 (r=0.63; P<0.001) and
HD40 (r=0.80; P<0.001). Additionally, HD30
was correlated with HD40 (r=0.49; P=0.007). In
a complementary way, HD30 correlated with
vertical jump (r=0.41; P=0.02), impulsion of up-
Vol. 67 - No. 3
gramma di Bland-Altman è presentato nella figura
1. Nonostante i limiti di concordanza (LOA) fossero
modesti, l’ispezione visiva dei riquadri A e C suggerisce che i soggetti con numeri più elevati di ripetizioni
nell’HD20 e nell’HD40 sembrano presentare valori
sistematicamente più elevati nella seconda ripetizione del test. L’ampiezza dell’effetto (d di Cohen) nel
test-retest è stata di 3,36 per l’HD20; 3,79 per l’HD30
e 3,68 per l’HD40.
Nel confronto tra i gruppi (figura 2), il retest per i
principianti era statisticamente più basso rispetto alla
performance degli atleti esperti nell’HD20 (26±3 ripetizioni, t =-6,2; gl = 14, p<0,001), nell’HD30 (38±4
ripetizioni, t =-7,1; gl = 14, P<0,001) e nell’HD40
(48±5 ripetizioni, t =-6,9; gl = 14, P<0,001). L’ampiezza dell’effetto (d di Cohen) per il confronto tra i
gruppi è stata di 3,26 per l’HD20, 3,72 per l’HD30 e
3,48 per l’HD40.
Per il secondo studio, i dati in base a grado e
sesso sono presentati nella tabella I. Essi indicano
che la performance nei piegamenti sulle braccia era
significativamente diversa tra BBG e NBBG (F=5,3;
P=0,03). Considerando il sesso, le donne erano più
piccole (F=4,6; P=0,02) e avevano una performance minore nei test di sospensione con la corda e di
sollevamento del busto da terra (entrambi P=0,04).
La performance degli atleti nell’HD20 era correlata con l’HD30 (r=0,63; P<0,001) e l’HD40 (r=0,80;
P<0,001). Inoltre, l’HD30 era correlato con l’HD40
(r=0,49; P=0,007). In maniera complementare,
l’HD30 era correlato con il salto in alto (r=0,41;
P=0,02), la spinta degli arti superiori (r=0,37;
MEDICINA DELLO SPORT
391
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
Table I.—Age, physical performance and anthropometric characteristics in male and female, beginners and
experienced, judo athletes.
Tabella I. — Età, performance fisica e caratteristiche antropometriche in judoisti di sesso femminile e maschile, principianti ed esperti.
Graduation
Variables
BB Group
(N.=11)
Age (years)
Body mass (kg)
Stature (cm) #
BMI (kg/m²)
Hikidashi 20s (reps)
Hikidashi 30s (reps)
Hikidashi 40s (reps)
Vertical jump (cm) #
Upper limps impulsion (cm)
Suspension on the rope (s) #
Push-up (reps) *
Sit-ups (reps) #
25
81
172
27.1
24
37
50
32
15
20
54
42
(4.5)
(18.8)
(12)
(4.9)
(4) b
(5) b
(8) b
(7.5)
(5.4)
(12.2)
(11.3) a
(6.6) b
Sex
NBB Group
(N.=19)
17.5
73.2
172
24.5
22
34
46
30.9
12.4
20.7
39
40
(5.5)
(22.3)
(7)
(5.8)
(2)
(4)
(5.5)
(5.9)
(5.9)
(11.5)
(12.9)
(9.2)
Men
(N.=24)
20.6
77.0
173
25.3
23
35
48
33.4
13.3
24.1
44
42
(6.7)
(22.9)
(9) a
(6.1)
(2)
(4) b
(6) b
(5.4) a
(5.9)
(10.0) a
(13.6)
(7.1) a
Women
(N.=6)
18.8
72
165
26
22
33
45
23.7
12.8
6.5
47
34
(4.5)
(12.1)
(8)
(2.9)
(5)
(6)
(10)
(3.5)
(5.8)
(4.3)
(17.3)
(10.6)
*P=0.03 between graduations; #P<0.05 between sexes; a: size of effect (ηp²) “large”; b: medium.
per limbs (r=0.37; P=0.04), push-ups (r=0.40;
P=0.03) and sit-ups (r=0.62; P<0.001).
There was a significant correlation between
the number of sit-ups and rope suspension time
(r=0.56; P=0.05). The main significant correlations are presented in Figure 3.
P=0,04), i piegamenti sulle braccia (r=0,40; P=0,03)
e i sollevamenti del busto da terra (r=0,62; P<0,001).
Non vi era alcuna correlazione significativa tra
il numero di sollevamenti del busto da terra e il tempo di sospensione sulla corda (r=0,56; P=0,05). Le
principali correlazioni significative sono presentate
nella figura 3.
Discussion
Discussione
The main findings of this study were that:
1) maximum number of all-out hikidashi uchikomi tests are reliable; 2) HD tests discriminate
competitive levels and that 3) performance in
this specific test in different temporal fractions
correlates with general physical fitness tests.
Besides the high intraclass correlation registered, it is indicated that HD30 was correlated
with HD20 and HD40, which can be explained
by the fact that tests of 20 s, 30 s and 40 s would
present the same energy system predominance.
According to Gastin (2001),36 maximum efforts
between 20 and 45 s are made with major contributions of the anaerobic energy pathway,
with percentage values of 82% to 63%.
As with the SJFT (Special Judo Fitness Test),37
and the test of flexed elbows in suspension with
grasp in judogi,38 the HD20 HD30 and HD40
tests athletes with higher competitive level performed better than lower level athletes, and the
HD20 also distinguished competitors based on
the graduation. Differences between genders
were not identified for the tests of maximum
repetitions, but women had lower performance
392
I principali risultati di questo studio sono i seguenti: 1) il numero massimo di test hikidashi uchikomi al massimo sforzo è affidabile; 2) i test HD discriminano i livelli competitivi e 3) la performance
in questo test specifico in diversi momenti temporali
è correlata con i test della forma fisica generale. Oltre all’elevata correlazione intraclasse registrata, è
stato indicato che l’HD30 era correlato con l’HD20
e l’HD40, il che può essere spiegato dal fatto che i test
di 20s, 30s e 40s presenterebbero la prevalenza dello stesso sistema energetico. Secondo Gastin (2001)
36, gli sforzi massimali tra compresi tra 20 e 45 s
sono compiuti con un maggiore contributo della via
energetica anaerobica, con valori percentuali che
variano dall’82 al 63%.
Come nel caso dello SJFT (Special judo fitness test) 37
e del test dei gomiti flessi in sospensione con presa del
judogi 38, gli atleti dei test HD20, HD30 e HD40 con
un elevato livello competitivo hanno avuto una prestazione superiore rispetto agli atleti di livello inferiore e
l’HD20 ha differenziato gli atleti anche in base al loro
grado. Non sono state osservate differenze tra i sessi
per i test di ripetizioni massimali, ma le donne hanno
avuto una performance inferiore nel tempo di sospen-
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
DEL VECCHIO
Figure 3.—Correlations between performance on generic tests and performance in the 20 s, 30 s and 40 s hikidashi tests.
Figura 3. — Correlazioni tra la performance nei test generici e la performance nei test hikidashi da 20 s, 30 s e 40 s.
in the time of suspension on the rope and the
sit-ups test. This may be due to the superiority
of muscle mass for males 35 and largest upper
limb training among men compared to women.
Regarding the interaction between general and
specific physical fitness, it is recognized that the
SJFT evaluates the aerobic and anaerobic components,39 and guards significant relationship
with the maximum aerobic power estimated
during running test,40 speed at the anaerobic
Vol. 67 - No. 3
sione sulla corda e nel test di sollevamenti del busto
da terra. Ciò potrebbe essere spiegato dalla superiorità
della massa muscolare negli uomini 35 e dal maggiore
allenamento degli arti superiori negli uomini rispetto
alle donne.
Per quanto concerne l’interazione tra forma fisica generale e forma fisica specifica, è riconosciuto
che lo SJFT valuta le componenti aerobica e anaerobica 39 e intrattiene una relazione significativa con
la potenza aerobica massima stimata durante il test
MEDICINA DELLO SPORT
393
DEL VECCHIOmaximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
threshold, maximal speed in a progressive test
and lower limbs power.13 In the uchi-komi fitness test, significant correlations of the number
of throws’ entrance were registered with distance in repeated sprints test (r=0.89, P<0.01),
with maximum heart rate in progressive test
(r=0.88; P<0.01) and vertical jump (r=0.52;
P<0.05).19 Although in our study relationships
between specific performance and vertical jump
have not been observed, it is important to emphasize that general muscular endurance (rope
suspension time, maximum number of pushups and sit-ups) correlated with HD20, HD30
and HD40. Power (vertical impulsion) of upper
limbs correlated with HD20 and HD30, suggesting similarities in physical features involved in
such tests, while the vertical jump correlated,
although weakly, with HD30.
Santos et al. (2010) 27 proposed that, in test
stages of 40 s, the subject starts the efforts with
seven repetitions of technique application (0.17
reps·s-1). and after 15 s of resting, added a repetition. It progressively moves until voluntary
exhaustion is reached, aiming to achieve the
maximum aerobic power at around 26 repetitions, 0.65 reps·s-1. In the present investigation it
was found that, in HD40, experienced competitors could reach 50 repetitions (1.25 reps·s-1).
A previous study,41 with Japanese judo players
noted that the execution of a training procedure called “Speed Uchikomi” with 1.0 reps·s-1
in blocks of 30 s was more adequate than the
execution of 0.6 reps·s-1 (one repetition every
1.5 s), because the first exceeded 70% of the
VO2max, resulted in higher blood lactate concentration and caused greater endocrine stress,
with significant increase of ACTH and GH. In
this context, future studies should investigate
the relationship between the frequency of entrances on the maximum aerobic power and
their relationships with the maximum number
of HD repetitions in different temporal fractions, assuming HD20, HD30, or HD40 as the
maximum sprint speed, allowing the determination of the anaerobic reserve,42 which could
constitute an important element for prescribing
and evaluating the effects of training in judo.
The HD20, HD30 and HD40, seek to: 1) evaluate the anaerobic component of Judo athletes
and 2) offer a reference for prescribing highintensity interval training. If, somehow, they
seem non-specific in relation to the full technical gesture conducted during the combat situation, on the other hand, such procedures are
advantageous because: 1) a larger number of
394
della corsa 40, la velocità alla soglia anaerobica, la
velocità massima in un test progressivo e la potenza
degli arti inferiori 13. Nel test del fitness uchi-komi,
sono state registrate correlazioni significative tra il
numero di entrate delle proiezioni e la distanza nel
test a sprint ripetuti (r=0,89, P<0,01), la frequenza cardiaca massima nel test progressivo (r=0,88;
P<0,01) e il salto in alto (r=0,52; P<0,05) 19. Sebbene nel nostro studio non siano state osservate relazioni tra la performance specifica e il salto in alto, è
importante sottolineare che la resistenza muscolare
generale (tempo di sospensione sulla corda, numero
massimo di sollevamenti del busto da terra e piegamenti sulle braccia) era correlata con l’HD20,
l’HD30 e l’HD40. La potenza (spinta verticale) degli arti superiori ha mostrato una correlazione con
l’HD20 e l’HD30, suggerendo analogie nelle caratteristiche fisiche coinvolte in tali test, mentre il salto
in alto ha mostrato una correlazione, anche se debole, con l’HD30.
Santos et al. (2010) 27 hanno proposto che nelle fasi di test di 40 s, il soggetto debba iniziare gli
sforzi con sette ripetizioni di applicazione della tecnica (0,17 rip·s-1) e dopo 15 minuti di riposo debba aggiungere una ripetizione. Il soggetto si muove
fino al raggiungimento dello sfinimento volontario,
con l’obiettivo di raggiungere una potenza aerobica massima a circa 26 ripetizioni, 0,65 rip·s-1.
Nel presente studio abbiamo rilevato che nell’HD40
i competitori esperti possono raggiungere 50 ripetizioni (1,24 rip·s-1). Un precedente studio 40 su
judoisti giapponesi ha osservato che l’esecuzione di
una procedura di allenamento denominata “speed
uchikomi” con 1,0 rip·s-1 in blocchi di 30 s era più
adeguata dell’esecuzione di 0,6 rip·s-1 (una ripetizione ogni 1,5 s), perché la prima eccedeva il 70%
del VO2max, comportando una più elevata concentrazione di lattato ematico e causava un maggiore
stress endocrino, con un significativo aumento di
ACTH e GH. In tale contesto, futuri studi dovrebbero
esaminare la relazione tra la frequenza delle entrate e la potenza aerobica massima e la loro relazione con il numero massimo di ripetizioni dell’HD in
diverse frazioni temporali, supponendo che l’HD20,
l’HD30 o l’HD40 siano le massime velocità di sprint,
permettendo la determinazione della riserva anaerobica 42, il che costituirebbe un importante elemento per la prescrizione e la valutazione degli effetti
dell’allenamento nel judo.
L’HD20, l’HD30 e l’HD40, mirano a: 1) valutare la componente anaerobica degli atleti di judo e
2) offrire un riferimento per la prescrizione dell’allenamento con intervalli di alta intensità. Se in
qualche modo sembrano aspecifiche in relazione
al movimento tecnico completo eseguito durante
una situazione di combattimento, d’altro canto tali
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
maximum number of all-out hikidashi uchi-komi in judo practitioners
DEL VECCHIO
athletes can perform the tests at the same time;
2) it needs little space for its execution, 3) displays execution times similar to those seen during periods of efforts in the matches;3 4) have
low technical complexity 20, 21 and 5) are rather
used as means for physical fitness improvement
for judo athletes. According to the data of the
present research, future studies should check
the reproducibility of the HD20 and HD40 for
groups of highly trained athletes, because there
seems to be a systematic improvement between
the first and second testing between individuals
capable of performing large number of repetitions.
Finally, the use of percentages of the HD
tests performance by time can be an interesting
strategy in the control of training intensity and
prescribing specific exercises for judo athletes.29
procedure sono vantaggiose perché: 1) un maggior
numero di atleti può effettuare i test nello stesso momento; 2) necessitano di poco spazio per l’esecuzione; 3) mostrano tempi di esecuzione simili a quelli
osservati durante i periodi di sforzo negli incontri 3;
4) hanno una bassa complessità tecnica 20, 21 e 5)
sono utilizzate come strumento per il miglioramento della forma fisica per gli atleti di judo. Secondo i
dati della presente ricerca, futuri studi dovrebbero
verificare la riproducibilità dell’HD20 e dell’HD40
per i gruppi di atleti altamente allenati, poiché sembra esservi un miglioramento sistematico tra il primo e il secondo test negli individui in grado di effettuare un gran numero di ripetizioni.
Infine, l’utilizzo delle percentuali nei test HD
(performance per tempo) può essere un’interessante
strategia nel controllo dell’intensità di allenamento
e nella prescrizione di esercizi specifici per gli atleti
di judo 29.
Conclusions
Conclusioni
Hikidashi tests are reproducible and discriminate athletes from different competitive levels
(considering competitive experience and practice time). Hence, differences were observed
between graduation (for HD20) and sex (rope
suspension time and number of sit-ups), in addition to positive correlations between HD20,
HD30, HD40 and different physical parameters.
Among these, tests with shorter durations (20
s and 30 s) were associated with measures of
power (impulsion with upper limbs and vertical jump), the shorter (HD20) and the longest
(HD40) correlated with isometric strength of
upper limbs and the performance in the three
time durations (HD20, HD30 and HD40) was
related with muscular endurance (push-ups
and sit-ups).
I test hikidashi sono riproducibili e discriminano
gli atleti di diversi livelli agonistici (considerando
l’esperienza competitiva e il tempo di pratica). Di
conseguenza, sono state osservate differenze tra
grado (per HD20) e sesso (tempo di sospensione con
la corda e numero di sollevamenti del busto da terra), oltre a correlazioni positive tra HD20, HD30,
HD40 e diversi parametri fisici. Tra essi, i test con
durate più brevi (20 s e 30 s) sono stati associati
con le misurazioni della potenza (spinta con gli arti
superiori e salto in alto); il più breve (HD20) e il più
lungo (HD40) hanno mostrato una correlazione
con la forza isometrica degli arti superiori, mentre la performance in tre durate temporali (HD20,
HD30 e HD40) era correlata con la resistenza muscolare (piegamenti sulle braccia e sollevamenti del
busto da terra).
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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 May 20, 2014. - Accepted for publication on July 29, 2014.
Corresponding author: F. B. Del Vecchio, Rua Luiz de Camões 625. Três Vendas, Pelotas, Rio Grande do Sul, Brazil. CEP:
96030-650. E-mail: [email protected]
396
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
MED SPORT 2014;67:397-410
The effects of instructional and
motivational self-talk on basketball passing
and shooting performance in novice students
Effetti del dialogo interiore di tipo istruttivo
e motivazionale in studenti principianti sulla
performance di tiro e passaggio nella pallacanestro
S. TAHMASEBI BOROUJENI 1, N. ZOURBANOS 2, M. SHAHBAZI 1
1Faculty of Physical Education and Sport Sciences,
University of Tehran, Tehran, Iran
University of Thessaly, Greece
2Department of Physical Education and Sport Sciences,
SUMMARY
The present study examined the effects of instructional and motivational self-talk on speed and accuracy of passing
and shooting in basketball. Seventy two undergraduate students (Mage=20.09 years, ±1.12) were randomly assigned
into two experimental (instructional and motivational) and a control groups. Three tasks (basketball passing speed,
passing accuracy, and shooting accuracy) were conducted in 12 sessions: baseline assessment (pre-test), 10 training
sessions, and final assessment (post-test). The results revealed that only in passing accuracy the instructional self-talk
group improved its performance significantly. In general the results provided partial support for the task-demandoriented matching hypothesis.
Key words: Athletic performance - Students - Basketball.
RIASSUNTO
Il presente studio ha esaminato gli effetti del dialogo interiore (self-talk) sulla velocità e la precisione di tiro e passaggio
nella pallacanestro. Settantadue studentesse universitarie (età media=20,09±1,12 anni) sono state assegnate in maniera casuale a due gruppi sperimentali (istruttivo e motivazionale) e a un gruppo di controllo. Sono stati effettuati tre
compiti di pallacanestro (passaggio in velocità, passaggio di precisione e tiro di precisione) nel corso di 12 sessioni:
valutazione basale (pre-test), 10 sessioni di allenamento e valutazione finale (post-test). I risultati hanno mostrato che
il gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo ha migliorato le proprie prestazioni in maniera significativa solo nel
passaggio di precisione. Nel complesso, i risultati hanno fornito una parziale conferma dell’ipotesi di corrispondenza
con le richieste del compito (task-demand-oriented matching hypothesis).
Parole chiave: Performance sportiva – Studenti - Pallacanestro.
I
t is usual to see athletes talking to themselves during training or competition. Hardy
(2006) in his working definition viewed selftalk (ST) as “(a) verbalizations or statements
addressed to the self; (b) multidimensional in
nature; (c) having interpretive elements association with the content of statements employed; (d) is somewhat dynamic; and (e)
serving at least two functions; instructional
Vol. 67 - No. 3
È
comune osservare atleti che parlano a se stessi
durante l’allenamento o le competizioni. Hardy
(2006), nella sua definizione operativa, ha considerato il dialogo interiore (self-talk) come “(a) formulazioni o affermazioni dirette a se stessi; (b) di natura
multidimensionale; (c) dotato di un’associazione tra
gli elementi interpretativi e il contenuto delle affermazioni utilizzate; (d) alquanto dinamico; (e) espletante
almeno due funzioni per l’atleta: una di tipo istruttivo
e una di tipo motivazionale” 1. In un recente studio,
MEDICINA DELLO SPORT
397
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
and motivational, for the athlete”.1 In a recent
study Zourbanos, Hatzigeorgiadis, Tsiakaras,
Chroni, and Theodorakis (2010) claimedthat
athletes’ ST is malleable to stimuli received
from the social environment.2, 3 Research so
far has provided evidence that ST can improve
motor performance,4-8 and very recently, Hatzigeorgiadis, Zourbanos, Galanis, and Theodorakis (2011) using a meta-analytic approach
revealed a positive moderate effect size (ES
.48) confirming the effectiveness of ST interventions.9
The first experimental studies focused on
the effects of positive versus negative ST on
performance 5 and later categorized ST cues
in two broad dimensions namely motivational
and instructional.10 The latter approach compared instructional and motivational ST and
the different effects that they might have on
performance. More specifically, Theodorakis
et al. (2000), in one of the first experimental
studies using instructional and motivational
ST, suggested a task-demand-oriented matching hypothesis. This study suggested that instructional ST is better suited for tasks involving skill, timing or precision, whereas Self-talk
and performance motivational ST is more effective in tasks requiring strength or endurance. The results revealed that instructional
ST improved the performance in two accuracy
tasks, whereas motivational ST improved the
performance in a knee extension task only
and that there was no significant difference
between groups in the sit-up task. In another
experimental study, Theodorakis, Chroni, Laparidis, Bebetsos, and Douma (2001) examined the effectiveness of two different types of
ST in a basketball-shooting task.11 Participants
were asked to shoot at the hoop using either
the cue-word “relax” or “fast”, depending on
what their group was assigned to do. The results revealed that only the “relax” cue-word
group of participants improved their performance significantly compared to the “fast” cueword and to the control groups. The researchers proposed that “relax” was more effective,
as it was task-appropriate, by briefly decreasing the performers’ arousal levels and allowing them to focus on the target momentarily.
In another experiment, Hatzigeorgiadis, Theodorakis, and Zourbanos (2004) tested the effectiveness of instructional ST and motivational ST in a precision and a power water-polo
task.12 The results were slightly different from
398
Zourbanos, Hatzigeorgiadis, Tsiakaras, Chroni e Theodorakis (2010) hanno affermato che il dialogo interiore degli atleti è plasmabile dagli stimoli ricevuti
dall’ambiente sociale 2, 3. Finora, la ricerca ha fornito
evidenze a sostegno del fatto che il dialogo interiore
può migliorare le performance motorie 4-8, mentre, più
recentemente, Hatzigeorgiadis, Zourbanos, Galanis, e
Theodorakis (2011), utilizzando un approccio metaanalitico, hanno rivelato un’ampiezza dell’effetto moderatamente positiva (ES 0,48), confermando l’efficacia degli interventi basati sul dialogo interiore 9.
I primi studi sperimentali hanno affrontato gli effetti
del dialogo interiore positivo versus negativo sulla performance 5 e successivamente hanno categorizzato i
suggerimenti di dialogo interiore in due ampie dimensioni, ovvero quella di tipo motivazionale e quella di
tipo istruttivo 10. Quest’ultimo approccio ha confrontato il dialogo interiore di tipo istruttivo e motivazionale
e i diversi effetti che può avere sulla performance. Più
specificamente, Theodorakis et al. (2000), in uno dei
primi studi sperimentali utilizzanti il dialogo interiore di tipo istruttivo e motivazionale, hanno suggerito
un’ipotesi di corrispondenza con le richieste del compito (task-demand-oriented matching hypothesis).
Tale studio ha suggerito che il dialogo interiore di tipo
istruttivo è più adatto per i compiti che includono abilità, tempistica o precisione, mentre il dialogo interiore
di tipo motivazionale è più efficace nei compiti che richiedono forza o resistenza. I risultati hanno rivelato
che il dialogo interiore di tipo istruttivo ha migliorato
la performance in due compiti di precisione, mentre il
dialogo interiore di tipo motivazionale ha migliorato la
performance solamente in un compito di estensione del
ginocchio e non sono state osservate differenze significative tra i gruppi nel compito di sollevamento del busto
da terra. In un altro studio sperimentale, Theodorakis,
Chroni, Laparidis, Bebetsos, e Douma (2001) hanno
esaminato l’efficacia di due diversi tipi di dialogo interiore in un compito di tiro nella pallacanestro 11. Ai
partecipanti è stato chiesto di tirare al canestro utilizzando la parola-suggerimento “rilassati” o “veloce”, a
seconda del gruppo al quale erano assegnati. I risultati
hanno rivelato che solo i partecipanti nel gruppo con
la parola-suggerimento “rilassati” hanno migliorato in
maniera significativa la propria performance rispetto
al gruppo con la parola-suggerimento “veloce” e rispetto
al gruppo di controllo. I ricercatori hanno proposto che
la parola “rilassati” sia più efficace, perché più appropriata al compito, causando una rapida riduzione dei
livelli di eccitazione degli atleti e permettendo loro di
concentrarsi momentaneamente sull’obiettivo. In un
altro esperimento, Hatzigeorgiadis, Theodorakis, e Zourbanos (2004) hanno testato l’efficacia del dialogo interiore di tipo istruttivo e motivazionale in un compito di
precisione e potenza nella pallanuoto 12. I risultati sono
stati leggermente diversi rispetto a quelli di Theodorakis
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
instructional and motivational self-talk in novice students
those of Theodorakis et al. (2000) revealing
that in the precision task both types of selftalk improved performance, with the instructional ST having a greater effect however, in
the power task only motivational ST was effective. Furthermore, they postulated that selftalk increased performance through the reduction of the number of interfering thoughts
during the learning of water-polo throwing
tasks.10 In another study, Tod et al. (2009) approached experimental ST research by combining kinematics and sport psychology. They
compared the effectiveness of instructional
and motivational ST on vertical jump performance. Their results showed that both instructional and motivational ST improved angular
velocity of the knee, thus producing a greater
impulse, and increased jump height in sports
requiring power-based skills.8 Finally, in a recent study, Kolovelonis, Goudas, and Dermitzaki (2011) examined the effects of instructional and motivational ST on students’ motor
task performance in a chest pass and on a
modified push Self-talk and performance ups
test in physical education. They confirmed
that both ST groups performed better than
the control group in both tasks. Instructional
and motivational ST was both similarly useful
in the chest pass test, but motivational was
more effective compared to instructional ST in
the modified push-ups test.13 In general, the
above studies in the ST literature field have all
revealed equivocal results regarding the taskdemand-oriented matching hypothesis.
In order to extend Theodorakis et al.’s results, Hardy, Hall, Gibbs, and Greenslade
(2005) examined a) the effects of instructional
and motivational ST and b) the effects of selfefficacy on the performance of a sit-up task.
Their results indicated that both ST dimensions were positively related to self-efficacy
and that self-efficacy was positively associated
with performance, but neither of the ST dimensions was correlated to performance.14 In an
another experiment, Goudas, Hatzidimitriou
and Kikidi (2006) examined the effectiveness
of three types of ST (instructional, motivational, and kinesthetic) on sport performance
(shot put and standing long jump). In the first
study all types of ST improved performance.
In the second study though, performance was
not improved. The authors attributed their results of the second study to the nature of the
task and to the performance measurement of
Vol. 67 - No. 3
TAHMASEBI BOROUJENI
e colleghi (2000), mostrando che nel compito di precisione entrambi i tipi di dialogo interiore hanno migliorato la performance, con il dialogo interiore di tipo
istruttivo che ha mostrato tuttavia un effetto maggiore,
mentre nel compito di potenza solo il dialogo interiore
di tipo motivazionale si è dimostrato efficace. Inoltre, gli
autori hanno ipotizzato che il dialogo interiore migliori le prestazioni attraverso la riduzione del numero di
pensieri interferenti durante l’apprendimento dei compiti di tiro nella pallanuoto10. In un altro studio, Tod
et al. (2009), hanno affrontato la ricerca sperimentale
sul dialogo interiore combinando la cinematica e la
psicologia dello sport. Tali autori hanno confrontato
l’efficacia del dialogo interiore di tipo istruttivo e motivazionale nella performance del salto in alto. I risultati
hanno mostrato che il dialogo interiore di tipo istruttivo
e motivazionale ha migliorato la velocità angolare del
ginocchio, producendo in tal modo una maggiore spinta, e ha aumentato l’altezza del salto negli sport che richiedono abilità basate sulla potenza 8. Infine, in un recente studio, Kolovelonis, Goudas, e Dermitzaki (2011)
hanno esaminato gli effetti del dialogo interiore di tipo
istruttivo e motivazionale sulle prestazioni studentesche
in compiti motori come il passaggio dal petto e il test modificato di piegamenti sulle braccia. Gli autori hanno
confermato che entrambi i gruppi con dialogo interiore
hanno ottenuto performance superiori rispetto al gruppo di controllo in entrambi i compiti motori. Sia il dialogo interiore di tipo istruttivo sia quello motivazionale
si sono dimostrati utili nel test di passaggio dal petto, ma
il dialogo interiore di tipo motivazionale è stato più efficace rispetto a quello di tipo istruttivo nel test modificato
di piegamenti sulle braccia 13. Nel complesso, gli studi
summenzionati sul dialogo interiore hanno rivelato
risultati contraddittori rispetto all’ipotesi di corrispondenza con le richieste del compito.
Al fine di approfondire i risultati di Theodorakis e
colleghi, Hardy, Hall, Gibbs, e Greenslade (2005) hanno esaminato a) gli effetti del dialogo interiore di tipo
istruttivo e di tipo motivazionale e b) gli effetti dell’autoefficacia sulla performance di un compito di sollevamento del busto da terra. I risultati hanno indicato
che entrambe le dimensioni del dialogo interiore erano
positivamente associate all’autoefficacia e che l’autoefficacia era positivamente associata alla performance,
ma nessuna delle dimensioni di dialogo interiore era
correlata alla performance 14. In un altro esperimento,
Goudas, Hatzidimitriou e Kikidi (2006) hanno esaminato l’efficacia di tre tipi di dialogo interiore (istruttivo,
motivazionale e cinestetico) sulle performance sportive
(lancio del peso e salto in lungo da fermi). Nel primo
studio, tutti i tipi di dialogo interiore hanno migliorato
le performance. Tuttavia, nel secondo studio, le performance non sono migliorate. Gli autori hanno attribuito i risultati del secondo studio alla natura del compito
e alla misurazione della performance nel salto in lun-
MEDICINA DELLO SPORT
399
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
the standing Long jump in which the potential
performance improvement was small.15
Based on the above findings and on very
recent reviews,9 the experimental studies using instructional and motivational ST haven’t
provided so far consistent results regarding
the matching hypothesis. Moreover, although
several studies have examined the effects of
instructional and motivational ST on maximal
strength, muscular power and angular velocity,8, 10, 12 there aren’t any studies examining
speed and accuracy in one skill. Finally, little
experimental research has examined the effects of ST controlling for the effect of unequal
sex distribution across groups.14, 16
Therefore, the purpose of the present study
was to examine the matching hypothesis principle through the effectiveness of instructional
and motivational ST on passing speed and accuracy and on shooting accuracy in female students. We hypothesized that (a) the performance of the experimental ST groups would
get more improved than that of the control
group; (b) the motivational ST group would
have greater performance improvement than
the instructional ST group on passing speed
and (c) the instructional ST group would have
greater performance improvement than the
motivational ST group on passing and shooting accuracy.
go da fermi, nel quale il potenziale miglioramento della performance era modesto 15. Sulla base dei risultati
summenzionati e sulla base di review molto recenti9,
gli studi sperimentali condotti utilizzando il dialogo
interiore di tipo istruttivo e di tipo motivazionale non
hanno finora fornito risultati coerenti per quanto concerne l’ipotesi della corrispondenza. Inoltre, sebbene
diversi studi abbiano esaminato gli effetti del dialogo
interiore di tipo istruttivo e di tipo motivazionale sulla
forza massimale, sulla potenza muscolare e sulla velocità angolare 8, 10, 12, non sono stati condotti studi che
abbiano esaminato la velocità e la precisione all’interno di un’abilità. Infine, poche ricerche sperimentali
hanno esaminato gli effetti del dialogo interiore controllando gli effetti di una diversa distribuzione di genere tra i gruppi 14, 16.
Pertanto, obiettivo del presente studio è stato quello
di esaminare il principio dell’ipotesi di corrispondenza
attraverso l’efficacia del dialogo interiore di tipo istruttivo e di tipo motivazionale nella velocità e precisione
dei passaggi e nella precisione di tiro in studenti di
sesso femminile. Abbiamo ipotizzato che (a) le performance dei gruppi sperimentali con dialogo interiore
sarebbero migliorate in misura maggiore rispetto a
quelle del gruppo di controllo; (b) il gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale avrebbe avuto un
maggiore miglio­ramento delle performance rispetto al
gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo nel passaggio in velocità e (c) il gruppo con dialogo interiore
di tipo istruttivo avrebbe avuto un maggiore miglioramento delle performance rispetto al gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale nel passaggio e nel
tiro di precisione.
Materials and methods
Materiali e metodi
Compito 1
Task 1
The first task involved a basketball passing
test. Three groups were formed: two experimental and one control group. One experimental group used instructional ST whereas
the other used motivational ST. No intervention was applied on the control group. We hypothesized that (a) speed performance of the
experimental groups using ST will improve
compared to the control group; (b) motivational ST group will perform faster than the
instructional ST group on the passing task.
Method
Participants
Seventy two female undergraduate students
with no prior experience in basketball volunteered to participate in the study (Mage=20.09
400
Il primo compito prevedeva un test di passaggio
nella pallacanestro. Sono stati formati tre gruppi:
due gruppi sperimentali e un gruppo di controllo.
Un gruppo sperimentale ha utilizzato il dialogo interiore di tipo istruttivo mentre un altro gruppo ha
usato il dialogo interiore di tipo motivazionale. Al
gruppo di controllo non è stato applicato nessun
intervento. Abbiamo ipotizzato che (a) la performance di velocità dei gruppi sperimentali utilizzanti il dialogo interiore sarebbe migliorata rispetto al gruppo di controllo; (b) il gruppo con dialogo
interiore di tipo motivazionale avrebbe avuto una
migliore performance di velocità rispetto al gruppo
con dialogo interiore di tipo istruttivo nel compito
di passaggio.
Metodo
Partecipanti
Settantadue studentesse universitarie senza alcuna precedente esperienza nella pallacanestro si
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
instructional and motivational self-talk in novice students
±1.12 years). Firstly, we provided a written
informed consent. Permission to conduct the
study was obtained by the institution’s research ethics committee. To achieve a statistical power of 0.80, based on an effect size of
0.62 reported by Meyers, Whelan, and Murphy
(1996) for cognitive strategies on motor performance, a sample size of 19 was needed.17
The sample size was set at 24 for each group
to ensure that any possible intervention orders were included in the study.8 “Novice”
was referred to the participants who practiced
basketball for the first time and who weren’t
familiar with basketball.
Procedures
On arrival at the basketball court students
were informed about the requirements of the
study. In particular, they were asked to sign
the informed consent and complete a form
containing demographic information. Then
they observed the experimenter exhibiting the
speed pass test and they were given twenty
seconds to get familiar with the skill. Following the pre-test, participants were randomly
assigned into three equal groups (instructional
ST, motivational ST and control group). Participants of the experimental groups were introduced to the use of ST and were encouraged to use this strategy during the execution
of speed pass. Then the experimenter showed
them how to use ST based on the suggestions
of Hatzigeorgiadis et al. (2009) immediately
before each pass.18 On the other hand, the
control group was encouraged to “do their
best” and was given a short lecture on tactical aspects of basketball and how they can
be applied in passing, in the same time frame
with the experimental groups.14 Then they observed the experimenter exhibiting the speed
pass test. Afterwards, participants of the experimental groups were trained in speed pass
in each set (10 sets of 10 trials) according to
the presented instructions, different depending on the group in which they were randomly assigned. Each participant performed ten
sets of 10 passes against the wall as rapidly
as possible. The participants had to repeat
out loud before each pass the ST phrases that
their experimental group was assigned. Ten
seconds of rest was allowed between each set
of 10 passes. The intervention phase lasted 15
minutes.
Vol. 67 - No. 3
TAHMASEBI BOROUJENI
sono offerte volontarie per partecipare allo studio
(età media=20,09±1,12 anni). Per prima cosa, abbiamo fornito loro un consenso informato scritto.
Il Comitato Etico di Ricerca dell’istituto ha concesso il permesso per la conduzione dello studio. Per
ottenere una potenza statistica di 0,80, in base a
un’ampiezza dell’effetto di 0,62 riportata da Meyers,
Whelan, e Murphy (1996) per le strategie cognitive
sulle performance motorie, era necessaria una dimensione campionaria di 19 soggetti 17. La dimensione campionaria è stata fissata a 24 per ciascun
gruppo per garantire che qualsiasi possibile ordine
di intervento fosse incluso nello studio 8. Le partecipanti che praticavano la pallacanestro per la prima
volta e che non avevano familiarità con questo sport
sono state considerate “principianti”.
Procedure
All’arrivo presso il campo di pallacanestro le studentesse sono state informate circa i requisiti dello
studio. In particolare, ai soggetti è stato chiesto di
firmare il consenso informato e di completare un
modulo con le loro informazioni demografiche. I
soggetti hanno quindi osservato lo sperimentatore
mentre mostrava il test di passaggio in velocità e sono
stati concessi loro venti secondi per acquisire dimestichezza con l’abilità. Dopo il pre-test, le partecipanti
sono state assegnate in maniera casuale a tre gruppi
(dialogo interiore di tipo istruttivo, dialogo interiore di tipo motivazionale e gruppo di controllo). Le
partecipanti dei gruppi sperimentali sono state introdotte all’utilizzo del dialogo interiore e sono state
incoraggiate ad utilizzare questa strategia durante
l’esecuzione del passaggio in velocità. In seguito, lo
sperimentatore ha mostrato loro come utilizzare il
dialogo interiore in base ai suggerimenti di Hatzigeorgiadis et al. (2009) immediatamente prima di ciascun passaggio 18. Il gruppo di controllo è stato invece
incoraggiato a “dare il meglio di sé” e ha ricevuto
una breve lezione sugli aspetti tattici della pallacanestro e su come applicarli nei passaggi, nello stesso
periodo di tempo dei gruppi sperimentali 14. I soggetti hanno quindi osservato lo sperimentatore mentre
mostrava il test del passaggio in velocità. Successivamente, le partecipanti dei gruppi sperimentali sono
state allenate nel passaggio in velocità in ciascuna
serie (10 serie di 10 prove) in base alle istruzioni presentate, diverse a seconda del gruppo al quale erano
state assegnate in maniera casuale. Ogni partecipante ha effettuato 10 serie da 10 passaggi contro il
muro nella maniera più rapida possibile. Le partecipanti dovevano ripetere ad alta voce prima di ogni
passaggio le frasi di dialogo interiore assegnate al
proprio gruppo sperimentale. Sono stati consentiti 10
secondi di riposo tra ciascuna serie da 10 passaggi.
La fase di intervento è durata 15 minuti.
Infine, è stato condotto un post-test dopo la sessione di allenamento, in maniera analoga alle pro-
MEDICINA DELLO SPORT
401
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
Finally, a post-test was conducted after the
training session, similar to the pretest procedures. The whole procedure lasted approximately 25 minutes for each participant. Selftalk groups Just before each pass, the player
had to pronounce the designated ST phrases 19
and to repeat the phrase loudly. The instructional ST phrases used in this study were “I
move my fingers to target speedy” for speed
pass. The passing ST phrase aimed to help
the player hold the ball efficiently and focus
his attention on the target.8, 20 The affirmative
statement “I can do it” was applied in this skill
test as motivational ST phrase.8, 10, 15, 21 Furthermore, based on participants’ suggestions
they were encouraged to use instead of the
designated self-talk cues similar phrases if
they thought would help them most.
Measures
Passas’s Speed was evaluated through a
speed pass test 22 in which the participant
stands behind a line drawn 9 feet from the
wall. On the signal to begin, the participant
has to pass the ball to the wall as rapidly as
possible until ten passes have hit the wall. All
passes have to be made from behind the line
and the subject must recover her pass each
time. Two complete trials were allowed.
Scoring
The watch starts as soon as the first pass hits
the wall and stops when the tenth ball hits. The
time to the nearest tenth of a second of the better
trial between two is recorded as the score.
Results
Descriptive statistics are presented in Table
I. One-way ANOVA revealed that there were
no significant differences in performance between the three groups for the baseline measure, F (2, 69)=2.29, P=0.10. Subsequently, a 2
x 3 (Trial x Group) repeated measures ANOVA
was used to test differences between the first
and the second measure for the three groups.
The results revealed only a significant trial effect, F (2, 69)=183.29, P<0.05, η2=0.72.
There was no significant trial by group interaction effect, F (2, 69)=0.65, P=0.52, η2=0.01.
Mean scores for the three groups in the first
and the second sessions are presented in Table I. Overall, the results of this experiment
402
cedure pretest. L’intera procedura è durata circa 25
minuti per ciascuna partecipante.
Gruppi con dialogo interiore
Subito prima di ogni passaggio, la studentessa
doveva pronunciare le frasi di dialogo interiore designate 19 e doveva ripetere ogni frase ad alta voce.
Le frasi di dialogo interiore di tipo istruttivo utilizzate nel presente studio erano: “muovo rapidamente
le mie dita verso il bersaglio” per il passaggio in velocità. La frase di dialogo interiore per il passaggio
aveva come obiettivo quello di aiutare la giocatrice
a tenere la palla in maniera efficace e concentrare
la sua attenzione sul bersaglio 8, 20. La dichiarazione affermativa “posso farcela” è stata applicata in
questo test di abilità come frase di dialogo interiore
di tipo motivazionale 8, 10, 15, 21. Inoltre, in base ai
suggerimenti delle partecipanti, queste sono state
incoraggiate a utilizzare anziché i suggerimenti di
dialogo interiore designati, frasi simili laddove reputassero che le avrebbero aiutate di più.
Misurazioni
Il passaggio in velocità è stato valutato attraverso
un test di passaggio in velocità 22 nel quale le partecipanti dovevano rimanere in piedi dietro una linea tracciata a 2,7 metri di distanza dalla parete.
Al segnale di inizio, la partecipante doveva passare
la palla al muro nella maniera più rapida possibile
finché 10 passaggi non colpivano la parete. Tutti i
passaggi dovevano essere effettuati da dietro la linea
e il soggetto doveva recuperare il passaggio ogni volta. Sono state consentite due prove complete.
Punteggio
Il cronometro è stato avviato non appena il primo passaggio ha colpito la parete ed è stato arrestato quando il decimo passaggio ha colpito la parete.
Come punteggio è stato registrato il tempo con una
precisione di un decimo di secondo della migliore
prova delle due.
Risultati
La statistica descrittiva è presentata nella tabella I.
ANOVA a una via ha rivelato che non vi erano differenze significative nella performance tra i tre gruppi
per la misurazione basale, F (2, 69)=2,29, P=0,10.
Successivamente, un ANOVA a misure ripetute 2x3
(Prova per Gruppo) è stata utilizzata per testare le
differenze tra la prima e la seconda misurazione
per i tre gruppi. I risultati hanno rivelato solo un
significativo effetto della prova, F (2, 69)=183,29,
P<0,05, η2=0,72. Non vi è stato alcun effetto d’interazione Prova per Gruppo, F (2, 69)=0,65, P=0,52,
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
instructional and motivational self-talk in novice students
weren’t in accordance to our hypothesis revealing that all groups resulted in performance improvement relative to the baseline
measure regardless of the groups that they
were assigned.
Task 2
The second task took place immediately
after the first one. It involved performing a
basketball passing test that evaluates accuracy.
Once again, participants were divided in three
groups: two experimental and one control
group. One experimental group used instructional ST while the other used motivational
ST. No intervention was applied to the control
group. We assumed that (a) performance of
the experimental groups would improve when
using ST compared to the control group; (b)
the instructional ST group would have greater
performance improvement than the motivational ST group on passing accuracy.
Method
Participants
All participants were the same as in task 1.
η2=0,01. I punteggi medi per i tre gruppi nella prima
e nella seconda sessione sono presentati nella tabella I. Nel complesso, i risultati di questo esperimento
non erano in linea con la nostra ipotesi, rivelando
che tutte le partecipanti hanno mostrato un miglioramento delle performance in relazione alla misurazione basale a prescindere dal gruppo al quale
erano state assegnate.
Compito 2
Il secondo compito ha avuto luogo immediatamente dopo il primo. Esso prevedeva l’esecuzione di
un test di passaggio nella pallacanestro per valutare
la precisione. Ancora una volta, le partecipanti sono
state suddivise in tre gruppi: due gruppi sperimentali
e un gruppo di controllo. Un gruppo sperimentale ha
utilizzato il dialogo interiore di tipo istruttivo mentre un altro gruppo ha usato il dialogo interiore di
tipo motivazionale. Al gruppo di controllo non è stato applicato alcun intervento. Abbiamo ipotizzato
che (a) la performance dei gruppi sperimentali sarebbe migliorata con l’utilizzo del dialogo interiore
rispetto al gruppo di controllo; (b) che il gruppo con
dialogo interiore di tipo istruttivo avrebbe mostrato
un maggiore miglioramento delle performance rispetto al gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale nel passaggio di precisione.
Metodo
Partecipanti
Procedures
Similar procedures to those in experiment 1
were followed. Firstly, before performing the
task, participants were provided with instructions
regarding the technique of the accuracy pass and
then they were given twenty seconds to get familiar with each test. Like in task 1, upon the end
of the pre-test, the same process was carried out;
participants in the experimental groups were
trained for accuracy pass in each set (10 sets
of 10 trials) according to the presented instructions, different for each of the two experimental
groups in which they were randomly assigned.
Each participant repeated ST phrases designed
according to their experimental group and performed ten sets of 10 passes against the wall as
accurately as possible. Time of rest was allowed
between each set of 10 passes, if the participant
felt tired. The intervention phase lasted for 15
minutes. Finally, a post–test, similar to pre-test
procedures, followed each training session. The
whole procedure lasted approximately 25 minutes for each participant. Participants had to use
verbal phrases immediately before each pass.
Vol. 67 - No. 3
TAHMASEBI BOROUJENI
Tutte le partecipanti erano le stesse del compito 1.
Procedure
Sono state seguite procedure simili a quelle
dell’esperimento 1. Per prima cosa, prima di effettuare il compito, le partecipanti hanno ricevuto
istruzioni in merito alla tecnica del passaggio di
precisione e hanno ricevuto 20 secondi per acquisire
dimestichezza con ciascun test. In maniera analoga
al test 1, al termine del pre-test è stato condotto lo
stesso procedimento; le partecipanti nei gruppi sperimentali sono state allenate nel passaggio di precisione in ciascuna serie (10 serie di 10 prove) in base
alle istruzioni fornite, diverse per ciascuno dei due
gruppi sperimentali ai quali erano state assegnate in
maniera casuale. Ogni partecipante ha ripetuto le
frasi di dialogo interiore assegnate al proprio gruppo
sperimentale e ha effettuato 10 serie di dieci passaggi contro il muro nella maniera più precisa possibile. È stato consentito del tempo di riposo tra ciascuna serie di 10 passaggi, laddove la partecipante
si sentisse stanca. La fase di intervento è durata 15
minuti. Infine, un post-test, simile alle procedure
pre-test, ha seguito ogni sessione di allenamento.
L’intera procedura è durata circa 25 minuti per cia-
MEDICINA DELLO SPORT
403
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
The key phrase for the instructional ST group
was: “I place my fingers toward target carefully”
for the accuracy passing task, while for the motivational ST group it was: “I can do it”. If participants wanted to use other phrases instead of the
designated ones were free to use them out loud.
Measures
Accuracy pass was evaluated through push
pass.22 Using two-hand push pass, the participant passes behind a line 15 feet away from the
target, which is circular and consists of three circles. The inner circle is 18 inches in diameter, the
second circle is 38 inches, and the outer circle is
58 inches in diameter. The bottom of the outer
circle is 3 feet above from the floor. Ten passes
are made, all from behind the restraining line.
Scoring
The point values for the inner, middle and
outer circles are respectively three, two and
one. Any pass hitting one of the lines is given
a higher score. Therefore, a maximum of thirty
points is possible.
Results
Descriptive statistics are presented in Table I. One-way ANOVA revealed that for the
baseline measure there were no significant
differences in performance between the three
groups F (2, 69)=0.29, P=0.74. Subsequently, a
2x3 (Trial x Group) repeated measures ANOVA was used to test differences between the
first and the second measure for all groups.
The results revealed a significant trial by
group interaction effect, F (2, 69)=3.5, P<0.05,
h2=0.09. Mean scores for the three groups in
scuna partecipante. Le partecipanti dovevano utilizzare le frasi verbali immediatamente prima di ogni
passaggio. La frase-chiave per il gruppo con dialogo
interiore di tipo istruttivo era: “Posiziono le mie dita
verso il bersaglio in maniera precisa” per il compito
del passaggio di precisione, mentre per il gruppo con
dialogo interiore di tipo motivazionale era: “Posso
farcela”. Se le partecipanti volevano utilizzare altre
frasi al posto di quelle assegnate, erano libere di utilizzarle ad alta voce.
Misurazioni
Il passaggio di precisione è stato valutato attraverso un passaggio a “due mani dal petto” 22. Utilizzando il passaggio a “due mani dal petto” le
partecipanti hanno effettuato il passaggio da dietro
una linea circolare lontana 4,5 metri dal bersaglio
e formata da tre cerchi. Il cerchio interno aveva un
diametro di 45 centimetri, il secondo un diametro
di 96 centimetri e il cerchio esterno un diametro di
147 centimetri. La parte inferiore del cerchio più
esterno era 91 cm sopra il livello del suolo. Sono stati eseguiti dieci passaggi, tutti da dietro la linea di
contenimento.
Punteggio
I valori dei punti per i cerchi interno, medio ed
esterno erano rispettivamente di tre, due e uno.
Qualsiasi passaggio che colpiva una delle linee otteneva un punteggio più elevato. Pertanto, era possibile ottenere un massimo di trenta punti.
Risultati
La statistica descrittiva è presentata in Tabella
I. ANOVA a una via ha rivelato che per la misurazione basale non vi erano differenze significative nella performance tra i tre gruppi, F (2,
69)=0,29, P=0,74. Successivamente, un ANOVA a
misure ripetute 2x3 (Prova per Gruppo) è stata
utilizzata per testare le differenze tra la prima e
la seconda misurazione per tutti i gruppi. I risul-
Table I.—Descriptive statistics for the three experiments.
Tabella I. — Statistica descrittiva per i tre esperimenti.
Speed passing
Measure 1
Accuracy passing
N
SD
M
SD
Total
72
19.37
1.98
15.82
1.47
23.69
3.83
26.01
2.57
10.88
4.42
9.63
5.96
Control
24
20.07
2.07
16.43
1.21
23.88
3.59
25.21
2.63
10.08
4.22
7.92
5.9
Instructional ST
Motivational ST
24
24
19.05
18.99
1.76
2.00
15.90
15.12
1.45
1.49
23.21
24.00
4.62
3.25
27.29
25.54
1.70
2.65
12.33
10.21
4.52
4.34
12.42
8.54
5.03
6.07
M
404
SD
Measure 2
M
SD
Measure 1
Accuracy shooting
Group
M
SD
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Measure 2
M
SD
Measure 1
M
Measure 2
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instructional and motivational self-talk in novice students
TAHMASEBI BOROUJENI
Figure 1.—Experiment 1: performance in speed pass in baseline and experimental assessments for the three groups.
Figure 2.—Experiment 2: performance in accurate pass in baseline and experimental assessments for the three groups.
Figura 2.—Esperimento 2: performance basale nel passaggio di precisione e valutazioni sperimentali per i tre gruppi.
the first and the second sessions are presented in Table I. The interaction effect is shown
in Figure 1. Paired sample t-tests indicated
that not only were there no differences between the first and the second measures for
the control group, t (23)=-1.86, P=0.07, but
there were also no differences for the motivational ST group, t (23)=-1.76, P=0.09. In contrast, significant differences emerged for the
instructional ST group t (23)=-4.76, P<0.001.
In particular, performance of instructional ST
group improved. Estimation of effect sizes 23
for the second trial revealed a large effect
among control and instructional ST groups
Vol. 67 - No. 3
tati hanno rivelato un significativo effetto di interazione Prova per Gruppo, F (2, 69)=3,5, P<0,05,
h2=0,09. I punteggi medi per i tre gruppi nella
prima e nella seconda sessione sono presentati
nella Tabella I. L’effetto di interazione è mostrato
nella Figura 1. I test t a campioni appaiati hanno
indicato che non solo non vi erano differenze tra
le prime e le seconde misurazioni per il gruppo
di controllo, t (23)=-1,86, P=0,07, ma che non vi
erano nemmeno differenze per il gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale t (23)=-1,76,
P=0,09. Al contrario, sono emerse differenze significative per il gruppo con dialogo interiore di
tipo istruttivo, t (23)=-4,76, P<0,001. In particolare, la performance del gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo è migliorata. La stima delle
MEDICINA DELLO SPORT
405
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
(d=-2.08) and a small effect among control
and motivational ST group (d=-0.33). Furthermore, a large effect was detected among instructional ST and motivational ST group in
favor of the first (d=1.75). Overall, the results
of this study partially supported our hypotheses showing that only the instructional ST
group improved performance from baseline
to the second measurement, as compared to
the control group.
Task 3
Finally, the third task involved performing
a basketball shooting task. Once again, participants were divided in three groups; two
experimental and one control group. One experimental group used instructional ST while
the other one used motivational ST. No intervention was applied to the control group.
We assumed that (a) performance of the experimental groups would improve when using ST compared to the control group; (b) the
instructional ST group would perform better
than the motivational ST group in shooting accuracy.
Method
Participants
All participants were the same as in task 1.
Compito 3
Infine, il terzo compito prevedeva l’esecuzione di
un compito di tiro nella pallacanestro. Ancora una
volta, le partecipanti sono state suddivise in tre gruppi; due gruppi sperimentali e un gruppo di controllo.
Un gruppo sperimentale ha utilizzato il dialogo interiore di tipo istruttivo mentre il secondo ha usato
il dialogo interiore di tipo motivazionale. Al gruppo
di controllo non è stato applicato alcun intervento.
Abbiamo ipotizzato che (a) la performance dei gruppi sperimentali sarebbe migliorata con l’utilizzo del
dialogo interiore rispetto al gruppo di controllo; (b)
che il gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo
avrebbe mostrato una performance migliore rispetto
al gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale
nel passaggio di precisione.
Metodo
Partecipanti
Procedures
Similar procedures to those in task 2 were
followed, applying the same phrases just before executing the shooting task. Each participant performed overhead on-hand shooting from a marked spot to the left side of
the free throw line. The experimental groups
were trained for accuracy shots in each set
(3 sets of 5 trials) according to the presented
instructions based on the group in which they
were randomly assigned. Each participant performed ten sets of 15 shots against the rim
as accurately as possible just after pronouncing out loud the ST phrases designed for his/
her experimental group. Between each set
of 5 shots they were allowed to rest for five
seconds. The intervention phase lasted for 15
minutes. Finally, a post-test similar to the pretest procedures was performed after the training session. The whole procedure took approximately 25 minutes for each participant.
406
dimensioni dell’effetto23 per la seconda prova ha
rivelato un ampio effetto tra il gruppo di controllo
e il gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo (d=-2,08) e uno scarso effetto tra il gruppo di
controllo e il gruppo con dialogo interiore di tipo
motivazionale (d=0,33). Inoltre, è stato rilevato
un ampio effetto tra il gruppo con dialogo interiore di tipo istruttivo e il gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale, a favore del primo
(d=1,75). Nel complesso, i risultati del presente
studio hanno supportato parzialmente la nostra
ipotesi, mostrando che solo il gruppo con dialogo
interiore di tipo istruttivo ha migliorato la propria performance dal baseline alla seconda misurazione, rispetto al gruppo di controllo.
Tutte le partecipanti erano le stesse di quelle del
compito 1.
Procedure
Sono state seguite procedure simili a quelle del compito 2, applicando le stesse frasi subito prima dell’esecuzione del compito di tiro. Ogni partecipante ha
effettuato un tiro da sopra la testa da un punto contrassegnato sul lato sinistro della linea del tiro libero. Le
partecipanti dei gruppi sperimentali sono state allenate
nel tiro di precisione in ciascuna serie (3 serie di 5 prove), in base alle istruzioni fornite al gruppo al quale
erano state assegnate in maniera casuale. Ogni partecipante ha effettuato dieci serie da 15 tiri al canestro
nella maniera più precisa possibile subito dopo avere
pronunciato ad alta voce le frasi di dialogo interiore
assegnate al proprio gruppo sperimentale. Tra ogni serie di 5 tiri sono stati consentiti cinque secondi di riposo. La fase di intervento è durata 15 minuti. Infine, un
post-test simile alle procedure pre-test è stato condotto
dopo la sessione di allenamento. L’intera procedura è
durata circa 25 minuti per ciascuna partecipante.
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
instructional and motivational self-talk in novice students
TAHMASEBI BOROUJENI
Figure 3.—Experiment 3: performance in accurate shot in baseline and experimental assessments for the three groups.
Figura 3.—Esperimento 3: performance basale nel tiro di precisione e valutazioni sperimentali per i tre gruppi.
Measures
Misure
Accuracy shot was evaluated through front
shot.22 The participant shot from a marked
spot to the left side of the free throw line just
outside the circle. Overhead on hand method
of shooting was permitted and the participant
attempted to make the shot without hitting the
backboard. A total of fifteen trials were given
in a series of five at a time and the participant
had to leave the spot after each five shots.
Il tiro di precisione è stato valutato attraverso
un tiro frontale 22. La partecipante ha tirato da un
punto contrassegnato a sinistra della linea del tiro
libero appena fuori il cerchio. Il metodo di tiro con
la mano sopra la testa è stato consentito e la partecipante ha tentato di effettuare il tiro senza colpire
il tabellone. Sono state consentite un totale di quindici prove in una serie di cinque prove per volta e
la partecipante doveva lasciare la postazione dopo
ogni serie da cinque tiri.
Scoring
Punteggio
A basket counted for two points and one point
was awarded for a shot that hit the rim but didn’t
get in the basket (provided that it hadn’t hit the
backboard before hitting the rim). Therefore, a total of thirty points was possible.
Results
Descriptive statistics are presented in Table I.
One-way ANOVA revealed no significant differences in performance between the three groups
for the baseline measure, F (2, 69)=2.01, P=0.14.
Subsequently, a 2x3 (Trial x Group) repeated
measures ANOVA was used to test differences between the first and the second measures for the
three groups. The results revealed no significant
trial by group interaction effect, F (2, 69)=0.92,
P=0.40, η2=0.02. Mean scores for the three groups
in the first and the second sessions are presented
in Table I. Overall, the results of the third task
failed to support our hypothesis showing that ex-
Vol. 67 - No. 3
Un canestro valeva due punti, mentre è stato assegnato un punto se il tiro colpiva il bordo ma non
entrava nel canestro (purché non colpisse il tabellone prima di colpire il bordo). Pertanto, è stato possibile assegnare un massimo di trenta punti.
Risultati
La statistica descrittiva è presentata in Tabella
I. ANOVA a una via ha rivelato che non vi erano
differenze significative nella performance tra i tre
gruppi per la misurazione basale F (2, 69)=2,01,
P=0,14. Successivamente, un ANOVA a misure ripetute 2x3 (Prova per Gruppo) è stata utilizzata
per testare le differenze tra la prima e la seconda
misurazione per i tre gruppi. I risultati non hanno rivelato alcun significativo effetto di interazione prova per gruppo, F (2, 69)=0,92, P<0,40,
η2=0,02. I punteggi medi per i tre gruppi nella
prima e nella seconda sessione sono presentati
nella Tabella I. Nel complesso, i risultati del terzo
compito non hanno supportato la nostra ipotesi,
poiché i gruppi sperimentali non hanno migliora-
MEDICINA DELLO SPORT
407
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
perimental groups didn’t improve performance
from the first to the second measurement compared to the control group.
to la performance dalla prima alla seconda misurazione rispetto al gruppo di controllo.
Discussione
Discussion
The aim of the present study was to investigate the effects of instructional and motivational ST on performance of speed and passing
accuracy and of shooting accuracy in basketball. In the first task, all groups increased their
speed from the baseline trial to the second
measure, therefore showing no evidence of a
matching hypothesis. In the second task, novice students increased their passing accuracy
when they utilized the instructional ST technique. Furthermore, the instructional ST group
improved more than the motivational ST
group showing some evidence for matching
hypothesis. Finally, in the third task, neither of
the ST groups improved their performance in
shooting accuracy, revealing no evidence for
matching hypothesis.
Generally, the results demonstrated that
only in the second experiment instructional
ST was an effective means for the novice players to attain accuracy skills, providing some
evidence supportive of the task-demand-oriented matching hypothesis.10 In the first task
we hypothesized that motivational ST would
improve performance in speed passing and
that performance for the passing test would
improve more compared to the instructional
ST, which however wasn’t confirmed. Our results demonstrated that all groups improved
their performance from the baseline trial to
the second trial. Attempting to interpret the
results of the first task, it can be speculated
that the nature of the task (passing test) as it
was designed, involved speed and endurance,
but it might be argued that in general speed
involves technique and coordination as well.
Thus, not only did the instructional ST group
improve its performance but also the motivational ST group improved from trial 1 to trial
2. However, the results showed trial effect for
the control group as well. Passing is a motor
task that doesn’t require complex motor skills
and therefore a learning effect may have influenced our results. In the third task, results
revealed that ST didn’t improve performance
for both ST groups and the control group.
These results could be attributed to the fine
408
Obiettivo del presente studio è stato quello di esaminare gli effetti del dialogo interiore di tipo istruttivo e motivazionale nella performance di precisione
e velocità di passaggio e di precisione di tiro nella
pallacanestro. Nel primo compito, tutti i gruppi hanno aumentato la loro velocità dalla prova basale
alla seconda misurazione, non mostrando quindi nessuna evidenza a sostegno dell’ipotesi di corrispondenza. Nel secondo compito, le studentesse
principianti hanno aumentato la loro precisione di
passaggio quando hanno utilizzato la tecnica del
dialogo interiore di tipo istruttivo. Inoltre, il gruppo
con dialogo interiore di tipo istruttivo ha migliorato
la propria performance in misura maggiore rispetto
al gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale, mostrando alcune evidenze a sostegno dell’ipotesi
di corrispondenza. Infine, nel terzo compito, nessuno dei gruppi con dialogo interiore ha migliorato
la propria performance nel tiro di precisione, non
mostrando alcuna evidenza a sostegno dell’ipotesi
di corrispondenza. Nel complesso, i risultati hanno
dimostrato che solo nel secondo esperimento il dialogo interiore di tipo istruttivo è stato un metodo efficace per i giocatori principianti al fine di sviluppare
abilità di precisione, fornendo evidenze a sostegno
dell’ipotesi di corrispondenza con le richieste del
compito 10. Nel primo compito, abbiamo ipotizzato
che il dialogo interiore di tipo motivazionale avrebbe
migliorato la performance del passaggio in velocità
e che la performance per il test di passaggio sarebbe
migliorata in misura maggiore rispetto al dialogo
interiore di tipo istruttivo; tale ipotesi tuttavia non
è stata confermata. I nostri risultati hanno dimostrato che tutti i gruppi hanno migliorato la propria
performance dalla prova basale alla seconda prova.
Cercando di interpretare i risultati del primo compito, si può ipotizzare che la natura del compito (test
di passaggio) come era stato concepito, coinvolgeva
velocità e resistenza, ma si può argomentare che in
generale la velocità includa anche tecnica e coordinamento. Pertanto, non solo il gruppo con dialogo
interiore di tipo istruttivo ha migliorato la propria
performance, ma anche il gruppo con dialogo interiore di tipo motivazionale ha migliorato la propria
performance dalla prova n. 1 a quella n. 2. Tuttavia, i risultati hanno mostrato un effetto della prova
anche per il gruppo di controllo. Il passaggio è un
compito motorio che non richiede complesse abilità
motorie e pertanto i nostri risultati potrebbero essere stati influenzati da un effetto di apprendimento.
Nel terzo compito, i risultati hanno rivelato che il
dialogo interiore non ha migliorato la performance
né nei gruppi con dialogo interiore né nel gruppo di
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
instructional and motivational self-talk in novice students
motor skills of the task. Our participants didn’t
have any experience with basket-ball shooting
and maybe they didn’t manage to establish a
proper technique in such a short time, which
is fundamental for the accuracy of shooting.
This may have affected the potential performance improvement and the effectiveness of ST.
In contrast, the results from the second
task partially supported our hypotheses. We
expected that instructional ST would improve
performance in passing accuracy to a greater
degree compared to the motivational ST, and
that hypothesis was confirmed. However, we
also speculated that the performance of the
motivational ST group would improve more
compared to that of the control group, but
that hypothesis wasn’t confirmed. Similar results for the effectiveness of instructional ST
on execution of fine skills are consistent with
Landin and Hebert (1999), who reported improved volleying performance in elite tennis
players through the use of instructional ST.24
It has been argued that instructional ST is
designed to assist performance by triggering
the desired movement through the correct focus on attention, technique, and strategy execution.10, 25 Perkos, Theodorakis, and Chroni
(2002) reported similar results in novice basketball players, which proposed that the utilization of ST improved players’ passing performance.26 The present study confirms that
novice students can use ST to improve their
motor skills in tasks such as the chest pass.
From a practical standpoint, physical educators can teach novice students to apply the
ST method to improve their motor skills during primary instructions. Although the task
demand-oriented matching hypothesis of this
study wasn’t fully confirmed, physical educators should distinguish the fundamental characteristics of different tasks and select the
appropriate ST for each of them. In addition,
they can divide the skill into smaller parts or
phases (beginning of the skill, in the middle,
end of the skill) and select the appropriate
ST for each phase. Moreover, we would suggest future research to use cue-words instead
of phrases, ST in the form of second person
statements (You can do it) vs. first person statements (I can do it) and other types of self-talk
(e.g., kinesthetic, see Goudas et al., 2006) 15 in
order to further investigate the characteristics
of the task-demand oriented matching hypothesis in motor skills. Additionally, as mentioned
Vol. 67 - No. 3
TAHMASEBI BOROUJENI
controllo. Tali risultati potrebbero essere attribuibili
alle abilità motorie fini del compito. Le nostri partecipanti non avevano nessuna precedente esperienza
di tiro nella pallacanestro e probabilmente non sono
state in grado di gestire una tecnica adeguata in un
così breve lasso di tempo, il che è fondamentale per
la precisione del tiro. Ciò potrebbe avere influenzato
il potenziale miglioramento della performance e l’efficacia del dialogo interiore. Al contrario, i risultati
del secondo compito hanno parzialmente supportato le nostre ipotesi. Abbiamo previsto che il dialogo
interiore di tipo istruttivo avrebbe migliorato la performance del tiro di precisione in misura maggiore
rispetto al dialogo interiore di tipo motivazionale e
tale ipotesi è stata confermata. Tuttavia, abbiamo
ipotizzato anche che la performance del gruppo
con dialogo interiore di tipo motivazionale sarebbe migliorata in misura maggiore rispetto a quella
del gruppo di controllo; tale ipotesi, tuttavia, non è
stata confermata. Risultati simili per l’efficacia del
dialogo interiore di tipo istruttivo nell’esecuzione di
abilità fini sono in linea con quelli di Landin e Hebert (1999), che hanno riportato un miglioramento della performance di volée in giocatori di tennis
d’élite attraverso l’utilizzo del dialogo interiore di
tipo istruttivo 24. È stato argomentato che il dialogo
interiore di tipo istruttivo sia concepito per agevolare
la performance, innescando il movimento desiderato attraverso il focus corretto su attenzione, tecnica
ed esecuzione della strategia 10, 25. Perkos, Theodorakis, e Chroni (2002) hanno riportato risultati simili
in giocatori di pallacanestro principianti e hanno
indicato che l’utilizzo del dialogo interiore ha migliorato la performance di passaggio dei giocatori 26.
Il presente studio conferma che gli studenti principianti possono utilizzare il dialogo interiore per migliorare le proprie abilità motorie in compiti come
il passaggio dal petto. Da un punto di vista pratico,
gli educatori fisici possono insegnare agli studenti
principianti ad applicare il metodo del dialogo interiore per migliorare le loro abilità motorie durante le istruzioni primarie. Sebbene l’ipotesi di corrispondenza con le richieste del compito del presente
studio non sia stata interamente confermata, gli
educatori fisici devono distinguere le caratteristiche
essenziali di diversi compiti e selezionare il dialogo
interiore adeguato per ciascuna di esse. Inoltre, essi
possono dividere le abilità in parti o fasi più piccole
(inizio dell’abilità, parte centrale e termine dell’abilità) e selezionare il dialogo interiore adeguato per
ciascuna fase. Inoltre, suggeriamo che future ricerche utilizzino parole-suggerimento anziché frasi,
dialogo interiore sotto forma di affermazioni in seconda persona (“puoi farcela”) rispetto ad affermazioni in prima persona (“posso farcela”) e altri tipi
di dialogo interiore (ad es. quello cinestetico, vedere
Goudas et al.15) al fine di esaminare ulteriormente
le caratteristiche dell’ipotesi di corrispondenza con
le richieste del compito nelle abilità motorie. Inol-
MEDICINA DELLO SPORT
409
TAHMASEBI BOROUJENIinstructional and motivational self-talk in novice students
the recent meta-analysis by Hatzigeorgiadis et
al. (2011) recent, self-selected cues are more
effective than the assigned ones.9 Therefore,
we suggest that permitting participants to use
self-choice ST cue-words from a list presented
to them should be examined.5, 18, 27
tre, come indicato in una recente meta-analisi di
Hatzigeorgiadis et al. (2011), i suggerimenti recenti
e autoselezionati sono più efficaci rispetto a quelli
assegnati 9. Pertanto, suggeriamo di permettere ai
partecipanti di utilizzare un dialogo interiore con
parole-suggerimento scelte da loro a partire da un
elenco che gli viene presentato 5, 18, 27.
Conclusions
Conclusioni
In summary, despite the limitations of the
present study, it demonstrated that instructional ST is particularly effective in motor
tasks such as passing in basket-ball. Future research on the task-demand oriented matching
hypothesis appears particularly worthwhile
given the inconsistent results in the ST literature.
Per riassumere, nonostante i limiti del presente
studio, esso ha dimostrato che il dialogo interiore di
tipo istruttivo è particolarmente efficace nei compiti
motori come il passaggio nella pallacanestro. Future
ricerche sull’ipotesi di corrispondenza con le richieste del compito sarebbero particolarmente utili dati
i risultati incoerenti della letteratura sul dialogo interiore.
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Acknowledgements.—We would like to thank Ms. Izanloo for her contribution and Ms. Poshtvan for her help with editing.
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 October 23, 2012. - Accepted for publication on July 25, 2014.
Corresponding author: S. Tahmasebi Boroujeni, College of Physical Education and sport Sciences, University of Tehran,
Tehran, Iran. E-mail: [email protected]
410
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Medical area
Area medica
MED SPORT 2014;67:411-22
Inspiratory muscles training
in young basketball players:
preliminary evaluation
Allenamento dei muscoli inspiratori
in giovani cestisti: una valutazione preliminare
E. TRANCHITA, C. MINGANTI, L. MUSUMECI, M. R. SQUEO, A. PARISI
Department of Human Movement and Sport Sciences, Division of Health Sciences,
University of Rome “Foro Italico”, Rome, Italy
SUMMARY
Aim. The aim of the study was to evaluate the effects of a 4-week specific Inspiratory Muscle Training (IMT) on young
athletes, who practiced basketball at a competitive level.
Methods. Twenty-nine male basketball players (age: 21±2 years; body mass: 75.31±11.84 kg; stature: 181.28±9.55
cm; BMI: 22.79±1.90 kg∙m-2) attending the University of Rome “Foro Italico” (Rome, Italy) volunteered to participate
in the study and were randomly divided in two groups: the intervention group (N.=15) and the control group (N.=14).
The intervention group underwent a four week protocol consisting of an IMT carried out through a resistive breathing
device (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB International©) while athletes randomized to the control group did
not underwent any respiratory training. All the athlete underwent several measurements pre- and post-intervention
in order to evaluate their exercise capacity, lung function at rest and after a physical effort, their maximal inspiratory
pressure (MIP) and other parameters estimated through a medical resistive instrument.
Results. After 4 weeks no statistical differences were observed in subjects’ pre- and post-exercise capacity neither
in lung function parameters with the except of a significative increase in peak inspiratory flow (30%) and in maximum voluntary ventilation (7%) in the intervention group. The MIP values significantly increase (30%) only in the
intervention group as well as the breath test parameters (flow: 27%; volume: 17%; S-Index: 26%). No significant
improvements in the perception of muscular fatigue neither in the perception of difficulty performing spirometry after
exercise were found, while a significant decrease of the perception of respiratory fatigue (-31%) was registered in the
intervention group. These results are further highlighted by the significant increase in the training session respiratory
parameters of the intervention group (load: 29%; T-Index: 32%; volume 39%, power: 93%).
Conclusion. The present study shows that a 4 weeks IMT protocol bring to improvements in strength and in endurance
of respiratory muscles acting on a reduction in respiratory muscle fatigue, delaying restriction metabolic reflex and so
giving to skeletal muscles a greater energy availability.
Key words: Breathing exercises - Athletes - Inspiratory pressure.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di valutare gli effetti di 4 settimane di allenamento specifico dei
muscoli inspiratori (inspiratory muscle training, IMT) in giovani atleti praticanti la pallacanestro a livello agonistico.
Metodi. Ventinove cestisti di sesso maschile (età: 21±2 anni; massa corporea: 75,31±11,84 kg; altezza: 181,28±9,55
kg, IMC: 22,79±1,90 kg∙m-2) frequentanti l’Università di Roma Foro Italico (Roma, Italia) si sono offerti volontari per
partecipare allo studio e sono stati suddivisi in maniera casuale in due gruppi: gruppo di intervento (N.=15) e gruppo
di controllo (N.=14). Il gruppo di intervento ha seguito un protocollo di quattro settimane che prevedeva un allenamento muscolare inspiratorio (inspiratory muscle training, IMT) effettuato mediante un dispositivo respiratorio con
valvola di resistenza (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB International©), mentre gli atleti randomizzati al gruppo
di controllo non hanno svolto alcun allenamento respiratorio. Tutti gli atleti sono stati sottoposti a diverse misurazioni
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
411
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
pre‑ e post‑intervento al fine di valutare la capacità di esercizio fisico, la funzione polmonare a riposo e la funzione
polmonare dopo uno sforzo fisico, la pressione inspiratoria massima (maximal inspiratory pressure, MIP) e altri parametri stimati mediante uno strumento medico basato sulla resistenza.
Risultati. Dopo 4 settimane, non sono state osservate differenze statistiche nella capacità pre- e post-esercizio o nei
parametri di funzionalità polmonare dei soggetti, con l’eccezione di un significativo aumento nel picco di flusso inspiratorio (30%) e nella ventilazione volontaria massima (7%) nel gruppo di intervento. I valori MIP sono aumentati
in maniera significativa (30%) solo nel gruppo di intervento, assieme ai parametri del test del respiro (flusso: 27%;
volume: 17%; indice-F: 26%). Non abbiamo osservato miglioramenti significativi nella percezione dell’affaticamento
muscolare o nella percezione della difficoltà a eseguire la spirometria dopo l’esercizio fisico, mentre abbiamo osservato una riduzione significativa nella percezione di affaticamento respiratorio (-31%) nel gruppo di intervento. Tali
risultati sono ulteriormente evidenziati dal significativo aumento dei parametri respiratori nella sessione di allenamento del gruppo di intervento (carico: 29%; indice-A: 32%; volume: 39%; potenza: 93%).
Conclusioni. Il presente studio mostra che un protocollo di allenamento muscolare inspiratorio (IMT) di 4 settimane
si traduce in miglioramenti della forza e della resistenza dei muscoli respiratori, riducendo l’affaticamento dei muscoli
respiratori, ritardando il riflesso metabolico di restrizione e garantendo in tal modo una maggiore disponibilità energetica ai muscoli scheletrici.
Parole chiave: Esercizi respiratori - Atleti - Pressione inspiratoria.
R
espiratory system in athletes who practice
high level sports could represent a limiting
factor because in this kind of exercise some alterations may occur and reduce the performance, such as respiratory muscle dysfunction,
exercise induced hypoxemia or restriction metabolic reflex.1-3
Augmenting physical condition level through
a specific inspiratory muscle training (IMT) for
strength and endurance can reduce workload
on respiratory muscles and improve the capacity of a subject to sustain for a long time a submaximal level of ventilation;4 in this way fatigue
may be delayed and the athletes can prolong
their performance.
There are several rational basis that show the
role of IMT in healthy population. It seems that
this kind of training may produce appreciable
improvements in respiratory muscle strength
and endurance, in workload and power and in
respiratory volumes.5 According to the literature
it is clear that improving strength and endurance, the subject can improve ventilation, reduce hypercapnia and carry out an higher level
of physical exercise.6 In addition to improving
inspiratory muscles coordination, it can reach
a better alveolar ventilation with a decrease in
respiratory muscles work and consequently an
increase in performance.7
There is ample evidence suggesting that in a
manner similar to locomotor muscles, respiratory muscles respond adaptively to a specific
training.8 Previous studies suggest that respiratory muscles respond to a training only if there
is an adequate workload.8 In fact, Enright et al.
have demonstrated that high-intensity IMT set
at 80% of maximal inspiratory pressure (MIP)
412
I
l sistema respiratorio degli atleti, praticanti discipline sportive ad alto livello, può rappresentare
un fattore limitante perché in questi tipi di esercizi
possono verificarsi alcune alterazioni che riducono
la performance, come la disfunzione dei muscoli
respiratori, l’ipossiemia indotta dall’esercizio fisico
o il riflesso metabolico di restrizione 1-3.
L’aumento del livello di condizione fisica attraverso un allenamento specifico dei muscoli inspiratori (IMT) per la forza e la resistenza può ridurre il
carico di lavoro sui muscoli respiratori e migliorare
la capacità di un soggetto di sostenere per un lungo periodo di tempo un livello di ventilazione sub
massimale 4; in tal modo l’affaticamento può essere
ritardato e gli atleti possono prolungare la loro performance.
Vi sono numerose basi razionali che mostrano il
ruolo dell’allenamento dei muscoli inspiratori nella
popolazione sana. Sembra che questo tipo di allenamento possa produrre miglioramenti apprezzabili
nella forza e nella resistenza dei muscoli respiratori, nel carico di lavoro, nella potenza e nei volumi
respiratori 5. In base alla letteratura, è evidente che
migliorando la forza e la resistenza, un soggetto
può migliorare la ventilazione, ridurre l’ipercapnia
e svolgere un esercizio fisico di livello superiore 6.
Oltre a migliorare la coordinazione dei muscoli inspiratori, il soggetto può raggiungere una migliore
ventilazione alveolare, riducendo il lavoro dei muscoli inspiratori e aumentando di conseguenza la
performance 7.
Diverse evidenze suggeriscono che, in maniera
analoga ai muscoli locomotori, i muscoli respiratori rispondono in maniera adattativa a un allenamento specifico 8. Precedenti studi suggeriscono che
i muscoli respiratori rispondono all’allenamento
solo se vi è un adeguato carico di lavoro 8. In realtà,
Enright et al. hanno dimostrato che un IMT di elevata intensità all’80% della pressione inspiratoria
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Inspiratory muscles training in young basketball players
TRANCHITA
resulted in increased lung volumes, work capacity and power output in healthy subjects;
whereas IMT at 60% of MIP increased work capacity and power output only. IMT at a lower
intensity than 40% of MIP does not translate
into quantitative functional outcomes.6 At the
same time, literature sustains and reinforces
the thesis which suggests that there are quantitative outcomes from IMT only if the training
counts a controlled pattern of pressure generation.6
Hence, the aim of the study was to evaluate the effects of a 4 weeks IMT protocol at
60% of MIP, in young and healthy athletes, who
practice basketball at a competitive level, in the
matter of power output, lung volumes, work capacity and fatigue perception.
massima (maximal inspiratory pressure, MIP) ha
prodotto un aumento dei volumi polmonari, della capacità di lavoro e del rendimento di potenza
in soggetti sani; al contrario, un IMT al 60% della
MIP ha aumentato esclusivamente la capacità di
lavoro e il rendimento di potenza. L’IMT a un’intensità inferiore al 40% della MIP non si traduce in
esiti funzionali quantitativi 6. Allo stesso tempo, la
letteratura sostiene e rinforza la tesi che l’IMT può
produrre risultati quantitativi solo se l’allenamento
prevede uno schema controllato di generazione di
pressione 6.
Pertanto, obiettivo del presente studio è stato
quello di valutare l’effetto di 4 settimane di protocollo IMT al 60% della MIP in atleti giovani e sani praticanti la pallacanestro a livello agonistico, in relazione a rendimento di potenza, volumi polmonari,
capacità di lavoro e percezione dell’affaticamento.
Materials and methods
Materiali e metodi
Popolazione dello studio
Study population
Twenty-nine male basketball players (age:
21±2 years; body mass: 75.31±11.84 kg; stature: 181.28±9.55 cm; BMI: 22.79±1.90 kg∙m-2)
attending the University of Rome “Foro Italico”
(Rome, Italy) volunteered to participate in the
study. The players practiced basketball at a
competitive level, performed physical training
for 8 hours per week at least and had received
similar training over the previous four years. All
the subjects were non-smokers and had no evidence of pulmonary pathologies or any known
metabolic disorder. Written information of the
potential risks and benefits associated with participation and oral instructions were provided
to the subjects who signed a written informed
consent form. Participants were encouraged not
to change their physical activity patterns during
the study period.
Experimental approach to the problem
Before starting protocol, athletes filled an anamnestic questionnaire and underwent several
measurements in order to evaluate their exercise capacity, lung function, maximal inspiratory pressure and other parameters estimated
through a medical resistive instrument. Moreover, the Borg CR-10 scale was chosen to assess
and evaluate muscular and respiratory fatigue
during exercise.
Completing all baseline assessments, athletes
were randomly divided in two groups: the in-
Vol. 67 - No. 3
Ventinove cestisti di sesso maschile (età: 21±2
anni; massa corporea: 75,31±11,84 kg; altezza:
181,28±9,55 kg, IMC: 22,79±1,90 kg∙m-2) frequentanti l’Università di Roma Foro Italico (Roma, Italia), si sono offerti volontari per partecipare allo
studio. I soggetti praticavano la pallacanestro a
livello agonistico, svolgevano allenamenti fisici per
almeno 8 ore alla settimana e avevano ricevuto un
allenamento simile nel corso dei precedenti quattro
anni. Nessun soggetto era fumatore e nessuno soggetto presentava evidenze di patologie polmonari o
disturbi metabolici noti. Sono state fornite informazioni scritte sui potenziali rischi e benefici associati alla partecipazione e sono state date istruzioni
verbali ai soggetti che hanno firmato un consenso
informato scritto. I partecipanti sono stati incoraggiati a non modificare i loro schemi di attività fisica
durante il periodo dello studio.
Approccio sperimentale al problema
Prima di iniziare il protocollo, gli atleti hanno
compilato un questionario anamnestico e sono stati
sottoposti a numerose misurazioni al fine di valutare la capacità di esercizio fisico, la funzione polmonare, la pressione inspiratoria massima e altri
parametri stimati attraverso uno strumento medicale basato sulla resistenza. Inoltre, la scala CR-10
di Borg è stata scelta per valutare l’affaticamento
muscolare e respiratorio durante l’esercizio fisico.
Completate tutte le valutazioni basali, gli atleti
sono stati assegnati in maniera casuale a due gruppi: gruppo di intervento (N.=15) e gruppo di controllo (N.=14).
Il gruppo di intervento ha eseguito un protocollo
MEDICINA DELLO SPORT
413
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
tervention group (N.=15) and the control group
(N.=14).
The intervention group underwent a four-week
protocol consisting of an IMT carried out through
a resistive breathing device (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB International©). The device
characteristics and the training protocol are described below. Athletes randomized to the control
group did not underwent any respiratory training
and were instructed not to change their training
program. The athletes’ daily training workloads
were recorded to monitor that there were no differences in the training except for the IMT in the
intervention group.
After the four week intervention period all
subjects underwent the same series of measurements completed at baseline. In addition, only
for the intervention group, another evaluation
of the maximal inspiratory pressure was carried
out thirty days after the end of the protocol in
order to assess if IMT benefits persist, and in
which measure, after the end of the IMT. Anthropometric characteristics of intervention and
control groups are shown in Table I.
Misurazioni
Valutazione della capacità di esercizio fisico
Measurements
Assessment
di quattro settimane che prevedeva un IMT effettuato mediante un dispositivo respiratorio con valvola di resistenza (POWERbreath Kinetic Health K3,
HaB International©). Le caratteristiche del dispositivo e il protocollo di esercizio sono descritti di seguito. Gli atleti randomizzati al gruppo di controllo
non hanno svolto alcun allenamento respiratorio
e sono stati istruiti a non modificare il loro programma di allenamento. I carichi di lavoro degli
allenamenti giornalieri degli atleti sono stati registrati per monitorare che non vi fossero differenze
nell’allenamento, tranne che per l’IMT nel gruppo
di intervento.
Dopo il periodo di intervento di quattro settimane, tutti i soggetti sono stati sottoposti alle stesse serie
di misurazioni completate al baseline. Inoltre, solo
per il gruppo di intervento, è stata effettuata un’altra valutazione della pressione inspiratoria massima trenta giorni dopo il termine del protocollo, al
fine di valutare se e in che misura persistessero i
benefici dell’IMT dopo il termine dell’intervento. Le
caratteristiche antropometriche dei gruppi di intervento e di controllo sono mostrate nella Tabella I.
of exercise capacity
At the time of scheduling, all subject were
instructed in order to avoid caffeine, food and
refrain from participating in vigorous activity
for at least 3 hours before the test. AstrandRhyming Cycle Ergometer Test has been performed to measure work capacity. The AstrandRhyming Test is a submaximal cycle ergometer
aerobic fitness test, in which athletes pedal on
a cycle ergometer at a constant workload for 6
minutes. The athlete warms up for 10 minutes,
then the assistant sets the load in a range from
70 to 150 Watt, on the basis of age, sex and
weight of the athlete. This setting should raise
the athlete’s heart rate to 130-160 bpm after 2
minutes cycling at 60 rpm. The athlete pedals
at 60 rpm for 6 minutes whilst maintaining his
heart rate between 130-160 bpm. If after 2 minutes the athlete’s heart rate is not in the target
range of 130-160 bpm, the assistant adjusts the
Al momento della pianificazione, tutti i soggetti
sono stati istruiti a non assumere caffeina e cibo e
ad astenersi da attività energiche per almeno 3 ore
prima del test. Il test di Astrand-Rhyming al cicloergometro è stato effettuato per misurare la capacità
di lavoro. Il test di Astrand-Rhyming è un test submassimale del fitness aerobico al cicloergometro,
nel quale gli atleti pedalano su un cicloergometro a
un carico di lavoro costante per 6 minuti. L’atleta si
riscalda per 10 minuti, quindi l’assistente regola il
carico in un intervallo compreso tra 70 e 150 Watt,
sulla base di età, sesso e peso dell’atleta. Tale regolazione dovrebbe innalzare la frequenza cardiaca
dell’atleta a 130-160 bpm dopo 2 minuti di pedalata a 60 giri/min. L’atleta pedala a 60 giri/min per 6
minuti, mantenendo la sua frequenza cardiaca tra
130-160 bpm. Se dopo 2 minuti la frequenza cardiaca dell’atleta non rientra nell’intervallo target
di 130-160 bpm, l’assistente regola il wattaggio del
tasso di lavoro. Infine, l’assistente arresta il test dopo
6 minuti e registra il wattaggio finale del tasso di
lavoro. Durante il test, la frequenza cardiaca viene
misurata ogni minuto e viene determinata la fre-
Table I.—Anthropometric characteristics of intervention and control groups.
Tabella I. — Caratteristiche antropometriche dei gruppi di intervento e di controllo.
Group
N.
Age (yrs)
Body mass (kg)
Stature (cm)
BMI (kg∙m-2)
Intervention
Control
15
14
21.06±2.43
20.46±1.13
75.06±12.25
75.62±11.81
181.44±9.85
181.08±9.58
22.64±1.81
22.92±2.08
414
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Inspiratory muscles training in young basketball players
work rate wattage. Lastly, the assistant stops the
test after 6 minutes and records the final work
rate wattage. During the test heart rate is measured every minute and the steady state heart
rate is determined. The steady state heart rate is
looked up on a nomogram to determine an estimation of VO2max. The test was made through
a cycloergometer Ergocard II, OteBiomedica®
and the parameters evaluated were heart rate
at rest, heart rate at the end of 2nd minute, heart
rate at 6th minute, maximal wattage and VO2max.
Lung
function measurements
Lung function was analyzed through a portable spirometer “Spirobank_MF, MIR®”, complying to accuracy standard of American Thoracic Society. The parameters considered were:
forced vital capacity (FVC), forced expiratory
volume in 1 second (FEV1), FEV1/FVC ratio,
peak expiratory flow (PEF), forced inspiratory
vital capacity (FIVC), forced inspiratory volume in 1 second (FIV1), FIV1/FIVC ratio, peak
inspiratory flow (PIF) and maximal voluntary
ventilation (MVV). All lung function parameters
were expressed as a percentage of the predicted values for age, stature and sex.
Maximal inspiratory pressure (Inspiratory muscle
function)
The maximal inspiratory pressure (MIP) was
determined using a medical electronic instrument (POWER breath Kinetic Health KH1, HaB
International©) that recorded the maximal pressure developed in the first second of inspiration and stored values in its database. The MIP
was evaluated in centimeters of water (cmH2O)
and represents a measure of inspiratory muscle strength. Every athlete’s MIP was the best of
three attempts, performed with 1 minute gap.
Breath
test
The “Breath test” was performed with a resistive breathing device (POWERbreath Kinetic
Health K3, HaB International©). The device was
the same utilized for the IMT. During the test
athlete executed a breath without any load. In
this way the device showed us 3 parameters:
1) Strength Index (S-Index): it is a strength index of inspiratory muscles and it is expressed
in cmH2O. S-Index result is rated from “poor” to
“excellent” based upon predicted normal values
of inspiratory muscle strength for an individual
Vol. 67 - No. 3
TRANCHITA
quenza cardiaca in stato stazionario. La frequenza
cardiaca in stato stazionario viene visualizzata su
un nomogramma per determinare una stima del
VO2max. Il test è stato eseguito con un cicloergometro
Ergocard II, OteBiomedica® e i parametri valutati
erano la frequenza cardiaca a riposo, la frequenza cardiaca al termine del 2° minuto, la frequenza
cardiaca al 6° minuto, il wattaggio massimale e il
VO2max.
Misurazioni
della funzionalità polmonare
La funzionalità polmonare è stata analizzata attraverso lo spirometro portatile “Spirobank_
MF, MIR®” rispettando lo standard di precisione
dell’American Thoracic Society. I parametri considerati erano: capacità vitale forzata (forced vital capacity, FVC), volume espiratorio forzato in 1
secondo (forced expiratory volume in 1 second,
FEV1), rapporto FEV1/FVC, picco di flusso espiratorio (peak expiratory flow, PEF), capacità vitale
inspiratoria forzata (forced inspiratory vital capacity, FIVC), volume inspiratorio forzato in 1 secondo (forced inspiratory volume in 1 second, FIV1),
rapporto FIV1/FIVC, picco di flusso inspiratorio
(peak inspiratory flow, PIF) e ventilazione volontaria massima (maximal voluntary ventilation, MVV).
Tutti i parametri di funzionalità polmonare sono
stati espressi come percentuale dei valori previsti per
età, statura e sesso.
Pressione
inspiratoria massimale
muscoli inspiratori)
(funzionalità
dei
La pressione inspiratoria massima (MIP) è stata determinata utilizzando uno strumento elettromedicale (POWERbreath Kinetic Health KH1, HaB
International©) che ha registrato la pressione massima sviluppata nel primo secondo di inspirazione
e ha memorizzato i valori nel suo database. La MIP
è stata valutata in centimetri d’acqua (cmH2O) e
rappresenta una misura della forza dei muscoli inspiratori. La MIP di ogni atleta era la migliore di
tre tentativi, effettuati a distanza di 1 minuto l’uno
dall’altro.
Test
del respiro
Il “test del respiro” (breath test) è stato effettuato
mediante un dispositivo respiratorio con valvola di
resistenza (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB
International©). Il dispositivo era lo stesso utilizzato
per l’IMT. Durante il test l’atleta ha svolto una respirazione senza alcun carico. In questa maniera il
dispositivo ha fornito 3 parametri: 1) Indice di forza (Indice-F), che rappresenta un indice della forza dei muscoli inspiratori ed è espresso in cmH2O.
Il risultato dell’Indice-F è classificato da “scarso” a
MEDICINA DELLO SPORT
415
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
of the same age, height, weight and gender; 2)
flow: this is a measure of the maximum rate at
which the athlete can inhale air into his lungs
(expressed in L∙s-1). This measurement gives an
indication of the speed at which athlete’s inspiratory muscles can contract; 3) volume: is a
measure of the amount of air inhaled during the
test (expressed in liters). This result is useful in
order to compare with the training volume result with the aim to identify whether the athlete
has inhaled as deeply as possible throughout
his training session.
Perception
of muscular and respiratory fatigue
In order to evaluate the athletes’ perception of muscular and respiratory fatigue, at the
end of the Astrand-Rhyming Test and after the
Spirometry, the Borg CR10 Scale (i.e., 0 represents “no fatigue” and 10 represents “extreme
fatigue”) was used. Athletes’ were asked with
three different questions: “How do you define
the effort performed for the cycloergometer
test?”, “Do you feel respiratory difficulty/dyspnea during the cycloergometer test?” and “Was it
hard performing spirometry after the test?”. The
athletes filled a different Borg CR-10 scale for
each of the three questions.
Exercise
protocol
The training protocol was performed at University of Rome Foro Italico. Two daily sessions
with at least 3 hours interval between, 3 times
a week on nonconsecutive days, over 4 weeks
were performed. The participants have been instructed in order to avoid caffeine, food and refrain from participating in a vigorous activity for
at least 3 hours before the training. A researcher,
who was qualified in conducting IMT protocol,
has supervised all the athletes during the sessions. All the training sessions were performed
in a quiet room with no distractions. The IMT
was performed with the same resistive breathing device used for the “Breath Test” (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB International©).
Every training session consisted of 30
breathes at a workload of 60% of athlete’s MIP.
The athlete has to inhale as hardly, fast and
deeply as possible through the mouthpiece,
straightening the back and expanding the chest.
Then he has to breathe out slowly until he feels
that his lungs are completely empty letting the
muscles of chest and shoulders relax; finally he
pauses until he hears the acoustic signal that
indicates the end of the breath.
416
“eccellente” in base ai normali valori di forza dei
muscoli inspiratori previsti per un individuo della
stessa età, altezza, peso corporeo e sesso; 2) flusso che
rappresenta la massima quantità di aria, nell’unità di tempo, che un’atleta può inalare (espresso in
l∙s-1). Questa misurazione fornisce un’indicazione
della velocità alla quale possono contrarsi i muscoli
inspiratori di un atleta; 3) volume, che rappresenta
una misura della quantità di aria inalata durante
il test (espressa in litri). Questo risultato è utile per
essere confrontato con il risultato del volume di allenamento, con l’obiettivo di identificare se l’atleta
ha inalato il più profondamente possibile per tutta
la sessione di allenamento.
Percezione
dell’affaticamento muscolare e respira-
torio
Al fine di valutare la percezione dell’affaticamento respiratorio e muscolare da parte degli atleti,
al termine del test di Astrand-Rhyming, e dopo la
spirometria, è stata utilizzata la scala CR10 di Borg
(dove 0 rappresenta “nessun affaticamento” e 10
rappresenta un “affaticamento estremo”). Agli atleti
è stato chiesto di rispondere a tre diverse domande:
“Come definirebbe lo sforzo effettuato per il test al
cicloergometro?”, “Ha avvertito difficoltà respiratorie/dispnea durante il test al cicloergometro?” e “È
stato difficile effettuare la spirometria dopo il test?”.
Gli atleti hanno compilato una scala CR-10 di Borg
per ciascuna domanda.
Protocollo di esercizio fisico
Il protocollo di allenamento è stato svolto presso
l’Università di Roma Foro Italico. Sono state effettuate due sessioni giornaliere intervallate da almeno 3
ore, per 3 volte alla settimana in giorni non consecutivi, in un periodo di 4 settimane. Tutti i partecipanti
sono stati istruiti a non assumere caffeina e cibo e
ad astenersi da attività energiche per almeno 3 ore
prima dell’allenamento. Un ricercatore, qualificato
per la conduzione del protocollo IMT, ha supervisionato tutti gli atleti durante le sessioni. Tutte le sessioni di allenamento sono state effettuate in una stanza tranquilla senza distrazioni. L’IMT è stato svolto
con lo stesso dispositivo respiratorio con valvola di
resistenza utilizzato per il “test del respiro” (POWERbreath Kinetic Health K3, HaB International©).
Ogni sessione di allenamento consisteva di 30 respirazioni a un carico di lavoro del 60% della MIP
di un atleta.
L’atleta doveva inspirare nella maniera più forte,
rapida e profonda possibile attraverso un boccaglio,
raddrizzando la schiena ed espandendo il torace.
Successivamente, doveva espirare lentamente finché non sentiva che i suoi polmoni erano completamente vuoti, lasciando rilassare i muscoli di torace
e spalle; infine, doveva effettuare una pausa finché
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Inspiratory muscles training in young basketball players
The instrument provides feedback on respiratory training session. The results through
which we can monitor and optimize the training session are:
—— load that is a measure of the resistance
to inhalation and is equivalent to the “weight
lifted” or force exerted by inspiratory muscles
during a training session. Load is measured in
cmH2O, and represents the pressure generated
in the lungs due to the force of inspiratory muscles. A higher load result means that the athlete is training harder his muscles, making them
stronger. In our protocol the load was fixed at
60% of their own MIP;
—— power, that is a measure of muscle performance, which combines strength and speed
of movement and is measured in Watt. More
powerful the muscles will be, more resistant to
fatigue at a given level of work and therefore
breathless will be reduced. More powerful muscles will also be able to generate higher airflow
and may increase the body’s ability to neutralize lactic acid during a heavy exercise;
—— volume, that indicates the average amount
of air inhaled per breath during a training session and is measured in liters. A higher value
of volume indicates that breathes are deep and
that the athletes are training the inspiratory
muscles across their full range of movement;
—— Training Index (T-Index), that is a measure of the effectiveness of the training session,
based upon the amount of energy expended.
A high value of T-Index indicates that athletes
have exercised their inspiratory muscles as hard
and as long as possible.
Training session respiratory parameters were
recorded at the beginning of each week of
training for every athlete in order to determine
their current values. If there were increases in
this parameter, the workload would be modified with the aim of guaranteeing a training at
60% of the highest sustainable profile. For all
participants, at the end of each training session the parameters provided by the instrument
(load, power, volume, T-Index) were recorded
in a database. Only data of the first week (pre-)
and of the fourth week (post-) were take in account for the analysis.
non sentiva il segnale acustico indicante il termine
della respirazione.
Lo strumento fornisce un feedback sulla sessione
di allenamento respiratorio. I risultati attraverso i
quali possiamo monitorare e ottimizzare la sessione
di allenamento sono:
—  carico, che è una misura della resistenza
all’inalazione ed è equivalente al “peso sollevato”
o forza esercitata dai muscoli inspiratori durante
una sessione di allenamento. Il carico è misurato in
cmH2O e rappresenta la pressione generata nei polmoni a causa della forza dei muscoli inspiratori. Il
risultato di un carico maggiore indica che l’atleta sta
allenando in maniera più intensa i propri muscoli,
rendendoli più forti. Nel nostro protocollo, il carico è
stato fissato al 60% della MIP di ciascun atleta;
—  potenza, che è una misura della performance muscolare che combina forza e velocità di movimento ed è misurata in Watt. Più potenti sono i
muscoli, più saranno resistenti all’affaticamento a
un dato livello di lavoro e quindi il fiato corto sarà
ridotto. Inoltre, muscoli più potenti saranno in grado di generare un maggiore flusso d’aria e possono
aumentare la capacità del corpo di neutralizzare
l’acido lattico durante un esercizio fisico intenso;
—  volume, che indica la quantità media di aria
inalata per respiro durante una sessione di allenamento ed è misurato in litri. Un maggiore valore
del volume indica che i respiri sono profondi e che
gli atleti stanno allenando i muscoli inspiratori per
tutta l’ampiezza di movimento;
Indice di allenamento (Indice-A), che è una misura dell’efficacia della sessione di allenamento, in
base alla quantità di energia consumata. Un elevato valore dell’Indice-A indica che gli atleti hanno
allenato i propri muscoli inspiratori il più intensamente e il più a lungo possibile.
I parametri respiratori della sessione di allenamento sono stati registrati per ogni atleta all’inizio
di ogni settimana di allenamento al fine di determinarne i valori attuali. In caso di aumenti di questo
parametro, il carico di lavoro è stato modificato con
l’obiettivo di garantire un allenamento al 60% del
più elevato profilo sostenibile. Per tutti i partecipanti, al termine di ciascuna sessione di allenamento, i
parametri forniti dallo strumento (carico, potenza,
volume, Indice-A) sono stati registrati nel database. Solo i dati della prima settimana (pre-) e della
quarta settimana (post-) sono stati presi in considerazione per l’analisi.
Analisi statistica
Statistical analysis
The statistical package IBM SPSS (v. 19) was
used for the analysis. Data were presented as
mean values and standard deviations (mean ±
SD); statistical significance was set at an alpha
Vol. 67 - No. 3
TRANCHITA
Per l’analisi è stato utilizzato il software statistico
per le scienze sociali di IBM (SPSS, versione 19). I
dati sono presentati come valori medi e deviazioni
standard (media±DS); la significatività statistica è
stata fissata a un livello alfa di P<0,05. Il test di
MEDICINA DELLO SPORT
417
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
level of P<0.05. The Shapiro-Wilk test was applied in order to test the normal distribution of
the data and for all the variables no outliers or
non-normal distribution were detected.
With the aim of assessing differences for lung
function data, inspiratory pressure data, work
capacity, instrument data and RPE measured at
a different time point, separate two-way ANOVAs (group [intervention, control] x time [pre,
post]) with repeated measures were conducted.
When a significant interaction was observed,
follow-up tests were conducted by splitting the
sample in the two subgroups (i.e., intervention
and control) and running separate repeated
measures ANOVAs to explore the different effect of time on the two groups.
Before the analysis the Levene’s test for homogeneity of variance was also performed to verify
the assumptions underlying this statistical test.
In addition, effect size was calculated for all
variables as partial eta-squared (η2P).
Shapiro-Wilk è stato applicato al fine di testare la
distribuzione normale dei dati; non sono stati rilevati outliers o distribuzioni anormali in nessuna
variabile.
Con l’obiettivo di valutare le differenze per i
dati su funzionalità polmonare, pressione inspiratoria, capacità di lavoro, dati dello strumento
ed RPE misurati in diversi punti temporali, sono
stati condotti test ANOVA a due vie (gruppo [intervento, controllo] x tempo [pre, post]) per misure
ripetute.
Quando è stata osservata un’interazione significativa, sono stati condotti test di follow-up dividendo il campione nei due sottogruppi (cioè intervento
e controllo) ed eseguendo test ANOVA per misure
ripetute separati per esplorare il diverso effetto del
tempo sui due gruppi.
Prima dell’analisi è stato condotto anche il test
di Levene per l’omogeneità delle varianze per verificare i presupposti sottostanti a questo test statistico.
Inoltre, l’ampiezza dell’effetto è stata calcolata per
tutte le variabili come eta quadrato parziale (η2P).
Results
Risultati
Assessment of exercise capacity
Valutazione della capacità di esercizio fisico
Athletes’ Astrand-Rhyming Cycle Ergometer
Test parameters pre and post intervention protocol are reported in Table II. After 4 weeks of
IMT, no statistical differences were observed in
subjects’ exercise capacity both in the intervention than in the control groups.
I parametri pre- e post-protocollo di intervento
per il test di Astrand-Rhyming al cicloergometro
sono riportati nella Tabella II. Dopo 4 settimane di
IMT, non sono state osservate differenze statistiche
nella capacità di esercizio fisico dei soggetti, sia nel
gruppo di intervento sia nel gruppo di controllo.
Misurazioni della funzionalità polmonare
Lung function measurements
No significant changes were found in most
of the lung function parameters with the exception of peak inspiratory flow (PIF%) that
significantly increase (P=0.005; h2P=0.770) only
in the intervention group as well as the maximal voluntary ventilation (MVV%) (P=0.013;
h2P=0.420). Pre- and post-IMT lung function
parameters are reported in Table III.
Non sono stati osservati cambiamenti significativi
nella maggior parte dei parametri di funzionalità
polmonare, con l’eccezione del picco di flusso inspiratorio (peak inspiratory flow, PIF%) che è aumentato (P=0,005; h2P=0,770) solo nel gruppo di intervento, oltre alla ventilazione volontaria massima
(maximal voluntary ventilation, MVV%) (P=0,013;
h2P=0,420). I parametri di funzionalità polmonare
pre- e post-IMC sono riportati nella Tabella III.
Table II.—Pre- and post-inspiratory muscle training Astrand-rhyming test parameters (mean±SD).
Tabella II. — Parametri del test di Astrand-Rhyming prima e dopo l’allenamento dei muscoli inspiratori
(media±DS).
Astrand-rhyming test
parameters
Max power (W)
Intervention
Control
VO2max (L∙m-1)
Intervention
Control
418
Pre-
Post-
P
h2P
% of change
158±34.48
139.23±14.98
161±34.50
138.46±14.63
ns
ns
-----
2%
-1%
2.77±1.23
4.58±1.05
2.57±1.04
4.73±0.82
ns
ns
-----
-7%
3%
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Inspiratory muscles training in young basketball players
TRANCHITA
Table III.—Pre- and postinspiratory muscle training lung function parameters (mean±SD). Forced vital ca-
pacity (FVC), forced expiratory volume in 1 second (FEV1%), FEV1/FVC ratio, peak expiratory flow (PEF),
forced inspiratory vital capacity (FIVC), forced inspiratory volume in 1 second (FIV1), FIV1/FIVC ratio,
peak inspiratory flow (PIF) and maximal voluntary ventilation (MVV). All lung function parameters were
expressed as a percentage of the predicted values for age, stature and sex.
Tabella III. — Parametri della funzionalità polmonare prima e dopo l’allenamento dei muscoli inspiratori
(media±DS). Capacità vitale forzata (FVC), volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV1%), rapporto
FEV1/FVC, picco di flusso espiratorio (PEF), capacità vitale inspiratoria forzata (FIVC), volume inspiratorio
forzato in 1 secondo (FIV1), rapporto FIV1/FIVC, picco di flusso inspiratorio (PIF) e ventilazione volontaria
massima (MVV). Tutti i parametri di funzionalità polmonare sono stati espressi come percentuale dei valori
previsti per età, statura e sesso.
Lung function measuraments
FVC (%)
Intervention
Control
FEV1 (%)
Intervention
Control
FEV1/FVC (%)
Intervention
Control
PEF (%)
Intervention
Control
FIVC (%)
Intervention
Control
FIV1 (%)
Intervention
Control
FIV1/FIVC (%)
Intervention
Control
PIF (%)
Intervention
Control
MVV (%)
Intervention
Control
Pre-
Post-
P
h2P
% of change
98.17±14.81
93.00±9.46
96.58±10.83
95.00±15.17
ns
ns
-----
-2%
2%
104.42±12.52
98.75±9.21
102.67±9.19
100.67±15.03
ns
ns
-----
-2%
2%
107.67±7.40
108.08±7.51
108.25±7.15
108.08±7.33
ns
ns
-----
1%
0%
103.58±12.11
90.83±13.60
102±17.78
90.08±12.80
ns
ns
-----
12%
-7%
90.75±13.43
85.92±16.67
93.92±12.52
84.58±14.76
ns
---
3%
-2%
98.58±23.33
88.08±31.76
102.92±23.76
84.5±29.60
ns
ns
-----
4%
-4%
109.33±17.86
101.50±27.22
109.83±18.16
99.58±27.18
ns
ns
-----
0%
20%
66.67±23.60
49.92±23.63
87.58±29.88
48.92±21.70
P=0.005
ns
0.770
---
31%
-2%
125.5±20.37
96.58±15.85
133.83±19.25
100.25±19.50
P=0.013
ns
0.420
---
7%
4%
Maximal inspiratory pressure and breath test
Pressione inspiratoria massima e test del respiro
Table IV reports the pre and post IMT protocol MIP and Breath Test parameters. The statistical analysis results point out that there was a
significant MIP increase only in the intervention
group, (P<0.001; h2P=0.952). In the same way
the intervention group showed an increase in
flow (P<0.001; h2P=0.750), volume (P<0.001,
h2P=0.540) and in S-Index (P<0.001; h2P=0.625)
while no significant change were found for the
control group. To highlight these improvements
Table V report the training session respiratory
parameters registered for the intervention group
at the beginning and at the end of the 4 weeks
IMT. Furthermore the MIP measured in the intervention group after 30 days the end of the
La tabella IV riporta i parametri del test del respiro e della MIP prima e dopo il protocollo IMT. I
risultati dell’analisi statistica evidenziano un significativo aumento della MIP solo nel gruppo di intervento (P<0,001; h2P=0,952). Allo stesso modo, il
gruppo di intervento ha mostrato un aumento nel
flusso (P<0,001; h2P=0,750), nel volume (P<0,001,
h2P=0,540) e nell’Indice-F (P<0,001; h2P=0,625),
mentre non sono stati osservati cambiamenti significativi per il gruppo di controllo. Per sottolineare tali
miglioramenti la Tabella V riporta i parametri respiratori della sessione di allenamento registrati per il
gruppo di intervento all’inizio e al termine dell’IMT
di 4 settimane. Inoltre, la MIP misurata nel gruppo
di intervento 30 giorni dopo il termine del protocol-
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
419
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
Table IV.—Pre- and postinspiratory muscle training breath test parameters (mean±SD).
Tabella IV. — Parametri del test di respirazione prima e dopo l’allenamento dei muscoli inspiratori (media±DS).
Breath test
MIP (cmH2O)
Intervention
Control
Flow (L∙s-1)
Intervention
Control
Volume (L)
Intervention
Control
S-index (cmH2O)
Intervention
Control
Post-
P
h2P
% of change
97.75±23.85
76.62±24.22
127.25±22.12
77.77±20.42
P<0.001
ns
0.952
---
30%
2%
5.67±1.21
5.62±1.60
7.23±1.01
5.65±1.55
P<0.001
ns
0.754
---
27%
1%
3.11±1.20
3.12±1.01
3.64±0.93
3.05±0.96
P<0.001
ns
0.540
---
17%
-2%
104.13±23.53
101.08±31.79
131.00±22.78
106.92±30.66
P<0.001
ns
0.625
---
26%
6%
Pre-
Table V.—Intervention group pre- and post-IMT training session respiratory parameters (mean±SD).
Tabella V. — Parametri respiratori nel gruppo di intervento prima e dopo la sessione di allenamento IMT
(media±DS).
Training session respiratory
parameters
Load (cmH2O)
T-Index (%)
Volume (L)
Power (Watt)
Pre-
Post
P
h2P
% of change
56.56±13.06
68.31±14.53
2.21±0.59
7.43±2.99
72.88±14.41
90.25±10.02
3.08±0.62
14.34±4.38
P<0.001
P<0.001
P<0.001
P<0.001
0.856
0.621
0.540
0.839
29%
32%
39%
93%
Table VI.—Pre- and post-IMT Borg CR10 Scale values relating to perception of muscular and respiratory
fatigue (mean±SD).
Tabella VI. — Valori della scala CR10 di Borg prima e dopo l’IMT relativi alla percezione di affaticamento
muscolare e respiratorio (media±DS).
Muscular and respiratory
fatigue
Question 1
Intervention
Control
Question 2
Intervention
Control
Question 3
Intervention
Control
Pre-
Post-
P
h2P
% of change
3.06±1.80
2.08±1.20
3.06±1.80
2.54±1
ns
ns
-----
0%
22%
3.63±2.10
1.77±1.40
2.50±2
1.69±1.50
P=0.040
ns
0.067
---
-31%
-5%
2.06±0.90
1.54±0.80
1.56±0.60
1.46±0.80
ns
ns
-----
-24%
-5%
training protocol (122.9±25.4 cmH2O) significantly differ (P<0.001) by the pre intervention
values showing a persistence of the inspiratory
muscle training effects.
lo di allenamento (122,9±25,4 cmH2O) differiva in
maniera significativa (P<0,001) dai valori pre-intervento, mostrando una persistenza degli effetti di allenamento dei muscoli inspiratori.
Perception of muscular and respiratory fatigue
Percezione dell’affaticamento muscolare e respiratorio
Pre and post IMT Borg CR10 Scale values
rated for the three different questions relating
the perception of muscular and respiratory fatigue are reported in Table VI. No significant
420
I valori pre- e post-IMT della scala CR10 di Borg
calcolati per le tre diverse domande concernenti la
percezione di affaticamento respiratorio e musco-
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Inspiratory muscles training in young basketball players
TRANCHITA
improvements in the perception of the effort
performing the cycloergometer test (question
number 1), neither in the perception of difficulty performing spirometry after the test (question number 3) were found. Contrariwise significant improvements (P=0.040; h2P=0.670) were
registered in the intervention group in the question number 2, in which athletes were queried
on the perception of respiratory fatigue during
Astrand-Rhyming test.
lare sono riportati nella Tabella VI. Non sono stati
riportati miglioramenti significativi nella percezione dello sforzo effettuando il test al cicloergometro
(domanda numero 1), né nella percezione della
difficoltà a effettuare la spirometria dopo il test (domanda numero 3). Al contrario, sono stati registrati miglioramenti significativi (P=0,040; h2P=0,670)
nel gruppo di intervento per la domanda numero
2, nella quale agli atleti veniva chiesto di valutare
la percezione dell’affaticamento respiratorio durante il test di Astrand-Rhyming.
Discussion
Discussione
The present study shows that a 4 week IMT
protocol at 60% of MIP enables subjects of intervention group an increase in respiratory muscle
strength that achieve gains, with respect to the
baseline, of 93% in power, of 39% in volume
and of 32% T-Index.
These improvements are proportionate to
“breath test” in which were found enhancements in S-Index of 26%, in volume of 17%
and in flow of 27%, and highlighted by the MIP
increase of 30%. Moreover respiratory muscles were able to maintain the most part of the
strength acquired losing only the 3% of the MIP
measured at the end of the IMT protocol.
Not the least is to highlight that, at the end
of the protocol, was registered a decline in respiratory fatigue during a submaximal effort of
-31% with a decrease in Borg Scale score from
“moderate fatigue” to “mild-light fatigue”.
The effectiveness of the IMT protocol is supported by the control group lack of improvement in all measured parameters. These results
are in agreement with current literature which
states that in order to have significant changes
in strength and resistance of respiratory muscles it is necessary to perform protocols based
on overload principle 8 and at an intensity higher than 50% of MIP.3
Nevertheless, no significant changes in pulmonary function neither in aerobic capacity
and work capacity were observed in the present
study. These results are in compliance with previous studies 6 in which increases in pulmonary
function and in work capacity have been seen
only in subjects who performed IMT at 80% of
the MIP for 8 weeks at least.9, 10 The lack of
increases in pulmonary function and work capacity in the present study may be owing to
two reasons: 1) the workload intensity is not
enough high to generate physiologic response;
2) the training period is too short.
Il presente studio mostra che un protocollo di
IMT da 4 settimane al 60% della MIP permette ai
soggetti del gruppo di intervento di ottenere un aumento nella forza dei muscoli respiratori con guadagni, rispetto al baseline, del 93% nella potenza,
del 39% nel volume e del 32% nell’Indice‑A.
Tali miglioramenti sono proporzionati al “test
del respiro” nel quale sono stati osservati miglioramenti del 26% nell’Indice-F, del 17% nel volume
e del 27% nel flusso, sottolineati dall’aumento del
30% nella MIP. Inoltre, i muscoli respiratori erano
in grado di mantenere la maggior parte della forza
acquisita, perdendo solo il 3% della MIP misurata
al termine del protocollo IMT.
Non da ultimo, bisogna sottolineare che al termine del protocollo è stata registrata una diminuzione
dell’affaticamento respiratorio durante uno sforzo
submassimale pari al -31%, con un abbassamento
del punteggio della scala di Borg da “affaticamento
moderato” ad “affaticamento lieve-moderato”.
L’efficacia del protocollo IMT è supportata
dall’assenza di miglioramento nel gruppo di controllo in tutti i parametri misurati. Tali risultati
sono in linea con l’attuale letteratura che afferma
che al fine di ottenere modifiche significative nella forza e nella resistenza dei muscoli respiratori
è necessario eseguire protocolli basati sul principio
del sovraccarico 8 e a un’intensità superiore al 50%
della MIP 3.
Ciononostante, nel presente studio non sono stati osservati cambiamenti significativi nella funzionalità polmonare, nella capacità aerobica e nella
capacità di lavoro. Tali risultati sono in linea con
quelli di precedenti studi 6 nei quali sono stati osservati aumenti nella funzionalità polmonare e nella
capacità di lavoro solo nei soggetti che hanno effettuato l’IMT all’80% della MIP per almeno 8 settimane 9, 10. L’assenza di aumenti nella funzionalità
polmonare e nella capacità di lavoro nel presente
studio può essere dovuta a due motivi: 1) l’intensità
del carico di lavoro non era sufficiente a generare
una risposta fisiologica; 2) il periodo di allenamento era troppo breve.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
421
TRANCHITA
Inspiratory muscles training in young basketball players
Conclusions
Conclusioni
In conclusion, there were several rational
basis that demonstrate that IMT performed in
healthy subjects can produce substantial improvements in strength and in endurance of
respiratory muscles acting on a reduction in
respiratory muscle fatigue, delaying restriction
metabolic reflex and so giving to skeletal muscles a bigger energy availability. At the same
time this study confirms, in agreement with literature that benefits of IMT can be obtained
only if an adequate and controlled pattern of
pressure generation is performed.
Our study is only a preliminary evaluation.
So we wish to deepen this issue through a bigger sample of healthy athletes who perform
IMT at a varying intensity of workload and for
a longer period.
Per concludere, esistono numerose basi razionali che dimostrano che l’IMT effettuato in soggetti
sani può produrre miglioramenti sostanziali nella forza e nella resistenza dei muscoli respiratori,
agendo sulla riduzione dell’affaticamento dei muscoli respiratori, ritardando il riflesso metabolico di
restrizione e fornendo ai muscoli scheletrici una
maggiore disponibilità energetica. Allo stesso tempo,
questo studio conferma, in linea con la letteratura,
che i benefici dell’IMT possono essere ottenuti solo se
viene eseguito un adeguato e controllato schema di
generazione di pressione.
Il nostro studio è solo una valutazione preliminare. Pertanto, desideriamo approfondire tale argomento attraverso un campione più grande di atleti sani, i quali dovranno effettuare l’IMT a diverse
intensità di carico di lavoro e per un periodo più
lungo.
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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 July 7, 2014. - Accepted for publication on July 15, 2014.
Corresponding author: E. Tranchita, Department of Health Sciences, “Foro Italico” University, piazza Lauro de Bosis 6, 00135
Rome, Italy.
422
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
MED SPORT 2014;67:423-35
Effect of physical activity on body
composition changes in young adults.
A four-year longitudinal study
Effetto dell’attività fisica sulle variazioni nella
composizione corporea in giovani adulti: uno
studio longitudinale di quattro anni
G. KAYIHAN 1, 2
1Personal
Nutrition Training Center, Physical Fitness Department, Ankara, Turkey
2Unaffiliated Researcher, Oxford, UK
SUMMARY
Aim. The purpose of this study was to determine the change in body composition and to investigate the relationship
between body composition levels and participation in regular physical activity (PA) in young adults over a four year
period.
Methods. Body height, body weight, skinfold thicknesses and body fat percentage (BF%) of 94 volunteers were measured at age 18 then again at age 22. Skinfold thicknesses were measured from nine different anatomical regions with
a Holtain caliper. Body density was calculated from the formula of Jackson-Pollock seven site method and then the
level of BF% was determined using the Siri Equation. PA level was assessed by the short version of The International
Physical Activity Questionnaire (IPAQ) every year over the four-year period.
Results. Significant differences were found between the results of time point tests over the four-year period for body
height, body weight, body mass index (BMI), BF%, pectoral, calf, subscapular, suprailiac, thigh, triceps, biceps and
midaxillar skinfold thicknesses (P<0.05). There are significant negative linear correlations (P<0.05) between the average PA score over four year and the percentage increases in body weight, BMI, pectoral, suprailiac, abdominal, thigh,
subscapular, calf, triceps, midaxillar, sum of skinfold thicknesses and BF% over four years.
Conclusion. The body composition levels of the young adults displayed age-related variation. Participation in regular
PA was shown to decrease in the speed at which fat was gained and to have a positive effect on body composition
levels.
Key words: Skinfold thickness - Motor activity - Body composition - Young adult.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di determinare la variazione nella composizione corporea e di
esaminare la relazione tra livelli di composizione corporea e pratica di una regolare attività fisica in giovani adulti per
un periodo di quattro anni.
Metodi. Altezza, peso, spessori delle pliche cutanee e percentuale di grasso corporeo (%GC) di 94 volontari sono
stati misurati una prima volta all’età di 18 anni e una seconda volta all’età di 22 anni. Gli spessori delle pliche cutanee sono stati misurati da nove diverse regioni anatomiche utilizzando un plicometro Holtain. La densità corporea è
stata calcolata a partire dall’equazione di Jackson-Pollock con 7 punti di rilevamento; successivamente, il livello della
%GC è stato determinato utilizzando l’equazione di Siri. Il livello di attività fisica è stato valutato ogni anno mediante
la versione ridotta dell’IPAQ (International Physical Activity Questionnaire) lungo tutto il periodo di quattro anni.
Risultati. Sono state osservate differenze significative tra i risultati dei test eseguiti nei diversi punti temporali lungo il
periodo di quattro anni per quanto riguarda altezza, peso corporeo, indice di massa corporea (IMC), %GC, spessori
delle pliche cutanee pettorale, del polpaccio, sottoscapolare, sovrailiaca, della coscia, tricipitale, bicipitale e medioascellare (P<0,05). Non sono state osservate correlazioni lineari negative (P<0,05) tra il punteggio medio di attività
fisica nei quattro anni e gli aumenti percentuali di peso corporeo, IMC, somma degli spessori delle pliche cutanee
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
423
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
pettorale, sovrailiaca, addominale, della coscia, sottoscapolare, del polpaccio, tricipitale, medio-ascellare e %GC
lungo il periodo di quattro anni.
Conclusioni. I livelli di composizione corporea dei giovani adulti hanno mostrato una variazione legata all’età. È stato
dimostrato che la pratica di una regolare attività fisica rallenta il tasso di accumulo del grasso corporeo e ha un effetto
positivo sui livelli della composizione corporea.
Parole chiave: Spessore delle pliche cutanee - Attività motoria - Composizione corporea - Giovani adulti.
B
ody composition is one of the most important components of health-related
physical fitness. A two-component model of
body composition divides the body into a fat
mass (FM) component and fat-free mass (FFM)
component. Body fat (BF) is the most variable
constituent of the body.1, 2 Ageing-associated
changes in body composition have been frequently reported in the literature.3-7 FFM decreases and BF increases with age.5, 8
Physical activity (PA) is typically defined as
“any bodily movement produced by skeletal
muscles that results in energy expenditure
beyond resting expenditure”.9 Public health
guidelines recommend regular PA to minimize
age-related weight gain.7, 10 Higher PA has
been associated with greater attenuation of
BF gain and preservation of lean mass across
the lifespan.11 Weight gain may be prevented
by maintaining high activity levels over time.12
Furthermore, tracking studies show that adolescent and childhood obesity are often associated with the future development of adult
obesity.13 There are reciprocal relationships
between PA and body composition. Physical
inactivity clearly increases the risk of becoming overweight or obese but once a person
is overweight PA becomes less enjoyable
and more strenuous.11, 12, 14 Long-term studies in children,15, 16 adolescents 17, 18 and older
adults 4, 19, 20 generally show an inverse relation between PA and BF gain. Physical inactivity is associated with increased risk of gaining weight and adiposity. The prevalence of
overweight and obesity has increased in all
age groups, including young adults and adolescents.21, 22 Despite these citations and their
widespread acceptance, there have been few
published articles 23 showing the relation between body composition changes and PA in
young adults. The role of PA in preventing BF
gain during early adulthood is not well known.
We hypothesize that maintaining higher levels
of PA during young adulthood will be associated with smaller increases in body composition components. The purpose of this study
424
L
a composizione corporea è una delle più importanti componenti del fitness fisico in relazione allo stato di salute. Un modello bidimensionale della composizione corporea divide il corpo in
una componente di massa grassa (fat mass, FM) e
in una componente di massa magra (fat-free mass,
FFM). Il grasso corporeo (GC) è la componente più
variabile del nostro organismo 1, 2. Variazioni della
composizione corporea legate all’età sono state riportate spesso dalla letteratura 3-7. Con l’avanzare
dell’età, la massa magra diminuisce e il grasso corporeo aumenta 5, 8.
L’attività fisica è definita tipicamente come
“qualsiasi movimento corporeo prodotto dai muscoli scheletrici che comporta un dispendio energetico
superiore al dispendio che si verifica durante uno
stato di riposo” 9. Le linee guida di salute pubblica
raccomandano una regolare attività fisica per ridurre al minimo l’aumento di peso legato all’età 7, 10.
Un più alto livello di attività fisica è stato associato a
un maggiore rallentamento nell’aumento di grasso
corporeo e alla preservazione della massa magra
nel corso della vita 11. L’aumento di peso può essere prevenuto mantenendo elevati livelli di attività
fisica nel tempo 12. Inoltre, studi di monitoraggio
dimostrano che l’obesità adolescenziale e infantile
è spesso associata al successivo sviluppo dell’obesità in età adulta 13. Esistono reciproche relazioni tra
attività fisica e composizione corporea. L’inattività
fisica aumenta chiaramente il rischio di diventare
sovrappeso od obesi; tuttavia, una volta che si è in
sovrappeso, l’attività fisica diventa meno piacevole
e più faticosa 11, 12, 14. Studi a lungo termine condotti in bambini 15, 16, adolescenti 17, 18 e adulti in
età avanzata 4, 19, 20 mostrano generalmente una
relazione inversa tra attività fisica e aumento del
grasso corporeo. L’inattività fisica è associata a un
maggiore rischio di aumento di peso e adiposità. La
prevalenza di sovrappeso e obesità è aumentata in
tutti i gruppi di età, inclusi i giovani adulti e gli
adolescenti 21, 22. Nonostante tali riferimenti e il loro
diffuso riconoscimento, sono stati pubblicati pochi
articoli 23 che abbiamo illustrato la relazione tra le
variazioni nella composizione corporea e l’attività
fisica nei giovani adulti. Il ruolo dell’attività fisica
nel prevenire l’aumento di grasso corporeo nei giovani adulti non è ben noto. Abbiamo ipotizzato che
il mantenimento di elevati livelli di attività fisica nel
periodo iniziale dell’età adulta sia associato a minori aumenti nelle componenti della composizione
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Effect of physical activity on body composition changes
KAYIHAN
was to determine the change in body composition and to investigate the relationship between body composition levels and participation in regular PA in young adults from the age
of 18 to 22.
corporea. Obiettivo del presente studio è stato quello di determinare le variazioni nella composizione corporea e di esaminare la relazione tra livelli
di composizione corporea e partecipazione a una
regolare attività fisica in giovani adulti di età compresa tra 18 e 22 anni.
Materials and methods
Materiali e metodi
Study population
Popolazione dello studio
In this study, 94 male volunteers were assessed at age 18 then again at age 22. Before
the assessments, all the participants received
comprehensive instructions about the test. Participants signed an Informed Consent form approved by the Ankara University Ethics Committee. The author confirms this study meet
the guidelines of the Helsinki Declaration.
Nel presente studio, 94 volontari di sesso maschile sono stati valutati una prima volta all’età di 18
anni e una seconda volta all’età di 22 anni. Prima
delle valutazioni, tutti i partecipanti hanno ricevuto istruzioni dettagliate sui test. I partecipanti hanno firmato un modulo di consenso informato approvato dal comitato etico dell’università. L’autore
conferma che questo studio soddisfa le linee guida
della Dichiarazione di Helsinki.
Body composition assessment
Valutazione della composizione corporea
Height, weight, skinfold thicknesses and
body fat percentage (BF%) were measured
at the beginning of the assessment and then
again four years later. On the days of assessment, participants were asked to refrain from
exercise and to have not eaten a meal three
hours prior to measurement. The body weight
of the subjects in minimal clothing (underwear) was measured to the nearest 100 g with
a precision scale and the body height was
measured to the nearest 5 mm with a Holtain
stadiometer.24 Body mass index (BMI) was calculated using the formula: weight (kg) divided
by height (m) squared. Skinfold thicknesses
were measured from nine different anatomical
regions (biceps, triceps, subscapular, midaxillary, pectoral, abdominal, thigh, suprailiac
and calf) with a Holtain skinfold caliper at the
dominant side of the body by the same person
throughout the follow-up study. After a few
seconds investigator took duplicate measures
and retested if duplicate measurements are not
within 1 to 2 mm.1, 13 Body density was calculated from the formula of Jackson-Pollock
seven-site method (chest, midaxillary, triceps,
subscapular, abdominal, suprailiac and thigh)
and then the level of BF% was determined using the Siri Equation.1, 13 Participant characteristics can be seen in Table I.
Altezza, peso corporeo, spessori delle pliche cutanee e percentuale di grasso corporeo (%GC) sono
stati misurati una prima volta all’inizio della valutazione e una seconda volta quattro anni dopo. Ai
partecipanti è stato chiesto di non praticare esercizi
fisici nei giorni della valutazione e di non consumare pasti nelle tre ore antecedenti le misurazioni.
Il peso corporeo dei soggetti è stato misurato con un
abbigliamento minimo (indumenti intimi) e con
un confine di tolleranza di 100 g mediante una
bilancia di precisione, mentre l’altezza è stata misurata con un confine di tolleranza di 5 mm mediante uno statimetro Holtain 24. L’indice di massa
corporea (IMC) è stato calcolato utilizzando la formula: peso (kg) diviso per altezza (m) al quadrato.
Gli spessori delle pliche cutanee sono stati misurati da nove diverse regioni anatomiche (bicipitale,
tricipitale, sottoscapolare, medio-ascellare, pettorale, addominale, della coscia, sovrailiaca e del polpaccio) con un plicometro Holtain sul lato dominante del corpo, a opera della stessa persona per
tutto lo studio di follow-up. Dopo pochi secondi il
ricercatore ha eseguito delle misurazioni duplicate
e ha ricontrollato che le misurazioni duplicate non
rientrassero all’interno di 1-2 mm 1, 13. La densità
corporea è stata calcolata mediante l’equazione di
Jackson-Pollock con 7 punti di rilevamento (pliche
toracica, medio-ascellare, tricipitale, sottoscapolare, addominale, sovrailiaca e della coscia); successivamente, la %GC è stata determinata utilizzando
l’equazione di Siri 1, 13. Le caratteristiche dei partecipanti sono mostrate nella Tabella I.
Physical activity level assessment
Valutazione del livello di attività fisica
PA was assessed by the short Turkish version of The International Physical Activity
L’attività fisica è stata valutata mediante la versione turca del questionario IPAQ (International
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
425
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
Questionnaire (IPAQ) and scored according to
the method of Craig et al.25 Turkish version of
IPAQ short is reliable and valid in assessment
of PA.26 IPAQ was developed as an instrument
for cross-national monitoring of PA and inactivity. The questionnaires were designed to
be used by adults aged from 18-65 years. The
short version (9 items) provides information
on the time spent walking, doing vigorous to
moderate intensity activity and sedentary activity. Participants were instructed to refer to
all areas of PA. The questions ask the participants about the time they spent being physically active in the last seven days. Data from
the short IPAQ questionnaires were summarized according to the PA recorded (walking,
moderate, and vigorous activities). Data from
questionnaires were used to estimate total
weekly PA by weighting the reported minutes
per week within each activity category according to the Metabolic Equivalent of Task (MET)
energy expenditure estimate assigned to each
category of activity.
Walking MET-minutes/week = 3.3 * walking
minutes * walking days
Moderate MET-minutes/week = 4.0 * moderate-intensity activity minutes * moderate activity days
Vigorous MET-minutes/week = 8.0 * vigorous-intensity activity minutes * vigorous-intensity activity days
Total PA MET-minutes/week = sum of walking + moderate + vigorous MET minutes/
week scores.
If the subjects met at least one of the criteria
below they were classified as “moderate”:
a - three or more days of vigorous-intensity
activity of at least 20 minutes per day;
b - five or more days of moderate-intensity
activity and/or walking of at least 30 minutes
per day;
c - five or more days of any combination of
walking, moderate-intensity or vigorous intensity activities achieving a minimum total PA of
at least 600 MET-minutes/week.
If the subjects met at least one of the criteria
below they were classified as “high”:
a - vigorous-intensity activity on at least 3
days achieving a minimum total PA of at least
1500 MET-minutes/week;
b - seven or more days of any combination
of walking, moderate-intensity or vigorous-intensity activities achieving a minimum total PA
of at least 3000 MET-minutes/week.
Subjects who did not meet criteria for mod-
426
Physical Activity Questionnaire) in formato ridotto,
e le è stato attribuito un punteggio secondo il metodo formulato da Craig et al. 25. La versione turca
dell’IPAQ in formato ridotto è affidabile e valida per
la valutazione dell’attività fisica 26. L’IPAQ è stato
sviluppato come strumento di monitoraggio transnazionale dell’attività e dell’inattività fisica. I questionari sono stati concepiti per essere utilizzati da
persone adulte di età compresa tra 18 e 65 anni.
La versione in formato ridotto (9 elementi) fornisce informazioni sul tempo dedicato a camminare e a svolgere attività di intensità da energica a
moderata e attività sedentarie. I partecipanti sono
stati istruiti per completare tutte le aree di attività
fisica. Al partecipante viene chiesto quanto tempo
sia stato fisicamente attivo negli ultimi sette giorni.
I dati derivanti dal questionario IPAQ in formato
ridotto sono stati riassunti in base all’attività fisica
registrata (camminata, attività moderate e attività
energiche). I dati del questionario sono stati utilizzati per stimare l’attività fisica settimanale totale
ponderando i minuti settimanali riportati in ciascuna categoria di attività fisica in base all’equivalente metabolico (Metabolic Equivalent of Task,
MET), stimando il dispendio energetico assegnato a
ciascuna categoria di attività fisica.
MET-minuti/settimana per la camminata = 3,3 *
minuti di camminata * giorni di camminata
MET-minuti/settimana per l’attività moderata =
4,0 * minuti di attività a intensità moderata * giorni
di attività moderata
MET-minuti/settimana per l’attività energica =
8,0 * minuti di attività a intensità energica * giorni
di attività energica
MET-minuti/settimana per l’attività fisica totale
= somma dei punteggi MET minuti/settimana per
camminata+attività moderata+attività energica.
Se un soggetto presentava almeno uno dei seguenti criteri, il suo livello di attività fisica veniva
considerato “moderato”:
a - tre o più giorni di attività fisica a intensità
energica per almeno 20 minuti al giorno;
b - cinque o più giorni di attività a intensità
moderata e/o camminata per almeno 30 minuti al
giorno;
c - cinque o più giorni di qualsiasi combinazione di camminata, attività a intensità moderata o
energica, per un attività fisica totale di almeno 600
MET-minuti/settimana.
Se un soggetto soddisfaceva almeno uno dei seguenti criteri, il suo livello di attività fisica veniva
considerato “elevato”:
a - attività a intensità energica per almeno 3
giorni, raggiungendo un’attività fisica minima totale di almeno 1500 MET-minuti/settimana;
b - sette o più giorni di qualsiasi combinazione di camminata, attività a intensità moderata o
energica, per un attività fisica totale minima di almeno 3000 MET-minuti/settimana.
I soggetti che non hanno soddisfatto i criteri per
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Effect of physical activity on body composition changes
KAYIHAN
erate or high categories were considered to
have a “low” PA level. However, in our study
none of the subjects were classified in the low
level category. 60 subjects were classified as
having moderate levels of PA and 34 subjects
were classified as having high levels of PA.
le categorie di attività fisica moderata o elevata
sono stati considerati soggetti con un “basso” livello
di attività fisica. Tuttavia, nel presente studio nessuno dei soggetti è stato inserito nella categoria ad
attività fisica bassa. Sessanta soggetti presentavano
moderati livelli di attività fisica e 34 soggetti presentavano elevati livelli di attività fisica.
Statistical analysis
Analisi statistica
Means and standard deviations are given as
descriptive statistics and the differences between the pre and post tests were analyzed
using the paired samples t-test. The independent-samples t-test was used for comparing
means according to the PA level groups. The
correlations between the percentage changes
(increases or decreases) in body composition
parameters and PA scores over four years were
made using Pearson’s Correlation Analysis. For
all statistics the significance level was set at
P<0.05. Data were analyzed using the Statistical Package for Social Sciences (SPSS) MS Windows Release 17.0.
Medie e deviazioni standard sono fornite come
statistica descrittiva e le differenze tra pre‑ e post‑test
sono state analizzate utilizzando il test t per campioni appaiati. Il test t per campioni indipendenti è
stato utilizzato per confrontare le medie in base al
livello di attività fisica dei gruppi. Le correlazioni
tra le variazioni percentuali (aumenti o diminuzioni) nei parametri della composizione corporea
e nei punteggi di attività fisica lungo il periodo di
quattro anni sono state eseguite utilizzando l’analisi di correlazione di Pearson. Per tutte le statistiche, il livello di significatività è stato impostato a
P<0,05. I dati sono stati analizzati utilizzando la
versione 17.0 del software statistico per le scienze
sociali (SPSS) per MS Windows.
Results
Risultati
Although significant differences (P<0.001)
were found for height, weight, body mass
index, BF%, pectoral, calf, subscapular, suprailiac, thigh, triceps, biceps and midaxillar
skinfold fat thicknesses when the body composition levels of the students were compared
over the four-year period, no obvious difference (P>0.05) was found for abdominal skinfold fat thicknesses. The data shows that although there is an increase in body height,
weight, BMI, pectoral, calf, subscapular, suprailiac, thigh, triceps, biceps and midaxillar
skinfold fat thicknesses, there is a decrease in
thigh and calf skinfold fat thicknesses over the
four-year period (Table I).
There are significant negative linear correlations between the average PA score over four
year and the percentage increases in body
weight (r=-0.334, P<0.01) (Figure 1), body
mass index (r=-0.331, P<0.01) (Figure 2), BF%
(r=-0.322, P<0.01) (Figure 3) and sum of skinfold thicknesses (r=-0.341, P<0.01) (Figure 4)
over four years were significant.
The correlation coefficient between the average PA score over four year and the percentage differences in pectoral (r=-0.265, P<0.05),
suprailiac (r=-0.349, P<0.01), abdominal (r=0.233, P<0.05), thigh (r=-0.264, P<0.05), sub-
Sebbene siano state osservate differenze significative (P<0,001) per altezza, peso, indice di massa
corporea, %GC, spessori adiposi delle pliche cutanee
pettorale, del polpaccio, sottoscapolare, sovrailiaca,
della coscia, tricipitale, bicipitale e medio-ascellare
quando i livelli di composizione corporea degli studenti sono stati confrontati lungo il periodo di quattro anni, non è stata osservata alcuna evidente differenza (P>0,05) per quanto concerne gli spessori
adiposi della plica cutanea addominale. I dati mostrano che nonostante vi sia un aumento in altezza, peso, IMC, spessore adiposo delle pliche cutanee
pettorale, del polpaccio, sottoscapolare, sovrailiaca,
della coscia, tricipitale, bicipitale e medio-ascellare,
si osserva una riduzione negli spessori adiposi delle
pliche cutanee della coscia e del polpaccio lungo il
periodo di quattro anni (Tabella I).
Abbiamo osservato significative correlazioni lineari negative tra il punteggio medio di attività fisica nei quattro anni e gli aumenti percentuali di
peso corporeo (r=-0,334, P<0,01) (Figura 1), indice
di massa corporea (r=-0,331, P<0,01) (Figura 2),
%GC (r=-0,322, P<0,01) (Figura 3) e somma degli spessori delle pliche cutanee (r=-0,341, P<0,01)
(Figura 4).
Il coefficiente di correlazione tra il punteggio
medio di attività fisica nei quattro anni e le differenze percentuali negli spessori delle pliche cutanee
pettorale (r=-0,265, P<0,05), sovrailiaca (r=-0,349,
P<0,01), addominale (r=-0,233, P<0,05), della coscia (r=-0,264, P<0,05), sottoscapolare (r=-0,351,
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
427
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
Table I.—Physical characteristics and body composition levels at age 18 years and at age 22 years.
Tabella I. — Caratteristiche fisiche e livelli di composizione corporea a 18 e 22 anni d’età.
Baseline (N.=94)
Age: 18 years
Height (cm)
Body weight (kg)
Body mass index (kg/m2)
Body fat percentage (%BF)
Physical activity score
(MET-minutes/week)
Skinfold thicknesses
Pectoral (mm)
Suprailiac (mm)
Abdominal (mm)
Thigh (mm)
Calf (mm)
Subscapular (mm)
Triceps (mm)
Biceps (mm)
Midaxillar (mm)
Sum of skinfolds (mm)
Follow-up (N.=94)
Age: 22 years
Mean
S.D
Mean
S.D
176.97
69.76
22.26
10.90
2263.11
5.32
7.59
2.06
4.54
1092.01
177.37
76.07
24.17
12.64
2303.34
5.42
8.37
2.35
3.85
1282.41
7.97
10.91
20.92
15.56
10.02
10.78
9.48
4.70
10.25
100.63
4.12
6.75
9.16
5.84
4.10
3.69
3.21
1.67
4.89
37.48
10.58
13.39
22.51
14.25
9.14
14.21
10.52
5.67
12.06
112.33
4.07
5.42
7.42
4.68
3.09
4.34
3.13
1.64
3.65
30.29
t
P value*
-4.82
-12.13
-11.64
-4.07
-0.340
0.000***
0.000***
0.000***
0.000***
0.734
-5.98
-3.50
-1.90
2.39
2.96
-8.19
-2.94
-5.31
-3.90
-3.36
0.000***
0.001***
0.060
0.019*
0.004**
0.000***
0.004**
0.000***
0.000***
0.001***
*** P<0.001 ** P<0.01 * P<0.05
Figure 1.—Correlation coefficient between the average PA score over four years and the percentage differences in
body weight.
Figura 1. — Coefficiente di correlazione tra il punteggio medio di attività fisica lungo il periodo di quattro anni e le
differenze percentuali nel peso corporeo.
428
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Effect of physical activity on body composition changes
KAYIHAN
Figure 2.—Correlation coefficient between the average PA score over four years and the percentage differences in BMI.
Figura 2. — Coefficiente di correlazione tra il punteggio medio di attività fisica lungo il periodo di quattro anni e le
differenze percentuali nell’IMC.
Figure 3.—Correlation coefficient between the average PA score over four years and the percentage differences in % BF.
Figura 3. — Coefficiente di correlazione tra il punteggio medio di attività fisica lungo il periodo di quattro anni e le
differenze percentuali nella %GC.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
429
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
Figure 4.—Correlation coefficient between the average PA score over four years and the percentage differences in the
sum of skinfold thicknesses.
Figura 4. — Coefficiente di correlazione tra il punteggio medio di attività fisica lungo il periodo di quattro anni e le
differenze nella somma degli spessori delle pliche cutanee.
scapular (r=-0.351, P<0.01), triceps (r=-0.301,
P<0.01), calf (r=-0.211, P<0.05) and midaxillary skinfold thicknesses (r=-0.299, P<0.01)
over four years were significant (Table II).
However, there is no significant relation between the average PA score over four years
and the percentage differences in body height
and biceps skinfold thicknesses (P>0.05).
Table III shows the percentage changes in
the means and standard deviations of all dependent variables in the moderate and high
P<0,01), tricipitale (r=-0,301, P<0,01), del polpaccio (r=-0,211, P<0,05) e medio-ascellare (r=‑0,299,
P<0,01) nei quattro anni erano significativi (Tabella II). Tuttavia, non abbiamo osservato alcuna
relazione significativa tra il punteggio medio di
attività fisica nei quattro anni e le differenze percentuali in altezza corporea e spessori della plica
cutanea bicipitale (P>0,05).
La Tabella III mostra le variazioni percentuali nelle medie e nelle deviazioni standard di tutte
le variabili dipendenti nei gruppi ad attività fisica
moderata ed elevata lungo il periodo di quattro
Table II.—Correlation between the percentage differences in skinfold thicknesses and physical activity scores
over four years.
Tabella II. — Correlazione tra le differenze percentuali negli spessori cutanei e i punteggi di attività fisica
lungo il periodo di quattro anni.
-0.351**
-0.301**
-0.208*
Midaxillary
-0.211*
Biceps
-0.264*
Triceps
-0.233*
Subscapular
Calf
-0.349**
Thigh
-0.265**
Abdominal
Physical activity score
(MET-minutes/week)
Suprailiac
Variables (N.=94)
Pectoral
The percentage differences in skinfold thickness
-0.301**
* P<0.05, ** P<0.01
430
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Effect of physical activity on body composition changes
KAYIHAN
PA groups over the four year period. The percentage increases in body weight, BMI, BF%,
skinfold thicknesses of suprailiac, subscapular and the sum of skinfold thicknesses in the
moderate PA group were significantly higher
(P<0.05) than those in the high PA group. The
percentage change in thigh skinfold thickness was significant between the two groups
(P<0.05); increasing in the moderate PA group
and decreasing in the high PA group. No obvious differences (P>0.05) were found for body
height, body weight, BMI, and percentage
changes in body height and pectoral, abdominal, calf, triceps, biceps and midaxillar skinfold thicknesses (Table III).
anni. Gli aumenti percentuali in peso corporeo,
IMC, %GC, spessori delle pliche cutanee sovrailiaca,
sottoscapolare e somma degli spessori delle pliche
cutanee nel gruppo ad attività fisica moderata erano significativamente maggiori (P<0,05) rispetto a
quelli del gruppo ad attività fisica elevata. Abbiamo
osservato una variazione percentuale significativa
nello spessore della plica cutanea della coscia tra i
due gruppi (P<0,05), con un aumento nel gruppo
ad attività fisica moderata e una diminuzione nel
gruppo ad attività fisica elevata. Non sono state osservate differenze evidenti (P>0,05) per altezza corporea, peso corporeo, IMC e variazioni percentuali
in altezza e spessori delle pliche cutanee pettorale,
addominale, del polpaccio, tricipitale, bicipitale e
medio-ascellare (Tabella III).
Discussion
Discussione
This is the first study to report changes in
body weight, body composition, and skinfold
thicknesses according to PA participation in
young adults aged 18-22 years over a 4-year
Questo è il primo studio che abbia riportato le
variazioni nel peso corporeo, nella composizione
corporea e negli spessori delle pliche cutanee in
base alla pratica di attività fisica in giovani adulti
Table III.—The means and standard deviations of all dependent variables in the moderate and high groups
according to physical activity score over four years.
Tabella III. — Medie e deviazioni standard di tutte le variabili dipendenti nei gruppi ad attività fisica moderata ed elevata in base al punteggio di attività fisica lungo il periodo di quattro anni.
Physical activity score groups
according to IPAQ scoring
Variable
Moderate
N.=60
Mean
Physical activity IPAQ scores
(MET-minutes/week)
Physical characteristics
Body weight (kg)
Body height (cm)
BMI (kg/m2)
The percentage differences in
Body composition
Body weight
Body height
BMI
%BF
Sum of skinfolds
Pectoral skinfold thickness
Suprailiac skinfold thickness
Abdominal skinfold thickness
Thigh skinfold thickness
Calf skinfold thickness
Subscapular skinfold thickness
Triceps skinfold thickness
Biceps skinfold thickness
Midaxillar skinfold thickness
High
N.=34
SD
Mean
P
SD
1612.14
509.79
3451.78
681.49
76.79
176.95
24.50
8.94
5.56
2.42
74.81
178.10
23.59
7.22
5.17
2.11
10.80
0.24
10.27
31.95
24.01
51.74
51.09
27.02
3.18
-2.63
45.75
22.94
30.24
35.03
7.42
0.46
7.36
43.90
3.49
53.75
57.32
59.78
34.18
25.96
41.67
40.95
40.52
44.69
6.56
0.20
6.14
13.85
8.37
35.56
26.38
8.49
-12.32
-8.26
21.73
8.37
20.66
18.79
6.58
0.45
6.58
34.26
2.67
45.43
56.90
37.22
25.62
21.73
25.41
30.06
31.53
36.46
0.000**
NS
NS
NS
0.005**
NS
0.006**
0.029*
0.017*
NS
0.048*
NS
0.015*
NS
0.001**
NS
NS
NS
* P<0.05, ** P<0.01
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
431
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
period. Age –related changes in body composition have been increasingly recognized as a
potentially modifiable factor in the quest for
optimal health, function, and longevity. Although body composition, as well as its agerelated changes, has a strong genetic component, it is also influenced by environmental
factors. The primary influences are diet, disease, and PA. Consistent, daily PA of a moderate intensity plays an important role in promoting bone health, maintaining muscle mass,
and reducing the accumulation of BF.27 One
finding of the present study was that there
was an increase in body height, weight and
BMI with age (Table I). The gains in weight
(6.31 kg) and BMI (1.91 kg/m2) in this study
were greater than those reported by Gropper et al.28 and Racette et al.29 who showed
weight and BMI gains in males of 4.2 kg and
1.1 kg/m2 and 5.9 kg and 1.8 kg/m2 respectively.28, 29 Expected gains in weight and height
between the ages 18 to 20 years based on the
50th percentile using the Centers for Disease
Control and Prevention (CDC) growth curves
for males are about 3.6 kg and 1 cm, respectively.28 In the present study, gains in weight
(6.31 kg) and height (0.40 cm) were different
to the CDC growth curve data. Nooyens et al.30
determined that both longitudinal and crosssectional studies can be used to relate changes
in BMI to age (BMI increases with age). However, BMI determinations do not distinguish
between fat and lean (non-fat) body mass.
Furthermore, BMI does not capture the distribution of fat over the body. Measurements
of skinfold thickness can be used to characterise changes in the distribution of subcutaneous fat. The study of Durnin et al.31 aimed
to examine the relationship between skinfold
thickness and body density in individuals of
widely differing age-groups, and to determine
the accuracy with which body density can
be estimated from skinfold measurements. In
their study, they found an increase in biceps,
subscapula and suprailiac skinfold fat thickness from 16 mm to 29 mm. Similarly in our
study we found an increase in pectoral, subscapular, suprailiac, triceps, biceps and midaxillar skinfold fat thicknesses over the four-year
period (Table I). Previous studies have demonstrated that intramuscular and visceral fat
were inclined to increase with ageing, while
subcutaneous fat declines in other areas of the
body.32, 33
In contrast to other skinfold thicknesses, the
432
di età compresa tra 18 e 22 anni lungo un periodo
di 4 anni. Le variazioni legate all’età nella composizione corporea sono sempre più riconosciute
quale fattore potenzialmente modificabile per il
raggiungimento di salute, funzionalità e longevità
ottimali. Sebbene la composizione corporea e le sue
variazioni legate all’età abbiano una forte componente genetica, sono anche influenzate da fattori
ambientali. Le influenze primarie sono l’alimentazione, le malattie e l’attività fisica. Un’attività fisica
giornaliera e regolare di moderata intensità riveste
un ruolo importante nel promuovere la salute ossea, preservando la massa muscolare e riducendo
l’accumulo di grasso corporeo 27. Un risultato del
presente studio è stato il rilevamento di un aumento
in altezza, peso e IMC con l’avanzare dell’età (Tabella I). Gli aumenti di peso (6,31 kg) e IMC (1,91
kg/m2) nel presente studio erano maggiori di quelli
riportati da Gropper et al. 28 e da Racette et al. 29, i
quali hanno riportato aumenti di peso e IMC negli
uomini pari rispettivamente a 4,2 kg e 1,1 kg/m2 e a
5,9 kg e 1,8 kg/m2 28, 29. Gli aumenti previsti nel peso
corporeo e nell’altezza tra i 18 e i 20 anni di età in
base al 50° percentile usando le curve di crescita
dei CDC (Centers for Disease Control and Prevention) per gli uomini sono pari circa a 3,6 kg e 1
cm 28. Nel presente studio, gli aumenti nel peso corporeo (6,31 kg) e nell’altezza (0,40 cm) erano diversi rispetto ai dati delle curve di crescita dei CDC.
Nooyens et al. 30 hanno determinato che gli studi
longitudinali e trasversali possono essere utilizzati
per collegare le variazioni dell’IMC all’età (aumenti
dell’IMC con l’avanzare dell’età). Tuttavia, le determinazioni dell’IMC non distinguono tra massa corporea grassa e massa corporea magra (non grassa).
Inoltre, l’IMC non rileva la distribuzione del grasso
nel corpo. Le misurazioni dello spessore delle pliche
cutanee possono essere utilizzate per caratterizzare
le variazioni nella distribuzione del grasso sottocutaneo. Lo studio di Durnin et al. 31 ha esaminato la
relazione tra spessore delle pliche cutanee e densità
corporea in individui provenienti da gruppi di età
ampiamente diversi, e ha determinato la precisione
con la quale la densità corporea può essere stimata
dalle misurazioni delle pliche cutanee. Nel loro studio, gli autori hanno osservato un aumento da 16
a 29 mm nello spessore adiposo delle pliche cutanee
bicipitale, sottoscapolare e sovrailiaca. Nel nostro
studio, abbiamo osservato un analogo aumento negli spessori delle pliche cutanee pettorale, sottoscapolare, sovrailiaca, tricipitale, bicipitale e medioascellare lungo il periodo di quattro anni (tabella
I). Precedenti studi hanno indicato che il grasso
intramuscolare e viscerale tende ad aumentare con
l’età, mentre il grasso sottocutaneo si riduce in altre
regioni del corpo 32, 33.
Diversamente dagli spessori di altre pliche cutanee, gli spessori adiposi delle pliche cutanee negli
arti inferiori (coscia e polpaccio) sono diminuiti
nel periodo di quattro anni, mentre nello stesso pe-
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Effect of physical activity on body composition changes
skinfold fat thicknesses of the lower extremities (thigh and calf) decreased over the four
year time period when over this same time
period the subjects’ weight increased. Calf and
thigh skinfold thicknesses of the subjects in
the high PA group decreased over the four
year time period. Thigh skinfold thickness of
the subjects in the moderate PA group also decreased while calf skinfold thickness showed a
small increase. Arrese and Ostariz 34 found that
in male runners, the biceps, triceps, subscapular, pectoral, iliac crest and abdominal skinfold
thicknesses were not associated with performance over any of the distances. However, they
found high correlations between thigh skinfold thickness and 1500 m (r=0.78, P=0.000)
and 10,000 m (r=0.59, P=0.014) performance
and between medial calf skinfold thickness
and 1500 m (r=0.58, P=0.018) and 10,000 m
(r=0.57, P=0.017) race times. They suggested
that lower skinfold thicknesses of the lower
extremities such as thigh and calf would facilitate an individual’s PA performance such as
running or walking. The loss of BF is specific
to muscular groups used during PA which is
why some investigators consider measurement
of lower limb skinfold thicknesses could be
useful predictors of running performance, PA
level and BF%.34, 35
According to the CDC, regular PA performed
on most days of the week reduces the risk of
developing or dying from some of the leading causes of illness and death in the United
States. Regular PA helps control weight and
improves strength, builds lean muscle, and decreases BF.36 This was true of our study; significant relations were found between body
weight, BMI, skinfold fat thicknesses and BF%
when the subjects’ body composition levels
were compared according to their participation in regular PA (Figures 1-4). In addition,
our results show a negative significant relation between the percentage changes in body
composition parameters and level of participation in PA (Table II). These results suggest
that regular PA helps to eliminate unnecessary
BF in young adults. Fat-free mass decreases in
both men and women with ageing. There is
almost no decline in muscle mass until about
age 40. Beginning at about 20 years of age, we
tend to gain fat as we get older. Regular PA
decreases the speed of gaining fat.27, 37 Similarly, our study showed that there were significant differences (P<0.05) between the moderate and high level PA groups according to
Vol. 67 - No. 3
KAYIHAN
riodo di tempo il peso dei soggetti è aumentato. Gli
spessori delle pliche cutanee di polpaccio e coscia
nei soggetti del gruppo ad attività fisica elevata sono
diminuiti lungo il periodo di tempo di quattro anni.
Anche lo spessore della plica cutanea della coscia
nei soggetti del gruppo ad attività fisica moderata
è diminuito, mentre lo spessore della plica cutanea
del polpaccio ha mostrato un lieve aumento. Arrese e Ostariz 34 hanno osservato che nei corridori di
sesso maschile gli spessori delle pliche cutanee bicipitale, tricipitale, sottoscapolare, pettorale, della
cresta iliaca e addominale non erano associati alla
performance in nessuna delle distanze. Tuttavia,
tali autori hanno osservato elevate correlazioni
tra lo spessore della plica cutanea della coscia e la
performance sui 1.500 m (r=0,78, P=0,000) e sui
10.000 m (r=0,59, P=0,014) e tra lo spessore della plica cutanea del polpaccio mediale e i tempi di
corsa sui 1.500 m (r=0,58, P=0,018) e sui 10.000
m (r=0,57, P=0,017). Tali autori hanno suggerito
che minori spessori delle pliche cutanee degli arti
inferiori come coscia e polpaccio agevolerebbero la
performance in attività fisiche individuali come la
corsa o la camminata. La perdita di GC è localizzata nei gruppi muscolari utilizzati durante l’attività
fisica e questo è il motivo per cui alcuni ricercatori
considerano la misurazione degli spessori delle pliche cutanee degli arti inferiori un utile fattore predittivo della performance nella corsa, del livello di
attività fisica e della %GC 34, 35.
Secondo i CDC, una regolare attività fisica svolta per la maggior parte dei giorni della settimana
riduce il rischio di sviluppare o morire delle principali cause di malattia e decesso negli Stati Uniti.
Una regolare attività fisica controlla il peso corporeo, migliora la forza, costruisce muscoli magri
e riduce il GC 36. Tutto ciò è stato confermato dal
presente studio; abbiamo osservato relazioni significative tra peso corporeo, IMC, spessori adiposi delle
pliche cutanee e %GC quando i livelli della composizione corporea dei soggetti sono stati confrontati in base alla loro pratica di una regolare attività
fisica (Figure 1-4). Inoltre, i nostri risultati hanno
mostrato una significativa relazione negativa tra
le variazioni percentuali nei parametri della composizione corporea e il livello di pratica di attività
fisica (Tabella II). Tali risultati suggeriscono che
una regolare attività fisica aiuta a eliminare il GC
inutile nei giovani adulti. La massa magra diminuisce negli uomini e nelle donne con l’avanzare
dell’età. D’altro canto, non vi è quasi alcun declino nella massa muscolare fino ai 40 anni di età.
A partire dai 20 anni, tendiamo ad accumulare
grasso con l’avanzare dell’età, mentre una regolare
attività fisica diminuisce il tasso di accumulo del
grasso 27, 37. In maniera analoga, il nostro studio
ha mostrato che vi erano significative differenze
(P<0,05) tra i gruppi ad attività fisica moderata ed
elevata in base alle variazioni nei parametri della
composizione corporea. Come mostrato nella tabel-
MEDICINA DELLO SPORT
433
KAYIHAN
Effect of physical activity on body composition changes
changes in body composition parameters. The
sum of skinfold thicknesses (24.01±34.26%) in
the moderate PA group increased significantly more (P<0.05) than in the high PA group
(2.88±23.17%) as shown in Table III. Moreover, there is significantly difference (P>0.05)
in the percentage increases in %BF according
to the PA group. While the moderate group’s
BF% increased by 31.95%, the increase in BF%
was only 13.85% in the high PA group (Table
III). Our results show that regular PA significantly reduces the speed of increasing skinfold fat thicknesses (Figures 3, 4; Tables II, III).
la III, la somma degli spessori delle pliche cutanee
(24,01±34,26%) nel gruppo ad attività fisica moderata è aumentata in misura significativamente
maggiore (P<0,05) rispetto al gruppo ad attività
fisica elevata (2,88±23,17%). Inoltre, abbiamo osservato una differenza significativa (P>0,05) negli
aumenti percentuali della %GC in base al gruppo di attività fisica. Mentre la %GC nel gruppo ad
attività fisica moderata è aumentata del 31,95%,
l’aumento della %GC nel gruppo ad attività fisica
elevata era di solo il 13,85% (Tabella III). I nostri
risultati mostrano che una regolare attività fisica
riduce in maniera significativa il tasso di aumento
degli spessori adiposi delle pliche cutanee (Figure 3,
4; Tabelle II, III).
Conclusions
Conclusioni
The aim of this study was to determine the
change in body composition and to investigate the relationship between body composition and regular PA participation in young
adults from 18 to 22 over a four year period.
Our study indicated that the body composition levels of the young adults displayed agerelated variation between the ages of 18-22.
Most of the skinfold measurements, body
weight and BMI increased over this four year
period. However, participation in regular PA
decreases the speed of increasing skinfold fat
thickness. An important observation from our
study, the assessment of skinfold thicknesses in lower limbs, may be a useful predictor
of PA level. The findings of this study may
provide evidence to support the positive effects of regular PA. Taking part in regular PA
may have an advantage by controlling changes in body composition with ageing and by
decreasing the speed of increasing BF% in
young adults.
Obiettivo del presente studio è stato quello di determinare la variazione nella composizione corporea e di esaminare la relazione tra composizione
corporea e pratica di una regolare attività fisica in
giovani adulti di età compresa tra 18 e 22 anni lungo un periodo di quattro anni. Il nostro studio ha
indicato che i livelli di composizione corporea dei
giovani adulti mostrano una variazione correlata
all’età nel periodo compreso tra i 18 e i 22 anni. La
maggior parte delle misurazioni delle pliche cutanee, del peso corporeo e dell’IMC è aumentata lungo
il periodo di quattro anni. Tuttavia, la pratica di
una regolare attività fisica riduce il ritmo di aumento dello spessore adiposo delle pliche cutanee.
Un’osservazione importante del presente studio, la
valutazione degli spessori delle pliche cutanee negli
arti inferiori, potrebbe essere un utile fattore predittivo del livello di attività fisica. I risultati del presente studio possono fornire evidenze per supportare i
benefici effetti di un’attività fisica regolare. Svolgere
una regolare attività fisica può essere utile per controllare le variazioni nella composizione corporea
che si verificano con l’avanzare dell’età e ridurre
il ritmo di aumento della %GC nei giovani adulti.
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Acknowledgements.—The author would like to thank Dr. Melanie Smith, Prof. Dr. Gülfem Ersöz, Doç. Dr. Defne Kaya for
their help and the students of the Turkish Police Academy for their willingness to participate in this study.
Conflicts of interest.—The author certifies that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the
material discussed in the manuscript.
Received on February 14, 2014. - Accepted for publication on June 27, 2014.
Corresponding author: G. Kayihan, Physical Fitness Department, KIBEM, Oxford, OX11 7UN, Didcot, UK.
E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
435
MED SPORT 2014;67:437-48
Effects of GSTM1 gene polymorphism
on oxidative DNA damage and lipid
peroxidation following exhaustive
exercise in young wrestlers
Effetti del polimorfismo del gene GSTM1 sul danno
ossidativo al DNA e sulla perossidazione lipidica in
seguito a esercizio fisico estenuante in giovani lottatori
B. MIRZAEI 1, F. RAHMANI-NIA 1, Z. SALEHI 2, R. RAHIMI 3
M. F. SARAVANI 2, R. AHMADI 2, Z. M. B. HOOR 2
1Department of Exercise Physiology,
Faculty of Physical Education and Sport Science,
University of Guilan, Rasht, Iran
2Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
3Department of Physical Education and Sport Sciences, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
SUMMARY
Aim. Glutathione-S-transferase M1 (GSTM1) is involved in antioxidant protection and play important role in the
removal of reactive oxygen species. Therefore, the aim was to investigate GSTM1 gene polymorphism in young
well-trained wrestlers and their relationship with oxidative stress markers following incremental aerobic exercise to
exhaustion.
Methods. Thirty one young wrestler (age 19.52±2.75 years, body weight 79.24±16.13 kg, height 173±6.49 cm, and
body fat 16.37±5.92%) performed an incremental aerobic exercise to exhaustion. Genomic DNA was isolated from
whole blood for analyzing GSTM1 gene polymorphism by polymerase chain reaction (PCR). Urine samples were
collected before (Pre), after (Post) and 24 h after (24h post) aerobic exercise to exhaustion for analyzing 8-isoprostane
and 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine, markers of lipid and DNA oxidation.
Results and conclusion. The results demonstrated that the frequency of GSTM1 null and wild-type genotype were
19.35% and 80.65%, respectively. Wrestlers with GSTM1 null genotype have significantly higher 8-iso PGF2α (Post)
and 8-OHdG (24h post) level compared to wild-type GSTM1 genotype (P=0.039 and 0.002, respectively). Furthermore, 8-iso PGF2α and 8-OHdG level significantly increased in GSTM1 null genotype after exercise compared to pre
exercise (P=0.039, 0.045); however, there were no significant changes in 8-iso PGF2α and 8-OHdG level in wrestlers
with GSTM1 wild-type genotype. In conclusion, GSTM1 null genotype was found to be associated with higher oxidative DNA damage and lipid peroxidation following strenuous exercise in young well-trained wrestlers.
Key words: Glutathione S-Transferase M1 - DNA damage - 8-epi-prostaglandin F2alpha - 8-oxo-7-hydrodeoxyguanosine.
RIASSUNTO
Obiettivo. La glutatione-S-transferasi M1 (GSTM1) è coinvolta nella protezione antiossidante e riveste un ruolo importante nella rimozione delle specie reattive dell’ossigeno. Pertanto, obiettivo del presente studio è stato quello di
esaminare il polimorfismo del gene GSTM1 in lottatori giovani e ben allenati e la sua relazione con i marcatori di stress
ossidativo in seguito a un esercizio aerobico incrementale condotto fino all’esaurimento.
Metodi. Trentuno giovani lottatori (età 19,52±2,75 anni, peso 79,24±16,13 kg, altezza 173±6,49 cm e grasso corporeo 16,37±5,92%) hanno svolto un esercizio aerobico incrementale fino all’esaurimento. Il DNA genomico è stato
isolato dal sangue intero per l’analisi del polimorfismo del gene GSTM1 mediante reazione a catena della polimerasi
(polymerase chain reaction, PCR). Campioni di urine sono stati raccolti prima (pre), dopo (post) e 24 ore dopo (24 h
post) l’esercizio aerobico condotto fino all’esaurimento, per analizzare l’8-isoprostano e l’8-idrossi-2-deossiguanosina,
marcatori dell’ossidazione lipidica e del DNA.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
437
MIRZAEI
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
Risultati e conclusioni. I risultati hanno mostrato che la frequenza del genotipo GSTM1 nullo e del genotipo wild-type
era rispettivamente del 19,35% e dell’80,65%. I lottatori portatori del genotipo GSTM1 nullo avevano un livello significativamente maggiore di 8-iso PGF2α (post) e 8-OHdG (24 h post) rispetto ai portatori del genotipo GSTM1 wildtype (rispettivamente P=0,039 e 0,002). Inoltre, il livello di 8iso PGF2α e 8-OHdG è aumentato in maniera significativa
nel genotipo GSTM1 nullo dopo l’esercizio fisico rispetto al livello pre-esercizio (P=0,039, 0,045); tuttavia, non sono
state osservate variazioni significative nel livello di 8-iso PGF2α e 8-OHdG nei lottatori con genotipo GSTM1 wild-type.
In definitiva, è stato osservato che il genotipo GSTM1 nullo era associato a un maggiore danno ossidativo del DNA e
alla perossidazione lipidica in seguito a un esercizio fisico estenuante in giovani lottatori ben allenati.
Parole chiave: glutatione-S-transferasi M1 - danno del DNA - 8-epi-prostaglandina F2α - 8-osso-7-idrossi-deossiguanosina.
E
ndogenous reactive oxygen species (ROS)
are continuously produced during normal
cellular metabolism which mainly is produced
as a result of normal oxidative metabolism in
the mitochondria. Because of their high reactivity, ROS are able to induce oxidative modifications to macromolecules such as lipids, proteins
and nucleic acids. Under normal condition, ROS
are neutralized by antioxidant defense systems
that are composed of enzymatic antioxidants
such as catalase (CAT), superoxide dismutase
(SOD), glutathione peroxidase (GPx) and numerous non-enzymatic antioxidants.1
There is growing body of evidence that strenuous exercise can increase ROS production that
exceeds the antioxidant defense system capacities’ and may result in oxidative stress leading
damage to lipid, protein and DNA.2-4 Several
studies have demonstrated significant correlation between genetic variants of antioxidant enzymes and oxidative stress.5-7
These genetic polymorphisms of antioxidant
enzymes have been reported to result in changes in enzyme levels or activities, which can lead
to reduction in protection against oxidative
stress.5, 8 Glutathione-S-transferase M 1 (GSTM1)
gene is a family of phase-II isoenzymes which
plays a vital role in providing protection against
products of oxidative stress.8 The GSTM1 gene
is located at chromosome 1p13,9 which code for
the cytosolic enzyme GST-µ (mu). The GSTM1
gene appears in active allelic variants (GSTM1A
and GSTM1B) and null allele which is caused
by an expended deletion (approximately 10
kb) of the gene.10 The GSTM1 null genotype
does not have a messenger ribonucleic acid or
protein product which results in the absence of
enzyme activity.6 The GSTM1 null genotype has
been associated with many oxidative related
diseases such as prostate cancer,11 bladder cancer,12 gastric cancer 13 and myeloid leukemia.14
In addition, previous study 15 demonstrated that
individual with GSTM1 null genotype have sig-
438
L
e specie reattive dell’ossigeno (reactive oxygen
species, ROS) endogene sono costantemente
prodotte durante il normale metabolismo cellulare,
derivante principalmente da un normale metabolismo ossidativo nei mitocondri. A causa della loro
elevata reattività, le ROS sono in grado di indurre
modifiche ossidative a macromolecole come lipidi,
proteine e acidi nucleici. In condizioni normali,
le ROS sono neutralizzate dai sistemi di difesa antiossidanti, i quali sono composti da antiossidanti
enzimatici come la catalasi (CAT), la superossido
dismutasi (SOD), la glutatione perossidasi (GPx) e
da numerosi antiossidanti non enzimatici 1.
Una crescente quantità di evidenza indica che
l’esercizio fisico estenuante può aumentare la produzione di ROS, oltre le capacità del sistema di difesa antiossidante, conducendo a uno stress ossidativo e al danneggiamento di lipidi, proteine e DNA 2-4.
Diversi studi hanno dimostrato che esiste una correlazione significativa tra le varianti genetiche degli
enzimi antiossidanti e lo stress ossidativo 5-7.
È stato riportato che tali polimorfismi genetici
degli enzimi antiossidanti inducono variazioni nei
livelli o nelle attività enzimatiche, le quali possono
condurre a una riduzione della protezione contro
lo stress ossidativo 5, 8. La glutatione-S-transferasi
M1 (GSTM1) è una famiglia di isoenzimi di fase II
che fornisce una protezione essenziale dai prodotti
dello stress ossidativo 8. Il gene GSTM1 si trova nel
cromosoma 1p13 9, il quale codifica per l’enzima
citosolico GST-µ (mu). Il gene GSTM1 appare nelle varianti alleliche attive (GSTM1A e GSTM1B) e
nell’allele nullo, causato da una delezione estesa
(circa 10 kb) del gene 10. Il genotipo GSTM1 nullo non ha un acido ribonucleico messaggero o un
prodotto proteico, e ciò si traduce in un’assenza di
attività enzimatica 6. Il genotipo GSTM1 nullo è stato associato a numerose malattie ossidative come i
carcinomi della prostata 11, della vescica 12 e dello
stomaco 13, oltre che alla leucemia mieloide 14. Inoltre, un precedente studio 15 ha dimostrato che gli individui con genotipo GSTM1 nullo presentano livelli
significativamente maggiori di biomarcatori dello
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
MIRZAEI
nificantly higher oxidative stress biomarkers
such as malondialdehyde (MDA) and 8-OHdG
and significantly lower reduced glutathione
(GSH) compared to wild-type genotype. Despite the importance of oxidative stress following strenuous exercise, only a study evaluates
the association between antioxidant enzyme
gene polymorphisms and exercise-induced oxidative stress.16 Additionally, it is worth noting
that athletic performance is influenced by environmental and genetic factors and to date have
been identified many genes related to sport
performance.17 One of the first reports relating
to genetic polymorphism in the context of predisposition to sport was carried out by Montgomery et al.18 reported a greater frequency of
allele I in the angiotensin converting enzyme
gene (ACE) in the British alpinists. Recently,
other studies showed the relationship between
G allele of PPARα with endurance performance
in polish rowers 19 and RX or RR genotypes of
ACTN3 with elite rower performance.20
The GSTM1 gene polymorphisms may cause
an imbalance of oxidants and antioxidants in
the cell during exhaustive exercise. However,
no studies, to date, have examined the association between genetic polymorphism and oxidative damage to DNA and lipid following exhaustive exercise in well-trained athletes. Therefore,
the aim of this study was to investigate the influence of GSTM1 gene polymorphism on the
exercise-induced oxidative stress.
stress ossidativo, come la malondialdeide (MDA) e
l’8-OHdG, e un livello significativamente inferiore
di glutatione (GSH) rispetto ai portatori del genotipo wild-type. Nonostante l’importanza dello stress
ossidativo conseguente all’esercizio fisico estenuante, solo uno studio ha valutato l’associazione tra
i polimorfismi del gene codificante per l’enzima
antiossidante e lo stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico 16. Inoltre, bisogna sottolineare che la
performance atletica è influenzata da fattori genetici e ambientali e finora sono stati identificati numerosi geni associati alla performance sportiva 17.
Una delle prime segnalazioni relative al polimorfismo genetico nel contesto della predisposizione allo
sport si deve a Montgomery et al. 18, i quali hanno
riportato una maggiore frequenza dell’allele I nel
gene dell’enzima di conversione dell’angiotensina
(angiotensin converting enzyme, ACE) in alpinisti
britannici. Di recente, altri studi hanno mostrato
una relazione tra l’allele G del PPAR-α e la performance di resistenza in canottieri polacchi 19 e tra
i genotipi RX o RR dell’ACTN3 e la performance di
canottieri d’élite 20.
I polimorfismi del gene GSTM1 possono causare
uno squilibrio tra ossidanti e antiossidanti presenti
nella cellula durante l’esercizio fisico estenuante.
Tuttavia, nessuno studio ha esaminato finora l’associazione tra polimorfismo genetico e danno ossidativo del DNA e dei lipidi in seguito all’esercizio
fisico estenuante in atleti ben allenati. Pertanto,
obiettivo del presente studio è stato quello di esaminare l’influenza del polimorfismo del gene GSTM1
sullo stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico.
Materials and methods
Materiali e metodi
Thirty one young male wrestlers (age
19.52±2.75 years, body mass 79.24±16.13 kg,
height 173±6.49 cm, and body fat 16.37±5.92 %)
given their written informed consent to participate in this study, which was approved by the
research ethics committee of the Department
of Exercise Physiology within the University
of Guilan. All participants had at least 6 years’
experience in wrestling and were among the
top 10 in national championships that recruited from wrestling club in Rasht. Participants
were allocated to two groups according to the
GSTM1 gene polymorphism including GSTM1
null genotype and GSTM1 positive genotype
(Table I). Exclusion criteria were consuming
any supplementation, alcohol and tobacco
products. Each participant performed the incremental exercise test to exhaustion began at
50 watts (W) for five-minute, and the power
Trentuno giovani lottatori (età 19,52±2,75 anni,
massa corporea 79,24±16,13 kg, altezza 173±6,49
cm e grasso corporeo 16,37±5,92%) hanno fornito il
loro consenso informato per partecipare al presente
studio, il quale è stato approvato dal comitato etico
di ricerca del dipartimento di fisiologia dell’esercizio fisico dell’Università di Guilan. Tutti i partecipanti avevano almeno 6 anni di esperienza nella
lotta e militavano nei 10 migliori team nazionali
della regione di Rasht. I partecipanti sono stati assegnati a due gruppi in base al polimorfismo del gene
GSTM1, incluso il genotipo GSTM1 nullo e il genotipo GSTM1 positivo (Tabella I). I criteri di esclusione
erano il consumo di qualsiasi tipo di integratore,
alcol e prodotti a base di tabacco. Ogni partecipante ha svolto un test di esercizio fisico incrementale
condotto fino all’esaurimento, iniziando a 50 watt
(W) per cinque minuti e aumentando l’output di
potenza di 30 W ogni 3 minuti fino all’esaurimento
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
439
MIRZAEI
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
Table I.—Participants physical characteristics based on genotypes.
Tabella I. — Caratteristiche fisiche dei partecipanti in base ai genotipi.
Genotype
Age (year)
Height (cm)
Weight (kg)
BMI (kg.m-2)
% Body fat
Time to exhaustion (min)
VO2max (mL.kg-1.min-1)
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
Mean±SD
19.32±2.60
19.00±2.60
173.36±6.67
172.33±5.78
76.59±15.71
76.93±16.47
25.35±4.27
25.71±3.96
15.63±5.88
13.86±6.22
34.26±3.30
33.45±5.12
49.65±7.35
48.35±6.42
No significant difference between groups (P>0.05).
Table II.—Dietary intake assessed during the 3 day prior to testing session.
Tabella II. — Apporto alimentare valutato nei 3 giorni precedenti alla sessione.
Group
Energy intake (kcal)
Protein (g)
Carbohydrate (g)
Fat (g)
Vitamin E (mg)
Vitamin C (mg)
Vitamin A (RE)
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
GSTM1
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
positive
null
Mean±SD
2876.32±8.32
2736.14±13.69
108.98±34.65
98.12±14.34
324.19±76.32
298.78±7.8
133.98±12.65
120.14±0.14
27.4±3.2
32.1±6.3
131±12.45
145.19±19.32
1134.16±237.68
1367.32±198.12
No significant difference between groups (P>0.05).
output was increased by 30 W every 3 minute
until voluntary exhaustion or the participant
could no longer maintain a pedal cadence of
60 RPM despite strong verbal encouragement.
The participants were instructed to follow
their habitual diet throughout the study period
and to fill out a food recall form for three days
before the testing session. The participants
completed a 3-day diet records, to determine
total calories intake; carbohydrates; proteins;
lipids; and vitamins A, C, and E using the Nutritionist IV computer program (Diet analysis
model 3.5.2, the Hearst Corporation, San Bruno, CA 94066) (Table II).
Urine samples were collected before (pre),
after (post), and 24 h after (24 h post) exhaus-
440
volontario o finché il partecipante non riusciva più
a mantenere un ritmo di pedalata di 60 RPM nonostante un forte incoraggiamento verbale.
I partecipanti sono stati istruiti a seguire la loro
abituale alimentazione per tutta la durata dello
studio e a compilare un modulo di registrazione degli alimenti consumati nei tre giorni precedenti alla
sessione di test. I partecipanti hanno completato un
registro degli alimenti consumati in un periodo di
3 giorni, per determinare l’apporto calorico totale,
i carboidrati, le proteine, i lipidi e le vitamine A, C
ed E, utilizzando il software Nutritionist IV (Diet
analysis model 3.5.2, the Hearst Corporation, San
Bruno, CA, USA) (Tabella II).
I campioni delle urine sono stati raccolti prima
(pre), dopo (post) e 24 ore dopo (24 h post) l’esercizio
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
tive exercise. After collection, urine samples
were stored at -20 °C until analysis. Oxidative DNA damage was measured by urinary
8-OHdG level using the 8-OHdG EIA kit (Cayman Chemical, Catalog No. 589320, USA) and
lipid peroxidation was measured by urinary
8-iso PGF2α using the 8-iso PGF2α EIA kit (Cayman Chemical, Catalog No. 516351, USA)
based on the kit instructions.
Blood samples were collected from each
participant in EDTA-containing tubes. Genomic DNA was isolated from leukocyte using standard phenol-chloroform extraction by
GPP™ Solution kit (GEN PAJOOHAN POUYA
CO.). The presence (wild-type) or absence
(null) of GSTM1 gene was determined using polymerase chain reaction (PCR) amplification. GSTM1 was amplified using primers
5′-CTGCCCTACTTGATTGATGGG-3′ and 5′-CTGGATTGTAGCAGATCATGC-3′.21 Androgen receptor (AR) gene was used as internal control
which amplified using primers 5′-CACAGGCTACCTGGTCCTGG-3′ and 5′-CTGCCTTACACAACTCCTTGGC-3′. PCR reaction was made
in a total volume of 25 µL containing: 100 ng
of genomic DNA, 1 µL of each primer, 1.5 mM
MgCl2, 200 µmol dNTPs, 2.5 µL 10×PCR buffer
and 1U TaqDNA polymerase (Fermentas).15
The PCR protocol included an initial melting
temperature of 94 °C (7 min) followed by 35
cycles of amplification (40s at 94 °C, 1 min at
59 °C, 1 min at 72 °C). A final 10 min extension
step (72 °C) terminated the process. The final
PCR products from present GSTM1 gene were
271 bp as well as a 416 bp of AR gene. PCR
products were then analyzed by 2% agarose
gel electrophoresis, stained with ethidium bromide, and visualized under UV light (Figure 1).
The c2 test was used to compare genotype frequency. The Kolmogorov-Smirnov test
showed that the data are normal, thus, the
parametric statistical test was used. For parameters related to oxidative DNA damage and lipid peroxidation, we used analysis of variance
with repeated measure (2 Genotype × 3 time).
Bonferroni post hoc test was used to compare
the two group difference. A P value less than
0.05 was considered statistically significant.
MIRZAEI
fisico estenuante. Dopo la raccolta, i campioni delle
urine sono stati conservati a -20 °C fino al momento
dell’analisi. Il danno ossidativo del DNA è stato misurato mediante il livello urinario di 8-OHdG utilizzando il kit 8-OHdG EIA (Cayman Chemical, n. di catalogo 589320, USA) mentre la perossidazione lipidica è
stata misurata mediante l’8-iso PGF2α urinario utilizzando il kit 8-iso PGF2α EIA (Cayman Chemical, n. di
catalogo 516351, USA) in base alle istruzioni del kit.
I campioni ematici sono stati raccolti da ogni
partecipante in provette contenenti EDTA. Il DNA
genomico è stato isolato dai leucociti utilizzando
l’estrazione standard di fenolo-cloroformio mediante il kit GPP™ Solution (GEN PAJOOHAN POUYA CO.). La presenza (wild-type) o l’assenza (nullo) del gene GSTM1 è stata determinata utilizzando
l’amplificazione della reazione a catena della polimerasi (PCR). Il GSTM1 è stato amplificato utilizzando i primer 5′-CTGCCCTACTTGATTGATGGG-3′
e 5′-CTGGATTGTAGCAGATCATGC-3′ 21. Il gene del
recettore degli androgeni (androgen receptor, AR) è
stato utilizzato come controllo interno, amplificato
utilizzando i primer 5′-CACAGGCTACCTGGTCCTGG-3′ e 5′-CTGCCTTACACAACTCCTTGGC-3′. La
reazione di PCR è stata effettuata in un volume totale di 25 µL contenente: 100 ng di DNA genomico,
1 µL di ciascun primer, 1.5 mM di MgCl2, 200 µmol
di dNTPs, 2.5 µL di tampone 10×PCR e 1U di Taq
DNA polimerasi (Fermentas) 15. Il protocollo della
PCR prevedeva un’iniziale temperatura di fusione
di 94 °C (7 minuti) seguita da 35 cicli di amplificazione (40 secondi a 94 °C, 1 minuto a 59 °C, 1 minuto a 72 °C). Una fase di estensione finale da 10
minuti (72 °C) ha concluso il processo. I prodotti finali di PCR dal gene GSTM1 presente erano 271 bp,
oltre che 416 bp del gene AR. I prodotti di PCR sono
stati quindi analizzati mediante elettroforesi su gel
di agarosio al 2%, colorati con bromuro di etidio
e visualizzati sotto la luce ultravioletta (Figura 1).
Il test del c2 è stato utilizzato per confrontare la
frequenza del genotipo. Il test di Kolmogorov-Smironov ha indicato che i dati erano normali, pertanto
è stato utilizzato un test statistico parametrico. Per
i parametri associati al danno ossidativo del DNA
e alla perossidazione lipidica, abbiamo utilizzato
l’analisi della varianza a misure ripetute (genotipo
2 x 3 volte). Il test post-hoc di Bonferroni è stato
utilizzato per confrontare la differenza tra i due
gruppi. Un valore P<0,05 è stato considerato statisticamente significativo.
Results
The genetic polymorphism of GSTM1 in
well-trained wrestlers were analyzed by PCR
and the results showed that the frequency of
Vol. 67 - No. 3
Risultati
Il polimorfismo genetico del GSTM1 in lottatori
ben allenati è stato analizzato mediante PCR e i
MEDICINA DELLO SPORT
441
MIRZAEI
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
Figure 1.—Agarose gel electrophoresis of the GSTM1 and AR gene (internal control) PCR amplification products.
(+) refers to present, (-) refers to null; Lane M: 100 bp DNA ladder; Lanes 1, 3, 5, 7, 9: GSTM1 (+); Lanes 2, 4, 6, 8, 10:
GSTM1 (-). A fragment of 416 bp indicates the internal control.
Figura 1. — Elettroforesi su gel di agarosio dei prodotti di amplificazione della PCR per il gene GSTM1 e AR (controllo
interno). (+) si riferisce a presente, (-) si riferisce a nullo; Lane M: 100 bp DNA ladder; Lane 1, 3, 5, 7, 9: GSTM1 (+);
Lane 2, 4, 6, 8, 10: GSTM1 (-). Un frammento di 416 bp indica il controllo interno.
Figure 2.—The levels of 8-OHdG at pre-, post- and 24
h postexercise in well trained wrestlers carrying GSTM1
positive (N.=6) and GSTM 1 null (N.=25) genotypes.
*Compared with pre exercise in GSTM1 null genotype.
†Compared with the GSTM1 positive (wild-type).
Figura 2. — Livelli di 8-OHdG pre-, post- e 24 h postesercizio in lottatori ben allenati portatori del genotipo
GSTM1 positivo (N.=6) e GSTM1 nullo (N.=25). *Rispetto
al pre-esercizio nel genotipo GSTM1 nullo; †rispetto al genotipo GSTM1 positivo (wild-type).
Figure 3.—The levels of 8-iso PGF2a at pre-, post- and 24
h post-exercise in well trained wrestlers carrying GSTM1
positive (N.=6) and GSTM 1 null (N.=25) genotypes.
*Compared with pre exercise in GSTM1 null genotype.
†Compared with the GSTM1 positive (wild-type).
Figura 3. — Livelli di 8-iso PGF2a pre-, post- e 24 h postesercizio in lottatori ben allenati portatori del genotipo
GSTM1 positivo (N.=6) e GSTM1 nullo (N.=25). *Rispetto
al pre-esercizio nel genotipo GSTM1 nullo; †rispetto al genotipo GSTM1 positivo (wild-type).
the GSTM1 null genotype and GSTM1 wildtype were 19.35% and 80.65%, respectively.
The proportion of GSTM1 genotype in both
groups were significantly different (c2=11.64,
P=0.001). Participants with GSTM1 null genotype have significantly higher oxidative DNA
risultati hanno indicato che la frequenza del genotipo GSTM1 nullo e GSTM1 wild-type era rispettivamente del 19,35% e dell’80,65%. La percentuale del
genotipo GSTM1 in entrambi i gruppi era significativamente diversa (c2=11,64, P=0,001). I partecipanti portatori del genotipo GSTM1 hanno mostra-
442
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
damage, measured by urinary 8-OHdG levels,
at 24h post exhaustive exercise compared to
the wild-type of GSTM1 (35.22%, P=0.002,
h2P=0.45; Observed Power=0.62) (Figure 2).
Also, participants with GSTM1 null genotype
have significantly higher lipid peroxidation,
as measured by urinary 8-iso PGF2α levels,
at post exhaustive exercise compared to
the wild-type of GSTM1 (21.03%, P=0.039;
h2P=0.38; Observed Power=0.57) (Figure 3).
There were no significant differences between groups in total calories intake; carbohydrates; proteins; lipids; and vitamins
A, C, and E at 3 days before testing session
(P>0.05) (Table II).
to un danno ossidativo del DNA significativamente
maggiore, misurato mediante i livelli urinari di
8-OHdG, 24 h dopo l’esercizio fisico estenuante,
rispetto ai portatori di GSTM1 wild-type (35,22%,
P=0,002, h2P=0,45; potenza osservata=0,62) (Figura 2). Inoltre, i partecipanti con genotipo GSTM1
nullo hanno mostrato una perossidazione lipidica
significativamente maggiore, come misurato dai
livelli urinari di 8-iso PGF2α dopo l’esercizio fisico
estenuante rispetto ai portatori di GSTM1 wild-type
(21,03%, P=0,039; h2P=0,38; potenza osservata=0,57) (Figura 3). Non sono state rilevate differenze tra i gruppi per quanto concerne l’apporto
calorico totale, i carboidrati, le proteine, i lipidi e le
vitamine A, C ed E, 3 giorni prima della sessione di
test (P>0,05) (Tabella II).
Discussion
Discussione
Although physical exercise is well known to
have health benefits effects, many studies have
reported exhaustive exercise, especially unaccustomed intensity or duration, is associated
with accelerated generation of ROS and leads
to oxidative stress, even in trained individual.1, 4, 22 Exhaustive exercise induced oxidative
damage to cellular macromolecules, such as lipids, proteins and DNA owing to elevated ROS
generation have already been well documented 3, 4, 22 and our study didn’t aim to evaluate
such alterations. Given that these phenomena
are more predominant in the presence of diminished body’s antioxidant defense systems,
therefore, it is valuable to determine the role
of antioxidant genes variants on exercise-induced oxidative stress in well-trained athletes.
The purpose of this study was to determine
the influence of GSTM1 gene polymorphisms
on the exercise-induced oxidative damage
to DNA and lipids as measured by urinary
8-OHdG and 8-Iso PGF2α in young well-trained
wrestlers.
The results of the present study show significant differences between the frequency of
the GSTM1 null (19.35%) and GSTM1 wildtype (80.64%) in young healthy well trained
wrestlers that were recruited from one ethnic
group. The frequency of GSTM1 null genotype
has been shown to be different considerably
between different ethnic groups. Recently,
Salehi et al.23 reported 33% of the healthy
control participants presented the GSTM1 null
genotype. Our participants and control participants in aforementioned study were recruited
from the same ethnic group.
Vol. 67 - No. 3
MIRZAEI
Sebbene sia risaputo che l’esercizio fisico ha
effetti benefici per la salute, numerosi studi hanno riportato che l’esercizio fisico estenuante, soprattutto di durata o intensità non abituale, è
associato a una produzione accelerata di ROS
e conduce allo stress ossidativo, anche in individui allenati 1, 4, 22. Il danno ossidativo indotto
dall’esercizio fisico estenuante alle macromolecole cellulari, come lipidi, proteine e DNA, dovuto
a un’elevata generazione di ROS, è già stato ben
documentato 3, 4, 22 e il presente studio non mirava a valutare tali alterazioni. Poiché tali fenomeni sono più prevalenti in presenza di bassi sistemi
di difesa antiossidante del corpo, è utile determinare il ruolo delle varianti geniche antiossidanti
sullo stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico
in atleti ben allenati. Obiettivo del presente studio
è stato quello di determinare l’influenza dei polimorfismi del gene GSTM1 sul danno ossidativo
indotto dall’esercizio fisico a DNA e lipidi, come
misurato dai livelli urinari di 8-OHdG e 8-Iso
PGF2α in giovani lottatori ben allenati.
I risultati del presente studio hanno mostrato
differenze significative tra la frequenza del GSTM1
nullo (19,35%) e del GSTM1 wild-type (80,64%) in
giovani lottatori ben allenati che sono stati reclutati
da un unico gruppo etnico. È stato mostrato che la
frequenza del genotipo GSTM1 nullo era considerevolmente diversa tra i diversi gruppi etnici. Recentemente, Salehi et al.23 hanno riportato che il 33% dei
controlli sani presentava il genotipo GSTM1 nullo.
I nostri partecipanti e i nostri controlli nello studio
sopramenzionato sono stati reclutati dallo stesso
gruppo etnico.
Precedenti studi hanno riportato che il genotipo
GSTM1, il quale comporta una carenza di protei-
MEDICINA DELLO SPORT
443
MIRZAEI
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
Previous studies reported GSTM1 null genotype that results in a lack of functional protein
GST has been associated with many oxidative
stress-related diseases such as prostate, bladder, and gastric cancers.11-13 The main findings
of the present study were that oxidative damage to DNA and lipids as measured by urinary
8-OHdG and 8-Iso PGF2α were significantly
higher in well-trained wrestlers with GSTM1
null genotype as compared to wrestlers with
wild-type GSTM1 genotype.
The measurement of 8-OHdG in urine has
been proposed as a reliable noninvasive biomarker of oxidative DNA damage in humans
in vivo.24 The 8-OHdG has mutagenic potential which arises from its ability to induce G-T
transversions that frequently found in the most
somatic mutations in human cancers.25 It is not
understood whether GSTM1 polymorphisms
affect the urinary 8-OHdG level induced by
exhaustive exercise in well-trained wrestlers.
In the present study, we found the influence
of GSTM1 polymorphisms on the 8-OHdG level that finding show 8-OHdG level was significantly higher in GSTM1 null genotype as compared to wild-type GSTM1 genotype. To our
knowledge, this is the first study to investigate
the effect of GSTM1 polymorphisms on urinary
8-OHdG level following exhaustive exercise in
well-trained wrestlers.
Only one study evaluates GSTM1 polymorphisms in exercise-induced oxidative stress as
measured by TBARS and comet assay in runners,16 and finding showed that GSTM1 polymorphisms didn’t affect oxidative stress immediately after the race in runners. Unfortunately,
in the mentioned study biomarkers of oxidative stress were only evaluated immediately after the race and the pre exercise values didn’t
measure.
In addition, regarding GSTM1 and GSTT1
polymorphisms, another study evaluated the
influence of double GSTM1/T1 null genotypes
on oxidative DNA damage in the aorta as related to moderate physical exercise in older
subjects.26 The frequency double GSTM1/T1
null polymorphism was 22% of the 107 older
subjects. Subjects carrying double GSTM1/T1
null polymorphism had significantly higher
oxidative DNA damage (8-OHdG) and the
mtDNA 4977 deletion in arterial smooth muscle cells compared to wild-type carriers. However, no significant difference was observed
among physically active subjects with the null
genotype compared to physically active sub-
444
na funzionale GST, è stato associato a numerose
patologie associate allo stress ossidativo come il
carcinoma della vescica, della prostata e dello stomaco 11-13. I principali risultati del presente studio
sono stati che il danno ossidativo a DNA e lipidi,
come misurato dai livelli urinari di 8-OHdG e 8-Iso
PGF2α, era significativamente maggiore nei lottatori ben allenati portatori del genotipo GSTM1 nullo
rispetto ai lottatori portatori del genotipo GSTM1
wild-type.
La misurazione del livello urinario di 8-OHdG
è stata proposta quale affidabile biomarcatore non
invasivo del danno ossidativo al DNA negli esseri
umani in vivo 24. L’8-OHdG ha un potenziale mutageno che deriva dalla sua capacità di indurre
trasversioni G-T che si osservano spesso nella maggior parte delle mutazioni somatiche nei carcinomi
umani 25. Non è chiaro in che modo i polimorfismi del GSTM1 influiscano sul livello urinario di
8-OHdG indotto dall’esercizio fisico estenuante in
lottatori ben allenati.
Nel presente studio, abbiamo osservato un’influenza dei polimorfismi del GSTM1 sul livello
di 8-OHdG e tale risultato mostra che il livello di
8-OHdG era significativamente maggiore nel genotipo GSTM1 nullo rispetto al genotipo GSTM1 wildtype. Entro i limiti della nostra conoscenza, questo è il primo studio che abbia esaminato l’effetto
dei polimorfismi del GSTM1 sul livello urinario di
8-OHdG in seguito a un esercizio fisico estenuante
in lottatori ben allenati.
Solo uno studio ha valutato i polimorfismi del
GSTM1 nello stress ossidativo indotto dall’esercizio
fisico nei corridori 16, come misurato dalle sostanze reattive all’acido tiobarbiturico (TBARS) e dal
saggio comet, e i risultati hanno mostrato che i polimorfismi del GSTM1 non influenzavano lo stress
ossidativo nei corridori immediatamente dopo la
corsa. Purtroppo, nello studio menzionato i biomarcatori dello stress ossidativo sono stati valutati
solo immediatamente dopo la corsa e non sono stati
misurati i valori pre-esercizio.
Inoltre, per quanto concerne i polimorfismi di
GSTM1 e GSTT1, un altro studio ha valutato l’influenza del doppio genotipo nullo di GSTM1/T1 sul
danno ossidativo del DNA nell’aorta in relazione
all’esercizio fisico moderato in soggetti di età avanzata 26. La frequenza del doppio polimorfismo nullo
di GSTM1/T1 era del 22% nei 107 soggetti di età
avanzata. I soggetti portatori del doppio polimorfismo nullo di GSTM1/T1 presentavano un danno
ossidativo del DNA significativamente maggiore
(8-OHdG) e una delezione dell’mtDNA 4977 nelle
cellule muscolari lisce delle arterie rispetto ai portatori del wild-type. Tuttavia, non sono state osservate differenze tra i soggetti fisicamente attivi con
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
jects carrying wild-type genotype at the level
of 8-OHdG and the mtDNA 4977 deletion in
arterial smooth muscle cells, whereas significant difference was observed for sedentary
subjects.26 Our finding showed that strenuous
exercise-induced oxidative DNA damage was
significantly higher in well-trained athletes carrying GSTM1 null genotype compared to athletes with GSTM1 wild-type genotype. These
inconsistent results may be due to the different
effect of moderate physical activity and strenuous exercise that induced different physiological responses and adaptations. It is well
known that moderate training induced up-regulation of antioxidant enzymes,27, 28 whereas
acute strenuous exercise induced increase in
pro-oxidant.2, 3, 29, 30
Also, our finding that urinary 8-OHdG level is higher in GSTM1 null genotype concurs
with recent finding reported by Mustafa et
al.15 It has been shown that individual with
GSTM1 null genotype have significantly higher
8-OHdG and significantly lower GSH compared to wild-type genotype.
In addition, measurements of 8-Iso PGF2α in
body fluids such as plasma and urine provide
a reliable approach to assess oxidative stress
in vivo than other markers of lipid peroxidation.31 The 8-Iso PGF2α was generated due to
ROS attack to arachidonic acid carboxyl chain
and separation a bis-allyic hydrogen.31 Some
studies investigated the effect of acute exercise on 8-Iso PGF2α level reported inconsistent results, including increased levels of 8-Iso
PGF2α after exercise compared to resting levels,32, 33 decreased after short-term (14 min)
intense exercise 34 or reported no significant
changes.35 Regarding the effect of GSTM1
polymorphism on lipid peroxidation following exhaustive exercise, our findings show
that urinary 8-Iso PGF2α level was significantly
higher in well-trained wrestlers with GSTM1
null genotype as compared to wrestlers with
wild-type GSTM1 genotype. Our finding is
consistent with previous studies that evaluate
the influence of GSTM1 polymorphism on lipid peroxidation (8-Iso PGF2α and MDA level)
in clinical situations.7, 15 However, Akimoto et
al.16 reported GSTM1 polymorphism didn’t affect lipid peroxidation (TBARS) immediately
after the race in runners. The possible reasons
for inconsistency our findings with previous
study 16 can imply to the differences in exercise protocols, training status of the participants, time of sampling and different oxidative
Vol. 67 - No. 3
MIRZAEI
genotipo nullo rispetto ai soggetti fisicamente attivi
con genotipo wild-type nel livello di 8-OHdG e nella delezione di mtDNA 4977 nelle cellule muscolari
lisce delle arterie, mentre è stata osservata una differenza significativa per i soggetti sedentari 26. I nostri risultati hanno mostrato che il danno ossidativo
del DNA indotto dall’esercizio fisico estenuante era
significativamente maggiore negli atleti ben allenati portatori del genotipo GSTM1 nullo rispetto agli
atleti portatori del genotipo GSTM1 wild-type. Tali
risultati discordanti possono essere dovuti al diverso effetto dell’attività fisica moderata e dell’esercizio
fisico estenuante che hanno indotto diverse risposte
e adattamenti fisiologici. È risaputo che l’allenamento moderato induce la sovraregolazione degli
enzimi antiossidanti 27, 28 mentre l’esercizio intensivo faticoso induce un aumento degli enzimi proossidanti 2, 3, 29, 30.
Inoltre, il nostro livello urinario di 8-OHdG nel
genotipo GSTM1 nullo è in linea con il recente risultato riportato da Mustafa et al. 15. È stato mostrato
che gli individui con genotipo GSTM1 nullo hanno
un livello di 8-OHdG significativamente maggiore e
un GSH significativamente inferiore rispetto ai portatori del genotipo wild-type.
Inoltre, le misurazioni del livello di 8-iso PGF2α
nei liquidi corporei come plasma e urine forniscono un approccio affidabile per valutare lo stress
ossidativo in vivo rispetto ad altri marcatori della
perossidazione lipidica 31. L’8-Iso PGF2α è generato
a causa dell’attacco delle ROS all’acido arachidonico nella catena carbossilica e alla separazione di
un idrogeno bis-allilico 31. Diversi studi hanno esaminato l’effetto dell’esercizio fisico acuto sul livello
di 8-iso PGF2α e hanno riportato risultati contrastanti, tra cui un aumento dei livelli di 8-Iso PGF2α
dopo l’esercizio fisico rispetto ai livelli di riposo 32, 33,
una diminuzione dopo l’esercizio intensivo a breve
termine (14 min) 34, oppure non hanno riportato
variazioni significative 35. Per quanto concerne l’effetto del polimorfismo GSTM1 sulla perossidazione
lipidica in seguito all’esercizio fisico estenuante, i
nostri risultati indicano che il livello urinario di
8-Iso PGF2α era significativamente maggiore nei
lottatori ben allenati con genotipo GSTM1 nullo rispetto ai lottatori con genotipo GSTM1 wild-type. I
nostri risultati sono in linea con precedenti studi
che hanno valutato l’influenza del polimorfismo
GSTM1 sulla perossidazione lipidica (livello di 8-Iso
PGF2α e MDA) in situazioni cliniche 7, 15. Tuttavia,
Akimoto et al.16 hanno riportato che il polimorfismo
del GSTM1 non ha influenzato la perossidazione
lipidica (TBARS) immediatamente dopo la corsa
nei corridori. I possibili motivi delle discordanze
tra i nostri risultati e quelli di precedenti studi 16
possono essere dovuti alle differenze nei protocolli
MEDICINA DELLO SPORT
445
MIRZAEI
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
stress biomarkers. The possible mechanism to
elucidate lower lipid peroxidation in GSTM1
wild-type can be alluded to protective mechanism by the glutathione S-transferases, which
catalyze the conjugation of GSH with various electrophilic substances, and play a role
in preventing oxidative damage by conjugating breakdown products of lipid peroxides to
GSH.36
Antioxidant enzymes have an important
mechanism by which cells limit the damage
caused by ROS. Given that GST enzymes conjugated reactive compounds to GSH, changes
in protein level due to genetic variation may
modulate exercise-induced oxidative damage
to DNA and lipids as shown in the present
study. Based on our findings we speculate that
athletes carrying the unfavorable polymorphisms in GSTM1 gene are more susceptible
to the induction of oxidative DNA damage
and lipid peroxidation induced by exhaustive exercise, and consequently, will benefit
more from protection by dietary antioxidants.
In our study only the effects of GSTM1 null
and positive genotypes on exercise-induced
oxidative stress have been analyzed. In order
to fully understand the role of GSTM1 gene
polymorphisms on oxidative stress induced
by exhausting exercise, further studies should
aim at investigating GSTM1 null, positive and
heterozygous (GSTM -/+) polymorphisms in
large sample size. Also, only polymorphism
in GSTM1 gene has been analyzed. Therefore,
further studies need to investigate the effects
of multiple antioxidant genetic polymorphisms
on exercise-induced oxidative stress. In this
study, we used 31 young well-trained wrestlers and this number may have been too small
for adequate genetic polymorphism analysis.
Therefore, further studies should aim at investigating this polymorphism in interactions with
other antioxidants gene polymorphisms on
oxidative stress response in large sample size
of the athletes.
di esercizio fisico, allo stato di allenamento dei partecipanti, al tempo di campionamento e ai diversi
biomarcatori dello stress ossidativo. La minore perossidazione lipidica nel GSTM1 wild-type potrebbe
essere dovuta al meccanismo protettivo della glutatione-S-transferasi, che catalizza la coniugazione
del GSH con diverse sostanze elettrofile e riveste un
ruolo nella prevenzione del danno ossidativo, coniugando i prodotti di degradazione dei perossidi
lipidici al GSH 36.
Gli enzimi antiossidanti rivestono un ruolo importante mediante il quale le cellule limitano il
danno causato dalle ROS. Poiché gli enzimi GST
coniugano i composti reattivi al GSH, i cambiamenti nel livello proteico dovuti alla variazione
genetica potrebbero modulare il danno ossidativo
indotto dall’esercizio fisico al DNA e ai lipidi, come
mostrato nel presente studio. In base ai nostri risultati, possiamo ipotizzare che gli atleti portatori
di polimorfismi sfavorevoli nel gene GSTM1 siano
più sensibili al danno ossidativo del DNA e alla
perossidazione lipidica indotti dall’esercizio fisico
estenuante e, di conseguenza, beneficeranno in
misura maggiore della protezione offerta dagli antiossidanti alimentari. Nel nostro studio sono stati
analizzati solo gli effetti dei genotipo GSTM1 nullo e
positivo sullo stress ossidativo indotto dall’esercizio
fisico. Al fine di comprendere appieno il ruolo dei
polimorfismi del gene GSTM1 sullo stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico estenuante, ulteriori
studi dovrebbero esaminare i polimorfismi del gene
GSTM1 nullo, positivo ed eterozigote (GSTM -/+) in
un campione di grandi dimensioni. Inoltre, è stato analizzato solo il polimorfismo nel gene GSTM1.
Pertanto, ulteriori studi dovrebbero esaminare gli
effetti di molteplici polimorfismi nei geni antiossidanti sullo stress ossidativo indotto dall’esercizio
fisico. Nel presente studio, abbiamo utilizzato 31
lottatori ben allenati e il loro numero potrebbe essere stato troppo piccolo per un’adeguata analisi del
polimorfismo genetico. Pertanto, futuri studi dovrebbero esaminare questo polimorfismo nelle interazioni con altri polimorfismi di geni antiossidanti,
in relazione alla risposta allo stress ossidativo in un
campione di atleti di grandi dimensioni.
Conclusions
Conclusioni
Increased oxidative damage to DNA and lipids in young well-trained wrestlers with GSTM1
null genotype following exhaustive exercise
indicate diminished ability to resist against
oxidative damage. Taken together, these observations suggest that GSTM1 polymorphism
may contribute to the exercise-induced dam-
L’aumentato danno ossidativo del DNA e dei lipidi in giovani lottatori ben allenati portatori del
genotipo GSTM1 nullo in seguito a un esercizio
fisico estenuante indica una ridotta capacità di
resistenza al danno ossidativo. Prese assieme, tali
osservazioni suggeriscono che il polimorfismo del
GSTM1 può contribuire al danno del DNA e dei
446
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
EFFECTS OF GSTM1 VARIANTS ON EXERCISE-INDUCED OXIDATIVE STRESS
MIRZAEI
age to DNA and lipids in young athletes. This
may be due to diminish the antioxidant activity of GST enzyme in athletes with null genotype. Under increased oxidative stress due to
exhaustive exercise, susceptibility to oxidative
stress is conceivably related to multiple genes
involved in antioxidant defenses (e.g., GSTT1,
GPX1, MnSOD, OGG1, etc.).
lipidi indotto dall’esercizio fisico in giovani atleti.
Ciò può essere dovuto alla diminuzione dell’attività
antiossidante dell’enzima GST negli atleti con genotipo nullo. Sotto un aumento dello stress ossidativo dovuto all’esercizio fisico estenuante, la sensibilità allo stress ossidativo è plausibilmente associata
a molteplici geni coinvolti nelle difese antiossidanti
(ad es. GSTT1, GPX1, MnSOD, OGG1, ecc.).
Practical implications
Implicazioni pratiche
The GSTM1 null genotype is a candidate
to explain individual variation in exercise-induced oxidative damage to DNA and lipids in
well-trained athletes.
Il genotipo GSTM1 nullo è un candidato per spiegare la variazione individuale nel danno ossidativo indotto dall’esercizio fisico a DNA e lipidi in
atleti ben allenati.
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Funding.—This study was partially funded by a grant from the University of Guilan. We thank the participants for their
contribution to this study.
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 13, 2013 - Accepted for publication on June 27, 2014.
Corresponding author: R. Rahimi, PhD, Department of Physical Education and Sport Sciences, University of Kurdistan,
Sanandaj, Iran. E-mail: [email protected]
448
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
MED SPORT 2014;67:449-63
Salivary testosterone and cortisol
levels to assess conditioning training
program in rugby union players
Livelli di testosterone e cortisolo salivari
per valutare il programma di allenamento
di condizionamento nel rugby a 15
S. PACINI 1, J. J. V. BRANCA 1, M. GULISANO 1
M. LEVI MICHELI 1, M. CEROTI 2, M. RUGGIERO 3, G. MORUCCI 1
1Anatomy and Histology Section,
Department of Clinical and Experimental Medicine,
University of Florence, Florence, Italy
2Molecular and Nutritional Epidemiology Unit, ISPO, Florence, Italy
3Experimental Pathology and Oncology Section,
Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences, University of Florence, Florence, Italy
SUMMARY
Aim. Aim of the present study was to prevent overtraining and to ensure that the athletic training program will result
in performance improvements, regular performance tests as well as heart rate evaluation and questionnaires are
necessary. However, none of them are routinely performed on regular basis mainly for their interference with the session training, thus leading to the risk of an over-reaching which in turn may result in an overtraining. In this study we
evaluate the possibility to monitor the development of the training program of high level rugby players by a simple,
non-invasive and fast salivary testosterone and cortisol measure.
Methods. Testosterone and cortisol samplings were performed in several moments of the preseason training program.
Measures were correlated with anthropometric evaluations performed by bioelectrical impedance analysis before
and after the training program. To assess a potential role of genetic, athletes were also genotyped for ACTN3 and ACE
gene polymorphisms.
Results. Data from this study show that hormone salivary measures correlate with changes in anthropometric values
during the training program. No correlations were observed between genotypes and variations in hormone levels;
however, ACE genotype correlates with the different team position of rugby players.
Conclusion. Hormone salivary measures represent a valid, fast, non-invasive and stress-free system of monitoring the
athletic preparation.
Key words: Testosterone - Rugby - Physical education and training.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di prevenire il sovrallenamento e garantire che il programma di
allenamento sportivo si traduca in miglioramenti delle prestazioni e in test di performance regolari, oltre che valutare
la frequenza cardiaca e somministrare questionari laddove reputato necessario. Tuttavia, niente di tutto ciò viene
condotto di routine su base regolare, soprattutto per l’interferenza con la sessione di allenamento, determinando in
tal modo il rischio di sovraffaticamento (overreaching) che può a sua volta condurre al sovrallenamento. Nel presente
studio, abbiamo valutato la possibilità di monitorare lo sviluppo del programma di allenamento di rugbisti di alto livello mediante una misurazione semplice, veloce e non invasiva dei livelli di testosterone e cortisolo salivari.
Metodi. I campionamenti di testosterone e cortisolo sono stati effettuati in diversi momenti del programma di allenamento pre-campionato. Le misurazioni hanno mostrato una correlazione con le valutazioni antropometriche
effettuate mediante analisi bioimpedenziometrica, prima e dopo il programma di allenamento. Al fine di valutare un
potenziale ruolo della genetica, gli atleti sono stati genotipizzati per i polimorfismi dei geni ACTN3 e ACE.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
449
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
Risultati. I dati ottenuti dal presente studio mostrano che le misurazioni salivari degli ormoni sono correlate con i
cambiamenti nei valori antropometrici durante il programma di allenamento. Non abbiamo osservato nessuna correlazione tra i genotipi e le variazioni nei livelli ormonali; tuttavia, il genotipo ACE ha mostrato una correlazione con il
diverso ruolo tattico dei rugbisti.
Conclusioni. Le misurazioni dei livelli degli ormoni salivari rappresentano un sistema valido, rapido, non invasivo e
non stressante per monitorare la preparazione atletica.
Parole chiave: Testosterone - Rugby - Educazione fisica e allenamento.
R
ugby union is a sport requiring players to
perform bouts of intense activity such as
physical collisions and sprinting separated by
short bouts of low intensity activity.1 The goal
of athletic training in rugby union as well as
in all the other disciplines is to enhance or to
maintain physical performances. This requires
and optimal training program; in fact, when
training is prolonged, excessive stress can arise
concurrently with inadequate recovery. In this
case, the positive physiological modifications
induced by physical training are reversed with
the severe risk of overreaching and overtraining.2, 3
To prevent overtraining and to adjust the
training load and the training strain, one of the
most used method is the session-rating of perceived exertion questionnaire.4 This method is
commonly used but only few data are available
concerning its use during intense training in
team-sports athletes.5 Moreover psychological
questionnaires and/or other extraneous indicators (e.g., the evaluation of the physical status
of the athlete by the experienced observation
of the trainer) can present limits and disadvantages due to the partial subjectivity of the data.
Thus, other indicators have been proposed
to early identify the symptoms of overtraining
and levels of testosterone to cortisol ratio seem
to inversely correlate with the score obtained
from the questionnaire.6
Many studies demonstrate that salivary measures of hormones and immunological compounds provide a good reference for the respective hormonal blood concentrations giving
useful information on how steroid hormones
are modified in response to exercise and training.6-8
Several studies investigated salivary cortisol
response to high-intensity exercise.9-12
The use of saliva for monitoring steroid,
peptide, and immune markers in sport and exercise represents an alternative to the collection of plasma and serum.13 It is a non-invasive
method allowing a frequent and quick collec-
450
I
l rugby a 15 è uno sport nel quale i giocatori effettuano sessioni ad alta intensità, come collisioni
fisiche e corsa veloce, intervallate da brevi periodi
di attività a bassa intensità 1. L’obiettivo dell’allenamento atletico nel rugby a 15, come in tutte le
altre discipline sportive, è quello di promuovere o
mantenere le performance fisiche. Ciò richiede un
programma di allenamento ottimale; infatti, quando l’allenamento è prolungato, può insorgere uno
stress eccessivo e un concomitante recupero inadeguato. In tal caso, le modifiche fisiologiche positive
indotte dall’allenamento fisico sono invertite con il
grave rischio di sovraffaticamento e sovrallenamento 2, 3.
Per prevenire il sovrallenamento e regolare il carico di allenamento e il relativo sforzo, uno dei metodi più utilizzati è il questionario di valutazione
dello sforzo percepito durante la sessione 4. Questo
metodo è utilizzato abitualmente, ma è disponibile
una scarsa quantità di dati riguardo il suo utilizzo
durante un allenamento ad alta intensità in atleti
che praticano sport di squadra 5. Inoltre, i questionari psicologici e/o altri indicatori estrinsechi (ad
es. la valutazione dello stato fisico dell’atleta attraverso un’osservazione esperta da parte dell’allenatore) possono presentare limiti e svantaggi a causa
della parziale soggettività dei dati.
Pertanto, sono stati proposti altri indicatori per
identificare precocemente i sintomi di sovrallenamento; inoltre, i livelli del rapporto testosterone-cortisolo sembrano essere inversamente correlati con il
punteggio ottenuto dai questionari 6.
Numerosi studi hanno indicato che le misurazioni salivari degli ormoni e dei composti immunologici rappresentano un buon riferimento per le rispettive concentrazioni ematiche ormonali, fornendo
informazioni utili sul modo in cui gli ormoni steroidei vengono modificati in risposta all’esercizio
fisico e all’allenamento 6-8.
Numerosi studi hanno esaminato la risposta del
cortisolo salivare all’esercizio fisico di elevata intensità 9-12.
L’utilizzo della saliva per il monitoraggio di steroidi, peptidi e marcatori immunitari nello sport e
nell’esercizio fisico rappresenta un’alternativa alla
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
tion, without any stress or interference with the
training session. It does not require a medical
assistance and can be performed on the sport
field.
In this research we investigated the possibility to use salivary measurements of testosterone
and cortisol as early markers of over-reaching
leading to overtraining. Salivary levels of testosterone and cortisol were evaluated in different
moments of a conditioning training program.
Hormonal levels were correlated with phenotypic features obtained by bioelectrical impedance analysis (BIA) at the beginning and at the
end of the conditioning performance training.
Furthermore we evaluated the correlation
between ACTN3 (alpha-actinin skeletal muscle
isoform 3) and ACE (Angiotensin Converting
Enzyme) gene polymorphisms and hormonal
levels variations during the seasonal performance training; also the association between
ACTN3 and ACE polymorphisms and the specific position in the rugby team was investigated.
Materials and methods
PACINI
raccolta di plasma e siero 13. Si tratta di un metodo
non invasivo, che consente una raccolta rapida e
frequente, senza stress o interferenza con la sessione di allenamento. Non richiede assistenza medica
e può essere eseguito sul terreno di gioco.
Nella presente ricerca abbiamo studiato la possibilità di utilizzare le misurazioni di testosterone e
cortisolo salivari come marcatori precoci del sovraffaticamento e del conseguente sovrallenamento. I
livelli di testosterone e cortisolo salivari sono stati
valutati in diversi momenti di un programma di
allenamento di condizionamento. I livelli ormonali erano correlati con le caratteristiche fenotipiche
ottenute mediante analisi bioimpedenziometrica
(BIA) all’inizio e al termine dell’allenamento della
performance di condizionamento.
Inoltre, abbiamo valutato la correlazione tra i
polimorfismi dei geni ACTN3 (isoforma 3 dell’alfa
actinina muscolare scheletrica) e ACE (enzima di
conversione dell’angiotensina)
e le variazioni nei livelli ormonali durante l’allenamento della performance nel campionato; è
stata esaminata anche l’associazione tra i polimorfismi ACTN3 e ACE e lo specifico ruolo tattico nella
squadra di rugby.
Materiali e metodi
Experimental approach to the problem
Testosterone, cortisol and testosterone to
cortisol ratio levels from rugby union players
saliva samples were evaluated over the preseason training period in order to monitor and
validate the sport-specific physical conditioning training program.
Body composition (bioelectrical impedance
analysis, BIA) and physical performance measurements were evaluated to assess the physical
status of the athletes and to plan and set the
preseason specific conditioning training program.
The possible association between the polymorphisms of genes potentially involved in
affecting physical performance such as ACE
and ACTN3, and the steroid hormone levels
evaluated over the physical conditioning training program, was studied in order to acquire
new elements useful to better understand
how sport-related genetic traits can affect the
response of the high level athletes to specific
training programs.
Approccio sperimentale al problema
I livelli di testosterone, cortisolo e del rapporto testosterone-cortisolo in campioni salivari di rugbisti
a 15 sono stati valutati nel corso dell’allenamento
pre-campionato al fine di monitorare e convalidare
il programma di allenamento di condizionamento
fisico specifico alla disciplina sportiva.
La composizione corporea (analisi bioimpedenziometrica, BIA) e le misurazioni della performance fisica sono state valutate per determinare lo stato
fisico degli atleti e per pianificare e stabilire lo specifico programma di allenamento di condizionamento fisico precampionato.
La possibile associazione tra i polimorfismi dei
geni potenzialmente coinvolti nell’influenza della
performance fisica, come ACE e ACTN3, e i livelli
degli ormoni steroidei valutati nel corso del programma di allenamento di condizionamento sono
stati studiati al fine di acquisire nuovi elementi utili
per comprendere meglio in che modo tratti genetici
associati allo sport possano influenzare la risposta
degli atleti di alto livelli a specifici programmi di
allenamento.
Subjects
Soggetti
Sixteen male professional rugby union players (Rugby Club I Cavalieri, Excellence Cham-
Sedici rugbisti a 15, professionisti e di sesso maschile (squadra di rugby “I Cavalieri”, campionato
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
451
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
pionship) volunteered to participate in this
study. The mean age of athletes was 24.8±3.5
years.
The study was performed in accordance with
the required ethical standards and approved
by the president, the ethic committee and the
medical staff of the Rugby Club I Cavalieri (Prato, Italy). Written informed consent was provided by all the participants included in this
study and the study protocol was in accordance
with the Declaration of Helsinki for Human Research.
di eccellenza), si sono offerti volontari per prendere
parte al presente studio. L’età media degli atleti era
di 24,8±3,5 anni.
Lo studio è stato condotto in conformità agli
standard etici richiesti e approvati dal Presidente,
dal Comitato etico e dal personale medico della
squadra di rugby “I Cavalieri” (Prato, Italia). Tutti
i partecipanti inclusi in questo studio hanno fornito
il loro consenso informato scritto; il protocollo dello
studio era conforme alla Dichiarazione di Helsinki
per la ricerca che coinvolge soggetti umani.
Procedure
Procedures
This study was completed between July and
September 2012. Before starting the preseason
conditioning training program, anthropometric
measurements and aptitude and athletic performance tests were administered to each athlete as prognostic evaluation of their physical
fitness status and to plan the opportune training loads.
Each player underwent a 7-weeks conditioning training program divided into 3 different
training cycles (see Conditioning Training Program).
Five saliva samples were taken from each
player over the pre-season training period
and just before the beginning of the National
Championship according to key steps of the
conditioning training program. Saliva samples
were collected: after the off-season summer
period, just before the beginning of the preseason training sessions (T0); 7 days after T0,
i.e., after 5 days of training mild in volume and
intensity and followed by two days of rest (T1);
6 days after T1, i.e., after 5 days of training
heavy in volume and intensity (13 sessions)
without any following day of rest (T2); at the
end of the pre-season performance training (6
weeks) and after 1 day of rest (T3); during
the season performance training, i.e., after 5
consecutive days of training heavy in volume
and intensity and without any following day
of rest (T4). In terms of physical conditioning, tiring and physical stress each time corresponds to a different status: T0 corresponds
to a low conditioning status after a 5-6 week
off-season period, T1 to a mild reconditioning without tiring, T2 to a mild conditioning
with heavy tiring and physical stress, T3 to a
medium conditioning with low tiring, T4 to a
medium conditioning with light tiring and low
physical stress.
452
Il presente studio è stato condotto tra luglio e settembre 2012. Prima di iniziare il programma di
allenamento di condizionamento pre-campionato,
sono state effettuate le misurazioni antropometriche; inoltre, sono stati somministrati test di attitudine e performance atletica a ciascun atleta come
valutazione prognostica dello stato di forma fisica e
per pianificare gli opportuni carichi di allenamento.
Ogni rugbista è stato sottoposto a 7 settimane di
un programma di allenamento di condizionamento diviso in tre diversi cicli di allenamento (vedere
la sezione “Programma di allenamento di condizionamento”).
Cinque campioni di saliva sono stati prelevati
da ciascun giocatore durante il periodo di allenamento pre-campionato e poco prima dell’inizio del
campionato nazionale secondo le fasi chiave del
programma di allenamento di condizionamento. I campioni di saliva sono stati raccolti: dopo il
periodo di pausa estivo, appena prima dell’inizio
delle sessioni di allenamento pre-campionato (T0);
7 giorni dopo T0, cioè dopo 5 giorni di allenamento
a volume e intensità moderati seguiti da due giorni
di riposo (T1); 6 giorni dopo T1, cioè dopo 5 giorni
di allenamento a volume e intensità elevati (13 sessioni) senza alcun successivo giorno di riposo (T2);
al termine dell’allenamento della performance precampionato (6 settimane) e dopo un giorno di riposo (T3); durante l’allenamento della performance
nel campionato; cioè dopo 5 giorni consecutivi di
allenamento a volume e intensità elevati e senza alcun successivo giorno di riposo (T4). In termini di
condizionamento fisico, l’affaticamento e lo stress
fisico corrispondono ogni volta a uno stato diverso:
T0 corrisponde a un basso stato di condizionamento dopo un periodo di pausa di 5-6 settimane, T1
a un ricondizionamento lieve senza affaticamento,
T2 a un condizionamento lieve con elevato affaticamento e stress fisico, T3 a un condizionamento
medio con un basso affaticamento, T4 a un condizionamento medio con leggero affaticamento e
basso stress fisico.
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
PACINI
From the five sampling, six different periods
were considered: T0-T1, T0-T3, T0-T4, T1-T2,
T1-T3, T2-T4. These particular time intervals
were chosen for their link with specific aspects
strictly related to the conditioning training program. Values of salivary testosterone and cortisol levels were measured in all the athletes and
for each of the five samplings, then mean values of differences (Δ) between different samplings were calculated.
Dai cinque campionamenti, sono stati presi in
considerazione sei diversi periodi: T0-T1, T0-T3,
T0-T4, T1-T2, T1-T3, T2-T4. Tali specifici intervalli
di tempo sono stati scelti per il loro collegamento con
specifici aspetti strettamente legati al programma di
allenamento di condizionamento. I valori dei livelli
salivari di testosterone e cortisolo sono stati misurati
in tutti gli atleti e per ciascuno dei cinque campionamenti, quindi sono stati calcolati i valori medi
delle differenze (Δ) tra i diversi campionamenti.
Conditioning
Programma di allenamento di condizionamento
training program
During the study, July 30-September 21, 69
training sessions, 2 friendly matches and 1 regular championship match were performed. The
training has been divided into 3 cycles:
—— 1st preseason cycle ( July 30-August 12):
18 training sessions and 8 days of rest were
performed. 73% of the cycle was dedicated to
physical training to increase hypertrophy, flexibility and aerobic power while 27% was dedicated to rugby activity;
—— 2nd preseason cycle (August 13-September 2): 27 training sessions, 1 friendly match
and 13 days of rest were performed; 56% of
the cycle was dedicated to physical training to
increase maximum power, aerobic power and
lactic acid tolerance while 44% was dedicated
to rugby activity;
—— season cycle (September 3-21): 24 training sessions, 1 friendly match and 1 championship match were performed; 55% of the cycle
was dedicated to physical training to increase
the explosive strength, aerobic power and lactic acid tolerance while 45% was dedicated to
rugby activity.
Nel corso dello studio, condotto dal 30 luglio al
21 settembre, si sono svolte 69 sessioni di allenamento, 2 incontri amichevoli e 1 partita regolamentare di campionato. L’allenamento è stato suddiviso
in 3 cicli:
—  1° ciclo pre-campionato (30 luglio-12 agosto): sono state effettuate 18 sessioni di allenamento
con 8 giorni di riposo. Il 73% del ciclo è stato dedicato all’allenamento fisico per aumentare l’ipertrofia, la flessibilità e la potenza aerobica, mentre il
27% è stato dedicato all’attività del rugby;
—  2° ciclo pre-campionato (13 agosto-2 settembre): sono state condotte 27 sessioni di allenamento
e 1 incontro amichevole con 13 giorni di riposo; il
56% del ciclo è stato dedicato all’allenamento fisico per aumentare la potenza massima, la potenza
aerobica e la tolleranza all’acido lattico, mentre il
44% è stato dedicato all’attività del rugby;
—  ciclo di campionato (3-21 settembre): sono
state condotte 24 sessioni di allenamento, 1 incontro amichevole e un incontro di campionato; il 55%
del ciclo è stato dedicato all’allenamento fisico per
aumentare la forza esplosiva, la potenza aerobica e
la tolleranza all’acido lattico, mentre il 45% è stato
dedicato all’attività del rugby.
Anthropometric
evaluation and physical performance measurements
Valutazione antropometrica e misurazioni della per-
Body composition was assessed by single
frequency (50 kHz) bioelectrical impedance
analysis (BIA 101 Anniversary Akern Srl, Florence, Italy). The resistance (R) and reactance
(Xc) values were normalized by the standing
height (H) then plotted on the R-Xc graph and
evaluated with bioelectrical impedance vector
analysis. The phase angle (PA) was calculated
by using the arctangent (Xc/R).
To assess the physical status at the beginning
of the training, athletes underwent physical
performance measurements representing different aspects of physical fitness in rugby (maximal oxygen consumption, sprinting speed over
La composizione corporea è stata valutata mediante analisi bioimpedenziometrica a singola
frequenza (50 kHz) (BIA 101 Anniversary Akern
Srl, Firenze, Italia). I valori di reattanza (Xc) e resistenza (R) sono stati normalizzati per l’altezza
in posizione eretta (H), quindi tracciati nel grafico
R-Xc e valutati con l’analisi vettoriale di impedenza
bioelettrica. L’angolo di fase (PA) è stato calcolato
mediante la formula dell’arcotangente (Xc/R).
Al fine di valutare la condizione fisica all’inizio
dell’allenamento, gli atleti sono stati sottoposti a misurazioni della performance fisica che rappresentano diversi aspetti della forma fisica nei rugbisti
(consumo massimo di ossigeno, corsa veloce sui
Vol. 67 - No. 3
formance fisica
MEDICINA DELLO SPORT
453
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
10 m and 40 m, vertical jumping height and
mechanical power of the lower limb extensor
musculature).
10 e 40 metri, altezza del salto in alto e potenza
meccanica della muscolatura estensoria degli arti
inferiori).
Hormone
Dosaggi ormonali
assays
Saliva samples were taken from each subject
in the morning, before starting the training session. Subjects were asked to chew for at least
2 minutes the Salivette device (Sarsted, Verona,
Italy). Concentrations of testosterone and cortisol were determined using a competitive immune-enzymatic colorimetric method for quantitative determination (Grifols Italia, Pisa, Italy).
Genotyping
Genomic DNA was extracted from saliva
samples. Total DNA purification was performed
by using a QIAamp® DNA Blood Mini Kit (QIAGEN Srl, Milan, Italy). Genotyping of the ACE
I/D and ACTN3 R577X polymorphisms were
performed by polymerase chain reaction (PCR)
amplification and restriction fragment length
polymorphism (RFLP) analysis, when necessary.
Statistical analyses
Student’s t test was performed to study salivary hormone level variations over the time
periods examined and variations of BIA parameters.
c2 test was performed to compare genotype
frequencies in relationship with the specific
player positions (forwards and backs). All values are expressed as mean. P value ≤0.05 was
considered statistically significant.
I campioni di saliva sono stati prelevati da ciascun soggetto al mattino, prima di iniziare la sessione di allenamento. Ai soggetti è stato chiesto di
masticare per almeno 2 minuti il dispositivo Salivette (Sarsted, Verona, Italia). Le concentrazioni di
testosterone e cortisolo sono state determinate utilizzando un metodo competitivo immunoenzimatico
colorimetrico per la determinazione quantitativa
(Grifols Italia, Pisa, Italia).
Genotipizzazione
Il DNA genomico è stato estratto da campioni di
saliva. La purificazione del DNA totale è stata effettuata utilizzando un QIAamp® DNA Blood Mini Kit
(QIAGEN Srl, Milano, Italia). La genotipizzazione
dei polimorfismi ACE I/D e ACTN3 R577X è stata
effettuata con l’amplificazione mediante reazione
a catena della polimerasi (PCR) e l’analisi del polimorfismo da lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP), laddove necessario.
Analisi statistiche
Il test t di Student è stato utilizzato per studiare le
variazioni dei livelli ormonali salivari nei periodi di
tempo esaminati e le variazioni dei parametri BIA.
Il test c2 è stato effettuato per confrontare le frequenze del genotipo in relazione allo specifico ruolo
tattico dei giocatori (attaccanti e difensori). Tutti i
valori sono espressi come medie. Un valore P≤0,05 è
stato considerato statisticamente significativo.
Results
Risultati
BIA values before and after the training program
Valori BIA prima e dopo il programma di allenamento
BIA results showed, as expected, a significant
increase of the mean values of PA and of BCM
between T0 and T4, i.e., before and after the
conditioning training program (Figure 1A, B).
I risultati BIA hanno mostrato, come previsto, un
significativo aumento dei valori medi di PA e massa
cellulare corporea (BCM) tra T0 e T4, cioè prima e
dopo il programma di allenamento di condizionamento (Figura 1A, B).
Evaluation of hormone levels during the training program
Valutazione dei livelli ormonali durante il programma di allenamento
Testosterone
Testosterone
The mean salivary testosterone concentration significantly increased in the T0-T4 period
with a ΔT4-T0 of 24.28 pg/mL (Figure 2).
La concentrazione media di testosterone salivare
è aumentata in maniera significativa nel periodo
T0-T4 con una ΔT4-T0 di 24,28 pg/ml (Figura 2).
454
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
PACINI
Figure 1.—BIA values before and after the training program. A) Mean values of phase angle (PA) are significantly
increased at the end of the training program (T4) in comparison to the mean values measured before starting the training program (T0). Mean±SD: 0.82±1.27; P=0.02; B) mean values of Body Cell Mass (BCM) are significantly increased at
the end of the training program (T4) in comparison to the mean values measured before starting the training program
(T0). Mean±SD: 3.39±6.44; P=0.05.
Figura 1. — Valori BIA prima e dopo il programma di allenamento. A) i valori medi dell’angolo di fase (PA) sono aumentati in maniera significativa al termine del programma di allenamento (T4) rispetto ai valori medi misurati prima
di iniziare il programma di allenamento (T0). Media±DS: 0,82±1,27; P=0,02; B) i valori medi della massa cellulare
corporea (BCM) sono aumentati in maniera significativa al termine del programma di allenamento (T4) rispetto ai
valori medi misurati prima di iniziare il programma di allenamento (T0). Media±DS: 3,39±6,44; P=0,05.
Figure 2.—Testosterone levels during the training program. Differences in testosterone levels (ΔT4-T0) for each athlete
are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean testosterone concentration, expressed
in pg/ml, is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 24.28±44.39; P=0.045.
Figura 2. — Livelli di testosterone durante il programma di allenamento. Le differenze nei livelli di testosterone
(ΔT4-T0) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso. La concentrazione
media di testosterone, espressa in pg/ml, è indicata dalla linea orizzontale. Media±DS: 24,28±44,39; P=0,045.
Also in all the other examined time periods
the mean salivary testosterone levels increased.
None of these differences were statistically significant; however the trend of the salivary testosterone concentrations of the entire population
was constantly increasing from the beginning
toward the end of the training program (Figure
3A).
Vol. 67 - No. 3
I livelli medi di testosterone salivare sono aumentati anche in tutti gli altri intervalli di tempo
esaminati. Nessuna di queste differenze era statisticamente significativa; tuttavia, l’andamento delle
concentrazioni di testosterone salivare di tutta la
popolazione era in costante aumento dall’inizio
al termine del programma di allenamento (Figura
3A).
MEDICINA DELLO SPORT
455
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
Figure 3.—Box plot representation of the distribution of salivary testosterone (panel A), cortisol (panel B) and testosterone to cortisol ratio (panel C) levels for each time of sampling.° Outliers.
Figura 3. — Rappresentazione mediante box plot della distribuzione di testosterone salivare (riquadro A), cortisolo
(riquadro B) e rapporto testosterone-cortisolo (riquadro C) per ciascun tempo di campionamento. ° Valori erratici.
Cortisol
Cortisolo
The mean salivary cortisol level significantly
decreased in the T0-T1 period with a ΔT1-T0
of -2.9 ng/mL (Figure 4A), in the T0-T3 period
with a ΔT3-T0 of -3.55 ng/mL (Figure 4B), and
in the T0-T4 period with a ΔT4-T0 of -2.61 ng/
mL (Figure 4C). Also in the T1-T3 and T2-T4
periods the mean cortisol levels slightly decreased even though without reaching any statistical relevance.
The only period where a small (not statistically significant) increase of the mean salivary
cortisol concentration was observed was the
T1-T2 period, the most physically stressful period over the conditioning training. Figure 3B
shows that cortisol levels, measured in the entire population, were decreased in all the sampling after T0; the most relevant decrease was
observed for the interval T0-T1.
Il livello medio di cortisolo salivare è diminuito
in maniera significativa nel periodo T0-T1 con
una ΔT1-T0 di -2,9 ng/ml (Figura 4A), nel periodo T0-T3 con una ΔT3-T0 di -3,55 ng/ml (Figura 4B) e nel periodo T0-T4 con una ΔT4-T0 di
-2,61 ng/ml (Figura 4). Anche nei periodi T3-T1
e T2-T4 i livelli medi di cortisolo sono diminuiti
lievemente, pur senza raggiungere una rilevanza
statistica.
L’unico periodo nel quale è stato osservato un
lieve aumento (non statisticamente significativo)
della concentrazione media di cortisolo salivare è stato il periodo T1-T2, il periodo più fisicamente stressante durante l’allenamento di condizionamento. La figura 3B mostra che i livelli di
cortisolo, misurati in tutta la popolazione, sono
diminuiti in tutti i campionamenti dopo T0; la
diminuzione più rilevante è stata osservata per
l’intervallo T0-T1.
Testosterone
to cortisol ratio
The mean values of the salivary testosterone
to cortisol ratio significantly increased considering the T0-T1 period with a ΔT1-T0 of 4.96
(Figure 5A). Also in the T1-T3 period a significant increase was observed with a ΔT3-T1 of
5.85 (Figure 5B) as well as in the T2-T4 period
with a ΔT4-T2 of 4.21 (Figure 5C), in the T0T3 period with a ΔT3-T0 of 10.81 (Figure 5D)
and in the T0-T4 period with a ΔT4-T0 of 7.33
(Figure 5E).
The only one period where a small decrease
(not statistically significant) of the mean value of
the testosterone to cortisol ratio was observed
was the T1-T2. Except that for the T2 sampling,
the trend of the salivary testosterone to cortisol
ratio of the entire population was constantly
increasing from the beginning toward the end
of the training program (Figure 3C).
456
Rapporto testosterone-cortisolo
I valori medi del rapporto testosterone-cortisolo
salivare sono aumentati in maniera significativa,
considerando il periodo T0-T1 con una ΔT1-T0 di
4,96 (Figura 5A). Anche nel periodo T1-T3 è stato
osservato un aumento significativo con una ΔT3-T1
di 5,85 (Figura 5B), così come nel periodo T2-T4
con una ΔT4-T2 di 4,21 (Figura 5C), nel periodo
T0-T3 con una ΔT3-T0 di 10,81 (Figura 5D) e nel
periodo T0-T4 con una ΔT4-T0 di 7,33 (Figura 5E).
L’unico periodo in cui è stata osservata una lieve riduzione (non statisticamente significativa) del
valore medio del rapporto testosterone-cortisolo è
stato il periodo T1-T2. Fatta eccezione per il campionamento T2, la tendenza del rapporto testosterone-cortisolo salivare di tutta la popolazione era
in costante aumento dall’inizio al termine del programma di allenamento (Figura 3C).
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
PACINI
Figure 4.—Cortisol levels during the training program. A) Differences in cortisol levels (ΔT1-T0) for each athlete are
reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean cortisol concentration, expressed in ng/
mL, is indicated by the horizontal line. Mean±SD: -2.93±2.44; P=0.0002; B) differences in cortisol levels (ΔT3-T0) for
each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean cortisol concentration,
expressed in ng/mL, is indicated by the horizontal line. Mean±SD: -3.55±2.94; P=0.0002; C) differences in cortisol
levels (ΔT4-T0) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean cortisol
concentration, expressed in ng/mL, is indicated by the horizontal line. Mean±SD: -2.61±3.14; P=0.0046.
Figura 4. — Livelli di cortisolo durante il programma di allenamento. A) Le differenze nei livelli di cortisolo (ΔT1-T0)
per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso. La concentrazione media di
cortisolo, espressa in ng/ml, è indicata dalla linea orizzontale. Media±DS: -2.93±2,44; P=0,0002; B) le differenze nei
livelli di cortisolo (ΔT3-T0) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso.
La concentrazione media di cortisolo, espressa in ng/ml, è indicata dalla linea orizzontale. Media±DS: -3.55±2,94;
P=0,0002; C) le differenze nei livelli di cortisolo (ΔT4-T0) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero
indica un soggetto diverso. La concentrazione media di cortisolo, espressa in ng/ml, è indicata dalla linea orizzontale.
Media±DS: -2,61±3,14; P=0,0046.
Correlation between ACTN3 ACE
polymorphisms with hormone levels,
BIA and different rugby position
Correlazione tra i polimorfismi ACTN3
e ACE con i livelli ormonali, i valori BIA
e il diverso ruolo tattico dei rugbisti
ACTN3 and ACE genotypes are reported in
Table I.
Among the 16 athletes examined in this
study, 9 were RR, 1 XR and 6 RR for ACTN3
I genotipi ACTN3 e ACE sono riportati nella Tabella I.
Tra i 16 atleti esaminati nel presente studio,
9 erano RR, 1 era XR e 6 RR per il polimorfismo
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
457
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
Figure 5.—Testosterone to cortisol ratio during the training program. A) Differences in testosterone to cortisol ratio
(ΔT1-T0) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean testosterone to
cortisol ratio is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 4.96±3; P<0.0001; B) differences in testosterone to cortisol
ratio (ΔT3-T1) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The mean testosterone to cortisol ratio is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 5.85±9.24; P<0.023; C) differences in testosterone
to cortisol ratio (ΔT4-T2) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different subject. The
mean testosterone to cortisol ratio is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 4.21±6.19; P=0.016; D) differences
in testosterone to cortisol ratio (ΔT3-T0) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates a different
subject. The mean testosterone to cortisol ratio is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 10.81±9.50; P=0.0004; E)
differences in testosterone to cortisol ratio (ΔT4-T0) for each athlete are reported on the x axis. Each number indicates
a different subject. The mean testosterone to cortisol ratio is indicated by the horizontal line. Mean±SD: 7.33±8.26;
P=0.029.
Figura 5. — Rapporto testosterone-cortisolo durante il programma di allenamento. A) le differenze nel rapporto testosterone-cortisolo (ΔT1-T0) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso. Il
rapporto testosterone-cortisolo medio è indicato dalla linea orizzontale. Media±DS: 4,96±3; P<0.0001; B) le differenze
nel rapporto testosterone-cortisolo (ΔT3-T1) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un
soggetto diverso. Il rapporto testosterone-cortisolo medio è indicato dalla linea orizzontale. Media±DS: 5,85±9,24;
P<0,023; C) le differenze nel rapporto testosterone-cortisolo (ΔT4-T2) per ciascun atleta sono riportate sull’asse x.
Ciascun numero indica un soggetto diverso. Il rapporto testosterone-cortisolo medio è indicato dalla linea orizzontale.
Media±DS: 4,21±6,19; P = 0,016; D) le differenze nel rapporto testosterone-cortisolo (ΔT3-T0) per ciascun atleta sono
riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso. Il rapporto testosterone-cortisolo medio è indicato
dalla linea orizzontale. Media±DS: 10,81±9,50; P=0,0004; E) le differenze nel rapporto testosterone-cortisolo (ΔT4-T0)
per ciascun atleta sono riportate sull’asse x. Ciascun numero indica un soggetto diverso. Il rapporto testosteronecortisolo medio è indicato dalla linea orizzontale. Media±DS: 7,33±8,26; P=0,029.
Table I.—ACTN3 and ACE genotype distribution.
Tabella I. — Distribuzione dei genotipi ACTN3 e ACE.
Genotype
Number of subjects
ACTN3
ACE
RR
XX
RX
II
ID
DD
9
1
6
2
6
8
Table II.—ACE genotype distribution in rugby players on the basis of the position.
Tabella II. — Distribuzione del genotipo per i polimorfismi ACE I/D tra i giocatori di rugby in diversi ruoli
tattici.
ACE genotype
Position
Forward
Back
Total (Forward + Back)
458
Frequence
Percentage (%)
Frequence
Percentage (%)
Frequence
Percentage (%)
DD
ID
II
7
43.75
1
6.25
8
50
2
12.5
4
25
6
37.5
0
0
2
12.5
2
12.5
MEDICINA DELLO SPORT
Total
9
56.25
7
43.75
16
100
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
polymorphism. For ACE polymorphism, 2 were
II, 6 were ID and 8 were DD.
No statistical correlations were found between gene polymorphisms (ACTN3 and ACE)
and hormone levels or BIA values. However
statistical differences (P=0.0298) in the genotype distribution were observed for ACE I/D
polymorphisms among athletes playing in different positions (Table II). Seven out of 8 players carrying the DD genotype play as a forward
while the only players carrying the II genotype
play back.
PACINI
ACTN3. Per il polimorfismo ACE, 2 erano II, 6 erano
ID e 8 erano DD.
Non abbiamo osservato nessuna correlazione
statistica tra i polimorfismi genetici (ACTN3 e ACE)
con i livelli ormonali o i valori BIA. Tuttavia, abbiamo osservato differenze statistiche (P=0,0298) nella
distribuzione del genotipo per i polimorfismi ACE
I/D tra gli atleti in diversi ruoli tattici (Tabella II).
Sette giocatori su 8, portatori del genotipo DD, erano attaccanti, mentre gli unici giocatori portatori
del genotipo II erano difensori.
Discussione
Discussion
The goal of this study was to assess, in a
selected group of rugby players, whether salivary levels of testosterone and cortisol could
be provide precise and reliable measure of the
physiological adaptation during a specific training program in order to avoid overtraining. For
this purpose we used a simple, non-invasive
and fast salivary hormone test. Hormone levels
were measured at the beginning of the training
program (T0) and in other four moments considered crucial for their relevance in the training
program (T1, T2, T3, T4). Mean differences (Δ)
in hormone levels were calculated for six different periods, critical for their link with specific
aspects strictly related to the training program:
T0-T1, T0-T2, T0-T3, T0-T4, T1-T3, T2-T4.
This study show that in the first period of
preseason (T0-T1) no significant changes were
observed in the mean salivary levels of testosterone while levels of cortisol significantly
decreased thus leading to a testosterone to
cortisol ratio significantly increased. This first
period corresponds to the first week of preseason training which has the aim of inducing
a general conditioning after the summer rest.
Training in the first weeks prior to the start of
a sport season is critical to an athlete’s success. Besides the physical advantages an athlete will gain, a successful pre-season strength
and conditioning program prevents short and
long-term injury (htpp://www.stopsportsinjuries.org/). According to the fact that levels of
cortisol are strictly related to physical stress,14
from these results we argue that a significant
decrease of cortisol in the first pre-season training program week could suggest a sort of antistress effect. This leads us to guess that a first
week of mild intensity training, after a long rest,
together with an appropriate life style (always
Vol. 67 - No. 3
Obiettivo del presente studio è stato quello di
valutare, in un gruppo selezionato di rugbisti, se
i livelli di testosterone e cortisolo salivari possano fornire una misurazione precisa e affidabile
dell’adattamento fisiologico durante un programma di allenamento specifico, al fine di evitare il sovrallenamento. A tale scopo, abbiamo utilizzato un
semplice test, rapido e non invasivo, dei livelli ormonali salivari. I livelli ormonali sono stati misurati
all’inizio del programma di allenamento (T0) e in
altri quattro momenti considerati essenziali per la
loro rilevanza all’interno del programma di allenamento (T1, T2, T3, T4). Le differenze medie (Δ) nei
livelli ormonali sono state calcolate per sei diversi
periodi, critici per il loro legame con aspetti specifici
strettamente correlati al programma di allenamento: T0-T1, T0-T2, T0-T3, T0-T4, T1-T3, T2-T4.
Il presente studio ha mostrato che nel periodo
iniziale di pre-campionato (T0-T1) non sono state osservate variazioni significative nei livelli medi
di testosterone salivare, mentre i livelli di cortisolo
sono diminuiti in maniera significativa, inducendo in tal modo un significativo aumento del rapporto testosterone-cortisolo. Questo periodo iniziale
corrisponde alla prima settimana di allenamento
pre-campionato, che ha lo scopo di indurre un condizionamento generale dopo il riposo estivo. L’allenamento nelle settimane che precedono l’inizio del
campionato è fondamentale per il successo di un
atleta. Oltre ai vantaggi fisici per l’atleta, un efficace programma pre-campionato per il condizionamento e la forza previene gli infortuni a breve e
lungo termine (htpp://www.stopsportsinjuries.org/).
Poiché i livelli di cortisolo sono strettamente associati allo stress fisico 14, in base a tali risultati sosteniamo che una significativa riduzione del cortisolo nel
primo programma di allenamento pre-campionato
potrebbe suggerire una specie di effetto anti-stress.
Questo ci porta a immaginare che una prima settimana di allenamento di moderata intensità, dopo
un lungo periodo di riposo, unitamente a un ade-
MEDICINA DELLO SPORT
459
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
required for high level athletes) might represent
an appropriate starting point to positively affect
athletes in sustaining the following weeks of
heavy training load.
In the second period (T1-T2) no significant
changes were observed in the mean salivary
levels of testosterone and cortisol. However
cortisol level was slightly increased in comparison to the level observed in the previous
period T0-T1 thus leading to a decrease of testosterone to cortisol ratio. These data are in
agreement with the fact that after a mild week
of training (T0-T1), players, at the end of the
T1-T2 period, have been exposed to an heavy
load training with a consistent increase of psychophysical stress (as shown by the slight increase of cortisol level).
In the third period (T1-T3), even though
the increase of testosterone level and the decrease of cortisol level were not statistically
significant, the testosterone to cortisol ratio
significantly increased. In this period we compare the status of rugby players after the first
week of medium-low training with their status
after 5 weeks of conditioning when players
have reached a good adaptation to the training loads. According to these data we might
interpret the increase of testosterone level as
an appropriate answer of body to adaptation
after repeated training stimuli aimed to the
strength conditioning; on the other hand, the
decrease of cortisol level could be considered
as an expression of adaptation allowing players to develop low level of tiring and psychophysical stress and a better answer to training
stimuli. The increase of testosterone to cortisol
ratio might be interpreted as a good indicator
of the ability of players to assimilate the training load.
In the following period (T2-T4) the hormone
trends (i.e. the increase of testosterone, the decrease of cortisol and the increase of the testosterone to cortisol ratio) observed in the previous two periods were confirmed.
The increased testosterone to cortisol ratio is
meanly due to the strong increase of testosterone rather than to the slight decrease of cortisol thus confirming a good physical adaptation
leading to an increase in strength.
In the period (T0-T3) testosterone level was
increased while cortisol level was significantly
decreased so that the testosterone to cortisol
ratio was significantly decreased. This period
is the one where level of cortisol is the lowest suggesting a good physical condition with
460
guato stile di vita (sempre necessario per gli atleti
di alto livello) potrebbe rappresentare un punto di
partenza appropriato per influenzare positivamente gli atleti nel sostenere le successive settimane di
allenamento ad alta intensità.
Nel secondo periodo (T1-T2) non abbiamo osservato alcuna variazione nei livelli medi di testosterone e cortisolo salivari. Tuttavia, il livello di cortisolo
è aumentato lievemente rispetto al livello osservato
nel precedente periodo T0-T1, conducendo in tal
modo a una riduzione del rapporto testosteronecortisolo. Tali dati sono in linea col fatto che, dopo
una settimana di allenamento moderato (T0-T1),
al termine del periodo T1-T2, i giocatori sono stati
esposti a un allenamento di elevata intensità con
un notevole aumento dello stress psicofisico (come
mostrato dal lieve aumento del livello di cortisolo).
Nel terzo periodo (T1-T3), anche se l’aumento
del livello di testosterone e la diminuzione del livello di cortisolo non erano statisticamente significativi, il rapporto testosterone-cortisolo è aumentato
in maniera significativa. In tale periodo abbiamo
confrontato lo stato dei rugbisti dopo la prima settimana di allenamento a intensità medio-bassa con
il loro stato dopo 5 settimane di condizionamento, quando i giocatori hanno raggiunto un buon
adattamento ai carichi di lavoro. Secondo tali dati,
potremmo interpretare l’aumento del livello di testosterone come una risposta adeguata del corpo
all’adattamento dopo ripetuti stimoli di allenamento mirati al condizionamento della forza; d’altro
canto, la diminuzione del livello di cortisolo potrebbe essere considerata un’espressione dell’adattamento che permette ai giocatori di sviluppare un
basso livello di affaticamento, un basso stress psicofisico e una migliore risposta agli stimoli dell’allenamento. L’aumento del rapporto testosteronecortisolo potrebbe essere interpretato come un buon
indicatore dell’abilità dei giocatori di assimilare il
carico di allenamento.
Nel successivo periodo (T2-T4) le tendenze ormonali (cioè l’aumento di testosterone, la diminuzione
di cortisolo e l’aumento del rapporto testosteronecortisolo) osservate nei due periodi precedenti sono
state confermate.
L’aumento del rapporto testosterone-cortisolo è
principalmente dovuto al significativo aumento del
testosterone piuttosto che alla leggera diminuzione
del cortisolo, confermando così un buon adattamento fisico che conduce a un aumento nella forza.
In tale periodo (T0-T3), il livello di testosterone è
aumentato, mentre il livello di cortisolo è diminuito
in maniera significativa, cosicché il rapporto testosterone-cortisolo è diminuito in maniera significativa. Tale periodo è quello in cui il livello di cortisolo è più basso, suggerendo una buona condizione
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
a concomitant low tiring and psychophysical
stress.
The last period (T0-T4) was characterized
by a significant increase in testosterone level
as well as a significant decrease in cortisol level with a consequent testosterone to cortisol
ratio significantly increased. The high level of
testosterone confirms the fact that an important physical adaptation occurred allowing the
player to support high training load without a
concomitant psychophysical stress (low cortisol
level).
At the first glance dividing the training period in six mini cycles could be at least curious; however the availability of biochemical
parameters frequently and in real time could
represents an important tool for trainers. In
fact, saliva testosterone and cortisol levels provide coaches, in a very short time, a scientific
support to the fact that the training program
thought for each athlete is providing the expected results without any risk that overreaching and overtraining are arising.
Monitoring the internal training load through
immune-endocrine response by the salivary
measurements of cortisol and testosterone appeared an effective tool to validate the specific
training program administered to the rugby
players enrolled in this study.
These measurements were effective, practical, noninvasive and stress-free and proved to
be easy to apply during the pre-season and
season training periods of a professional rugby
team.
BIA values, measured before and after the
conditioning training program, showed that PA
as well as BCM were increased at the end of the
training program thus reinforcing the accuracy
of saliva hormone measures.
Rugby players are characterized by a strong
muscular power, speed, agility and aerobic
power.5 Several athletic performances are differently expressed according to the different team
position; backs usually perform a metabolic activity in comparison to forwards which are able
to mostly perform high peaks of strength.15
Considering these differences between backs
and forwards, we evaluated the relationship
among the team position and the hormone levels as well as BIA values but no significant correlation were found. Concerning the different
team position, our results provided a significant
correlation between the different team position
and genotype. In this study we considered the
genetic polymorphisms of ACE and ACTN3
Vol. 67 - No. 3
PACINI
fisica con un concomitante basso affaticamento e
stress psicofisico.
L’ultimo periodo (T0-T4) era caratterizzato da
un significativo aumento del livello di testosterone,
oltre che da una significativa riduzione del livello
di cortisolo, con un conseguente significativo aumento del rapporto testosterone-cortisolo. L’elevato
livello di testosterone conferma il fatto che si è verificato un importante adattamento fisico, consentendo ai giocatori di sostenere un elevato carico di allenamento senza un concomitante stress psicofisico
(basso livello di cortisolo).
A un primo sguardo, la suddivisione del periodo
di allenamento in sei mini-cicli potrebbe sembrare alquanto inconsueta; tuttavia, la disponibilità
di parametri biochimici in maniera frequente e in
tempo reale potrebbe rappresentare un importante
strumento per gli allenatori. Infatti, i livelli di testosterone e cortisolo salivari forniscono agli allenatori, in un lasso di tempo molto breve, un supporto
scientifico al fatto che il programma di allenamento
concepito per ciascun atleta sta fornendo i risultati attesi senza alcun rischio di sovraffaticamento e
sovrallenamento.
Il monitoraggio del carico di allenamento interno attraverso la risposta immunoendocrina, con le
misurazioni salivari di cortisolo e testosterone, si è
dimostrato uno strumento efficace per convalidare
il programma di allenamento specifico somministrato ai rugbisti reclutati nel presente studio.
Tali misurazioni sono efficaci, pratiche, non
invasive, non comportano alcuno stress e si sono
dimostrate facili da applicare durante i periodi di
allenamento di pre-campionato e campionato in
una squadra di rugby professionista.
I valori BIA, misurati prima e dopo il programma di allenamento di condizionamento, hanno
mostrato che PA e BCM sono aumentati al termine
del programma di allenamento, rafforzando così la
precisione delle misurazioni ormonali salivari.
I rugbisti sono caratterizzati da una forte potenza muscolare, oltre che da velocità, agilità e potenza aerobica 5. Numerose performance atletiche
sono espresse in maniera diversa in base al diverso
ruolo tattico sul terreno di gioco; i difensori generalmente svolgono un’attività metabolica rispetto agli
attaccanti, che sono in grado di raggiungere soprattutto elevati picchi di forza 15.
Tenendo in considerazione tali differenze tra difensori e attaccanti, abbiamo valutato la relazione
tra il ruolo tattico e i livelli ormonali, oltre che i valori BIA, ma non abbiamo osservato correlazioni
significative. Per quanto concerne il diverso ruolo
tattico, i nostri risultati hanno mostrato una correlazione significativa tra il diverso ruolo tattico e
il genotipo. Nel presente studio abbiamo valutato i
MEDICINA DELLO SPORT
461
PACINI
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
gene. ACE gene, besides regulating blood pressure, is expressed in skeletal muscle where
it influences its function and biomechanical
properties. The ACE D allele would favor performance in power or strength-oriented versus
more endurance exercise tasks. Indeed, the D
allele has been associated with “sprint” athletic
performance.16 According to the literature, almost all of the forwards examined in this study
are DD. This leads us to argue that having a DD
genotype, most of the forwards are prone to
strength performances. On the other hand, the
II genotype mostly represented in the backs,
correlates to resistance according to the fact
that backs are characterized by high metabolic
activity performances. Another strong candidate
to influence muscle phenotype is the ACTN3
gene which encodes a α-actinin-3 in skeletal
muscle fibers, a protein necessary to produce
fast and powerful contractions. However, from
our data, no significant correlations were found
between ACTN3 polymorphisms and hormone
levels, BIA values or team position.
polimorfismi genetici dei geni ACE e ACTN3. Il gene
ACE, oltre a regolare la pressione arteriosa, è espresso nel muscolo scheletrico, del quale influenza la
funzionalità e le proprietà biomeccaniche. L’allele
D del gene ACE favorirebbe la performance negli
esercizi fisici orientati alla potenza o alla forza rispetto a quelli orientati maggiormente alla resistenza. In effetti, l’allele D è stato associato con le performance atletiche della “corsa veloce” 16. Secondo
la letteratura, quasi tutti gli attaccanti esaminati in
questo studio sono DD. Questo ci conduce a sostenere che, avendo un genotipo DD, la maggior parte
degli attaccanti è predisposta a performance di forza. D’altro canto, il genotipo II è rappresentato soprattutto nei difensori ed è correlato alla resistenza,
in base al fatto che i difensori sono caratterizzati da
elevate performance di attività metabolica. Un altro
forte candidato per influenzare il fenotipo muscolare è il gene ACTN3 che codifica una α-actinina-3
nelle fibre muscolari scheletriche, una proteina necessaria a produrre contrazioni rapide e potenti.
Tuttavia, dai nostri dati, non sono state osservate
correlazioni significative tra i polimorfismi ACTN3
e i livelli ormonali, i valori BIA o il ruolo tattico.
Conclusions
From our study it emerged that the specific
periodised preseason training program was effective in preparing the athletes for the beginning of the National Championship as showed
by improvements in recovery-stress state and
physical performance monitored by the variations of the salivary cortisol and testosterone
levels and BIA values.
This study creates a solid basis for the use
of saliva testosterone and cortisol levels to better monitor and customize season training program.
These measures represent a useful, effective,
fast, noninvasive and stress-free tool to monitor, validate and set sport-specific conditioning
training programs.
Our findings are supported by other previous studies confirming the relation between
the adrenocortical response and intense physical exercise,9-12 and suggest that such measures
may be useful biological markers of training
responses.
When used as part of a multi-factorial monitoring program (e.g., athletic performance tests,
questionnaires, immune-endocrine responses,
BIA values, genetic association studies, experienced observation of the trainers, etc.), monitoring the salivary testosterone and cortisol levels
over the pre-season and the season training pe-
462
Conclusioni
Dal nostro studio è emerso che uno specifico programma periodizzato di allenamento pre-campionato è efficace nel preparare gli atleti per l’inizio del
campionato nazionale, come mostrato dai miglioramenti nello stato di recupero-stress e dalla performance fisica monitorata dalle variazioni dei livelli
di testosterone e cortisolo salivari e dai valori BIA.
Il presente studio crea solide fondamenta per
l’utilizzo dei livelli di testosterone e cortisolo salivari al fine di monitorare e personalizzare meglio il
programma di allenamento durante il campionato.
Tali misurazioni rappresentano uno strumento
utile, efficace, rapido, non invasivo e privo di stress
per monitorare, convalidare e configurare programmi di allenamento di condizionamento specifici per una disciplina sportiva.
I nostri risultati sono supportati da altri precedenti studi, a conferma della relazione tra la risposta corticosurrenale e l’esercizio fisico di elevata
intensità 9, 12 e suggeriscono che tali misurazioni
potrebbero essere utili marcatori biologici delle risposte all’allenamento.
Quando utilizzato come parte di un programma
di monitoraggio multifattoriale (ad es. test di performance atletica, questionari, risposte immunoendocrine, valori BIA, studi di associazione genetica,
osservazione competente da parte degli allenatori,
ecc.), il monitoraggio dei livelli di testosterone e cortisolo salivari nel corso dei periodi di allenamento
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Salivary testosterone and cortisol levels to assess conditioning training program
riods could represent an effective tool useful to
assist coaches making decisions regarding how a
group or individual is responding to the training.
Customized and well monitored training increases athletic performance, structural stability,
strength expression and power projection, optimize the fitness components required for the
competition season and, at the same time, reduces the risk of overtraining syndrome and injuries.
Even though the sample size was small and
the multi-factorial components affecting the
athletic performance and the hormonal response limit the possibilities to draw definite
conclusions, this study suggest useful information and potential tool to improve the group
and individual training and monitoring programs, and to prepare the athletes to high level
competitions.
Additional cross-link studies on the appropriate management of external and internal
training loads and multi-factorial monitoring
programs during successive competitions and
at different periods of the pre-season and playing season such as upcoming genetic association studies are other essential areas for future
research.
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PACINI
prima e durante il campionato potrebbe rappresentare uno strumento efficace per assistere gli allenatori nel prendere decisioni concernenti il modo
in cui un gruppo o un individuo sta rispondendo
all’allenamento.
Un allenamento personalizzato e ben monitorato
aumenta la performance atletica, la stabilità strutturale, l’espressione della forza e la proiezione di potenza, ottimizza i componenti di fitness necessari durante il campionato e, allo stesso tempo, riduce il rischio
della sindrome da sovrallenamento e gli infortuni.
Anche se la dimensione del campione era ridotta e
i componenti multi-fattoriali che influenzano la performance atletica e la risposta ormonale limitano la
possibilità di trarre conclusioni definitive, il presente
studio suggerisce informazioni utili e strumenti potenziali per migliorare i programmi di monitoraggio
e di allenamento individuali e di gruppo, e per preparare gli atleti alle competizioni di alto livello.
Ulteriori studi incrociati sull’appropriata gestione dei carichi di allenamento interno ed esterno e
sui programmi di monitoraggio multi-fattoriali durante le competizioni successive, a diversi periodi di
pre-campionato e campionato, come gli imminenti
studi di associazione genetica, rappresentano altre
aree essenziali per le ricerche future.
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Funding.—This research was supported by the University of Florence, Italy.
Acknowledgments.—The authors would like to thank the Rugby Club I Cavalieri (Prato, Italy) for the facilitation and support provided.
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 April 2, 2014. - Accepted for publication on July 23, 2014.
Corresponding author: G. Morucci, Anatomy and Histology Section, Department of Experimental and Clinical Medicine,
University of Florence, largo Brambilla 3, 50134 Florence, Italy. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
463
MED SPORT 2014;67:465-72
Determination of maximal fat oxidation
for prescribing exercise in sedentary
non-obese type 2 diabetes subjects
Determinazione della massima ossidazione lipidica
per la prescrizione dell’esercizio fisico in soggetti
sedentari e non obesi affetti da diabete di tipo 2
M. TRAINA 1, A. GIGLIO 2, R. LO PRESTI 1, D. CERASOLA 1
V. GIGLIO 2, D. ZANGLA 1, G. RUSSO 1, A. CATALDO 1
1Sport
and Exercise Sciences DISMOT Research Unit, University of Palermo, Palermo, Italy
2Center of Sport Medicine FMSI, Palermo, Italy
SUMMARY
Aim. Aim of the present study was to determine the exercise intensity that elicits the highest fat oxidation rate in sedentary non-obese subjects with type 2 diabetes.
Methods. Eleven sedentary subjects with type 2 diabetes (T2DS) and eleven healthy sedentary subjects (HS), aged 45
to 65 and non-obese, were evaluated to a graded exercise test. Oxygen uptake (VO2) and fat oxidation rate (FAT) were
detected. FAT was then plotted as a function of exercise intensity, expressed as percentage of VO2max. We determined
the exercise intensity (%VO2max) at which fat oxidation was maximal (FATmax).
Results. Absolute FATmax was not significantly different between T2DS and HS (0.51±0.13 vs. 0.56±0.29 g∙min-1).
FATmax occurred at 69% of VO2max in T2DS, and at 60% of VO2max in HS. A positive linear correlation between
FATmax and VO2max in both groups (r=0.85; P=0.0009 in T2DS, and r=0.77; P=0.006 in HS) has been found.
Conclusion. In sedentary non-obese T2DS, FATmax occurs at higher exercise intensity than in HS. This result should be
taken into account for the accurate exercise prescription. Moreover, the positive linear correlation between FATmax and
VO2max suggests that even in T2D subjects the muscle oxidative capacity might increase in response to training aimed
to improve VO2max.
Key words: Metabolism - Motor activity - Glycemic Index.
RIASSUNTO
Obiettivo. Obiettivo del presente studio è stato quello di determinare l’intensità di esercizio fisico che causa la più
elevata velocità di ossidazione lipidica in soggetti sedentari e non obesi affetti da diabete di tipo 2.
Metodi. Undici soggetti sedentari affetti da diabete di tipo 2 (SDT2) e undici soggetti sedentari sani (SS), di età
compresa tra 45 e 65 anni, non obesi, sono stati valutati con una prova da sforzo incrementale. Sono stati rilevati il
consumo di ossigeno (VO2) e la velocità di ossidazione lipidica (fat oxidation rate, FAT). Il FAT è stato quindi espresso
in funzione dell’intensità di esercizio, indicata come percentuale di VO2max. Abbiamo determinato l’intensità dell’esercizio fisico (%VO2max) alla quale l’ossidazione era massima (FATmax).
Risultati. Il FATmax assoluto non era statisticamente diverso tra i SDT2 e i SS (0,51±0,13 vs. 0,56±0,29 g∙min-1). Il FATmax si è verificato al 69% del VO2max nei SDT2 e al 60% del VO2max nei SS. È stata osservata una correlazione lineare
positiva tra FATmax e VO2max in entrambi i gruppi (r=0,85; P=0,0009 nei SDT2 e r=0,77; P=0,006 nei SS).
Conclusioni. Nei SDT2 sedentari e non obesi il FATmax si è verificato a una più elevata intensità di esercizio fisico rispetto ai SS. Il risultato deve essere tenuto in considerazione per un’accurata prescrizione dell’esercizio fisico. Inoltre,
la correlazione lineare positiva tra FATmax e VO2max suggerisce che anche nei soggetti con DT2 la capacità ossidativa
dei muscoli potrebbe aumentare in risposta all’allenamento mirato al miglioramento del VO2max.
Parole chiave: Metabolismo - Attività motoria - Indice glicemico.
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465
TRAINA
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
E
xercise training has been demonstrated to be
an essential treatment for the prevention and
management of type 2 diabetes (T2D).1 Carbohydrates and fatty acids are the dominant fuels
oxidized for energy production during exercise.
Their contribution is influenced by intensity of
exercise,2 with a progressive increase in the relative contribution of carbohydrate oxidation to
energy expenditure, whereas the absolute rate
of fat oxidation increases from low to moderate
intensities of exercise and declines as exercise
becomes more intense.3, 4 In subjects with T2D
the altered metabolism and the lower capacity
to sustain efforts 5 changed the choice and regulation of energy substrates for oxidation.6 Exercise intensity at which fat oxidation is maximal
has been shown to improve insulin sensitivity
and glycemic control in T2D subjects.7
Purpose of our study was to determine the
exercise intensity that elicits maximal fat oxidation in sedentary type 2 diabetes subjects for
prescribing optimal physical activity aimed to
improve glycemic control and body weight reduction.
Materials and methods
We recruited 11 (seven male and four female)
T2D subjects (T2DS) and 11 (seven male and
four female) healthy subjects (HS). They were
aged 45 to 65, non-obese (BMI <30 kg∙m-2), and
were classified sedentary according the criteria
of the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ).8 Subjects with coronary heart
disease, retinopathy, lung or muscular disease
and those suffering from a disability preventing them from performing exercise testing (peripheral vascular disease, arthropathy) were excluded. T2D was diagnosed using the criteria
of the American Diabetes Association. Diabetic
subjects treated with insulin or glitazones were
also excluded. Insuline resistance was excluded
in HS and none of them had family history for
diabetes. All subjects were also non-smokers
and none abused alcohol. Subjects with coronary heart disease, retinopathy, lung or muscular disease and those suffering from a disability
preventing them from performing exercise testing (peripheral vascular disease, arthropathy)
were excluded. T2D was diagnosed using the
criteria of the American Diabetes Association.
Diabetic subjects treated with insulin or glitazones were also excluded. Insuline resistance
was excluded in HS and none of them had fam-
466
È
stato dimostrato che l’allenamento fisico rappresenta un trattamento essenziale per la
prevenzione e la gestione del diabete di tipo 2
(DT2) 1. I carboidrati e gli acidi grassi sono i principali substrati ossidati per la produzione energetica durante l’esercizio fisico. Il loro contributo è
influenzato dall’intensità dell’esercizio fisico 2,
con un progressivo aumento del contributo dell’ossidazione dei carboidrati al dispendio energetico,
mentre la velocità assoluta di ossidazione lipidica
aumenta alle intensità di esercizio fisico da bassa
a moderata e si riduce con l’aumentare dell’intensità dell’esercizio 3, 4. Nei soggetti con DT2, il metabolismo alterato e la minore capacità di sostenere gli sforzi 5 modifica la scelta e la regolazione
dei substrati energetici per l’ossidazione 6. È stato
dimostrato che l’intensità dell’esercizio fisico alla
quale l’ossidazione lipidica è massimale migliora
la sensibilità all’insulina e il controllo glicemico
nei soggetti con DT2 7.
Obiettivo del presente studio è stato quello di
determinare l’intensità dell’esercizio fisico che induce la massima ossidazione lipidica in soggetti
sedentari affetti da diabete di tipo 2, allo scopo di
prescrivere un’attività fisica ottimale mirata al miglioramento del controllo glicemico e alla riduzione del peso corporeo.
Materiali e metodi
Abbiamo reclutato 11 soggetti (sette uomini e
quattro donne) con DT2 (SDT2) e 11 soggetti (sette
uomini e quattro donne) sani (SS). I soggetti erano
di età compresa tra 45 e 65 anni, non obesi (IMC
<30 kg∙m-2), ed erano classificati come sedentari
in base ai criteri dell’IPAQ (International Physical
Activity Questionnaire) 8. I soggetti con cardiopatia coronarica, retinopatia, malattia polmonare o
muscolare e i soggetti affetti da disabilità che impedivano loro di svolgere le prove da sforzo (vasculopatia periferica, artropatia) sono stati esclusi. Il DT2 è stato diagnosticato utilizzando i criteri
dell’American Diabetes Association. Inoltre, sono
stati esclusi i soggetti diabetici trattati con insulina
o glitazoni. La resistenza insulinica è stata esclusa
nei SS e nessuno di essi aveva una storia familiare
di diabete. Tutti i soggetti erano non fumatori e
nessuno di essi abusava di alcol. Ogni soggetto ha
fornito il consenso informato scritto per la partecipazione, dopo aver ricevuto una spiegazione della
natura e dell’obiettivo dello studio. Le procedure
sono state condotte in conformità alla Dichiarazione di Helsinki e sono state approvate dalla
Commissione IRB del nostro istituto. Tutte le valutazioni fisiologiche sono state condotte presso il La-
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Settembre 2014
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
ily history for diabetes. All subjects were also
non-smokers and none abused alcohol.
Each subject gave written informed consent
to participate, following an explanation of the
nature and purpose of the study. The procedures were conducted in compliance with the
Declaration of Helsinki and were approved by
the IRB Committee at our Institution. All the
physiological evaluations were performed at
the Laboratory of Sport and Exercise Sciences
“DISMOT” Research Unit of the University of
Palermo, Palermo, Italy.
Given that carbohydrate intake can influence the absolute rate of fat oxidation during
exercise, subjects have not had breakfast before
exercise: all tests were performed between 8
and 10 a.m., after a 12-h overnight fast. Blood
pressure and glycaemia at rest were evaluated
prior to testing. Stature and body mass were
measured using a stadiometer and an electronic
weighing scales respectively (SECA, Germany).
After a familiarization session lasting 10 min followed by a rest period, all subjects performed a
graded exercise test to exhaustion on treadmill,
using Modified Bruce protocol. The test was
stopped when one or more of the following criteria were met: attainment of a VO2max plateau
<2.2 mL kg-1∙min-1; respiratory exchange ratio
(RER) >1.10; maximal heart rate (HRmax) close
to theoretical value of 220 - age; the subject was
unable to maintain the required work rate.
A disposable facemask with a 50-80 mL dead
space (Cosmed V2, Cosmed Srl, Italy) was used
to collect expired air throughout the test. Oxygen uptake (VO2) and carbon dioxide production (VCO2) were recorded with a breath-bybreath measurement system (Cosmed Quark
CPET, Cosmed Srl, Italy) and maximal oxygen
uptake (VO2max) was defined as the highest
consecutive 30-s average value achieved during
the test. The flow meter and gas analyzers were
calibrated before each test, according to the
manufacturer’s instructions. Indirect calorimetry
was used to determine body fat oxidation, with
the assumption that urinary nitrogen excretion
rate was negligible, using Peronnet and Massicote’s equation:9
FAT (g∙min-1) = 1.6946 ∙ VO2 – 1.7012 ∙ VCO2
(VO2 and VCO2 are expressed in L∙min-1).
FAT was then plotted as a function of exercise
intensity, expressed as percentage of VO2max.
From each FAT curve, the peak rate (FATmax)
measured over the entire range of exercise intensities, and the exercise intensity at which the
fat oxidation rate was maximal, in absolute and
Vol. 67 - No. 3
TRAINA
boratorio di scienze motorie e sportive “DISMOT”,
Unità di ricerca dell’Università di Palermo, Italia.
Poiché l’assunzione di carboidrati può influenzare la velocità assoluta di ossidazione lipidica
durante l’esercizio fisico, i soggetti non hanno
mangiato nulla prima dell’esercizio fisico: tutti i
test si sono svolti tra le 8 e le 10 del mattino, dopo
un digiuno di 12 ore. La pressione arteriosa e la
glicemia a riposo sono state valutate prima dei test.
L’altezza e la massa corporea sono state misurate
utilizzando rispettivamente uno statimetro e una
bilancia elettronica (SECA, Germania). Dopo una
sessione di familiarizzazione di 10 minuti, seguita da un periodo di riposo, tutti i soggetti hanno
svolto una prova da sforzo incrementale su tapis
roulant fino all’esaurimento, utilizzando il protocollo di Bruce modificato. Il test è stato interrotto
quando sono stati soddisfatti uno o più dei seguenti criteri: raggiungimento di un plateau del VO2max
<2,2 mL kg-1∙min-1; quoziente respiratorio (QR)
>1,10; frequenza cardiaca massima (FCmax) prossima al volume teorico di 220 - età; soggetto non
in grado di mantenere il ritmo di lavoro richiesto.
Una maschera monouso con 50-80 ml di spazio
vuoto (Cosmed V2, Cosmed Srl, Italia) è stata utilizzata per raccogliere l’aria espirata per tutta la
durata del test. Il consumo di ossigeno (VO2) e la
produzione di biossido di carbonio (VCO2) sono
state registrate con un sistema di misurazione ergospirometrico (Cosmed Quark CPET, Cosmed Srl,
Italia) e il massimo consumo di ossigeno (VO2max)
è stato definito come il più elevato valore medio
consecutivo di 30 s raggiunto durante il test. Il
flussometro e gli analizzatori di gas sono stati calibrati prima di ogni test, in base alle istruzioni del
produttore. La calorimetria indiretta è stata utilizzata per determinare l’ossidazione del grasso corporeo, con il presupposto che il tasso di escrezione
dell’azoto urinario fosse trascurabile, utilizzando
l’equazione di Peronnet e Massicote 9:
FAT (g∙min-1) = 1,6946 ∙ VO2 – 1,7012 ∙ VCO2
(VO2 e VCO2 sono espressi in l∙min-1).
Il FAT è stato quindi espresso in funzione
dell’intensità dell’esercizio, indicata come percentuale di VO2max. Da ciascuna curva FAT, sono
stati identificati la velocità di picco (FATmax) misurata nel corso delle varie intensità di esercizio,
e l’intensità di esercizio alla quale la velocità di
ossidazione lipidica era massimale, in assoluto e
come percentuale del massimo consumo di ossigeno (VO2; %VO2max). Durante i test, la frequenza cardiaca di ogni partecipante è stata registrata utilizzando un sistema radio-telemetrico a
corto raggio (Polar Electro Oy, Finlandia). Tutte
le risposte sono state monitorate lungo tutti i periodi di riposo, esercizio fisico e recupero e sono
MEDICINA DELLO SPORT
467
TRAINA
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
percentage of maximal oxygen uptake (VO2;
%VO2max), were identified. During the tests the
heart rate of each participant was recorded using a short -range radio telemetry system (Polar
Electro Oy, Finland). All responses were monitored throughout rest, exercise, and recovery,
and grafically displayed.
For the statistical analysis of the data, linear
regression analysis was used (GraphPad InStat
sofware). Data are presented as mean±SD. Differences between groups were assessed with
two-tailed Student’s t-test for unpaired data. A
simple linear regression model was used to assess the relations between FATmax and VO2max.
Pearson product moment correlation coefficient
(r) was used to determine the association between the considered parameters. The P value
less than 0.05 was considered statistically significant.
Results
The characteristics of subjects are shown
in Table I. There was no significant differences for age, body weight, and BMI. 9 T2DS
and 5 HS were over-weight (25<BMI<29.9).
VO2max was significantly lower in T2DS than
in HS (22.05±4.30 vs. 31.14±7.01 mL∙kg-1∙min-1;
P=0.002). Maximal heart rate during exercise
was significantly lower in T2DS than in HS
(127±14.8 vs. 148±14.7 bpm; P=0.003).
Validity and reproducibility of the test were
assessed. The very high intraclass correlation
coefficients (ICCs=0.99; 95% CI=0.98-1), and the
low coefficients of variation (CVs=2.5%; 95%
CI=2.1-2.8%) of RER amply met the commonly
accepted reliability criterion.
Absolute fat oxidation rate was not significantly different between T2DS and HS
(0.51±0.13 vs. 0.56±0.29 g∙min-1). The difference remained not significant even when in-
state mostrate graficamente. Per l’analisi statistica dei dati è stata usata l’analisi di regressione
lineare (software GraphPad InStat). I dati sono
presentati come media±DS. Le differenze tra i
gruppi sono state valutate con il test t di Student
a due code per dati non appaiati. Un modello
di regressione lineare semplice è stato utilizzato
per valutare le relazioni tra FATmax e VO2max. Il
coefficiente di correlazione prodotto-momento di
Pearson (r) è stato usato per determinare l’associazione tra i parametri considerati. Un valore
P inferiore a 0,05 è stato considerato statisticamente significativo.
Risultati
Le caratteristiche dei soggetti sono mostrate
nella tabella I. Non sono state osservate differenze significative per età, peso corporeo e
IMC. Nove SDT2 e cinque SS erano sovrappeso
(25<IMC<29,9). Il VO2max era significativamente più basso nei SDT2 rispetto ai SS (22,05±4,30
vs. 31,14±7,01 ml∙kg-1∙min-1; P=0,002). La frequenza cardiaca massima durante l’esercizio fisico era significativamente più bassa nei
SDT2 rispetto ai SS (127-14,8 vs. 148±14,7 bpm;
P=0,003).
Sono state valutate la validità e la riproducibilità del test. I coefficienti di correlazione intraclasse
estremamente elevati (ICC=0,99; IC al 95%=0,981) e i bassi coefficienti di variazione (CV=2,5%; IC
al 95%=2,1-2,8%) del QR soddisfano ampiamente
il criterio di affidabilità comunemente accettato.
La velocità assoluta di ossidazione lipidica
non era significativamente diversa tra i SDT2 e i
SS (0,51±0,13 vs. 0,56±0,29 g∙min-1). La differenza è rimasta non significativa anche quando indicizzata per la massa corporea (rispettivamente
6,75±1,55 vs. 7,62±3,20 mg∙kg-1∙min-1) (Tabella II).
Il VO2 al FATmax non era significativamente diverso tra i due gruppi, ma corrispondeva a un’intensità di esercizio fisico più elevata nei SDT2
Table I.—Characteristics of subjects (mean±SD).
Tabella I. — Caratteristiche dei soggetti (media±DS).
Age (y)
Body height (cm)
Body weight (kg)
BMI (kg m-2)
VO2max (mL min-1)
VO2max (mL kg-1 ∙ min-1)
HRmax (bpm)
T2DS (N.=11)
HS (N.=11)
56±5.0
169±10.5
76±9.9
26.8±2.2
1670±344.6
22.05±4.30
127±14.8
55±3.7
169±11.2
72±10.6
25.1±1.7
2270±734.0
31.14±7.01
148±14.7
**
**
**
* Significant difference between T2DS and HS (P<0.05);
** Very significant difference between T2DS and HS (P<0.01).
468
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
TRAINA
Table II.—Comparisons of fat oxidation rate between T2DS and HS (mean±SD).
Tabella II. — Confronto del tasso di ossidazione dei grassi tra T2DS e HS (media±DS).
min-1)
FATmax (g
FATmax (mg kg-1 ∙ min-1)
VO2 at FATmax (mL∙ min-1)
VO2 at FATmax (mL kg-1 ∙ min-1)
VO2 at FATmax (%VO2max)
HR at FATmax (bpm)
HR at FATmax (%HRmax)
T2DS
HS
0.51±0.13
6.75±1.55
1155±246.3
15.16±2.50
69.2±4.5
98±11.2
78±6.1
0.56±0.29
7.62±3.20
1372±471.2
18.74±4.47
60.2±5.8
102±10.0
69±3.5
**
**
**
* Significant difference between T2DS and HS (P<0.05);
** Very significant difference between T2DS and HS (P<0.01).
dexed for body mass (6.75±1.55 vs. 7.62±3.20
mg∙kg-1∙min-1, respectively) (Table II).
The VO2 at FATmax was not significantly different between the two groups, but it corresponds to a higher exercise intensity in T2DS
(69.2±4.5%VO2max) when compared to HS
(60.2±5.8 %VO2max) (Figure 1). When the absolute value of VO2 at FATmax was indexed for
body mass, the difference between the two
groups become significantly (15.16±2.50 vs.
18.74±4.47 mL∙kg-1∙min-1 respectively; P=0.03).
(69,2±4,5%VO2max) rispetto ai SS (60,2±5,8 %VO2max) (Figura 1). Quando il valore assoluto di VO2
al FATmax è stato indicizzato per la massa corporea,
la differenza tra i due gruppi è diventata significativa (rispettivamente 15,16±2,50 vs. 18,74±4,47
ml∙kg-1∙min-1; P=0,03). La FC al FATmax era simile
in entrambi i gruppi, ma a causa della loro FCmax
inferiore, nei SDT2 corrispondeva a 78±6,1%FCmax rispetto a 69±3,5%FCmax nei SS (Tabella II).
Quando è stata effettuata l’analisi di regressione
lineare, è stata osservata una correlazione lineare
Figure 1.—Fat oxidation rate at various exercise intensities (%VO2max) in T2DS and HS. *Significant difference (P<0.05);
**Very significant difference (P<0.01).
Figura 1. — Tasso di ossidazione lipidica a diverse intensità di esercizio fisico (%VO2max) in SDT2 e SS. *Differenza
significativa (P<0,05); **Differenza estremamente significativa (P<0,01).
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
469
TRAINA
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
Figure 2.—Correlation between FATmax and VO2max in T2DS.
Figura 2. — Correlazione tra FATmax e VO2max nei SDT2.
The HR at FATmax was similar in both groups,
but because of their lower HRmax, in T2DS
corresponds to 78±6.1%HRmax compared to
69±3.5%HRmax in HS (Table II).
When linear regression analysis was performed,
a positive linear correlation between FATmax and
VO2max in both groups (r=0.85; P=0.0009 in T2DS,
and r=0.77; P=0.006 in HS) has been found. The
correlation between FATmax and VO2max in T2DS is
shown in Figure 2.
Discussion
Exercise training and regular physical activity
are essential treatments for the prevention and
management of type 2 diabetes. Exercise intensity is a determinant of substrate utilization,10
and the training level at which fat oxidation is
maximal improves insulin sensitivity and glycemic control in T2D subjects.7
Blaak et al.11 reported that in subjects with
type 2 diabetes the ability to oxidize lipids
at exercise is impaired, and Ghanassia et al.7
showed that T2D subjects exhibit a decrease
in lipid oxidation and a predominance of car-
470
positiva tra FATmax e VO2max in entrambi i gruppi
(r=0,85; P=0,0009 nei SDT2 e r=0,77; P=0,006 nei
SS). La correlazione tra FATmax e VO2max nei SDT2
è mostrata nella Figura 2.
Discussione
L’allenamento fisico e una regolare attività fisica sono trattamenti essenziali per prevenire e gestire il diabete di tipo 2. L’intensità dell’esercizio
fisico è un fattore determinante per l’utilizzo dei
substrati 10 e il livello di allenamento al quale l’ossidazione lipidica è massimale migliora la sensibilità all’insulina e il controllo glicemico nei soggetti
con DT2 7.
Blaak et al. 11 hanno indicato che nei soggetti
con diabete di tipo 2 la capacità di ossidare i lipidi
durante l’esercizio fisico è compromessa, mentre
Ghanassia et al. 7 hanno riportato che i soggetti
con DT2 mostrano una riduzione dell’ossidazione lipidica e una predominanza dell’utilizzo dei
carboidrati a intensità di allenamento più basse.
Tuttavia, tali studi sono stati condotti su soggetti obesi con DT2, nei quali vi era una significativa compromissione della captazione degli acidi
grassi liberi nel plasma nel muscolo scheletrico 12.
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
bohydrate utilization occurring at lower exercise intensities. However, these studies have
been conducted on obese T2D subjects, where
there was a significant impairment in plasma
free fatty acid uptake in skeletal muscle.12 In a
study on substrate metabolism during exercise
in non-obese T2D subjects, Borghouts et al.13
reported that no alteration in fat metabolism
were present. In our previous study, we confirmed that fat oxidation rate in non-obese T2D
subjects was not impaired when compared with
healthy subjects.14
The main goal of our study was to determine
the exercise intensity that elicits maximal fat
oxidation in non-obese sedentary subjects with
type 2 diabetes, in order to prescribe optimal
physical activity aimed to improve glycemic
control and body weight reduction.
Indirect calorimetry, which is used in our study,
is a common and widely accepted method to
quantify substrate oxidation rates at rest and during exercise.7 Whereas most other studies measured fat oxidation during 3 or 4 constant exercise
intensities, in this study FATmax was determined
over a wide range of intensity. Since a protocol
with work rate increments every 3-min can be
used for valid assessment of FATmax,15 we used
the Modified Bruce protocol. This test starts at a
lower workload than the Standard one; it is typically used for elderly or sedentary subjects and is
largely accepted to accurately determine VO2max.
Our study showed that the maximum rate
of fat oxidation is not different in T2DS than
HS, and occurs at the same absolute value of
VO2. However, VO2max and HRmax were significantly lower in T2DS, and as such FATmax occurs
in these subjects at a higher intensity than in
HS (69% vs. 60%VO2max, corresponding to 78%
vs. 69%HRmax). The lower values of HRmax and
VO2max are not surprising and may be explained
by the reduced cardiovascular fitness and the
lower capacity to sustain efforts in T2DS compared to HS.16
Although most recommendations on exercise
prescriptions for diabetes management are for a
minimum of 30 minutes per day (5 days/week)
of moderate-intensity (corresponding to 40-60%
of VO2max) continuous aerobic exercise,16 our
data indicate that in order to obtain an optimal effect on lipid metabolism in sedentary
non-obese T2D subjects, the intensity targeted
at a level of maximal fat oxidation should be
located close to 70% of VO2max (corresponding
to almost 80% of HRmax). However, most people
with T2D do not have sufficient aerobic capac-
Vol. 67 - No. 3
TRAINA
In uno studio sul metabolismo dei substrati durante l’esercizio fisico in soggetti non obesi con
DT2, Borghouts et al. 13 hanno riportato che non
era presente alcuna alterazione del metabolismo
lipidico. Nel nostro precedente studio abbiamo
confermato che il tasso di ossidazione lipidica nei
soggetti con DT2 non obesi non era compromesso
rispetto ai soggetti sani 14.
Il principale obiettivo del presente studio è stato
quello di determinare l’intensità di esercizio che
causa un’ossidazione lipidica massimale nei soggetti sedentari e non obesi affetti da diabete di tipo
2, ai fini della prescrizione di un’attività fisica ottimale mirata al miglioramento del controllo glicemico e alla riduzione del peso corporeo.
La calorimetria indiretta utilizzata nel nostro
studio è un metodo diffuso e ampiamente accettato per quantificare la velocità di ossidazione
dei substrati a riposo e durante l’esercizio fisico 7.
Mentre la maggior parte degli altri studi ha misurato l’ossidazione lipidica durante 3 o 4 intensità
di allenamento costanti, nel presente studio il FATmax è stato determinato lungo un’ampia gamma di
intensità. Poiché un protocollo con incrementi del
carico di lavoro ogni 3 minuti può essere utilizzato per una valutazione valida del FATmax 15 abbiamo utilizzato il protocollo di Bruce modificato.
Questo test inizia a un carico di lavoro inferiore
rispetto a quello standard, è tipicamente utilizzato
per i soggetti anziani o sedentari ed è ampiamente accettato per la sua determinazione precisa del
VO2max.
Il nostro studio ha mostrato che la velocità massima di ossidazione lipidica non era diversa nei
SDT2 rispetto ai SS e si è verificata allo stesso valore
assoluto di VO2. Tuttavia, VO2max e FCmax erano
significativamente più bassi nei SDT2 e pertanto il
FATmax si verifica in tali soggetti a un’intensità più
elevata rispetto ai SS (69% vs. 60%VO2max, corrispondente al 78% vs. 69%FCmax). I valori più bassi
di FCmax e VO2max non stupiscono e possono essere spiegati dalla ridotta fitness cardiovascolare e
dalla minore capacità di sostenere sforzi nei SDT2
rispetto ai SS 16.
Sebbene la maggior parte delle raccomandazioni sulla prescrizione dell’esercizio fisico per la
gestione del diabete indichino un minimo di 30
minuti al giorno (5 giorni/settimana) di esercizio
aerobico continuo di moderata intensità (pari al
40-60% del VO2max) 16, i nostri dati indicano che al
fine di ottenere un effetto ottimale sul metabolismo
dei lipidi in soggetti con DT2 non obesi e sedentari, l’intensità mirata a un livello di ossidazione
lipidica massimale deve essere prossima al 70% del
VO2max (pari a quasi l’80% della FCmax). Tuttavia,
la maggior parte delle persone con DT2 non ha
MEDICINA DELLO SPORT
471
TRAINA
Exercise in sedentary non-obese type 2 diabetes subjects
ity to sustain the recommended weekly exercise
amount.
Since some cardiovascular and blood glucose benefits may be gained from lower exercise volumes at a higher intensity,16 we
suggest that a high-intensity aerobic interval
training, with repeated bouts lasting a few
minutes (up to 10 min) located at 70 % of
VO2max, may be more effective than moderate-intensity continuous exercise for improving maximal oxygen uptake, reducing central
body fat and improving glycaemic control
in sedentary non-obese subjects with type 2
diabetes. Moreover, the positive linear correlation between FATmax and VO2max suggests
that this type of training aimed to improve
VO2max might increase the muscle oxidative
capacity.
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quantità di esercizio fisico raccomandata settimanalmente.
Poiché alcuni benefici cardiovascolari e glicemici possono essere ottenuti da volumi di esercizio
fisico minori a un’intensità più elevata 16, suggeriamo che un allenamento aerobico a intervalli di
alta intensità, con periodi ripetuti di qualche minuto (fino a 10 minuti) prossimi al 70% del VO2max, possa essere più efficace rispetto a un esercizio
fisico costante di moderata intensità al fine di migliorare il massimo consumo di ossigeno, riducendo il grasso corporeo centrale e migliorando il controllo glicemico in soggetti sedentari non obesi con
diabete di tipo 2. Inoltre, la correlazione lineare
positiva tra FATmax e VO2max suggerisce che questo
tipo di allenamento mirato a migliorare il VO2max
può aumentare la capacità ossidativa dei muscoli.
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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 March 4, 2014. - Accepted for publication on September 15, 2014.
Corresponding author: M. Traina, Sport and Exercise Sciences “DISMOT” Research Unit, University of Palermo, via E. Duse
2, 90146 Palermo, Italy. E-mail: [email protected]
472
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Orthopedic area
Area ortopedica
MED SPORT 2014;67:473-84
Structural lesions in the lumbosacral
spine in field hockey players
Lesioni strutturali nel rachide lombosacrale
in giocatori di hockey su prato
M. FLIS-MASŁOWSKA 1, T. TRZASKA 2, M. WIERNICKA 1, J. LEWANDOWSKI 3
1Department
of Kinesitherapy, University School of Physical Education in Poznan’, Poznan’, Poland
Department, University School of Physical Education in Poznan’, Poland
’
3Department of Locomotor System Rehabilitation, University School of Physical Education in Poznan
, Poland
2Traumatology
SUMMARY
Aim. The present state of knowledge confirms that professional and long practising of competitive sports leads to
strains of the locomotor system and back pain. Sports including maximum extension and rotation of the spine may
lead to significant strain of the facet joint area. Field hockey is an asymmetrical sport in which the characteristic
posture strongly predisposes players to degenerative strain lesions in the spine. The aim of the study was to identify
structural lesions of the lumbar spine in field hockey players depending on age and years played.
Methods. The study included 80 active field hockey players aged 18-48. Ultimately, 15 junior players (mean age of
20.3±0.98) and 15 senior players (mean age of 36.2±7.54) with back pain were selected. The study subjects were
referred to radiological diagnostics of the lumbosacral spine.
Results. The results of radiological assessment in both study groups of sportsmen indicated the incidence of congenital
anomalies and acquired lesions that can be the cause of pain of the lumbar spine in these players.
Conclusion. 1) In active field hockey players, congenital or acquired lesions of the lumbosacral spine were reported;
2) the extent of these lesions is undoubtedly related to the sport practice and years played. Radiological testing should
be an important element of diagnostic imaging.
Key words: Radiology - Low back pain - Hockey.
RIASSUNTO
Obiettivo. L’attuale stato delle conoscenze conferma che una pratica professionistica a lungo termine di sport agonistici conduce a stiramenti del sistema locomotore e alla notalgia. Gli sport che prevedono una rotazione e un’estensione
massime del rachide possono condurre a un significativo stiramento dell’area delle faccette articolari. L’hockey su prato è uno sport asimmetrico nel quale la postura caratteristica predispone fortemente i giocatori a lesioni da stiramento
degenerative a livello del rachide. Obiettivo del presente studio è stato quello di identificare le lesioni strutturali nel
rachide lombare in giocatori di hockey su prato in base all’età e agli anni di pratica sportiva.
Metodi. Lo studio ha incluso 80 giocatori di hockey su prato attivi, di età compresa tra 18 e 48 anni. In definitiva,
sono stati selezionati 15 giocatori junior (età media di 20,4±0,98 anni) e 15 giocatori senior (età media di 36,2±7,54
anni) con notalgia. Ai soggetti dello studio era stata prescritta una valutazione radiologica del rachide lombosacrale.
Risultati. I risultati della valutazione radiologica in entrambi i gruppi sperimentali di atleti hanno indicato un’incidenza di anomalie congenite e lesioni acquisite che possono essere causa di dolore al rachide lombare in tali giocatori.
Conclusioni. 1) Nei giocatori di hockey su prato attivi, sono state riportate lesioni congenite o acquisite nel rachide
lombosacrale; 2) l’estensione di tali lesioni è senza dubbio associata alla pratica sportiva e agli anni di esperienza. Gli
esami radiologici devono essere un importante elemento dell’imaging diagnostico.
Parole chiave: Radiologia - Lombalgia - Hockey.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
473
FLIS-MASŁOWSKA
P
Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
ain syndromes and lumbosacral spine degenerative disease are one of the most serious health problems of the 21st century.
The results of epidemiological studies indicate they occur commonly. The observations of
many authors 1, 2 indicate that in the age group
of 30-60, pain syndrome in the lumbosacral
spine appeared several times in 60% to 86% of
the European population. Presently, lumbosacral spine pain syndrome is classified as the
most common symptom of locomotor system
dysfunction.3, 4
The present state of knowledge confirms
that long-term professional practicing of competitive sports leads to strains of the locomotor system, pain of the spine, and changes in
spine curvature.5 The analysis of literature also
suggests that the problem of pain in the spine,
especially the lumbar segment, strongly affects
young sportsmen; 60-70% of adolescent sportsmen suffer from lumbar spine pain.
The aim of doing sports is achieving the best
result, often at the cost of health. Players and
coaches too often forget about the compensatory and adaptive capability of the locomotor system, which is reflected by the increasing problems and back pain. In such cases, balance is
disturbed between the adaptive changes in the
locomotor system and the requirements players need to meet during training and matches.
Every type of competitive sport leads to irreversible changes in the structure and function
of intervertebral discs, especially in the lumbar
spine.6 During dynamic sport maneuvers, significant forces are generated, mostly compression and shearing, which are transferred onto
intervertebral discs and damage them.
Sports in which the lumbar spine is maximally extended and rotated, which leads to significant strain and tension in the facet joint area,
are extremely dangerous.
The physical resistance of tissues, as well as
the adaptive ability and the functional endurance of muscles, ligaments, joints, and bones
are exceeded in such case. Young sportsmen,
particularly doing such sports as gymnastics,
acrobatics, rowing, and team sports, e.g. field
hockey, are at risk of significant spine strain
resulting from meeting training and competitive goals.
Pain in the spine is often reported by field
hockey players. The extent of lesions is undoubtedly related to the type and characteristics of this sport, popular worldwide.7
Field hockey is a contact sport that requires
474
L
e sindromi dolorose e la malattia degenerativa
del rachide lombosacrale rappresentano uno dei
più gravi problemi di salute del 21° secolo.
I risultati degli studi epidemiologici indicano che
tali condizioni sono frequenti. Le osservazioni di
numerosi autori 1, 2 indicano che nel gruppo di età
di 30-60 anni, la sindrome dolorosa del rachide
lombosacrale si è verificata numerose volte nel 6086% della popolazione europea. Attualmente, la
sindrome dolorosa del rachide lombosacrale è classificata come il sintomo più comune della disfunzione del sistema locomotore 3, 4.
L’attuale stato delle conoscenze conferma che
la pratica professionistica a lungo termine di sport
agonistici conduce a stiramenti del sistema locomotore, dolore al rachide e alterazioni nella curvatura
del rachide 5. L’analisi della letteratura suggerisce
inoltre che il problema del dolore al rachide, soprattutto nel segmento lombare, influenza fortemente i
giovani sportivi; il 60-70% degli sportivi adolescenti
soffre di dolore al rachide lombare.
Obiettivo della pratica sportiva è quello di ottenere i migliori risultati possibili, spesso a scapito della
salute. I giocatori e gli allenatori troppo spesso dimenticano la capacità compensatoria e adattativa
del sistema locomotore, e ciò si riflette in un aumento dei problemi e della nostalgia. In questi casi,
si assiste a un disturbo dell’equilibrio dovuto ai
cambiamenti adattativi nel sistema locomotore e ai
requisiti che i giocatori devono soddisfare durante
l’allenamento e gli incontri. Ogni tipo di sport agonistico conduce a cambiamenti irreversibili nella
struttura e nella funzione dei dischi intervertebrali,
soprattutto a livello del rachide lombare 6. Durante
le manovre degli sport dinamici si generano forze
significative, soprattutto compressione e torsione,
che si trasferiscono sui dischi intervertebrali, danneggiandoli.
Gli sport nei quali il rachide lombare è esteso e
ruotato al massimo, con un significativo stiramento e tensione nell’area delle faccette articolari, sono
estremamente pericolosi.
In tal caso, la resistenza fisica dei tessuti, oltre
che la capacità adattativa e la resistenza funzionale di muscoli, legamenti, articolazioni e ossa, è oltrepassata. I giovani atleti, in particolare quelli che
praticano sport come ginnastica, acrobazie, canottaggio e sport di squadra, ad es. hockey su prato,
sono a rischio di un significativo stiramento del rachide derivante dal perseguimento degli obiettivi di
allenamento e agonistici.
Il dolore al rachide viene riportato spesso dai giocatori di hockey su prato. L’estensione delle lesioni è
senza dubbio associata al tipo e alle caratteristiche
di questo sport, diffuso in tutto il mondo 7.
L’hockey su prato è uno sport di contatto che ri-
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Settembre 2014
Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
physical competence, agility, good motor coordination, and muscle strength. It is an asymmetrical sport, strongly predisposing players to
strain-induced degenerative lesions in the spine
due to the unphysiological posture during the
game (lower limb put forward by the distance
equal to 30% of body height, the upper part of
the torso rotated to the other side, gripping the
stick from the top on the grip and supporting
it in the middle part with the right hand) and
mostly turning the torso to the left in anteversion. Most movements of field hockey players
are dynamic flexes, extensions, and rotations
of the torso.
Negative factors that can influence the health
of players include: training and competitive
strain inappropriate for the stage of training
and current player’s ability, the lack of proper
warm-up, fixing wrong playing technique, and
ignoring the rules of supercompensation.8
Pain dysfunctions that showed under training can also be a result of congenital dysfunctions.9, 10 Tertti and Dziak 9, 11 demonstrated that
developmental anomalies such as: Scheuermann’s disease, spondylosis, or innate spondylolisthesis cause degenerative lesions of the intervertebral disc and the diaphysis. They often
lead to disorders of the physiological curvature
of the lumbar spine and, thereby, to pain of the
spine.12
The aim of the study was to identify structural lesions of the lumbar spine in field hockey
players depending on age and years played as
well as to determine prophylactic indications
relevant for qualifying players to competitive
field hockey.
Based on the analysis of literature and own
pilot studies, the following hypothesis was propounded: many years of specialist training and
prolonged asymmetrical strain lead to acquired
lesions in the lumbar spine. The assumed lesions may appear in players already at a young
age.
chiede competenza fisica, agilità, buona coordinazione motoria e forza muscolare. Si tratta di uno
sport asimmetrico, che predispone fortemente i giocatori a lesioni degenerative indotte da stiramenti
nel rachide a causa della postura non fisiologica
assunta durante la partita (arto inferiore in avanti
per una distanza pari al 30% dell’altezza corporea, parte superiore del torso ruotata verso il lato
opposto, afferrando il bastone dall’impugnatura
superiore e sostenendolo nella parte centrale con la
mano destra), in particolare dalla rotazione del torso verso sinistra in antiversione. La maggior parte
dei movimenti dei giocatori di hockey su prato sono
flessioni, estensioni e rotazioni dinamiche del torso.
I fattori negativi che possono influenzare la salute dei giocatori includono: allenamento e sforzo agonistico inadeguati alla fase di allenamento
e all’attuale abilità del giocatore, assenza di un
adeguato riscaldamento, fissaggio in una tecnica
sbagliata e inosservanza delle regole di supercompensazione 8.
Le disfunzioni dolorose che si verificano durante l’allenamento possono essere anche il risultato di
disfunzioni congenite 9, 10. Tertti e Dziak 9, 11 hanno
indicato che le anomalie dello sviluppo come: morbo di Scheuermann, spondilosi, o spondilolistesi,
causano lesioni degenerative del disco intervertebrale e della diafisi. Esse conducono spesso a disturbi della curvatura fisiologica del rachide lombare e,
di conseguenza, a dolore del rachide 12.
Obiettivo del presente studio è stato quello di
identificare le lesioni strutturali del rachide lombare in giocatori di hockey su prato in base all’età e
agli anni di pratica sportiva, oltre che determinare
le indicazioni profilattiche rilevanti al fine di qualificare i giocatori alla pratica agonistica di hockey
su prato.
Sulla base dell’analisi della letteratura e dei nostri studi pilota, è stata avanzata la seguente ipotesi: numerosi anni di allenamento specializzato e di
prolungato sforzo asimmetrico conducono a lesioni acquisite nel rachide lombare. Le lesioni possono
manifestarsi nei giocatori già in giovane età.
Materiali e metodi
Materials and methods
The preliminary study included 80 field
hockey players from Poznań clubs. The subjects were aged 18-53. The players belonged to
the following sports teams: AZS AWF Poznań,
WKS GRUNWALD Poznań, KS POCZTOWIEC
Poznań, Weterani - OLD BOYS Poznań.
The first stage was a survey for all (N.=80)
field hockey players.
Vol. 67 - No. 3
FLIS-MASŁOWSKA
Lo studio preliminare ha incluso 80 giocatori di hockey su prato provenienti dalle squadre di
Poznań (Polonia). I soggetti avevano un’età compresa tra 18 e 53 anni. I giocatori appartenevano alle seguenti squadre: AZS AWF Poznań, WKS
GRUNWALD Poznań, KS POCZTOWIEC Poznań,
Weterani - OLD BOYS Poznań.
La prima fase consisteva di un questionario per
tutti i giocatori di hockey su prato (N.=80).
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FLIS-MASŁOWSKA
Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
The custom survey was aimed at the entire
study group of players and included a total of
21 questions (open-ended and close-ended). It
regarded: personal data, subjective assessment
of health condition, game position, course and
duration of ailment, comorbid diseases, medication taken, and physiotherapeutic treatments
used. The survey was to provide general information regarding the health condition, to
differentiate the study subgroups of players
reporting lumbosacral spine pain in the junior
group (18-21 years old) and the senior group
(30-48 year old), as well as to determine the
severity and character of pain.
Based on the data obtained in the surveys
and the players’ age, two study groups (a total
of 30 players) were selected.
This included:
—— 15 players – junior group (18-21, average
age 20.3±0.98);
—— 15 players – senior group (30–48, average
age 36.2±7.54).
For comparison, two control groups were
matched from persons who do not do sports,
qualified based on medical data and radiological images from the Department of Radiology
at the Wiktor Dega Orthopaedics and Rehabilitation Clinical Hospital in Poznań.
The study subjects gave informed consent to
participate in the study. The study was carried
out based on the decision of the Bioethics Commission at the Medical university in Poznań, No.
1299/06 of 7 December 2006 and No. 891/09 of
8 October 2009.
Finally, the following groups were selected:
—— junior control group consisting of 15 persons aged 18-21, average age 20.3±0.98 (control group 1);
—— senior control group consisting of 15 persons aged 30-45, average age 36.2±7.54 (control group 2). A total of 30 persons.
Before beginning the second stage of study,
the field hockey players were diagnosed by a
sports medicine practitioner and referred to radiological testing. The study subjects did not
present with: radiculopathy, sensation disorders, and paresis; Lasègue test gave a negative
result.
Il questionario personalizzato era rivolto all’intero gruppo sperimentale di giocatori e includeva un
totale di 21 domande (a risposta aperta e chiusa).
Il questionario concerneva: dati personali, valutazione soggettiva della condizione di salute, ruolo
tattico, decorso e durata del disturbo, condizioni di
comorbilità, medicinali assunti e trattamenti fisioterapici utilizzati. Il sondaggio è stato condotto al
fine di ottenere informazioni generali concernenti
la condizione di salute, differenziare i sottogruppi
dello studio di giocatori che riportavano dolore al
rachide lombosacrale in un gruppo junior (18-21
anni di età) e in un gruppo senior (30-48 anni di
età), e determinare la gravità e la natura del dolore.
Sulla base dei dati ottenuti nei sondaggi e dell’età
dei giocatori, sono stati selezionati due gruppi sperimentali (per un totale di 30 giocatori).
Essi includevano:
—  15 giocatori - gruppo junior (18-21 anni di
età, età media 20,3±0,98 anni);
—  15 giocatori - gruppo senior (30-48 anni di
età; età media 36,2±7,54 anni).
Come confronto, sono stati appaiati due gruppi
di controllo di persone che non praticavano alcuno
sport, qualificate sulla base dei dati medici e delle
immagini radiologiche del dipartimento di radiologia dell’ospedale di ortopedia e riabilitazione Wiktor Dega a Poznań.
Tutti i soggetti dello studio hanno fornito il loro
consenso informato scritto per partecipare allo studio. Lo studio è stato condotto sulla base della decisione della Commissione per la bioetica dell’università di medicina di Poznań, n. 1299/06 del 7
dicembre 2006 e n. 891/09 dell’8 ottobre 2009.
Infine, sono stati selezionati i seguenti gruppi:
—  gruppo di controllo junior composto di 15
persone di età compresa tra 18 e 21 anni, età media di 20,7±1,43 anni (gruppo di controllo 1);
—  gruppo di controllo senior composto di 15
persone di età compresa tra 30 e 48 anni, età media di 36,2±7.45 anni (gruppo di controllo 2). Un
totale di 30 persone.
Prima dell’inizio della seconda fase dello studio,
i giocatori di hockey su prato sono stati valutati da
un medico di medicina dello sport e sono stati sottoposti a un esame radiologico. I soggetti dello studio non presentavano: radicolopatia, disturbi della
sensazione e paresi; il test di Lasègue ha dato esito
negativo.
Study method
Metodo dello studio
The first stage of the study was the survey
described above.
The second stage included radiological assessment of the lumbosacral spine in the ante-
La prima fase dello studio era il questionario descritto sopra.
La seconda fase dello studio includeva la valutazione radiologica del rachide lombosacrale in
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Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
FLIS-MASŁOWSKA
rior-posterior projection, lateral projection, and
oblique projection, in the standing position.
proiezione antero-posteriore, proiezione laterale e
proiezione obliqua, in posizione eretta.
Statistical analysis
Analisi statistica
Statistical analyses were performed in cooperation with the Computational Section at
the University School of Physical Education in
Poznań using STATISTICA 9.0 (StatSoft, Inc.).
In the first step of statistical analysis, continuous quantitative variables were presented using
basic statistical parameters: mean, standard deviation, median, and upper and lower quartiles.
Qualitative variables are presented using cardinality tables and structure indices (percentages).
In the next stage of calculation for continuous quantitative variables, the Shapiro-Wilk Wtest was used to verify the hypothesis of distribution normality.
Depending on the results of Shapiro-Wilk
test, the following tests were used to assess the
significance of differences between the four
groups:
—— Kruskal-Wallis rank order Anova test with
multiple comparison tests (post-hoc tests), in
cases when the hypothesis of distribution normality was rejected in at least one group.
—— parametric Anova test with post-hoc Tukey’s HSD test, in cases when the hypothesis of
distribution normality was not rejected in any
group.
For the comparison between dichotomic
qualitative variables displaying innate and acquired anomalies, Pearson’s χ2 independence
test was used; in cases when any of the theoretical numbers was less than 5, the test was
replaced with: Fisher’s exact test (for comparing two groups) or Kruskal-Wallis rank order
Anova test (for comparing four groups).
All hypotheses were verified at significance
level P=0.05.
Tests were performed in the Radiological
laboratory at the Wiktor Dega Orthopaedics
and Rehabilitation Clinical Hospital in Poznań.
The radiological examination of the spine was
performed for the purpose of diagnostics. Xrays were evaluated by specialists in radiology
and orthopaedics for the occurrence of innate
anomalies or acquired lesions.
Le analisi statistiche sono state condotte in collaborazione con il reparto di calcolo della Scuola
universitaria per l’educazione fisica di Poznań utilizzando il software STATISTICA 9.0 (StatSoft, Inc.).
Nella prima fase dell’analisi statistica, le variabili quantitative continue sono state presentate
utilizzando parametri statistici basici: media, deviazione standard, mediana e quartili superiori e
inferiori. Le variabili qualitative sono state presentate utilizzando le tabelle di cardinalità e gli indici
di struttura (percentuali).
Nella fase di calcolo successiva per le variabili
quantitative continue, è stato utilizzato il test W di
Shapiro-Wilk per verificare l’ipotesi della normalità
della distribuzione.
A seconda dei risultati del test di Shapiro-Wilk,
sono stati utilizzati i seguenti test per valutare la
significatività delle differenze tra i quattro gruppi:
—  Test Anova per ranghi di Kruskal-Wallis con
test di confronto multiplo (test post-hoc) nei casi in
cui l’ipotesi di distribuzione normale è stata rifiutata in almeno un gruppo.
—  test parametrico Anova con test post-hoc HSD
di Tukey nei casi in cui l’ipotesi di normalità della
distribuzione non è stata rifiutata in alcun gruppo.
Per il confronto tra le variabili qualitative dicotomiche mostranti anomalie congenite e acquisite è
stato usato il test χ2 di indipendenza di Pearson; nei
casi in cui uno qualsiasi dei numeri teorici era inferiore a 5, il test è stato sostituito con: test esatto di
Fisher (per il confronto tra due gruppi) o test Anova per ranghi di Kruskal-Wallis (per confrontare i
quattro gruppi).
Tutte le ipotesi sono state verificate a un livello di
significativa di P=0,05.
I test sono stati condotti presso il laboratorio radiologico dell’ospedale di ortopedia e riabilitazione
Wiktor Dega a Poznań. L’esame radiologico del rachide è stato utilizzato per formulare una diagnosi.
Le radiografie sono state valutate da specialisti in
radiologia e ortopedia per verificare l’occorrenza di
anomalie congenite o lesioni acquisite.
Results
I radiogrammi eseguiti nella proiezione anteroposteriore hanno permesso di valutare le anomalie congenite considerate per l’occorrenza della
spina bifida nell’area lombare, della spina bifida
nell’osso sacro, dell’assenza di processi spinosi, del-
Radiograms done in the anterior-posterior
projection enabled the assessment of innate
anomalies considered for the occurrence of spi-
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Risultati
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Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
na bifida in the lumbar area, spina bifida in the
sacral bone, lack of spinous processes, dysplastic structure of the vertebrae, and asymmetrical
positioning of the lumbar spine to the right/left.
Based on the X-rays done in the lateral projection, the intervertebral joints were assessed
and spondylolisthesis was diagnosed. The analysis of the physical lumbar curvature was an
important point of tests and structural assessment. Special attention was given to the flattened and deepened lumbar lordosis. Lesions
such as conflicting spinal processes or narrowed intervertebral spaces were also analysed
for the localisation in the lumbar spine.
The occurrence of spondylolysis was assessed on X-rays in the oblique projection.
The results of radiological assessment in
both study groups of sportsmen indicated the
incidence of congenital anomalies and acquired lesions (spondylolisthesis, narrowing of
L4-L5 and L5-S1 intervertebral spaces, conflicting L3-L4, L4-L5 spinal processes) that can be
the cause of pain of the lumbar spine in these
players.
A detailed analysis of x-rays indicated the
occurrence of innate anomalies in the form
of spina bifida in the sacral bone in the study
groups (Figure 1).
In the junior group and in control group 1,
spina bifida in the sacral bone was found in
13.3% of cases. The analysis of results in the
senior group indicated the occurrence of spina
bifida in the sacral bone in 33.3% of patients,
while in control group 2 it was found in 1 patient. Using a U-test for two structure indices,
la struttura displastica delle vertebre e del posizionamento asimmetrico del rachide lombare verso
destra/sinistra.
Sulla base dei raggi X in proiezione laterale,
sono state valutate le articolazioni intervertebrali
ed è stata diagnosticata la spondilolistesi. L’analisi
della curvatura lombare è stato un punto importante dei test e della valutazione strutturale. Particolare attenzione è stata posta sulla lordosi lombare
appianata e accentuata. Le lesioni come i processi
spinosi in conflitto o gli spazi intervertebrali ristretti
sono state analizzate anche in relazione alla loro
localizzazione nel rachide lombare.
L’occorrenza della spondilosi è stata valutata sui
raggi X in proiezione obliqua.
I risultati della valutazione radiologica in entrambi i gruppi sperimentali di atleti hanno indicato un’incidenza delle anomalie congenite e delle
lesioni acquisite (spondilolistesi, restringimento degli spazi intervertebrali a livello di L4-L5 e L5-S1, processi spinosi in conflitto a livello di L3-L4, L4-L5) che
possono essere causa di dolore al rachide lombare
in tali giocatori.
Una dettagliata analisi delle radiografie ha indicato l’occorrenza delle anomalie nella forma della
spina bifida nell’osso sacro nei gruppi sperimentali
(Figura 1).
Nel gruppo junior e nel gruppo di controllo 1,
la spina bifida nell’osso sacro è stata osservata nel
13,3% dei casi. L’analisi dei risultati nel gruppo
senior ha indicato l’occorrenza della spina bifida
nell’osso sacro nel 33,3% dei pazienti, mentre nel
gruppo di controllo 2 è stata osservata in 1 paziente. Utilizzando un test-U per due indici di struttura,
è stato concluso che esiste una tendenza verso la si-
Figure 1.—Percentage listing of diagnosed spina bifida in the sacral bone in the study groups.
Figura 1. — Elenco delle percentuali di spine bifide diagnosticate nell’osso sacro nei gruppi sperimentali.
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Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
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Figure 2.—Percentage of found narrowing of L4-L5 intervertebral space in the frontal plane.
Figura 2. — Percentuale del restringimento osservato nello spazio intervertebrale a livello di L4-L5 nel piano frontale.
it was concluded that there is a tendency towards the statistical significance of differences
between the senior group and control group
(P=0.067).
Narrowed intervertebral space at L4-L5 in
the study groups was also observed (Figure
2). In the junior group, the narrowing of L4-L5
intervertebral space was observed in 46.7% of
patients in this group. No such lesions were
found in the control group.
In older age groups, results were similar and
occurred in a high percentage of cases. In the
senior group, narrowed L4-L5 intervertebral
space was found in 60% of patients, while in
control group 2 it was found in 66.7% of cases.
On the basis of the Fisher test, the significance
of differences between the junior group and
control group 1 was determined (P=0.006).
Narrowed intervertebral space at L5-S1 in the
study groups was also observed (Figure 3).
In the junior group, as with the narrowing
of L4-L5 intervertebral space, the above lesion
was observed in 47% of patients in this group.
In control group 1, the narrowing of the L5-S1
intervertebral space did not occur in any of the
subjects.
A very large proportion of lesions in L5-S1
spine was observed in the group of seniors, in
which they occurred in 93.3% of subjects, and a
slightly lower proportion was observed in control group 2, in which such lesions occurred in
80% of subjects. On the basis of the Fisher test,
the significance of differences between the junior group and control group 1 was determined
(P=0.006).
Vol. 67 - No. 3
gnificatività statistica delle differenze tra il gruppo
senior e il gruppo di controllo (P=0,067).
È stato osservato anche un restringimento dello
spazio intervertebrale a livello di L4-L5 nei gruppi
sperimentali (Figura 2). Nel gruppo junior, il restringimento dello spazio intervertebrale a livello
di L4-L5 è stato osservato nel 46,7% dei pazienti di
tale gruppo. Tali lesioni non sono state osservate nel
gruppo di controllo.
Nei gruppi in età più avanzata, i risultati erano
simili e si sono verificati in un’elevata percentuale
dei casi. Nel gruppo senior, uno spazio intervertebrale ristretto a livello di L4-L5 è stato osservato nel
60% dei pazienti, mentre nel gruppo di controllo 2
è stato osservato nel 66,7% dei casi. Sulla base del
test di Fisher, è stata determinata la significatività
delle differenze tra il gruppo junior e il gruppo di
controllo 1 (P=0,006).
È stato osservato anche un restringimento dello
spazio intervertebrale a livello di L5-S1 nei gruppi
sperimentali (Figura 3).
Nel gruppo junior, come nel caso del restringimento dello spazio intervertebrale a livello di L4-L5,
la lesione summenzionata è stata osservata nel 47%
dei pazienti di tale gruppo. Nel gruppo di controllo
1, il restringimento dello spazio intervertebrale a livello di L5-S1 non si è verificato in nessun soggetto.
Una grande percentuale di lesioni nel rachide a
livello di L5-S1 è stata osservata nel gruppo senior,
nel quale si sono verificate nel 93,3% dei soggetti, mentre una percentuale lievemente inferiore è
stata osservata nel gruppo di controllo 2, nel quale
tali lesioni si sono verificate nell’80% dei soggetti.
Sulla base del test di Fisher, è stata determinata la
significatività delle differenze tra il gruppo junior e
il gruppo di controllo 1 (P=0,006).
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Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
Figure 3.—Percentage of found narrowing of L5-S1 intervertebral space in the frontal plane.
Figura 3. — Percentuale del restringimento osservato nello spazio intervertebrale a livello di L5-S1 nel piano frontale.
Figure 4.—Percentage of conflicting spinal processes at the level of L4-L5 in the frontal plane.
Figura 4. — Percentuale dei processi spinosi in conflitto a livello di L4-L5 nel piano frontale.
A detailed analysis of comparisons between
groups indicated the incidence of conflicting
spinal processes in L4-L5 spine in the study
groups (Figure 4).
In the junior group, this pathology occurred
in 46.7% of subjects. In control group 1 conflicting spinal processes in this spinal segment
were not observed. This is probably related
to many years of training and excessive spine
strain.
In older age groups, results were similar and
occurred in a high percentage of cases. In the
senior group this pathology was observed in
80% of players, and in control group 2 in 60%
480
Un’analisi dettagliata dei confronti tra i gruppi
ha indicato l’incidenza dei processi spinosi in conflitto nel rachide a livello di L4-L5 nei gruppi sperimentali (Figura 4).
Nel gruppo junior, questa patologia si è verificata
nel 46,7% dei soggetti. Nel gruppo di controllo 1,
non sono stati osservati processi spinosi in conflitto
in tale segmento spinale. Ciò è probabilmente dovuto a numerosi anni di allenamento ed eccessivo
stiramento del rachide.
Nei gruppi in età più avanzata, i risultati erano
simili e si sono verificati in un’elevata percentuale
dei casi. Nel gruppo senior, questa patologia è stata
osservata nell’80% dei giocatori, mentre nel gruppo
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Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
FLIS-MASŁOWSKA
Figure 5.—Percentage listing of increased lordosis of lumbar spine in the study groups.
Figura 5. — Elenco delle percentuali di aumento della lordosi del rachide lombare nei gruppi sperimentali.
of subjects. On the basis of the Fisher test, the
significance of differences between the junior
group and control group 1 was determined
(P=0.006).
Radiological analysis indicated increased lordosis of the lumbar spine in all study groups, in
varying proportions (Figure 5). This pathology
occurred very often, in 73.3% of hockey players, in the junior group, while it occurred in
only one subject in control group 1.
In the senior group, lumbar hyperlordosis
was also observed in 86.7% of players, while in
control group 2 it occurred in 46.7% of subjects.
On the basis of the Pearson’s c2 independence test, the significance of differences between the junior group and control group 1
was determined (P<0.01). A statistical significance was also observed between the senior
group and control group 2 (P=0.020).
Increased lumbar lordosis was observed in
younger age groups. Significant differences
between results in the junior group compared
to control group 1 can be caused by excessive
training strain.
di controllo 2 è stata osservata nel 60% dei soggetti.
Sulla base del test di Fisher, è stata determinata la
significatività delle differenze tra il gruppo junior e
il gruppo di controllo 1 (P=0,006).
L’analisi radiologica ha indicato un aumento
della lordosi del rachide lombare in tutti i gruppi
di studio, in percentuali diverse (Figura 5). Questa
patologia si è verificata molto spesso, nel 73,3% dei
giocatori di hockey nel gruppo junior, mentre si è
verificata in un solo soggetto nel gruppo di controllo 1.
Nel gruppo senior, l’iperlordosi lombare è stata
osservata anche nell’86,7% dei giocatori, mentre
nel gruppo di controllo 2 si è verificata nel 46,7%
dei soggetti.
Sulla base del test c2 di indipendenza di Pearson, è stata determinata la significatività delle differenze tra il gruppo junior e il gruppo di controllo 1 (P=0,01). Una significatività statistica è stata
osservata anche tra il gruppo senior e il gruppo di
controllo 2 (P=0,020).
Un aumento della lordosi lombare è stato osservato nei gruppi di più giovane età. Le differenze significative tra i risultati nel gruppo junior rispetto
al gruppo di controllo 1 possono essere dovute a un
eccessivo sforzo dell’allenamento.
Discussion
Data available in literature indicate that high
level of physical activity in children and young
sportsmen exceeding the adaptive capability
of the organism 8, 13 is treated as a risk factor
for back pain. The results of many years of research confirm that professional sports cause
spine strain that can lead to pain.14-16 Intensive
Vol. 67 - No. 3
Discussione
I dati disponibili nella letteratura indicano che
l’elevato livello di attività fisica nei bambini e nei
giovani sportivi, eccedente la capacità adattativa
dell’organismo 8, 13, è trattato come un fattore di rischio per la notalgia. I risultati di numerosi anni
di ricerca confermano che gli sport professionistici
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481
FLIS-MASŁOWSKA
Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
exercise, often done in unphysiological positions of the body, and frequent lack of compensation disturb the adaptive capability of
intervertebral discs and spinal ligaments. This
leads to abnormal shaping of the spine in the
frontal, sagittal, and transverse plane as well
as to disorders in the functioning of ligaments,
muscles, and fascia.17, 18
Mechanical factors are crucial in the pathomechanism of damage to lumbosacral spine.19
Many authors, e.g. Dziak and Lundin, believe
that the spinal structure most prone to damage
is the intervertebral disc.4, 20 Sportsmen often
lack balance between adaptive changes in the
locomotor system and the requirements set for
players during training.14 This may be also related to the specific innate and acquired (developmental) disorders of an individual.21
Our studies indicate that pain in the lumbosacral spine was a frequent problem in field
hockey players with various experience. The
results obtained are confirmed in literature.7, 22
Both in the junior study group and senior study
group, a significant proportion of pain occurring was reported, especially in more experienced players. Survey studies showed that in
the junior group (18-21-year old) pain occurred
in 80% of subjects, while in the senior group
(30-48-year old) it occurred in 100% of players. Studies by Reilly and Seaton 23 in the junior group of field hockey players demonstrated
that 81% of them suffered from lumbar spine
pain, of this 53% did so once a month. The
results of studies by Murtaugh 7 also indicated
that lumbar spine pain occurred in 59% of field
hockey players (mean age 20.4 years).
Looking for a relationship between doing a
specific sport and the shape of the anteriorposterior lumbar spine curvature is of interest
to many authors. Even a slight change of pelvis anteversion angle significantly influences
the strain of soft and bone tissues.24 The results of studies we present confirmed the detrimental effect of improperly chosen training
and competitive strains realized in field hockey
on the anterior-posterior lumbar spine curvature.13 Radiological lesions found in the lumbar spine cannot be interpreted regardless of
age, as the body undergoes natural involution,
which changes the structure of the spine and
its curvature.18
Congenital defects of the spine can largely
lead to early degenerative lesions of vertebrae,
intervertebral joints, and intervertebral discs as
well as to spondylolysis, spondylolisthesis, and
482
causano uno stiramento del rachide che può condurre al dolore 14-16. L’esercizio fisico intenso, spesso
condotto in posizioni non fisiologiche del corpo e
la frequente assenza di compensazione alterano la
capacità adattativa dei dischi intervertebrali e dei
legamenti spinali. Ciò conduce a un’anormale modellazione del rachide nel piano frontale, sagittale
e trasverso, oltre che a disturbi nel funzionamento
di legamenti, muscoli e fasce 17, 18.
I fattori meccanici sono essenziali nel meccanismo patologico del danno al rachide lombosacrale19. Numerosi autori, ad es. Dziak e Lundin,
credono che la struttura spinale più predisposta al
danno sia il disco intervertebrale 4, 20. Gli sportivi
spesso sono carenti di un equilibrio tra i cambiamenti adattativi nel sistema locomotore e i requisiti
di allenamento fissati 14. Ciò può essere associato
anche ai disturbi specifici congeniti e acquisiti (dello sviluppo) di un individuo 21.
I nostri studi indicano che il dolore al rachide
lombosacrale è un problema frequente nei giocatori di hockey su prato con diversi livelli di esperienza. I risultati ottenuti sono confermati nella letteratura 7, 22. Sia nel gruppo sperimentale junior sia
in quello senior, è stata riportata una significativa
percentuale di dolore, soprattutto nei giocatori più
esperti. I questionari hanno mostrato che nel gruppo junior (18-21 anni di età), il dolore si è verificato nell’80% dei soggetti, mentre nel gruppo senior
(30-48 anni di età), si è verificato nel 100% dei soggetti. Studi condotti da Reilly e Seaton 23 nel gruppo
junior di giocatori di hockey su prato hanno dimostrato che l’81% di essi soffriva di dolore al rachide
lombare, e di questi il 53% ne soffriva una volta al
mese. I risultati degli studi condotti da Murtaugh 7
indicano anche che il dolore al rachide lombare si
è verificato nel 59% dei giocatori di hockey su prato
(età media di 20,4 anni).
La ricerca di una relazione tra la pratica di uno
specifico sport e la forma della curvatura anteroposteriore del rachide lombare è di interesse per
molti autori. Anche una leggera modifica dell’an
golo di antiversione pelvica influenza in maniera
significativa lo stiramento dei tessuti ossei e molli 24.
I risultati degli studi che presentiamo hanno confermato l’effetto nocivo di un allenamento scelto
in maniera impropria e degli stiramenti agonistici che si verificano durante l’hockey su prato nella
curvatura antero-posteriore del rachide lombare13.
Le lesioni radiologiche osservate nel rachide lombare non possono essere interpretate a prescindere
dall’età, poiché il corpo è sottoposto a una naturale
involuzione, che cambia la struttura del rachide e
la sua curvatura 18.
I difetti congeniti del rachide possono in larga
misura condurre a lesioni degenerative precoci del-
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Structural lesions in the lumbosacral spine in field hockey players
FLIS-MASŁOWSKA
osteophytes. Indirectly, they can lead to the decrease of the body’s physical competence.
The analysis of a radiological image of the
spine does not always confirm real disease
symptoms. However, many authors indicate the
increasing number of radiological lesions of
the spine in sportsmen, especially in the case
of runners.25 In their studies they observed numerous congenital and acquired pathologies
in the form of spondylolysis, spondylolisthesis, Schmorl’s nodes, and intervertebral space
narrowing, especially in the L3-L4, L4-L5, and
L5-S1 segments. The authors 8, 26 indicate the
above lesions observed in radiological tests as
an important risk factor for back pain. Our studies are coherent and confirm the occurrence of
numerous acquired pathological lesions of the
spine in field hockey players with varying experience in whom pain occurred.
Physical activity of sportsmen often protects
against the occurrence of early involution, but
it can also promote it. Little physical activity or
lack of it are also important risk factors for pain
and early degenerative lesions of intervertebral
discs of the spine.27
Some authors 28, 29 think that pain of the
lumbar spine is not related to the occurrence
of structural lesions in the spine, but it results
from disturbed muscle balance. When muscles
of the spine, lower limbs, and abdomen have
proper elasticity and strength, the tension between them is balanced. The absolute strength
of muscles equipping the spine is not important, but they should be balanced from every
side.2, 28
le vertebre, delle articolazioni intervertebrali e dei
dischi intervertebrali, oltre che a spondilosi, spondilolistesi e osteofiti. Indirettamente, possono condurre a una riduzione della capacità fisica del corpo.
L’analisi di un’immagine radiologica del rachide non sempre conferma i sintomi di una reale malattia. Tuttavia, numerosi autori indicano un crescente numero di lesioni radiologiche nel rachide
degli sportivi, soprattutto nel caso dei corridori 25.
Nei loro studi, hanno osservato numerose patologie congenite e acquisite sotto forma di spondilolisi,
spondilolistesi, nodi di Schmorl, e restringimento
dello spazio intervertebrale, soprattutto nei segmenti a livello di L3-L4, L4-L5, e L5-S1. Gli autori 8, 26 hanno indicato che le lesioni summenzionate osservate
negli esami radiologici sono un importante fattore
di rischio per la notalgia. I nostri studi sono in linea con tali risultati e confermano l’occorrenza di
numerose lesioni patologiche acquisite nel rachide
in giocatori di hockey su prato con diversi anni di
esperienza, le quali sono accompagnate da dolore.
L’attività fisica degli sportivi spesso li protegge
dalla comparsa di una precoce involuzione, ma
può anche promuoverla. Una scarsa o assente attività fisica è anche un importante fattore di rischio
per il dolore e le lesioni degenerative precoci dei dischi intervertebrali del rachide 27.
Alcuni autori 28, 29 pensano che il dolore al rachide lombare non sia associato all’occorrenza di lesioni strutturali nel rachide, ma che derivi piuttosto
da un equilibrio muscolare alterato. Quando i muscoli del rachide, degli arti inferiori e dell’addome
possiedono elasticità e forza adeguate, la tensione
tra essi è bilanciata. La forza assoluta dei muscoli
del rachide non è importante, ma devono essere bilanciati su ogni lato 2, 28.
Conclusions
Conclusioni
1.  In active field hockey players, congenital
or acquired lesions of the lumbosacral spine
were reported.
2.  The extent of these lesions is undoubtedly
related to the sport practice and years played.
Radiological testing should be an important element of diagnostic imaging.
3.  The study results obtained allow for the
conclusion that structural lesions acquired by
hockey players appear more often than in control groups of persons who do not do competitive sports.
4.  To qualify for playing field hockey, the
player’s lumbar spine needs to be thoroughly
tested, which enables the elimination of players with defect restricting the required motor
fitness.
1.  In giocatori di hockey su prato attivi, sono
state riportate lesioni congenite o acquisite del rachide lombosacrale.
2.  L’estensione di tali lesioni è senza dubbio associata alla pratica sportiva e agli anni di esperienza. Gli esami radiologici devono essere un importante elemento dell’imaging diagnostico.
3.  I risultati ottenuti dallo studio permettono di
concludere che le lesioni strutturali acquisite nei
giocatori di hockey si verificano più spesso rispetto
ai gruppi di controllo di persone che non praticano
sport agonistici.
4.  Per potersi qualificare per l’hockey su prato,
il rachide lombare dei giocatori deve essere valutato approfonditamente, consentendo di escludere
i giocatori con difetti che limitano il fitness motorio
richiesto.
Vol. 67 - No. 3
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483
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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization related to the
material discussed in the manuscript.
Received on July 22, 2014. - Accepted for pubblication on September 15, 2014.
Corresponding author: M. Flis-Masłowska, Chair of Locomotor System Rehabilitation, Department of Kinesitherapy, University School of Physical Education, ul. Królowej Jadwigi 27/39, 61-142 Poznań, Poland. E-mail: [email protected]
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MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Case report
Casi clinici
MED SPORT 2014;67:485-93
Inveterate long peroneal tendon tear
caused by overuse in a highly professional
fencer: inconsistency between the
severity of damage, the diagnostic
picture and the functional deficit
Rottura inveterata del tendine peroneo lungo da overuse
in schermidore di alto livello: incongruenza tra entità
del danno, quadro diagnostico e deficit funzionale
S. GIANNINI 1, G. BONI 2
1Foro
2ANTIAGE
Italico, University of Roma, Casa di Cura Villa Stuart, Sport Clinic, Rome, Italy
Sport Medicine Clinic, Foligno, Regional Delegate FMSI Umbria, Perugia, Italy
SUMMARY
This article presents the evolution and treatment of a pathology of the myotendinous joint and long peroneal muscle
caused by overuse, in a highly professional athlete, presenting an anomalous isolated compromission of the functional unit of long peroneal muscle that, despite the conservative treatment and the cures of the medical team, presented
a progressive negative evolution, so much that it required surgery.
Key words: Ultrasound - Magnetic resonance imaging - Joints.
RIASSUNTO
Presentiamo l’evoluzione ed il trattamento di una patologia da overuse del muscolo, della giunzione miotendinea e
del tendine del peroneo lungo in un atleta di alto livello con anomala compromissione isolata dell’unità funzionale del
peroneo lungo che, nonostante il trattamento conservativo e le cure del team medico, ha presentato una progressiva
evoluzione peggiorativa, tanto da richiedere un tempo chirurgico.
Parole chiave: Ecografia - Risonanza magnetica - Articolazioni.
F
or deambulation, the long peroneal muscle,
together with the peroneus brevis, has an
eccentric and stabilizing function in the support
phase and a concentric and therefore driving
component in the plantarflexion and takeoff
phases. Such condition is usually present in the
evaluation of the step dynamics in a normal
foot condition, but in presence of pathologies,
dynamics and reaction time modify when the
foot is in supination or pronation, with a possible hyperstress or straining of the peroneus longus and brevis. Hence, during deambulation, in
Vol. 67 - No. 3
N
ella dinamica della deambulazione il muscolo peroneo lungo ha una funzione eccentrica
e di stabilizzazione insieme al peroneo breve nella
fase di appoggio e una componente concentrica
e quindi di propulsione nella flessione plantare e
di stacco. Tale condizione è normalmente presente nella valutazione della dinamica del passo in
una condizione di normopiede, ma in presenza
di patologie le dinamiche ed i tempi di reazione
si modificano in presenza di una condizione del
piede in supinazione od in pronazione con possibile ipersollecitazione o stiramento eccessivo dei
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GIANNINI
Inveterate long peroneal tendon tear
the support phase the long peroneal muscle,
assisted by the peroneus brevis, has an eccentric and stabilizing function, while during the
takeoff and plantarflexion phase it has a driving
action in the plantarflexion mechanism.
The deterioration with tear, caused by an
overuse of the long peroneal muscle is rare,1, 2
and especially never seen in fencers.
In fact, the most common trauma for fencers is a sprained ankle undergoing continuous
streching and stopping stress, with high solicitation of myotendinous and tendon joints.3
Our athlete had a case history of trauma on
the right ankle, and no history of spraining
traumas of the peroneal tibial astragalus joint,
which could have favored tendon tears, on the
side of the current musculotendinous lesion.
In international literature there are cases of
lesions of peroneal tendons caused by acute
traumas or overuse. The lesion happens in patients affected by tenosynovitis, tendinitis, partial or total tears or subdislocation caused by
lesions of the retinaculum.
The ultrasound exam 4 showed high sensitivity (100%), 85% specificity and 90% accuracy,
placing itself as the first choice technique in the
evaluation of peroneal tendons.5
Factors that contribute to tendon tear can
be anatomic variations caused by tubercole
hypertrophy or by retrocalcaneal prominence,
presence of the peroneus IV accessory muscle,
relaxation of the peroneal retinaculum and possible ortopedic problems such as tarsal sinostosis or calcaneal bone anomalies.6
In athletes, and especially in younger ones,
the tear of peroneus brevis is more frequent.7
In athletes, the tear of the long peroneal tendon is rarer, even though it is often fissured
distally by the channel and the tear is often associated with the compromission of both peroneal muscles retinaculi. Such rarity is reported
by older (30/40 years old) athletes.2 The proximal compromission, associated with retraction,
could cause a total and often inveterated tear
of the long peroneal muscle, sometimes associated with the compromission of the peroneus
brevis.8
muscoli peroneo lungo e peroneo breve. Pertanto
nella deambulazione il peroneo lungo assume nella fase di appoggio, coadiuvato dal peroneo breve, una funzione eccentrica e di stabilizzazione,
mentre nella fase di stacco e di flessione plantare
presenta un’azione propulsiva nel meccanismo di
flessione plantare.
La degenerazione con rottura da overuse del
muscolo peroneo lungo è una raro evento 1, 2, non
decritto negli atleti di scherma.
Il più comune trauma negli atleti di scherma è
la distorsione di caviglia sottoposta allo stress di allungamento, arresto con elevato stress delle giunzioni miotendinee e dei tendini 3.
Il nostro atleta riferiva un vecchio trauma alla
caviglia destra. Non sono noti traumi distorsivi
dell’articolazione tibio astragalo peroneale, favorenti rotture tendinee, dal lato dell’attuale lesione
muscolo-tendinea.
Nella letteratura internazionale sono riportate
le lesioni dei tendini peronei da trauma acuto od
overuse. La lesione insorge in pazienti affetti da
tenosinovite, tendinosi, rotture parziali, totali o
sublussazione per lesione del retinacolo.
L’indagine ecografica 4 ha dimostrato alta sensibilità (100%), 85% specificità e 90% di accuratezza confermandosi come metodica di prima scelta
per la valutazione dei tendini peronei 5.
Fattori predisponenti alla rottura tendinea possono essere varianti anatomiche da ipertrofia del
tubercolo o dell’eminenza retrocalcaneale, presenza del muscolo accessorio peroneo IV, lassità
del retinacolo dei peronei ed eventuali complicanze ortopediche come sinostosi tarsale o anomalie
calcaneali ossee 6.
Negli atleti è più frequente la rottura del peroneo breve, soprattutto nei soggetti giovani 7.
Negli atleti è di più difficile riscontro la rottura del tendine peroneo lungo, spesso fissurato distalmente a livello della scanalatura e la rottura
è frequentemente asssociata alla compromissione
del retinacolo dei peronei. Tale rara eventualità
è riportata per atleti di età più elevata, intorno ai
30-40 anni 2. La compromissione prossimale associata a retrazione depone per una rottura completa e spesso inveterata del peroneo lungo, a volte
concomitante ad una compromissione del peroneo breve 8.
Case report
Caso clinico
A 34-year-old fencer undergoing physical
therapy for chronical pain in his left leg lateral
region, especially during lunging and shift of
direction.
Schermidore di 34 anni in trattamento fisioterapico per persistente dolenzia della regione laterale
della gamba sinistra, in particolare nell’affondo e
nei cambi di direzione.
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MEDICINA DELLO SPORT
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Inveterate long peroneal tendon tear
GIANNINI
The patient is a high professional fencer who
has been suffering from chronical pain in his
left leg external section and a slight functional
impairment that limited him during matches, for
months.
Two years earlier, the patient had been treated for pulled ischiocrural muscles on the same
side and when collecting his medical history, he
reported a sprained right ankle.
The persistency of limitation in fencing with
chronic pain and a left side weakening sensation despite physical therapy and proprioception and a new dedicated training program aiming to modify his athletic technique, induced
his medical team to request a diagnostic evaluation.
The athlete did not report any sprained ankle
events, which could favor peroneal lesions.8
Il paziente è un atleta professionista di scherma
ad alto livello e lamentava da alcuni mesi persistente dolenzia del comparto esterno della gamba
sinistra con modica impotenza funzionale che lo
limitava nelle prestazioni agonistiche.
Il paziente era stato trattato due anni prima per
distrazione degli ischiocrurali dello stesso lato ed
all’anamnesi risultava un episodio di distorsione
della caviglia destra.
La persistenza della limitazione al gesto atletico
con dolenzia e sensazione di minore forza del lato
sinistro, nonostante un approccio fisioterapico e
propriocettivo ed un nuovo programma dedicato
di preparazione atletica per modificare l’impostazione del gesto atletico ha indotto il team sanitario
a richiedere una valutazione diagnostica.
L’atleta non riferiva episodi di distorsione della
caviglia, evento favorente le lesioni dei peronei 8.
Diagnostic procedures
Procedure diagnostiche
The athlete, who gave his consent, underwent a first ultrasound exam of the lower limb,
including the leg, in both comparative and dynamic view, and a functional evaluation of the
foot in flex extension, in order to report the
muscle and tendon damage.
We used a high multifrequency linear probe
by 17.5 MHz and the possibility to complete the
ultrasound exam through a color Doppler echography and an elastosonography.4, 9
The exam showed a first degree pull, by
straining, of the long peroneal muscle, with no
hematomas (Figures 1, 2).
L’atleta, che ha dato il suo consenso, è stato sottoposto ad una prima indagine ecografica
dell’arto inferiore, comprensiva della gamba, in
comparativa statica e dinamica, con valutazione
funzionale in flesso estensione del piede per documentare il danno muscolare e tendineo.
Abbiamo utilizzato una sonda lineare ad elevata frequenza da 17,5 MHz multifrequenza con
possibilità di completare l’esame ecografico con
studio ecocolor doppler ed elastosonografico 4, 9.
Questa indagine evidenziava una distrazione
di primo grado per elongazione del peroneo lungo,
senza raccolte od ematomi (Figure 1, 2).
Figure 1.—Axial ultrasound of the distal prejoint muscle
belly of the long peroneus longus. A hypoanechoic area
of tear and the absence of the regular muscle fibers can
be observed.
Figura 1. — Ecogramma assiale: a livello del ventre muscolare distale pregiunzionale del peroneo lungo. Si evidenzia area ipo-anecogena di rottura con assenza della
normale rappresentazione delle fibrille muscolari.
Figure 2.—Dynamic axial ultrasound. Extended
echostructurall hypoechoic alteration of the muscle belly
of the peroneus longus with a slight view of the epimysium.
Figura 2. — Ecogramma assiale dinamico. Estesa alterazione ecostrutturale ipoecogena del ventre muscolare del
peoneo lungo con scarsa rappresentazione dell’epimisio.
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GIANNINI
Inveterate long peroneal tendon tear
Somebody suggested the athlete should continue his agonistic activity without an adequate
functional rehab.
After two months, and facing an increment in
functional deficit, in pain and in a severe limitation of his athletic performance, his medical
team required a new diagnostic evaluation.
Therefore, we performed an MRI by 1.5 Tesla (Philips Gyroscan) with dedicated coil, sequences T1, T2 weighted, T2 in fat suppression
and multiplanar view, in order to highlight the
severity of his musculotendinous lesion.
We found a strong negative evolution of the
long peroneal muscle belly presenting a medium and dishomogenous signal intensity caused
by degenerative malacia.
We also found fluids that detached the muscle belly from the epimysium (Figure 3).
The worst compromission was on the tendon,
which presented thick, dishomogeneous as ma-
Figure 3.—Presurgical exam. MRI T2 weighted suppreseed sequence on the coronal plane. Comparative exam.
On the left, presence of fluids in the distal muscle belly
of the peroneus longus with hyperintense intra and perimuscular fluids. The tendon appears dishomogenously
hypointense and much ticker, especially in the proximal
area.
Figura 3. — Esame pre chirurgico. RM sequenza T2 pesata soppressa sul piano coronale. Indagine in comparativa. A sinistra si evidenzia imbibizione edematosa del
ventre muscolare distale del peroneo lungo con quota fluida iperintensa, intra e perimuscolare. Il tendine appare
disomogeneamente ipointenso, notevolmente aumentato
di spessore, in particolare nella porzione prossimale.
488
L’atleta veniva invitato a proseguire nella sua
attività agonistica, senza un adeguato trattamento riabilitativo funzionale.
A distanza di due mesi, in considerazione
dell’incremento del deficit funzionale, della sintomatologia dolorosa e dell’importante limitazione nel gesto atletico, il team sanitario ha richiesto
una valutazione diagnostica.
Pertanto abbiamo eseguito un indagine RM con
apparecchiatura ad elevato campo magnetico da
1,5 Tesla (apparecchiatura Philips Gyroscan) con
bobina dedicata, sequenze T1, T2 pesate, T2 in
Figure 4.—Presurgical exam. MRI T1 weighted sequence,
on the saggital plane.
It’s clearly visible the discontinued, dishomogeneous
long peroneal tendon, especially in the proximal area,
with a deflexion of the tendon fibers, scalloped aspect
and without tension. Distally, hypointensity of the derma-hypodermal signal with loss of the cleavage plane
with the distal tendon.
Figura 4. — Esame prechirurgico. RM sequenza T1 pesata sul piano sagittale.
È ben evidente il tendine peroneo lungo discontinuato,
disomogeneo, prevalentemente nella porzione prossimale
con deflessione delle fibre tendinee, aspetto festonato e
deteso. Distalmante, ipointensità del segnale del dermaipoderma con perdita del piano di clivaggio con il tendine distale.
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Settembre 2014
Inveterate long peroneal tendon tear
GIANNINI
Figure 5.—MRI, same exam. Axial scan in comparative
T1 weighted sequence. On the left, hypointense oval image by the myotendineous joint.
Figura 5. — RM, stesso esame. Scansione assiale in comparativa T1 pesata. A sinistra Immagine ipointensa ovalare nel contesto della giunzione miotendinea.
Figure 7.—Check-up MRI, 30 days after surgery. Axial
plane in T1 weighted sequence. Tendon continuity with
reduced hypointensity and slight reduction in thickness.
Figura 7. — RM di controllo dopo trattamento chirurgico a 30 giorni. Piano assiale in T1 pesata. Continuità
tendinea con ridotta ipointensità e modica riduzione di
spessore.
laciuos, and showed signs of an old lesion, partially repaired in fibrosis (Figures 4-6). We did
not notice any bone compromission.8, 10, 11
During his case history, the athlete reported
that in the two months he spent overtraining and
participating to high level sport events, feeling
chronic discomfort to his left lower limb, he also
noticed a progressive deficit of the limb itself
and a limitation in his athletic performances.11
The same athlete, considering his poor agonistic results and the insecurity sensation he
felt, caused by functional deficit during thrust
and lunge, unsuitable to a good sport performance, agreed to surgery.
Thirty days after surgery, the athlete underwent a new ultrasound and MRI series of exams, to evaluate the integrity and restitutio ad
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Figure 6.—MRI, same exam. Axial scan in comparative
T1 weighted. Distal plane. The long peroneal tendon
looks malacic, thicker and dishomogeneous.
Figura 6. — RM, stesso esame. Scansione assiale in comparativa T1 pesata. Piano distale. Il tendine peroneo lungo
appare malacico, aumentato di spessore e disomogeneo.
soppressione del grasso con piani multiplanari per
evidenziare l’estensione della lesione muscolare e
tendinea.
Abbiamo rilevato una netta evoluzione peggiorativa del ventre muscolare del peroneo lungo con
media e disomogenea intensità di segnale per malacia degenerativa.
Concomitava quota fluida a scollare il ventre
muscolare dall’epimisio (Figura 3).
La maggiore compromissione si rilevava a livello del tendine che presentava un aumento di
spessore elevato, aspetto di disomogena intensità
malacica e aspetti di pregressa lesione, in parte riparata in fibrosi (Figure 4-6). Non si osservavano
compromissioni ossee 8, 10, 11.
All’anamnesi l’atleta riferiva che, nei due mesi
intercorsi cui si era sottoposto ad un eccesso di allenamenti e di gare sportive di alto livello con un
continuo discomfort dell’arto sinistro, aveva rilevato un progressivo defict dell’arto inferiore con
limitazione del gesto atletico 11.
Lo stesso atleta, in considerazione delle insufficienti prestazioni atletiche e della sensazione di
insicurezza determinata dal deficit funzionale
nella spinta e nell’affondo, non idonee per un adeguata prestazione sportiva, accettava di sottoporsi
ad intervento chirurgico.
A 30 giorni dall’intervento chirurgico il paziente è stato sottoposto ad un nuovo esame ecografico
ed RM per valutare l’integrità e la restitutio ad integrum dell’unità funzionale dei peronei (Figura 7).
Non si osservavano complicanze o sequele
dell’intervento chirurgico, in assenza di fibrosi
post chirurgica.
Al termine della riabilitazione funzionale e
del completo recupero del gesto atletico per avere
certezza di non incorrere in ricadute od ulteriori
MEDICINA DELLO SPORT
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GIANNINI
Inveterate long peroneal tendon tear
integrum of both peroneal muscles (Figure 7).
We did not notice any complications or progression of surgery, since there was no postsurgical fibrosis.
At the end of his rehab period and his complete agonistic recovery, in order to avoid relapses or other functional overload, as well as
ruling out any other possible muscle or tendon
compromission before going back to professional training (Figures 8, 9), facing new important international sport events, the athlete
underwent a whole body MRI with T1 and T2
waigthed sequences on the coronal plane.
Treatment
Surgery 12 consisted in removing the fibrous
tissue that sorrounded the long peroneal muscle, to the myotendinous joint, presenting connecting tissue sleeves on the peroneus brevis.
They carried on a tenolysis and a tenosynovectomy, removing degenerative tissue, tendon
scarification and tenoplasty.
During a second lateral retromalleolar surgical access, they reported that the long peroneal
tendon was proximally retracted caused by an
inveterated tear and it adhesed to fibrous tissue
cascade.
They reported the tendinous distal stump by
the cuboid bone and they confirmed the abnormal tendineous continuity, caused by a malacic
repair tissue. They remodeled tissue through
tendon’s suture, retension latero-lateral tenodesis. The flexor-extension, pronosupination and
eversion-inversion stress tests showed retromalleolar tendons sliding and stable.
Later, they applied a platelet gel along the
tendons and sutured.
The many samples sent for hystologic exam
are described as follows:
Myotendinous joint sample: fibroadipose tissue, together with striated muscle tissue presenting flogistic lymphatic infiltrations and vascular neogenesis. Traces of subsynovial flogosis.
Tendon sample: dense fibrous connective tissue with images of fibrillation, myxoid degeneration and chronic flogistic infiltration.
The pathologist concluded that it was a
chronic aspecific tendinopathy associated with
a focal hyperplastic chronic synovitis.
The athlete underwent a quick mobilization,
right after taking off stitches, and functional rehab program for the reactivation of all peroneal
functions, including hydrokinesitherapy, without load, at first.
490
Figure 8.—WHOLE BODY MRI – T1 weighted sequence
– coronal plane after surgery and rehab and after recovery the athletic ability.
On the left, tendon reconstruction evidence with homogeneous signal and increased thickness of the neotendon.
Figura 8. — RM WHOLE BODY – T1 pesata - piano coronale dopo il trattamento chirurgico ed al termine della
fase riabilitativa e del ripristino del gesto atletico.
A sinistra esiti di ricostruzione tendinea con segnale
omogeneo ed aumento di spessore del neotendine.
sovraccarichi funzionali abbiamo sottoposto l’atleta ad uno studio Whole Body MRI ottenuto con
sequenze T1 e T2 pesate sul piano coronale per
escludere ulteriori compromissioni muscolo tendinee prima della ripresa delle preparazione atletica
agonistica (Figure 8, 9), in vista di importanti appuntamenti internazionali.
Trattamento
Il trattamento chirurgico 12 è consistito in asportazione di tessuto fibroso che circondava il tendine
peroneo lungo sino alla giunzione miotendinea con
tessuto di connessione a manicotto anche a livello
del peroneo breve. Venivano eseguite tenolisi e te-
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Inveterate long peroneal tendon tear
GIANNINI
Figure 9.—Detail of the WHOLE BODY MRI – T1 weighted sequence – coronal plane. Exam carried on right after
the athlete’s agonistic activity come back.
Figura 9. — Dettaglio RM WHOLE BODY –sequenza T1
pesata- piano coronale. Esame eseguito all’inizio della
ripresa dell’attività agonistica.
His physical therapy protocol was then
boosted with progressive workloads, in order to
accelerate the recovery of all athletic gestures,
without overloading the limb.
The proprioceptive and rehabilitative excercises of elastication and hisometry have been
soon integrated with weight-bearing excercises,
specific for the recovery of athletic gestures, including the shifts of direction.
40 days after surgery, the athlete has returned
to his full agonistic training.
Discussion
The first ultrasound exam showed an extensive echoic alteration with dishomogenous
echostructure of the tendon caused by a 1st and
2nd degree tear and incomplete extension of the
tear, with no fluids.
After two months, functional limitation and a
strong feeling of instability and unreliability of
the limb induced the athlete to quit competing
and evaluate the entity of the neglected damage.
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nosinovialectomia con asportazione del tessuto degenerato, scarificazioni del tendine e tenoplastica.
In un secondo accesso chirurgico retromalleolare laterale si reperta il tendine peroneo lungo,
retratto prossimalmente per rottura inveterata,
adeso a tessuto fibroso a colata.
Si reperta il moncone distale tendineo a livello
del cuboide e si conferma l’anomala continuità
tendinea ad opera di un tessuto malacico riparativo. Si rimodella il tessuto con sutura del tendine,
tenodesi latero laterale in ritensione. Le prove di
flesso estensione, prono supinazione e di eversione-inversione evidenziano scorrimento e stabilità
retromalleolare dei tendini.
In un terzo tempo si applica gel piastrinico lungo il decorso dei tendini e si sutura.
I numerosi prelievi all’esame istologico vengono
descritti:
— prelievo giunzione miotendinea: tessuto fibroadiposo, in continuità con tessuto muscolare
striato con infiltrato flogistico linfocitario e neogenesi vascolare. Presenza di flogosi sub-sinoviale;
— prelievo tendineo: tessuto connettivo fibroso
denso con immagini fibrillazione, degenerazione
mixoide e sede di infiltrato flogistico cronico.
Le conclusioni dell’anatomo patologo depongono per un quadro di tendinopatia cronica aspecifica associata a sinovite cronica, focalmente iperplastica.
L’atleta è stato sottoposto ad una rapida mobilizzazione, dopo rimozione dei punti di sutura e
ad un programma riabilitativo funzionale per il
ripristino dell’integrità della unità fiunzionale dei
peronei comprensivo di idrochinesiterapia in una
prima fase, non in carico.
Il protocollo fisioterapico è stato incrementato
con progressivi carichi di lavoro per accellerare il
recupero del gesto atletico, senza sovarccaricare
funzionalmente l’arto.
Gli esercizi propriocettivi e riabilitativi di elasticizzazione ed isometria sono stati presto integrati con esercizi in carico specifici al recupero
del gesto atletico, comprensivi di cambi di direzione.
A 40 giorni dall’intervento, l’atleta ha ripreso la
sua completa attività agonistica.
Discussione
La prima indagine ecografica ha evidenziato
una estesa alterazione ecostrutturale con disomogenea ecostruttura del tendine per rottura di I-II
grado, incompleta estensione della rottura, in assenza di raccolte.
A distanza di due mesi la limitazione funzio-
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GIANNINI
Inveterate long peroneal tendon tear
The new ultrasound exam, combined with
an MRI, showed bad intratendinous inveterated
rapture with sleeves of repairing fibrous tissue
that determined an important increase in thikness of the long peroneal tendon, throughout
its extension, and a slight compromission of the
peroneus brevis.
The athlete did not report any acute traumas
or tears that caused an immediate functional
stop, but an ongoing feeling of discomfort and
helplessness that limited the fencer in his complete use of the left limb. Such symptoms also
limited his performances.
The MRI of a medium intensity signal tendon surrounding as a sleeve the long peroneal tendon, which could not be recognised
according to the regular MRI and ultrasound
semeiotic,13-15 seems describing a repair evolution of the tendon into in a malacic tissue (Figures 3, 4). The dynamic ultrasound
exam showed a loss in the regular tendinous
echostructure and a limited excursion of the
fibrous neotendon (Figure 2), which probably
not resistant. The MRI confirmed the ultrasound image and the presence of a medium
intensity signal fibrous tissue, along both peroneal tendon’s functional area, up to the retinacolum region, which was not interested by
the tear (Figure 6).6, 11
We did not find any dislocation condition.12
In fact, differently from what reported in literature, where the lesion is more freqeunt by
the calcaneus and retinacular region, in our patient, the compromission is much more severe,
presenting a retraction of the tendon, in the
context of a simile scarring tissue.
Therefore, the decision of opting for surgery,
removing the fibrous tissue and reconstructing
the tendon, both when examining the tendon
during surgery and at the following anatomopathological exam, confirms that the function of the limb was only made possible by the
fibrous-malacic-repair component of the tendon.
It is hard to say which of the two diagnostic techniques proved more reliable. In fact, we
believe that the immediacy and ease of performing an ultrasound exam in real time and
its possibilty to carry on a functional dynamic
study at the same time, makes it unique and
irreplaceable in the evaluation of muscle-tendinous function. In this specific case, we were
able to demonstrate the absence of a retracted
tendon, replaced by a fibrous tissue, which was
apparently not dynamic.
492
nale e la sensazione di instabilità ed inaffidabilità
dell’arto induceva l’ atleta a sospendere le gare e a
valutare l’entità del danno trascurato.
La nuova ecografia, abbinata ad una risonanza magnetica, mostrava un grossolano quadro
di rottura intratendinea inveterata con tessuto fibroso riparativo a manicotto che determinava un
notevole aumento di spessore del tendine peroneo
lungo, in tutta la sua estensione, con modica compromissione del peroneo breve.
L’atleta non riferiva episodi di trauma acuto o
di rottura con immmediata impotenza funzionale, bensì una continua sensazione di fastidio e di
impotenza funzionale che limitava lo sportivo al
pieno uso dell’arto sinistro. Tale sintomatologia limitava le prestazioni sportive.
Il quadro RM di tessuto di media intensità di
segnale ad avvolgere a manicotto il tendine peroneo lungo, non più riconoscibile come normale
semeiotica RM ed ecografica 13-15, depone per un
evoluzione riparativa del tendine in un tessuto
malacico (Figure 3, 4). Lo studio ecografico dinamico evidenzia perdita della normale ecostruttura
tendinea con limitata escursione del neotendine
fibroso (Figura 2), probabilmente non contenente. Il quadro RM conferma l’aspetto ecografico e la
presenza di un tessuto di media intensità di segnale, fibroso, lungo l’estensione dell’area funzionale
tendinea dei peronei, sino alla regione del retinacolo, non interessata da rottura (Figura 6) 6, 11.
Non abbiamo evidenziato condizione di lussazione 12.
Infatti, in disaccordo con quanto riportato in
letteratura, dove la lesione è più frequente a livello
della regione calcaneale e del retinacolo nel nostro
paziente la compromissione è certamente più alta
con retrazione del tendine nel contesto del tessuto
simil-cicatriziale.
Pertanto la decisione di optare per l’intervento
chirurgico di asportazione del tessuto fibroso e la
ricostruzione del tendine ci conferma, all’ispezione del tendine al tavolo chirurgico ed al successivo
riscontro anatomopatologico, che la funzionalità dell’arto era assicurata dalla sola componente fibroso-malacica riparativa in sostituzione del
tendine sano.
Quale delle due metodiche diagnostiche si sia
dimostrata più attendibile è di difficile valutazione. Infatti riteniamo che la facilità di esecuzione
in tempo reale dell’ecografica e la possibilità di
uno studio dinamico funzionale, sia insostituibile nella valutazione della funzionalità muscolo
tendinea. Nel caso specifico abbiamo ben potuto
dimostrare l’assenza del tendine retratto, sostituito
da un tessuto fibroso, apparentemente non dinamico.
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Inveterate long peroneal tendon tear
GIANNINI
On the other hand, MRI’s overall view, its
field view, its multiple plane view, the quick
identification of the retraction site of the tendon
and of the longitudinal lesion,13 more frequent
in peroneal tears and more evident on axial and
sagittal planes, associated with the possibility
of evaluating bone bruises or bone compromission, are also undeniable results.
Furthermore, at the end of treatment and before sending the athlete back to his full agonistic training and sport activity, the WHOLE
BODY MRI allowed us to evaluate all muscle kinetic chains and possible, symptomless lesions.
D’altro canto la panoramicità della RM, il campo di vista, la multiplanarità, l’identificazione rapida della sede di retrazione del tendine e della
lesione longitudinale 13, più frequente nelle rotture
dei peronei e meglio evidente nei piani assiale e sagittale, associata alla possibilità della valutazione
della presenza di bone bruise o compromissione
ossea sono risultati irrinunciabili.
Inoltre, al termine del trattamento e prima di
confermare la disponibilità dell’atleta alla piena
attività sportiva la RM WHOLE BODY ci ha permesso di valutare tutte le catene cinetiche muscolari e l’eventuale presenza di lesioni, scarsamente
sintomatiche.
Conclusions
The use of dynamic diagnostic techniques allowed us to give the right surgical indication at
the tight time for an important high level professional athlete, presenting an overuse pathology that often envisages the only conservative
treatment.
The oddity of the case and the absence of
left ankle spraining traumas, the side interested
by the tear, are often referred to as peroneal
lesions.
In addition, in our opinion, what’s really interesting is the evolution it had caused by overuse, following a greater workload and many
consecutive matches, which created a severe
lesion even presenting repair tissue, in two
months, starting from a simple ultrasound exam
that was scarsely pathologic.
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Conclusioni
L’utilizzo di metodiche diagnostiche dinamiche
ci ha permesso di dare un indicazione chirurgica,
al momento giusto, in un importante atleta di alto
livello, in una patologia di overuse che frequentemente ha un indicazione assoluta al trattamento
conservativo.
La singolarità del caso è l’assenza di traumi
distorsivi della caviglia sinistra, lato interessato
dalla rottura, spesso predisponenti alle lesioni dei
peronei.
Inoltre, a nostro avviso, è veramente particolare
l’evoluzione da overuse, per un maggiore carico di
lavoro da allenamenti e da gare consecutive, che
ha indotto una lesione importante con fenomeni
di riparazione, nell’arco di due mesi, partendo da
un’ecografia scarsamente patologica.
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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization related to the
material discussed in the manuscript.
Received on September 19, 2014. - Accepted for publication on September 24, 2014.
Corresponding author: S. Giannini, Foro Italico, University of Roma, Casa di Cura Villa Stuart, Sport Clinic, Rome, Italy.
E-mail: [email protected]
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MEDICINA DELLO SPORT
493
La Medicina dello Sport … per Sport
MED SPORT 2014;67:495-505
In questo numero la rubrica “La Medicina dello Sport… per Sport” è dedicata alla disciplina del
“Sollevamento pesi”.
Grazie al determinante contributo delle strutture federali, la Rivista si augura di rendere un servizio utile ai lettori che vedranno alternarsi, nei prossimi numeri, argomenti di aggiornamento e
lavori su discipline non ancora trattate.
IL SOLLEVAMENTO PESI
A. GIANFELICI
1, 2 ,
A. URSO 2, C. VARALDA 2, F. PASQUALONI 2, N. VOGLINO
2, 3
1Istituto di Medicina e Scienza dello Sport “A. Venerando” –
Comitato Olimpico Nazionale Italiano, CONI, Roma, Italia
2Federazione Italiana Sollevamento Pesi, Roma, Italia
3Unità Operativa Ortopedia e Traumatologia, ASL Umbria 1,
Ospedale Alto Tevere Città di Castello, Perugia, Italia
“U
na delle caratteristiche universalmente riconosciute alla pesistica è quella di
costituire la base essenziale di ogni disciplina
agonistica e di sapersi quindi rinnovare nel
tempo, conservando quel peculiare ruolo di
irrinunciabile strumento per la formazione del
fisico... perché gli allenamenti sulla forza generale hanno una stretta correlazione proprio
con il metodo utilizzato dallo sport per tutti gli
sport”. Vorremmo cominciare proprio dalle parole di Giovanni Malagò, attuale Presidente del
Comitato Olimpico Nazionale Italiano, utilizzate
nella presentazione di uno scritto sulla pesistica
di Antonio Urso 1 per presentare questa disciplina sportiva olimpica le cui origini storiche
si perdono nella notte dei tempi, nate insieme
all’uomo e riconducibili all’eterno desiderio
dello stesso di confrontarsi con le forze della
natura, tra queste, quella della gravità che rappresenta una delle espressioni più evidenti. Il
sollevamento pesi, è stato utilizzato come salutare attività collaterale per il miglioramento fisico. Il padre della medicina scientifica, Ippocrate
di Kos, (V-VI secolo a.C.) elencò una serie di
esercizi per mantenere sano il corpo tra cui la
lotta e il sollevamento pesi anakinemata. L’allenamento con gli alteri, consigliato anche da Antilio (II secolo d.C.) e Oribasio (IV secolo d.C.),
prese il nome di alterobolia e veniva seguito
sotto il controllo di esperti. Si ha notizia, inoltre, che gli antichi Greci adoperavano le alteras
Vol. 67 - No. 3
per migliorare e mantenere l’efficienza fisica dei
propri guerrieri, oltre che per le competizioni
sportive (ad Olimpia, fu riportata alla luce una
enorme pietra di quasi un quintale e mezzo di
peso, la quale, secondo una scritta del VI secolo
a.C., sarebbe stata sollevata con un solo braccio
da un certo Bibbione).
Arrivando rapidamente a tempi più vicinii
a noi, facendo un salto di quasi due millenni,
nel 1819 Henrich Clias (1782-1854), professore
dell’Accademia di Berna, pubblicò Gymnastique élémentaire ou cours analytique et gradué
d’exercises propres à developper et à fortifier
l’organisation humaine. L’opera fu preceduta
dalle Considérations sur la gymnastique di Baillot. Tra gli esercizi proposti da Clias figurava
il lancio delle pietre e la loro alzata all’altezza
delle anche e delle spalle; tra i diversi esercizi
proposti, alcuni consistevano nel sollevamento di bastoni e di sacchi pieni di sabbia. Clias
suggeriva l’uso di una cintura di contenimento
intorno ai fianchi. L’opera fu tradotta sia in inglese che in italiano, in quest’ultimo caso, con
qualche aggiunta e qualche omissione di un
tale Eugenio Young, colonnello al comando del
Collegio Militare di Milano con il titolo: Ginnastica elementare o sia corso analitico e graduato degli esercizi atti a sviluppare ed a fortificare
l’organizzazione dell’uomo – Milano 1825, realizzando il primo trattato moderno di ginnastica. Un altro grande divulgatore della pesistica
MEDICINA DELLO SPORT
495
GIANFELICI
Il sollevamento pesi
fu il belga Edmond Desbonnet (1868-1953),
professore di educazione fisica, che nel 1883
aprì una sezione di pesistica e nel 1888 redasse
un regolamento tecnico fissando le regole per
lo slancio a due braccia e per l’esercizio di distensione. Durante il periodo natalizio del 1894
organizzò a Muscron, in Belgio, la prima gara
internazionale di pesistica a cui presero parte
atleti belgi, olandesi e francesi. Due anni dopo,
la stessa manifestazione fu vinta dal tedesco Johannes Schneider ad Amsterdam battendo proprio il Marchese Monticelli Obizzi. Nel 1902 fu
organizzato a Londra il primo campionato del
mondo (11 gli esercizi validi per la classifica).
Ma di pesistica vera e propria si può cominciare
a parlare solo in tempi più moderni, quando
si iniziarono a fissare regole più precise per lo
svolgimento delle competizioni.
Il sollevamento pesi vanta la sua presenza nel
programma olimpico fin dalla prima Olimpiade
dell’era moderna, quella di Atene del 1896. Da
quella prima edizione, la presenza alle Olimpiadi ha avuto vicende alterne, fintanto che, a
partire dai Giochi Olimpici di Amsterdam del
1928, è stato stabilmente incluso nel programma olimpico.
Le prime competizioni di sollevamento pesi
si svolgevano su numerose alzate, di cui alcune
eseguite ad un solo braccio, altre a due braccia.
Dal 1928, le gare si svolsero, invece, esclusivamente con esercizi a due braccia (distensione,
strappo e slancio). Il problema tecnico comune a tutti gli esercizi che doveva, e deve ancor
oggi, affrontare l’atleta, è quello di sollevare il
peso a braccia tese sopra la testa, senza soluzione di continuità, così come recita il regolamento. Per fare ciò, il pesista è obbligato a compiere quello che in fisica si definisce “lavoro”.
Dal momento che lo scopo è quello di riuscire
a sollevare carichi maggiori, appare evidente
che ciò si può ottenere riducendo al minimo
la traiettoria verso l’alto del bilanciere, necessaria per estendere completamente le braccia. In
questo modo, facendo percorrere al bilanciere
uno spazio minore, il lavoro di conseguenza si
riduce, ovvero, a parità di forza impiegata per
vincere la resistenza del peso, è possibile sollevare carichi di maggiore entità.
Anche dal punto di vista storico, l’evoluzione
della tecnica del sollevamento pesi ha subito lo
stesso percorso del precedente esempio. Alle
origini, i pesisti erano dotati di enorme forza e
di poca esplosività, a causa di una tecnica poco
performante e di traiettorie molto più lunghe
rispetto alle attuali che incidevano, inevitabil-
496
mente, sul tempo di applicazione della forza.
Le alzate venivano, pertanto, eseguite principalmente in posizione eretta o attraverso una
piccolissima flessione delle ginocchia. Successivamente, le traiettorie cominciarono ad accorciarsi. Questo espediente veniva attuato negli
esercizi di sollevamento ad un braccio, inclinando il busto dalla parte opposta al braccio
che si solleva (ciò permetteva anche di mantenere il baricentro del sistema atleta-attrezzo
stabilmente all’interno della base d’appoggio).
Durante le Olimpiadi di Monaco del 1972 fu
attuata l’ultima grande rivoluzione del Regolamento Internazionale, vale a dire l’eliminazione
della distensione dai programmi ufficiali di tutte le manifestazioni di pesistica. Tale decisione
venne presa con votazione pressoché plebiscitaria, in seno alla IWF (International Weightlifting Federation, Federazione Internazionale di
Pesistica), prendendo in esame e discutendo
a lungo sia dei problemi di carattere arbitrale,
che di prevenzione scaturiti dall’interpretazione
degli atleti di questo esercizio, divenuto ormai
una brutta copia dello slancio. È stato proprio
quest’ultimo atto che ha permesso la radicale
trasformazione e l’ulteriore balzo in avanti di
questa disciplina sportiva, che consente oggi di
poter tranquillamente relegare il brachitipo baffuto dai bicipiti ipertrofici al ruolo del nostalgico stereotipo del pesista di altri tempi 1-3.
Aspetti fisiologici
Strappo e slancio
Le competizioni classiche prevedo ad oggi
l’effettuazione di due tipologie di sollevamento che sono appunto lo strappo e lo slancio:
lo strappo prevede il sollevamento del peso a
braccia tese sopra la testa in un movimento unico e veloce mentre lo slancio prevede il sollevamento in due movimenti (la girata, o appoggio
al petto, e la spinta). È evidente quindi che la
sostanziale differenza è la continuità con cui avvengono i due gesti. Nello slancio, al movimento della girata, con la quale si porta il bilanciere
da terra alle spalle, si succede dopo una breve
pausa la fase della spinta, momento in cui si
porta il bilanciere dalle spalle a sopra la testa a
braccia tese. Gli studi di biomeccanica “sportiva” o applicata hanno trovato in questo ambito
molti spunti di lavoro e di indagine, andando ad
analizzare con diversi strumenti le componenti
dinamiche e cinematiche di applicazione della
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Settembre 2014
Il sollevamento pesi
GIANFELICI
A
B
Figura 1. — A, B) Nell’esercizio di “strappo”, l’atleta devo sollevare il bilanciere sopra la propria testa in un unico
movimento.
A
B
Figura 2. — A, B) Nell’esercizio di “slancio” il bilanciere viene portato prima all’altezza delle spalle (con un movimento detto “girata”) e poi si solleva il peso al di sopra della testa. Sia nella “strappo” che nello “slancio”, per un
sollevamento corretto, gli atleti devono reggere il bilanciere saldamente sopra la testa, con braccia e gambe tese e
senza movimenti di flessione.
forza nonche lo studio biomeccanico dei diversi
momenti di impegno del lavoro del pesista.
Sono quindi stati individuati per ognuno dei
due esercizi, fasi e periodi. Le Figure 1 e 2 illustrano quanto detto.
Nella fase iniziale dell’esercizio, pretensionamento e stacco, l’atleta ha un impegno tensivo
della catena cinetica posteriore. La parte successiva del movimento, caricamento, tirata pre-
Vol. 67 - No. 3
parazione al volo, è quella in cui c’è la massima
accelerazione dell’attrezzo, il bilanciere. Si termina con la fase aerea, incastro, seduta, inversione e risalita, fissaggio, nella quale si sfrutta
da una parte l’inerzia del bilanciere e dall’altra
la capacità dell’atleta di “scendere” sotto al bilanciere.
Durante l’esercizio troviamo le seguenti
contrazioni muscolari: isometrica, concentrica,
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497
GIANFELICI
Il sollevamento pesi
eccentrica-concentrica, eccentrica, isotonica.
Questo presuppone che tra le caratteristiche
principali del pesista ci sia un grande controllo
neuro muscolare, caratteristica che deve essere
considerata fondamentale in qualsiasi disciplina
sportiva. A supportare quanto detto è la durata
di una alzata tecnica: circa un secondo 1, 2.
Caratteristiche funzionali del pesista
L’evoluzione e le modifiche dei regolamenti
tecnici hanno portato nel corso degli anni a modificare le caratteristiche funzionali del pesista.
Nel 1800, il sollevamento pesi si manifestava quasi come un fenomeno circense in cui gli
“pseudo-pesisti” sollevavano enormi pesi, spesso truccati (le “marmitte”), e presentavano un fisico smisurato che procacciava gli applausi della folla che riempiva le piazze, i circhi e i teatri
di tutta Europa. A fianco a questi personaggi,
non mancarono comunque i veri campioni: fu
celebre il taglialegna franco-canadese Louis Cyr
(1863-1912), che con un solo dito sollevò a 10
cm dal suolo un peso di 535 libbre (quasi 243
kg) e l’estone George Hackenschmidt (nato nel
1877), detto “il leone russo” e formatosi nella
scuola di San Pietroburgo sotto la direzione del
dottor Krajewski, che si distinse oltre che nella pesistica anche nella lotta e addirittura nel
catch, negli Stati Uniti. In Italia intanto, uno straordinario atleta catanese, noto come “Romolus”,
osò addirittura sfidare atleti del calibro di Cyr e
Sandow. Fino agli anni 70 del secolo scorso, i
pesisti erano dotati di enorme forza e di poca
esplosività, a causa di una tecnica poco performante e di traiettorie molto più lunghe rispetto
alle attuali che incidevano, inevitabilmente, sul
tempo di applicazione della forza.
L’evoluzione delle tecniche, come sopra riportato, che risultano estremamente efficaci
nell’accorciare la traiettoria del bilanciere, ha
messo in evidenza una serie di complicazioni
biomeccaniche che la rendono più complicata da attuare con non pochi problemi sia dal
punto di vista della capacità di accoppiamento
e differenziazione del movimento, sia da quello delle accelerazioni e decelerazioni. A queste
difficoltà si devono aggiungere quelle legate al
controllo del bilanciere che viaggia per inerzia
in direzione opposta a quella del corpo, nonché quelle legate al raggiungimento, in modo
rapido, della posizione di equilibrio e al successivo mantenimento. Questa situazione si deve
realizzare in condizioni precarie, data l’esiguità
della base di appoggio e l’elevata altezza del
498
baricentro, determinata dal fatto che il peso si
trova in alto, sopra la testa.
Questa tecnica, inoltre, a causa dell’accorciamento della traiettoria del bilanciere, richiede
doti eccezionali di forza esplosiva per raggiungere le velocità necessarie al completamento
della prova (le velocità massime si aggirano intorno all’1,8 metri al secondo nella girata per
lo slancio, ed ai 2 metri al secondo nello strappo) 1.
Le caratteristiche del moderno pesista si sono
dunque oggi modificate, portandolo ad essere
un atleta dalle spiccate doti di forza dinamica
massima e dalle eccezionali capacità di coordinazione intramuscolare e tra i vari distretti, di
flessibilità, con una armonica muscolatura sviluppata in tutti i distretti corporei, può meglio
prestarsi più di qualunque altro atleta ad essere
assunto come archetipo ideale.
Queste osservazioni, riguardanti le tecniche
di sollevamento, nonche le differenze metodologiche sull’allenamento e non ultimi gli aspetti
neuromuscolari permettono anche di comprendere la notevole differenza che c’è nell’allenamento muscolare di un pesista e di un body
builder: il primo fa della potenza e della curva
forza velocità il punto predominante della sua
prestazione/allenamento, il secondo fa della
durata di tempo di tensione muscolare il focus
del suo allenamento. Alcune considerazioni potrebbero poi estendersi anche agli aspetti metabolici, talvolta trascurati in queste discipline
sportive, dimenticando che le espressioni di
potenza meccanica sono sempre associate a
quelle di tipo energetico-metabolico. I tempi
di applicazione del lavoro nel pesista risultano
sempre estremamente brevi, e pertanto l’aspetto metabolico è sempre prevalentemente a carico del sistema dei fostati altamente energetici.
I tempi di lavoro e le tecniche di allenamento
(come per esempio i tempi di recupero tra una
ripetizione e l’altra nella sessione di lavoro che
cercano di essere completi nel pesista) portano
diversamente il body builder a ricercare l’attivazione del metabolismo glicolitico, anche per
l’effetto indiretto che la “acidificazione” del muscolo ha sugli aspetti ormonali 4-7.
Un’altra caratteristica degli esercizi della Pesistica Olimpica è che l’atleta deve essere in
grado di gestire due baricentri diversi, quello
relativo al proprio corpo e quello relativo al
bilanciere. Da qui la considerazione della importanza delle capacità coordinative dell’atleta,
cioè le capacità di organizzare, controllare e
regolare il movimento. Questo permette ad un
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Il sollevamento pesi
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atleta della pesistica di essere in grado di modulare la sua applicazione di forza permettendogli
di eseguire correttamente il gesto tecnico anche
con un carico più basso del suo massimale. Nello stesso tempo costringe un atleta a lavorare
sempre con carichi di una certa entità perché
altrimenti si perderebbe molto della specificità
dell’allenamento 4.
Le categorie di peso
Le caratteristiche antropometriche dell’atleta
di sollevamento pesi sono molto varie considerando che la disciplina prevede la suddivisione
in categorie di peso; gli uomini vanno dai 56 kg
agli oltre 105, le donne dalla 48 kg alla +75 kg.
La necessità di formulare delle divisioni in categorie nasce dall’aspetto fisiologico e biologico
per il quale la forza muscolare è proporzionale,
oltre che ad altri parametri, anche alla superficie
di sezione trasversa delle sue fibre. In pratica, è
una capacità che cresce in ragione proporzionale alla massa del muscolo. Gli individui più
pesanti, che hanno una massa muscolare maggiore, riescono a sollevare carichi maggiori. La
massima capacità di forza assoluta sarà perciò
espressa dagli individui più pesanti. L’alzata record dei record è rappresentata dai 263 kg sollevati nell’esercizio di slancio dal supermassimo
iraniano Hossein Rezazadeh, nell’agosto del
2004 ad Atene in occasione del Giochi Olimpici.
Questo è il record assoluto di slancio e rappresenta tutt’oggi la massima performance ottenuta
in gara da un essere umano. Tuttavia questa alzata, effettuata da un atleta il cui peso personale
si aggirava intorno ai 160 kg, non rappresenta
neppure il doppio del peso corporeo dell’atleta
che l’ha effettuata (1,64 volte il proprio peso).
Tuttavia la correlazione tra dimensioni e massa corporea rispetto alla forza sviluppata non è
lineare, difatti gli esseri sono piccoli (come le
formiche per esempio) sviluppano maggior forza relativa. Questo fenomeno avviene perche la
forza è proporzionale al quadrato della superficie della sezione dei muscoli (cresce, quindi
in ragione quadrata), mentre la massa muscolare, essendo una misura di volume, cresce in
ragione cubica. In ambito umano, le cose sono
ancora diverse rispetto ai presupposti enunciati:
si è visto che la forza relativa (per quanto attiene al sollevamento pesi) non cresce in modo
lineare in ragione inversamente proporzionale
al peso, infatti, non sono le categorie piccole ad
esprimere la massima forza relativa bensì quelle
medio-basse. Nel campo del sollevamento pesi,
Vol. 67 - No. 3
la parte della formica spetta di diritto al turco/
bulgaro Naim Suleymanoglu il quale, ai Giochi
Olimpici di Seul nel 1988 sollevò, con una mitica alzata, 190 kg nell’esercizio di slancio, con
un peso corporeo di soli 60 kg!
Questa prestazione rappresenta un rapporto di ben 3,16
volte il peso dell’atleta ed è, a tutt’oggi, la maggior espressione di forza relativa mai registrata.
Non è affatto vero, pertanto, che gli individui
più pesanti risultino anche più forti per quanto
concerne la forza relativa, se comparata con il
peso corporeo dell’atleta che la realizza. Non è
casuale che i lanciatori del peso e del martello abbiano caratteristiche fisiche e fisiologiche
analoghe a quelle dei sollevatori di peso delle
massime categorie. In queste specialità, infatti la forza assoluta risulta determinante ai fini
del risultato e, ad ogni aumento della cilindrata,
corrisponde un aumento della potenza espressa, quindi del risultato. Non è sempre così nella maggior parte delle altre discipline sportive
nelle quali la forza non viene scaricata su di
un attrezzo allo scopo di accelerarlo verso una
direzione, ma serve ad accelerare i segmenti
corporei dell’atleta (pugilato, scherma, tennis,
ecc.) o l’intero corpo dell’atleta stesso (tutti i
tipi di corsa, salti, ecc.). In tutti questi casi, il
motore è utilizzato per muovere se stesso ed un
eccessivo aumento di peso può risultare controproducente. Un aumento smodato della massa
muscolare, pur producendo più forza assoluta,
non è più utile ai fini del risultato. Siccome ad
ogni aumento ulteriore della cilindrata corrisponde un aumento del peso del motore che
ci si porta appresso, il vantaggio si ottiene solo
entro certi limiti ben determinati. Ovviamente,
per ogni specialità questo limite si colloca in
punti differenti. Così, ad esempio, il saltatore in
alto, dovendo accelerare la propria massa verso
l’alto, raggiunge questo limite molto presto. Il
velocista, dovendo accelerare la propria massa
prevalentemente in senso orizzontale, troverà
conveniente sviluppare maggiormente le masse
muscolari. Il saltatore in lungo, invece, si colloca in una posizione intermedia tra questi due.
Così si spiega perché gli sprinter sfoggia- no
spesso muscolature esuberanti, molto più dei
saltatori in lungo o dei triplisti i quali, a loro
volta, sono più muscolosi dei saltatori in alto. È
stato proprio per ottemperare all’esigenza di valutare non solo la forza massimale assoluta, ma
anche quella relativa esprimi- bile dall’uomo
che, fin dal 1905, le Olimpiadi ed i Campionati
di sollevamento pesi si sono effettuati dividendo gli atleti in categorie di peso. Ciò signifi-
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499
GIANFELICI
Il sollevamento pesi
Tabella I. — Divisione in categorie per kg di peso
corporeo, sia in ambito maschile che femminile.
Maschile
Fino a 56,2
Fino a 62,3
Fino a 69,4
Fino a 77,5
Fino a 85,6
Fino a 94,7
Fino a 105,8
Oltre 105,8
Femminile
Fino a
Fino a
Fino a
Fino a
Fino a
Fino a
Oltre
48,2
53,3
58,4
63,5
69,6
75,7
75,7
ca, in pratica, che prima di ogni gara gli atleti
vengono pesati ed inseriti a gareggiare contro
concorrenti della stessa taglia, analogamente a
quanto avviene negli sport di combattimento.
Motivazioni di natura storica, geografica e politica, spinsero la IWF a modificare nel tempo
le categorie di peso degli atleti. Erano cinque
dal 1920 al 1936, gradualmente portate fino a
10 nel 1980. La Tabella I riporta la attuale divisione in categorie, sia in ambito maschile che
femminile.
Il sollevamento pesi in ambito femminile
È negli anni ’70 che l’emancipazione sempre
più marcata delle donne in tutti i campi permette di parlare insistentemente del sollevamento
pesi al femminile. In Italia fu organizzato dall’allora Federazione Nazionale competente (FILPJ Federazione Italiana Lotta, Pesi e Judo) il primo
convegno internazionale tenutosi a Sorrento nel
1985 sulla pesistica femminile dal quale emerse
chiara la possibilità di organizzare competizioni
femminili di sollevamento pesi e di poter allenare con grandi volumi ed intensità di lavoro. A
questi eventi, seguì nel 1987, a Daytona (USA),
il primo campionato mondiale femminile a cui
fece seguito l’anno successivo a San Marino, il
primo Europeo. Seppure bisogna aspettare la
fine del secolo scorso per vedere i primi campionati femminili, come appena detto, in tutte
le epoche le donne si sono sempre cimentate
nell’allenamento con i pesi; nel mondo antico esiste la fondata convinzione che le donne
utilizzassero l’allenamento con i sovraccarichi,
forse anche con finalità estetiche, come lascia
supporre il mosaico rinvenuto nella Villa Romana del Casale a Piazza Armerina risalente al
III d.C. che ritrae un’ancella con in mano due
alteras. La letteratura sportiva riporta che a partire dagli anni ’60, anche le donne dedite ad
una qualunque attività sportiva inserivano più o
500
meno regolarmente allenamenti con i pesi per
incrementare le loro capacità di forza finalizzata
al miglioramento delle loro prestazioni. Oggi la
pesistica femminile rappresenta una splendida
realtà che ha conquistato la platea più rappresentativa dello sport con la partecipazione alle
olimpiadi in qualità di disciplina ufficiale fin
dall’edizione del 2000, con risultati di assoluto
valore atletico e con un livello di gradimento
di pubblico tale da competere con i colleghi
maschi 1, 8.
Gli aspetti clinici
Alimentazione
L’alimentazione per il pesista deve soddisfare le necessità fisiologiche di esprimere contemporaneamente forza e velocità in un unico
complesso gesto atletico. L’ampia letteratura a
riguardo conferma che questo tipo di atleta è
caratterizzato da fabbisogni proteici sostenuti,
determinati da un importante turnover aminoacidico per l’intensa attività svolta e la muscolatura particolarmente sviluppata 9, 10.
La quota proteica giornaliera massima sarà
entro la soglia dei 2,4 g/kg p.c. al giorno, valore
in cui la risposta anabolica tocca il suo culmine
e oltre il quale aumenta soltanto l’ossidazione
degli aminoacidi a scopo energetico 11. I valori
più elevati saranno indicativi per periodi di allenamento particolarmente gravosi quali sedute
multiple giornaliere e/o potenziamento muscolare, e comunque dovranno essere sempre stabiliti in virtù dell’esito degli esami ematochimici
(soprattutto creatinina, azoto e acido urico) i
quali rivelano la capacità organica di assimilazione delle proteine. La loro assunzione sarà
frazionata nei vari pasti della giornata in modo
da consentirne un assorbimento più efficace;
particolare attenzione inoltre va posta alla presenza di una quota proteica nello spuntino da
consumare immediatamente dopo la seduta di
allenamento, che può favorire l’anabolismo muscolare 12.
Le necessità energetiche vengono assolte
soprattutto dalle fonti di carboidrati; questi dovranno essere presenti a ogni pasto della giornata e dovranno rappresentare circa il 55% della
quota calorica giornaliera. Saranno rappresentati soprattutto da amidi a basso indice glicemico
(legumi e cereali preferibilmente integrali o non
raffinati) nei pasti principali, mentre negli spuntini successivi alla seduta di allenamento sarà
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Il sollevamento pesi
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indicata l’assunzione di zuccheri semplici come
quelli forniti dalla frutta, la quale rappresenta
anche una fonte di antiossidanti e un alimento
basificante, utile a contrastare la produzione di
radicali liberi e l’acidosi fisiologicamente prodotti dal lavoro muscolare 13.
Ai lipidi oltre alla funzione di riserva energetica è affidata la funzionalità e la protezione
della membrana cellulare, l’assorbimento delle
vitamine liposolubili, nonché il ruolo di precursori di ormoni steroidei quali ad esempio
il testosterone. Questi dovranno rappresentare
circa il 25-30% della quota calorica giornaliera e particolare attenzione sarà rivolta all’introduzione di acidi grassi essenziali ed insaturi in
generale (di cui gli oli vegetali di prima spremitura a freddo rappresentano un’ottima fonte) e
la frazione adeguata di acidi grassi polinsaturi
quali l’eicosapentaenoico (C20:5 Ω3) e docosaesaenoico (C22:6 Ω3) provenienti dall’ ambiente
marino o quelli contenuti nella frutta a guscio 14.
La distribuzione alimentare sarà caratterizzata
da almeno 5 pasti giornalieri, che permetteranno introduzioni caloriche anche importanti (gli
atleti impegnati in cicli di allenamento intensi
possono necessitare di una quota calorica giornaliera superiore alle 40 kcal/kg p.c. al giorno)
senza appesantire il sistema digerente o interferire con la qualità dell’allenamento.
L’idratazione assolve un ruolo fondamentale sia ai fini dello stato di salute generale che
in termini di prestazione atletica e prevenzione
dagli infortuni. Il corretto ripristino delle scorte
idriche previene la riduzione del volume ematico, l’aumento della temperatura corporea e ritarda la comparsa dei primi segni di stanchezza
fisica 15. È consigliato che gli atleti acquisiscano
l’abitudine di assumere acqua sin dalle prime
ore del mattino, procedendo nell’idratazione
con introduzioni regolari di quantità moderate
anche durante le fasi di allenamento, ed evitando allo stesso tempo di eccedere nell’ assunzione di liquidi durante i pasti principali, affinché
ciò non interferisca con una corretta digestione.
In ambito sportivo si ricorre sovente all’utilizzo di supplementi e integratori alimentari; sebbene una alimentazione isocalorica varia, equilibrata e basata su prodotti freschi e di stagione
sarebbe adeguata anche alle richieste aumentate di un atleta, il ricorso ad alcuni integratori
potrebbe talvolta essere contemplato a scopo
funzionale.
Nello specifico diverse ricerche scientifiche
hanno evidenziato come l’assunzione di BCAA
prima dell’ allenamento riduca la quantità di
Vol. 67 - No. 3
triptofano che penetra nel cervello, abbassando
i livelli di 5-HT e la sensazione di affaticamento muscolare 16. Nella fase del recupero invece,
momento in cui si apre la cosiddetta “finestra
metabolica” e le proteine vengono ricostruite
captando gli amminoacidi dal sangue soprattutto a carico (90%) dei ramificati, la loro integrazione sostiene lo stimolo anabolico indotto dal
lavoro muscolare 17, 18.
Le maltodestrine sono una classe di glucidi
caratterizzati da un grado di polimerizzazione
compreso tra 3 e 20 unità; rappresentano un
supplemento energetico utile durante le fasi di
allenamento in quanto presentano una assimilazione rapida grazie al ridotto peso molecolare,
ma allo stesso tempo protratta nel tempo per il
basso indice glicemico. Ciò scongiura pericolose alterazioni della glicemia che porterebbero
a risposte insuliniche potenzialmente deleterie
per la prestazione.
Nonostante il pesista non sia sottoposto a
deplezioni di glicogeno importanti come nel
caso di atleti di endurance, l’assunzione di maltodestrine in allenamento concorre a limitare la
produzione di cortisolo 19 e l’ossidazione di glutammina a scopo energetico.
La creatina è un integratore universalmente
riconosciuto per lo sviluppo di massa magra,
forza muscolare e prestazione anaerobica in generale 20, 21.
Il guadagno di massa muscolare sembra essere il risultato di una iperidratazione intracellulare, nonché una migliore capacità di svolgere
esercizio fisico ad alta intensità attraverso una
maggiore disponibilità fosfocreatina e una maggiore sintesi di ATP, consentendo in tal modo
all’atleta di allenarsi più intensamente e di promuovere una maggiore ipertrofia muscolare attraverso una maggiore espressione della catena
pesante di miosina probabilmente a causa di un
aumento dei fattori regolatori miogenici miogenina e MRF-4 22-24.
Aspetti cardiovascolari
La fisiologia cardiovascolare degli sport
come il sollevamento pesi ha ben descritto nel
corso degli anni come e quanto il sistema cardiovascolare risponde a questo tipo di attività.
La classificazione cardiovascolare definisce appunto il sollevamento pesi come una attività
sportiva con impegno del cuore di “pressione”.
In attività come queste (sollevamento pesi, bob,
slittino, lanci e salti dell’atletica leggera, ecc) la
portata cardiaca (GC) e la frequenza cardiaca
MEDICINA DELLO SPORT
501
GIANFELICI
Il sollevamento pesi
(FC) non raggiungono mai valori massimali,
mentre le resistenze vascolari periferiche sono
aumentate: il cuore è sollecitato in genere per
pochi secondi ma all’interno della circolazione
si raggiungono valori di pressione arteriosa anche molto alti 25.
Quanto riportato è la sintesi di adattamenti
ed aggiustamenti in corso di esercizi di sollevamento pesi. Nell’esercizio statico (isometrico),
quale quello che si realizza ad esempio nel sollevamento pesi, all’interno del sistema cardiocircolatorio si osservano:
—— aumento della FC minore rispetto a quanto avviene negli esercizi massimali isotonici;
—— aumento delle resistenze vascolari arteriose totali per effetto della prevalente vasocostrizione, fenomeno che costringe il cuore a
lavorare di più per pompare il sangue;
—— un ostacolo al ritorno venoso del sangue
dalla periferia al cuore. Un segno caratteristico
di ciò è la notevole turgidità delle vene del collo
che si osserva nei sollevatori di peso durante
l’alzata;
—— come conseguenza di queste differenti
modificazioni, l’aumento della PA media è maggiore, a causa della prevalente vasocostrizione.
In questo tipo di esercizio, infatti, anche nei
muscoli impegnati i vasi sanguigni tendono a
ridurre il loro calibro, per effetto sia di riflessi
nervosi che partono dal sistema nervoso autonomo sia del loro “schiacciamento” causato dalla violenta contrazione 26.
Il risultato finale è che nell’esercizio statico il
miocardio consuma egualmente più Ossigeno
ma l’aumento della gittata sistolica e della GC
non è proporzionale ed adeguato alle richieste.
Questo aspetto ha una certa importanza pratica in un soggetto con malattia delle arterie coronarie (aterosclerosi coronarica), un esercizio
isometrico o statico dove la componente di lavoro muscolare isometrico è elevata può risultare
pericoloso a causa del fatto che, a fronte di una
maggiore necessità di O2 da parte del miocardio, esiste in partenza una limitazione a soddisfare tale richiesta che avviene in modo brusco
e massiccio. Purtroppo questa considerazione
è stata erroneamente estesa a tutti gli esercizi
con sovraccarico, anche quando l’allenamento
è svolto con sovraccarichi di solo 60-70% del
proprio massimale; l’attività con sovraccarichi è
invece indicata anche in questo tipo di pazienti,
seguendo le opportune attenzioni 27.
La “confusione” si è creata nei non addetti ai
lavori per la errata considerazione del termine
“weightlifting - sollevamento pesi”: esercizi o al-
502
lenamenti svolti effettuando “sollevamento” per
10 volte consecutive di un carico percentualmente molto più basso del proprio massimale
produce aggiustamenti fisiologici, cardiovascolari e respiratori assolutamente diversi da quelli
prodotti dal “sollevamento” per una sola volta
un carico vicino alle proprie capacità massimali
ed ancora diverso se questo avviene con tempi
di lavoro estremamente rapidi e movimenti fluidi e dinamici 28.
L’introduzione dell’ecocardiografia, metodica
che utilizzando gli ultrasuoni consente di “vedere” all’interno del cuore e di misurare così i
diametri interni delle sue cavità e gli spessori
delle pareti, ha permesso di verificare che tali
differenze di morfologia del cuore possono essere osservate anche negli atleti praticanti discipline sportive differenti. Per quanto riguarda gli
atleti dediti a sport prevalentemente isometrici,
statici o di forza (sollevatori di pesi), nei quali
il ventricolo sinistro aumenta lo spessore delle
sue pareti senza aumentare il suo volume interno, mantenendo la sua forma originale ovoidale
o assumendo una forma più allungata (simile
a quella conica della giraffa), tale tipo di adattamento, definito ipertrofia concentrica, è particolarmente adatto al tipo di lavoro richiesto,
ovverosia un lavoro di pressione 26, 29, 30.
Traumatologia
L’osservazione e la prevenzione della traumatologia rivestono un ruolo fondamentale in ogni
attività sportiva a livello amatoriale, agonistico e
di élite 31, 32. Abbiamo già visto come la corretta
tecnica di sollevamento, l’allenamento, la motivazione e l’alimentazione dell’atleta siano fondamentali non solo per la riuscita del gesto atletico ma anche per evitare lesioni traumatiche.
Esiste, senza dubbio, un assioma: sollevare
pesi produce mal di schiena. Esso probabilmente trae origine dalle considerazioni generiche
ed aspecifiche e dalla errata interpretazione del
significato di “sollevamento pesi”. L’assioma è
vero quando il sollevamento non avviene secondo il rispetto dei principi di biomeccanica
umana e quando si fa riferimento ad una tecnica ed un gesto, il sollevamento per distensione,
oramai uscita da anni di scena dalle competizioni agonistiche. L’eliminazione della distensione, infatti, ha privilegiato ancora di più le
qualità dinamiche degli atleti avvantaggiando
definitivamente i pesisti longilinei dalla forza
esplosiva che dominano ormai incontrastati le
scene della pesistica moderna. Questa trasfor-
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Il sollevamento pesi
GIANFELICI
mazione però non ha avuto lo stesso corrispettivo nell’opinione pubblica che risulta ancora
oggi legata al pregiudizio che vuole ostinatamente considerare la pesistica come una disciplina sportiva pericolosa per un sano sviluppo
fisico, che era in parte giustificabile quando la
distensione produceva effettivamente dei traumi localizzati principalmente alla parte lombare
della colonna vertebrale ma che, oggi, non ha
nessuna ragione di sopravvivere. Tale pregiudizio d’altronde, dovrebbe essere ormai sfatato,
data l’enorme diffusione che il sollevamento
pesi ha raggiunto presso i praticanti di tutti gli
sporti ed un pubblico sempre più vasto di non
agonisti di qualunque età e sesso.
Dalla analisi della letteratura scientifica disponibile, infatti emerge che il gesto atletico del
pesista sembrerebbe poco usurante e affetto da
una ridotta probabilità di generare un trauma:
Siewe e coll, in due distinti studi retrospettivi,
pubblicati nel 2011 e 2014 33, 34, osservando
245+71 atleti di alto livello, sono giunti a conclusioni assai interessanti. In particolare, hanno osservato come l’incidenza di traumi nella
pesistica sia pari allo 0,12% per anno di allenamento/gare pari allo 1% circa per 1000 ore
di allenamento. Per avere un termine di paragone valido, Calhoon, in un suo interessante
lavoro del 1999 35, conclude che l’incidenza di
traumi nell’hockey su ghiaccio è di 62% per
1000 ore di allenamento, nel football americano
16%/1000, nella pallamano 13,5%/1000, nello
sport di combattimento 20,1%/1000 e nel rugby
6,9%/1000. Ancora un interessante studio è
quello effettuato dalla Medical Commission della European Weightlifting Federation, dal 2002
al 2009, che ha registrato in ogni Campionato
Europeo, sia per classi che assoluto, la traumatologia occorsa in competizione, differenziandola tra atleti maschi e atleti femmine. Rispetto
ad un numero statisticamente significativo di
casi (circa 3500 atleti partecipanti), ancora una
volta, i dati relativi alla traumatologia rimangono molto bassi negli uomini e del tutto trascurabili nelle donne, anche in questa particolare
fattispecie di stress molto elevato quale quello
di una competizione di alto livello.
La pesistica quindi è meno lesiva degli sport
di contatto in genere e colpisce, scorrendo ulteriormente le fonti bibliografiche sopra citate,
che il 27% degli atleti studiati, nel corso della
carriera sportiva, non è mai incorso in patologie
traumatiche e da “overuse” dell’articolazione del
ginocchio. Sempre nel lavoro di Calhoon 35, citato in precedenza, si riporta che il rachide lom-
Vol. 67 - No. 3
bosacrale quale regione anatomica più soggetta
a lesioni traumatiche (23,1% dei casi), seguita
dal ginocchio (19,1%), dalla spalla (17,7%), dalla mano (10%), dal rachide cervicale e collo
(5,4%), dal rachide dorsale (4,8%), dai muscoli
e tendini quadricipitali (3,2%), dal complesso
osteo-muscolotendineo pubico (2,7%), dal gomito e dall’anca (2,5%), dai muscoli e tendini
flessori di coscia (2,3%), dalla tibia (1,8%), dai
muscoli e tendini flessori di gamba (1,7%), dalle
tibiotarsiche e dai piedi (1%) e infine dal complesso osteo-muscolotendineo toraco-addominale (0,3% circa).
Conclusioni
Non vogliamo arrogarci il diritto di affermare
che il sollevamento pesi sia lo sport migliore
come spesso succede per altre discipline sportive, ma vorremmo, con questo articolo, che le
persone del mondo sportivo e coloro definibili
come non addetti al lavoro valutino questa disciplina sportiva nella giusta maniera.
Riprendendo quanto afferma Herbert L. Fred,
professore di medicina interna presso la “University of Texas Health Science Center” nonché
autore di oltre 450 pubblicazioni e membro
dell’editorial board di una prestigiosissima rivista
scientifica come “Medicine and Science in Sport
and Exercise”, in un suo editoriale sul Texas Heart Institute Journal di quest’anno 36: “Il sollevamento pesi è associato a 3 categorie di traumi:
muscolo-scheletrici, neurologici e cardiovascolari. Comuni a tutti i tipi di trauma sono una scadente condizione fisica, una tecnica non corretta,
una forza esplosiva e di resistenza non adeguata, un insufficiente riscaldamento o stretching, la
perdita di equilibrio e la fatica”. E ancora: “Nonostante il proprio potenziale di lesioni personali,
il sollevamento pesi, se correttamente eseguito,
assicura chiari benefici ed è senza rischio per la
grande maggioranza degli atleti”.
A conferma delle parole di Fred giungono
le considerazioni delle diverse associazioni
scientifiche come The American Academy of
Pediatrics che nel 2008 37 riporta nel proprio
consensus che la pesistica è uno sport da consigliare ai giovani per il bassissimo livello di traumatismo che per le peculiari modalità in cui il
corpo lavora in maniera simmetrica e su catene
muscolari complesse con una modulazione del
carico. L’American Association of Pediatrics dichiara dunque: “l’allenamento della forza è una
componente comune dei programmi di sport
MEDICINA DELLO SPORT
503
GIANFELICI
Il sollevamento pesi
e forma fisica per i giovani, anche se alcuni
adolescenti possono usare l’allenamento della
forza come mezzo per aumentare la massa muscolare. I programmi di allenamento della forza
possono includere l’uso di pesi liberi, macchine
per i pesi, tubi elastici, o il peso del proprio
corpo. La quantità e il tipo di resistenza utilizzato e la frequenza di esercizi di resistenza sono
determinati da obiettivi specifici e di soggettive
peculiarità”.
Dalle caratteristiche evidenziate si può dedurre che un allenamento della disciplina Olimpica della Pesistica non è alla portata di tutti e,
soprattutto la complessità tecnica richiede un
inizio della esecuzione del gesto in età precoce.
Questo è possibile e necessario per due motivi:
lo strappo e lo slancio possono essere eseguiti,
nella prima fase didattica, con una bacchetta di
legno che può essere sostituita, nel tempo, con
bastoni via più pesanti, conseguentemente allo
sviluppo della ragazza/o. L’altro aspetto che
suggerisce il precoce inizio dell’apprendimento
dello strappo e dello slancio è la mobilità articolare necessaria e utile per una migliore esecuzione tecnica. Come è noto in Italia i ragazzi
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Level of dietary protein impacts whole
504
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del 50% delle loro capacità di mobilità articolare ed elasticità muscolare. La pesistica, in questo caso, oltre a favorire il mantenimento di un
atteggiamento posturale più corretto allenando
la catena cinetica estensoria, permetterebbe il
mantenimento di una buona mobilità articolare utile sia nella prevenzione infortuni che nel
prosieguo della vita, questo a prescindere dalla
disciplina sportiva scelta.
La Pesistica Olimpica, applicata alle altre discipline e all’allenamento dei giovani, permette,
attraverso gesti parziali di ottenere gli stessi benefici senza la necessità di dover acquisire una
correttezza tecnica raffinata.
In sintesi attraverso dei gesti derivati dallo
strappo e dallo slancio siamo in grado di allenare in maniera evidente le seguenti caratteristiche: coordinazione intra muscolare, coordinazione intermuscolare, mobilità articolare,
elasticità muscolare, propriocettività, rapidità,
esplosività, potenza, postura. Tutto questo permette un incremento delle capacità neuromuscolari del soggetto/atleta.
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Conflitti di interesse.—Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse con nessuna ditta legata al contenuto del
manoscritto.
Pervenuto il 22 settembre 2014. - Accettato il 22 settembre 2014.
Autore di contatto: A. Gianfelici, Istituto di Medicina e Scienza dello Sport “A. Venerando”, Largo Piero Gabrielli 1, 00194,
Roma, Italia. E-mail: [email protected]
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
505

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
Fascicolo N. 4 - Dicembre 1999 - Pag. 323-327
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.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2000 - Pag. 279-287
I bendaggi funzionali nel trattamento dei danni da sport - Frignani R.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2000 - Pag. 369-381
La medicina dello sport e gli sport motoristici - Dal Monte A.
Anno 2001 - Vol. 54
Fascicolo N. 1 - Marzo 2001 - Pag. 81-91
Pallacanestro - Biffi A., Faccini P., Salvaggi P., Senzameno S., Ticca M.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2001 - Pag. 145-153
Lo sport della vela - Marchetti M., Delussu A. S., Rodio A.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2001 - Pag. 243-246
Il pentathlon moderno - Parisi A., Masala D., Cardelli G., Di Salvo V.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2001 - Pag. 325-334
Monitoraggio medico-sportivo del pugilato professionistico - Sturla M. I.
Anno 2002 - Vol. 55
Fascicolo N. 1 - Marzo 2002 - Pag. 51-59
Medicina dello Sport applicata allo skyrunning - Roi G. S.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2002 - Pag. 101-123
Le discipline subacquee: aspetti medici e tecnici dell’immersione - Manozzi F. M.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2002 - Pag. 219-226
L’arbitro di calcio: profilo medico-sportivo - Pizzi A., Castagna C.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2002 - Pag. 313-325
Sport equestri - Dragoni S.
Vol. 67 - N. 3
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507
LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2003 - Vol. 56
Fascicolo N. 1 - Marzo 2003 - Pag. 63-72
Il tiro con l’arco - Bonsignore D. - Gallozzi C. - Scaramuzza V.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2003 - Pag. 123-137
Il triathlon - Migliorini S. - Bomprezzi A.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2003 - Pag. 201-226
Lo sport paraolimpico - Bernardi M., Guerra E., Marchettoni P., Marchetti M.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 329-335
Il tiro a volo - Fazi F., Lacava F., Montemurri B., Lacava G.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2003 - Pag. 337-339
Il tiro a segno - Cutolo G.
Anno 2004 - Vol. 57
Fascicolo N. 1 - Marzo 2004 - Pag. 83-89
L’universo ginnastica - Baldini V. - Berlutti G. - Caldarone G.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2004 - Pag. 137-145
Federazione Italiana Judo, Lotta, Karate, Arti Marziali - Lòriga V.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2004 - Pag. 287-364
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
Fascicolo N. 1 - Marzo 2005 - Pag. 65-71
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
Fascicolo N. 2 - Giugno 2005 - Pag. 137-150
La danza sportiva
Faina M., Bria S., Simonetto L.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2005 - Pag. 241-9
Traumatologia in arrampicata sportiva
E. Pagano Dritto, P. L. Fiorella, R. Bagnoli, G. Posabella
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2005 - Pag. 313-38
Il ciclismo
M. Faina, V. Cavallaro, P. Fiorella, S. Ghiro, G. Mirri, U. Monsellato, L. Simonetto
Anno 2006 - Vol. 59
Fascicolo N. 2 - Giugno 2006 - Pag. 277-87
L’Hockey su prato
D. Bonsignore, B. Ruscello
Fascicolo N. 3 - Settembre 2006 - Pag. 375-6
Un approccio biomeccanico di tipo cinematico allo studio della danza sportiva
D. Dalla Vedova, M. Besi, D. Cacciari, S. Bria, M. Faina
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2006 - Pag. 477-94
Il tennis: aspetti fisiologici
C. Gallozzi, G. Mirri
508
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014

LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2007 - Vol. 60
Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 67-70
Il Centro Universitario Sportivo Italiano
L. Coiana
Fascicolo N. 1 - Marzo 2007 - Pag. 71-7
Il pattinaggio di figura
D. Tornese, S. Gemma, A. Berto
Fascicolo N. 2 - Giugno 2007 - Pag. 209-216
La maratona: un fenomeno di massa visto dal punto di vista del medico dello sport
P. L. Fiorella, G. Fischetto
Fascicolo N. 4 - Giugno 2007 - Pag. 605-610
Il Badminton
A. Gianfelici, C. Morandini
Anno 2008 - Vol. 61
Fascicolo N. 1 - Marzo 2008 - Pag. 71-76
Una nuova specialità sportiva: il “nordic walking”
Faraglia E., Degasperi G., Francavilla G., Cristian Francavilla V.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 223-246
La Medicina dello Sport al servizio del Rugby moderno
V. M. Ieracitano, M. V. Giacobbe
Fascicolo N. 2 - Giugno 2008 - Pag. 247-257
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
Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 381-387
Attività sportive a elevato rischio traumatico: l’organizzazione dell’assistenza sanitaria sul campo di gara
S. Dragoni, P. Faccini
Fascicolo N. 3 - Settembre 2008 - Pag. 389-397
L’aikido, un’arte marziale nobile e attuale
A. Anedda, C. Ramundi, A. Bonetti
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2008 - Pag. 507-513
La ginnastica ritmica
G. Berlutti, M. Piazza
Anno 2009 - Vol. 62
Fascicolo N. 1 - Marzo 2009 - Pag. 107-112
La lotte stile libero e greco romana: aspetti tecnico-scientifici
Marini C., Manno R.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2009 - Pag. 201-240
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.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2009 - Pag. 335-377
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.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2009 - Pag. 493-503
Il Pentathlon Moderno dopo l’introduzione del combined event
Parisi A., Tranchita E., Quaranta F., Ciminelli E., Cerulli C., Cardelli G.
Vol. 67 - N. 3
MEDICINA DELLO SPORT
509
LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2010 - Vol. 63
Fascicolo N. 2 - Giugno 2010 - Pag. 284-296
Vela: le classi olimpiche
Ferraris L., Ravaglia R., C. Scotton
Fascicolo N. 3 - Settembre 2010 - Pag. 443-457
Approccio scientifico e sperimentale alla prestazione nel taekwondo: rassegna della letteratura
Chiodo S., Flotti G., Davalli A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2010 - Pag. 579-589
La pallamano
Salvi S.
Anno 2011 - Vol. 64
Fascicolo N. 1 - Marzo 2011 - Pag. 89-97
Il cricket
Anedda A., Margonari U.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2011 - Pag. 201-206
Metodiche di estrazione del pilota dopo incidente in competizioni automobilistiche (“estricazione”)
Ieri e oggi …
Faccini P., Collini S., Fuggiano L., Pusineri C.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2011 - Pag. 347-350
Il baseball
Beltrami G., Mantovani C., Pellegrini A., Pierucci G., Porcellini G.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2011 - Pag. 491-505
Il motociclismo
Caroli G., Bosco G. F., Gianfelici A., Guerrini G., Scevola M.
Anno 2012 - Vol. 65
Fascicolo N. 1 - Marzo 2012 - Pag. 105-110
Il twirling
Gianfelici A., Migliorini S., Salvati A., Marini C., Zanini G., Faina M.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2012 - Pag. 283-286
La revisione biomeccanica dei fondamenti del jūdō kōdōkan del dr. Jigorō kanō
Sacripanti A.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2012 - Pag. 579-586
Beach tennis
Anedda A., Bonetti A., Quarantini M., Quarantini E., Toni R.
Anno 2013 - Vol. 66
Fascicolo N. 1 - Marzo 2013 - Pag. 119-133
La pubalgia dell’atleta: una revisione della letteratura
Bisciotti G. N., Eirale C., Vuckovic Z., Le Picard P., D’Hooghe P., Chalabi H.
Fascicolo N. 2 - Giugno 2013 - Pag. 285-299
Il ruolo dei fattori esogeni ed endogeni nell’eziologia della tendinopatia achillea e patellare
Bisciotti G. N., Eirale C.
Fascicolo N. 3 - Settembre 2013 - Pag. 419-426
Tiro a volo
Anedda A., Cattani M.
Fascicolo N. 4 - Dicembre 2013 - Pag. 611-617
Il tennistavolo: richiesta motoria, energetica e neurosensoriale
Nuzzi G.
510
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014

LA MEDICINA DELLO SPORT … PER SPORT
Anno 2014 - Vol. 67
Fascicolo N. 1 - Marzo 2014 - Pag. 157-167
L’hockey su pista
V. Durigon, G. Massari, A. Pizzi
Fascicolo N. 2 - Giugno 2014 - Pag. 323-333
Il triathlon
A. Gianfelici, A. Di Castro, R. Tamburri, S. Comotto, C. Briganti, C. Fabiano, A. Bomprezzi, A. BottonI,
A. Salvati, L. Bianchini
Fascicolo N. 3 - Settembre 2014 - Pag. 495-505
Il sollevamento pesi
A. Gianfelici, A. Urso, C. Varalda, F. Pasqualoni, N. Voglino
Vol. 67 - N. 3
MEDICINA DELLO SPORT
511
Forum
Forum
MED SPORT 2014;67:513-26
Periodization of strength training:
from traditional to daily
undulating periodized models
Modelli di periodizzazione dell’allenamento
di forza. Dall’approccio “tradizionale” alla
“daily undulating periodization”
F. MERNI, S. BARTOLOMEI, S. CIACCI
Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie, Alma Mater Studiorum
Università di Bologna, Bologna, Italia
SUMMARY
Training periodization, defined as a planned distribution of workload over time, has been used for several decades
in strength and power sport training. The early model proposed by Matveev at the beginning of the 1960s has been
deeply changed in subsequent development by other eastern european scientists. The aim of the study was to describe
the origin and the fundamental characteristics of the most important periodization models to avoid misunderstandings
found in western literature. At the end of the 1970s some alternative models to the traditional one, were proposed
in order to optimize the training process and adapt the workload to the different needs of athletes. One of these new
interpretations of training theory was the block periodization model which is based upon a concentration of a specific workload and a large use of special strength exercises. At the end of the 1980s in the United States researchers
developed a highly varied periodization which was diametrically opposed to the block concepts of concentration
of stimuli. This new approach was called Daily Undulating Periodization and was based upon the variation of the
strength training goal in each training session. Understanding and classifying the different periodization models on a
historical and methodological basis can help us to understand and correctly apply the different workload distributions
in order to obtain best results.
Key words: Resistance training - Athletic performance - Sports.
RIASSUNTO
La periodizzazione dell’allenamento, definita come variazione sistematica e programmata dei parametri del carico,
ha trovato nello sport di forza uno dei primi ambiti di applicazione. Rispetto alla visione “tradizionale” enunciata
da Matveev nei primi anni 60, sviluppi successivi hanno variato profondamente la visione iniziale. Scopo di questa
ricerca è di definire le caratteristiche delle principali tipologie di periodizzazione ricostruendone l’origine e motivando le diverse interpretazioni presenti nella letteratura occidentale. Alla fine degli anni 70 sono stati proposti modelli
alternativi rispetto a quello tradizionale per ottimizzare il processo di allenamento ed adeguarlo alle mutate esigenze
degli atleti. La periodizzazione a blocchi, basata sulla concentrazione dei carichi e l’utilizzo di forme speciali di forza,
costituisce una di queste interpretazioni. Alla fine degli anni 80 negli Stati Uniti venne sviluppata una periodizzazione
diametralmente opposta a quella a blocchi, dove i contenuti di forza venivano variati profondamente all’interno di
ciascuna microciclo settimanale. La variazione costante degli obiettivi delle sedute settimanali e l’andamento profondamente ondulatorio dei parametri del carico identifica la Daily Undulating Periodization. La classificazione delle
differenti tipologie di periodizzazione dell’allenamento di forza su base storica e metodologica, consente una migliore
comprensione delle diverse visioni che caratterizzano la preparazione atletica in numerosi sport di forza e potenza.
Parole chiave: Potenziamento muscolare, allenamento - Performance atletica - Sport.
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
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MERNI
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
P
rogressive cycling of various aspects of
training during specific periods of time,
termed periodization, has been used by the
athletic community since the 1950s. Periodization was first applied to resistance program
design for advanced strength-trained athletes
in relation to their competition schedule. In
essence, periodization refers to the systematic
alteration of high and low loading phases in
which volume, intensity, frequency and density all vary.1-3
The aim is to optimize the body’s response
to physical stimuli and active rest periods by
manipulating training volume and intensity to
promote neuromuscular adaptation,4-7 reduce
the risk of overtraining,8, 9 and have peak performance coincide with major competition
events.
Despite the widespread use of periodization
in strength training 10 and the ample literature
on the subject, the terminology describing periodized training models is inconsistent. Starting in 1994, Western sports medicine specialists and professionals began to adopt different
terms to describe the periodized models advanced till then. The discordance in classification was also due to the difficulty in retrieving
and understanding the founding texts on early
work conducted in the 1960s because they
were often written in Russian and no translations were available. The aim of this article
is to review the basic concepts of periodized
strength training models and to identify the
reasons for the discordant interpretations. In
addition, the various different periodized training models will be described to provide coaches and strength training professionals with an
overview that may guide them in their practice.
Traditional periodized training models
Between 1936 and 1956, Austrian-Canadian
endocrinologist Hans Selye formulated theories for the underlying mechanisms that explain how the body responds to stress with
adaptation to help it deal with the stressor.
These theories were first applied to sports in
1959. Several aspects of Selye’s General Adaptation Syndrome (GAS), as it came to be
known, were then applied to sports training
by Austrian sports physician Ludwig Prokop
who believed that training workloads should
regularly fluctuate so that the stimuli are always just enough to alter the body’s homeos-
514
D
a diversi decenni nello sport di vertice viene
utilizzata una distribuzione strutturata dei
carichi nel tempo definita periodizzazione dell’allenamento. Gli specialisti degli sport di forza sono
stati fra i primi ad adottare una modulazione
ragionata dei carichi in funzione degli impegni
agonistici. Il concetto di periodizzazione identifica
appunto variazioni pianificate e cicliche dei parametri dell’allenamento in termini di volume, intensità, frequenza e densità 1-3.
Lo scopo di questa organizzazione dell’allenamento è di ottimizzare l’utilizzo degli stimoli fisici
e dei tempi di rigenerazione variando volume ed
intensità degli allenamenti per favorire importanti
adattamenti neuromuscolari 4-7, diminuire il rischio di overtraining 8, 9 e far coincidere il picco
prestativo con le competizioni più importanti.
Nonostante la diffusione della periodizzazione
nello sport di forza 10 e la presenza di testi e articoli
di review che trattano l’argomento, la terminologia con la quale vengono definiti i modelli proposti
dai vari autori non è univoca. A partire dal 1994
nella letteratura scientifica occidentale sono stati
adottati termini differenti per identificare i modelli
di periodizzazione fino ad allora proposti. Ciò ha
portato a classificazioni discordanti anche a causa del fatto che i riferimenti bibliografici di diversi
testi fondamentali degli anni ’60 sono di difficile
reperimento e comprensione poiché spesso in lingua russa. Lo scopo di questo lavoro è di trattare
i concetti fondamentali dei modelli di periodizzazione dell’allenamento di forza nelle pubblicazioni
degli autori più importanti ed individuare le ragioni delle discordanti interpretazioni. Ulteriore scopo
è quello di definire in modo chiaro i diversi modelli
di periodizzazione così da renderne più immediata e univoca l’identificazione da parte di tecnici ed
esperti interessati all’applicazione sul campo.
La visione tradizionale
della periodizzazione
Le teorie sulla risposta adattativa stimolata da
un agente stressante formulate da Hans Selye fra il
1936 ed il 1956, sono state applicate per la prima
volta all’ambito sportivo nel 1959. Il Prof. Ludwig
Prokop applicò per primo alcuni concetti relativi
alla sindrome Generale di Adattamento all’allenamento sportivo. Egli sostenne la necessità di variare
periodicamente i carichi di lavoro in modo che gli
stimoli fossero sempre adeguati ad alterare l’omeostasi dell’organismo dell’atleta e non interrompere
il processo di miglioramento della performance 11.
L’introduzione del concetto di periodizzazione,
della terminologia e dei principi fondamentali che
la caratterizzano si devono all’opera del professore
russo Lev Matveev agli inizi degli anni ’60 12-14. Ma-
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Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
tasis without disrupting the gradual improvements in athletic performance.11
The concept of periodization, its related terminology and principles are rooted in the work
conducted by the Russian physiologist Lev
Matveev in the early 1960s.12-14 Matveev adopted only some of Selye’s theories 15 because he
considered them inapplicable to sports training
as they were derived from medical disorders,
preferring instead Pavlov’s theories on conditioning.16 As a prominent expounder of Soviet science, Matveev’s theories were meant to
showcase its success also in sports.16, 17 Training programs were to be designed to gradually
advance athletes to higher levels of motor coordination and conditioning through processes
resembling those applied in pedagogy.15, 18
In Matveev’s vision, the primary objective
was to organize training programs in step with
the 4-year cycle of the Olympic games.12, 13, 19
To do this, he devised the macrocycle, which
ordinarily lasts one year but can also be shorter. The annual cycle is then divided into two
periods: the preparatory phase, lasting several months, and the competition phase when
game events are held and specifically trained
for. The macrocycle is thus divided into mesocycles each lasting 2-6 weeks, and microcycles
of about one week’s duration.
As designed by Matveev, this periodized
model is referred to as the tradition or classic
model,9 with a gradual progression through the
macrocycle from high-volume, low-intensity
training before the competition phase to highintensity, low-volume training as the athlete
approaches the competition phase. 9,18,20 The
variation in workload within each mesocycle
reflects that which occurs during the macrocycle, with a progressive decrease in volume and
an increase in intensity. 7,20 The reduction in
total workload in strength training within the
mesocycle is a basic characteristic of the traditional periodized model and reflects its undulating nature, 21 defined in the English language
literature as “wave-like.” 8,22-24 The concept is
expressed in Matveev’s early work 12,13 and
refined in his later publications. 18,19,22 The
traditional undulating periodized model was
derived from the periodized models Soviet
coaches applied to weightlifting. 8
In the traditional periodized models, the
variation in methodologies and workloads are
carried out within the mesocycle; this means
that the goals are changed from one week to
the next, with a planned and gradual decrease
Vol. 67 - No. 3
MERNI
tveev adottò solo parzialmente le teorie di Selye 15
che considerava difficilmente applicabili all’allenamento in quanto desunte da situazioni patologiche, ma piuttosto quelle di Pavlov sul condizionamento 16. Il noto fisiologo russo era stato infatti
assunto dall’ideologia dominante ad emblema della scienza sovietica e le teorie di Matveev dovevano
rappresentare il successo di questa anche in ambito
sportivo 16, 17. L’allenamento si proponeva di portare
gradualmente l’atleta ad uno livello coordinativo e
condizionale superiore mediante processi simili a
quelli riscontrabili in ambito pedagogico 15, 18.
Nella visione di Matveev, l’obiettivo gerarchicamente più importante era l’organizzazione del ciclo olimpico quadriennale 12, 13, 19. Per fare ciò egli
ricorse alla pianificazione del macrociclo, periodo
che solitamente consisteva in un anno di allenamento, ma talvolta veniva identificato con un lasso
di tempo inferiore. Il ciclo annuale era poi suddiviso in due momenti diversi: una prima fase preparatoria della durata di diversi mesi ed una seconda
fase dominata dagli eventi agonistici e dalla preparazione specifica ad essi. La suddivisione procedeva con la definizione di mesociclo, periodo della
durata di 2-6 settimane, diviso a sua volta in microcicli di una settimana circa.
Nella proposta di Matveev, che verrà considerata
come la visione “tradizionale” o “classica” 9 della
periodizzazione dell’allenamento, l’andamento del
carico all’interno del macrociclo rivela un passaggio graduale da un volume elevato di allenamento
che si svolge lontano dalle competizioni, ad una alta
intensità e basso volume in prossimità del periodo
agonistico 9, 18, 20. Anche l’andamento del carico
all’interno di ciascun mesociclo riflette quello che
si delinea nel ciclo annuale con una progressiva
riduzione del volume a favore dell’intensità dell’allenamento 7, 20. Questa riduzione del tonnellaggio
complessivo relativo agli esercizi di forza all’interno del mesociclo, costituisce una caratteristica basilare della periodizzazione “tradizionale” e rende
evidente la natura ondulatoria di questo modello 21
definito anche nella letteratura anglosassone di tipo
“wave-like” 8, 22, 23, 24. Il concetto viene espresso nelle
prime pubblicazioni di Matveev 12, 13 e viene specificato in lavori successivi 18, 19, 22. La periodizzazione
tradizionale con andamento ondulatorio deriva
da quella utilizzata dai primi allenatori sovietici
nell’ambito del sollevamento pesi 8.
Nella periodizzazione tradizionale le variazioni
nelle metodologie e nei carichi utilizzati vengono attuate all’interno del mesociclo, ciò significa che da
una settimana all’altra vi saranno cambiamenti negli obiettivi perseguiti con una riduzione pianificata
e graduale del numero di ripetizioni negli esercizi
di forza e l’utilizzo di sovraccarichi via via maggiori. Gli adattamenti ricercati sono concatenati ed in
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Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
logica successione così da creare un trasferimento
di effetti da una tipologia di allenamento di forza
all’altra. La riduzione progressiva del volume a favore dell’intensità è atta a favorire i processi rigenerativi e supercompensativi sulla base delle teorie
esposte dal fisiologo russo Yakovlev nel 1951 25.
L’atleta in un mesociclo di forza potrebbe cominciare nella prima settimana utilizzando un carico
corrispondente alle 8-10 RM fino all’esaurimento
in ogni serie, per finire poi nell’ultima con un carico corrispondente alle 2-4 RM. Nella periodizzazione tradizionale quindi si perseguono obiettivi di
forza differenti in successione nel corso del medesimo mesociclo.
La periodizzazione “tradizionale”, per il fatto di
evidenziare nella visione complessiva un costante
calo del volume a favore dell’intensità dell’allenamento, è stata identificata da alcuni autori come
“lineare” a partire dal 1994 1, 3, 4, 26-28.
La visione dell’allenamento proposta da Matveev
è stata contestata da Verchosansky che ha proposto un modello alternativo per lo sport di vertice.
Questo prevedeva la programmazione di periodi di
allenamento con obiettivi univoci al fine di evitare
la condizione di eccessivo affaticamento generale
a cui spesso l’atleta era condotto dai grandi volumi
di allenamento tipici della periodizzazione tradizionale 29-31 e delle sue applicazioni in sport come
il sollevamento pesi 32. Questa distribuzione alternativa dei carichi, denominata periodizzazione “a
Blocchi” sarebbe particolarmente utile per atleti di
elevata qualificazione (Tabella I, Figure 1, 2) 30, 33.
in the number of repetitions of strength exercises and the greater use of overloading.
The desired adaptations are linked in a logical succession so as to transfer the effect from
one type of strength training to another. The
progressive decrease in volume and increase
in intensity promotes regenerative and supercompensation processes based on the theories
advanced by the Russian physiologist Nikolai
Yakovlev in 1951. 25
A mesocylce could begin with a workload of
8-10 repetition maximum (RM) till failure for each
set during the first week, then a decrease the
workload to 2-4 RM in the second week. In this
traditional periodized model, there is a succession
of different strength objectives during the same
mesocycle. Because the concept behind the model is a gradual decrease in volume and a gradual
increase in intensity, some authors began referring to it as the linear periodized model starting in
1994. 1, 3, 4, 26-28 Matveev’s training approach contrasted with that proposed by Verchosanskij who
designed an alternative regimen for elite sports.
In Verchosanskij’s model the training period was
planned with the same objectives to avoid the excessive fatigue that athletes generally experience
when exposed to the large volumes typical of the
traditional periodized program applied to sports
such as weightlifting. 32 The alternative distribution of workloads, termed block periodization,
proved particularly effective in the training of advanced athletes (Table I, Figures 1 and 2). 30, 33
Il metodo a “blocchi” o metodo
a sequenza coniugata
Periodized block model or
conjugate sequence system
A partire dai primi anni ’70, l’incremento del
numero di competizioni e la difficoltà di condurre
l’atleta ad un numero maggiore di picchi di forma da parte della periodizzazione tradizionale 25,
ha spinto diversi specialisti ad elaborare modelli
alternativi. Nel 1971 il russo Arosjev propose una
tipologia di periodizzazione che prevedeva una
continua alternanza fra carico speciale e generale definendo il principio del “pendolo” 14. Successivamente Vorojeb fra il 1974 ed il 1977 34-36
Starting in the early 1970s, the increase in
the number of competitions and the difficulty
in bringing athletes up to peak performance
with traditional periodization prompted the
search for alternative training models. 25 In
1971, Arosjev proposed periodization characterized by alternating specific and general
training loads he termed the pendulum prin-
Table I.—Progressive cycling of training load variables according to the linear and traditional periodized
models.
Tabella I. — Progressione dei parametri del carico secondo il modello di periodizzazione lineare e tradizionale.
Weeks
Linear
Traditional
516
rep x set
% 1RM
rep x set
% 1RM
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
3x13
60%
4x10
64%
3x12
66%
4x8
70%
3x11
69%
4x6
76%
3x10
72%
4x4
82%
3x9
75%
4x9
70%
3x8
78%
4x7
76%
3x7
81%
4x5
82%
3x6
84%
4x3
88%
3x5
87%
3x8
78%
3x4
90%
3x6
84%
3x3
93%
3x4
90%
3x2
96%
3x3
94%
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Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
MERNI
Weeks
Figure 1.—Changes in training intensity (expressed as % 1RM) over the course of 12 weeks’ training with a linear and
a traditional periodized model.
Figura 1. — Andamento dell’intensità del carico, espressa in % di 1RM, nel corso di 12 settimane di allenamento secondo il modello di periodizzazione lineare e tradizionale.
Weeks
Figure 2.—Changes in training volume (expressed as % 1RM for each set of repetitions) over time in weeks.
Figura 2. — Andamento del volume di allenamento nel corso delle settimane, calcolato come percentuale di 1RM
utilizzata per il numero di ripetizioni.
ciple.14 Later, between 1974 and 1977, Vorojeb
developed a stepwise model 34-36 that would
influence the principles of block periodization
developed by Verchosanskij in 1979.37
Verchosanskij had radically modified the training of Russian jumpers and sprinters by introducing the massive use of overloading.37, 38 Over the
following years, he shifted the focus of strength
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sviluppò un modello di periodizzazione “a salti”
che influenzerà i principi fondamentali della periodizzazione a blocchi da parte di Verchosansky
nel 1979 37.
Verchosanskij aveva precedentemente modificato
radicalmente l’allenamento di saltatori e sprinter
russi introducendo l’utilizzo massiccio di sovraccarichi 37, 38. Negli anni successivi la sua attenzione
si focalizzò su forme di allenamento di forza che
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MERNI
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
training regimens from general to sport-specific
activities that reproduced the competition movements. In line with the considerable importance
attributed to specific preparation as envisaged by
the Russian coach Kusezow, 36 the concept of special strength acquired a key role in the new vision of training proposed by Verchosanskij.31, 38, 40
But since the extensive use of strength exercises
derived from the technical movement matched
poorly with the traditional periodized model, a
new training program model was needed that
would avoid overlapping and reduce the volume
of general training.24, 29, 33 The new model was
quickly adopted by Soviet coaches working with
athletes from various different sports, particularly
light athletics.41 The hammer throw coach Anatoly Bondarchuk helped his athletes take all three
places on the winners’ podium for the hammer
throw at the 1988 Seoul Olympic games by preparing them with concentrated training loads followed by specific strength exercises.42
The periodization program of concentrated,
unilateral training loads, termed block periodization, dates back to the late 1970s.30, 31, 37 So
designed, this regimen focuses on the training
of a specific type of strength for each blockmesocycle in order to optimize the result of
the training loads by differentiating the training stimuli.30
Variation in the training content can be considerable and frequent in terms of the method
used and the type of muscle contraction but
they must coincide with the training goal. This
is then modified over the course of the macrocycle, forming a positive link between one
stimulus and another. Based on this characteristic, some of the Western literature, starting
from the same principle developed by Verchosanskij in 1977 38 refers to block periodization
as a conjugate sequence system.1, 43, 44 The conjugate sequence system involves cycles of 2 to
6 weeks’ duration with concentrated training
loads defined as accumulation mesocycles.25, 33
The considerable training load devoted to only
one aspect of strength (muscle hypertrophy,
maximal strength, power) tends to saturate the
body’s ability to adapt, leading to a transient
drop in performance.
Normally, on completion of the first blockmesocycle, in which the goal is anatomical
adaptation and hypertrophy,45, 46 specific training of maximum strength is begun with the
use of high loads and medium-to-low training volumes. Training during the third block is
usually composed of power/strength exercises
518
riproducessero il gesto di gara rendendolo più allenante. In linea con la notevole importanza conferita alla preparazione speciale nella visione del
tecnico russo Kusnezow 39, il concetto di “forza speciale” acquisì un ruolo fondamentale all’interno
della nuova visione dell’allenamento proposta da
Verchosanshy 31, 38, 40. L’ampio utilizzo di esercizi di
forza riconducibili al gesto tecnico mal si conciliava
con la periodizzazione tradizionale; si rese pertanto necessario un nuovo modello di programazione
che evitasse sovrapposizioni e riducesse il volume di
allenamento generale 24, 29, 33. Il nuovo modello fu
adottato rapidamente da diversi responsabili tecnici
di vari settori sportivi dell’Unione Sovietica 41 e trovò
notevole sostegno nel mondo dell’Atletica Leggera. Il
tecnico dei lanci Anatoly Bondarchuck conquistò
con i propri atleti i primi tre gradini del podio nel
lancio del martello ai Giochi Olimpici di Seoul nel
1988, utilizzando una preparazione caratterizzata
da carichi concentrati seguiti dall’utilizzo di esercitazioni di forza speciale 42.
Risale quindi alla fine degli anni ‘70 la definizione di una tipologia di periodizzazione con carichi concentrati e unilaterali denominata “Periodizzazione a Blocchi” 30, 31, 37. Questa concezione
prevede la focalizzazione dell’allenamento su una
sola tipologia di forza per ogni blocco-mesociclo in
modo da ottenere il massimo risultato dai carichi
utilizzati mediante la separazione fra gli stimoli
allenanti 30.
Le variazioni dei contenuti dell’allenamento
possono essere comunque notevoli e frequenti in
termini di metodologia utilizzata e tipo di contrazione muscolare ma devono coincidere come
obiettivo. Questo viene poi modificato nel corso del
macrociclo, stabilendo una concatenazione positiva fra uno stimolo e l’altro. Per questa caratteristica, parte della letteratura occidentale, partendo
dallo stesso principio enunciato da Verchosansky
nel 1977 38, definisce la periodizzazione a blocchi
come modello a Sequenza Coniugata 1, 43, 44.
Il modello a Sequenza Coniugata prevede cicli
di 2-6 settimane con carichi concentrati definiti
mesocicli di accumulo 25, 33. Il carico notevole rivolto ad un solo aspetto della forza (ipertrofia, forza
massima, potenza) tende a saturare le possibilità di
adattamento dell’organismo ed a condurre il soggetto ad un momentaneo calo prestativo.
Normalmente al termine del primo blocco-mesociclo, nel quale si persegue il fine dell’adattamento
anatomico e dell’ipertrofia 45, 46, si passa all’allenamento univoco della forza massima mediante
l’utilizzo di carichi elevati e volumi di allenamento
medio-bassi. L’allenamento nel terzo blocco è solitamente costituito da esercitazioni di potenza e
da espressioni di forza tipiche del proprio gesto tecnico 2, 47. Il concetto di transfer 42, fra carico spe-
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Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
MERNI
ciale e performance agonistica è alquanto legato a
quello di periodizzazione a blocchi, esso prevede il
graduale abbandono delle espressioni di forza che
non siano strettamente legate alla specialità praticata e l’adozione di forme specifiche nelle fasi di
realizzazione.
Nel mesociclo di realizzazione, sfruttando gli
effetti residui 25, 33 e ritardati delle fasi precedenti 1, 2, 48 vengono massimizzati i miglioramenti in
espressioni dinamiche di forza conducendo l’atleta
al picco di forma (Tabella II, Figure 3, 4).
L’effetto residuo o ritardato dell’allenamento
sarebbe particolarmente presente dopo carichi di
forza concentrati 30, 33. Gli adattamenti evocati
attraverso l’allenamento necessitano di un tempo
variabile per essere supercompensati ed i loro effetti
permangono per un certo lasso di tempo una volta
cessato lo stimolo che li ha generati 33, 40; ciò rappresenta un concetto chiave della programmazioni
a blocchi.
Nella letteratura scientifica e divulgativa nordamericana la periodizzazione a blocchi viene spesso
definita come lineare o tradizionale 26, 49, 50, 51. Infatti la precoce introduzione di questo modello in
Nord America nei primi anni ’80 da parte di Stone
et al.9 e la sua rapida diffusione nello sport di for-
that reproduce the technical movement.2, 47
The concept of transfer 42 from specific loading to competitive performance is closely tied
to that of block periodization and involves a
gradual shift from general strength exercises to
specific forms in the realization phases. In the
realization mesocycle, by exploiting the residual effects 25, 33 delayed in the preceding phases,1, 2, 48 improvements in dynamic strength are
optimized, leading to peaking of performance
(Table II, Figures 3, 4). The residual or delayed
effect of training is particularly evident after
concentrated strength loading.30, 33 Adaptations
obtained through training require a variable
amount of time before they can be supercompensated. Their effects remain for a certain period of time after the stimulus that generated
them has ceased;33, 40 this represents the key to
block periodization.
Block periodization is often referred to as
linear or traditional periodization in the North
American scientific and popular sports literature. 26, 49-51 The introduction by Stone et al. 9 of
block periodization in North America already
in the early 1980s and its rapid adoption in
Table II.—Example of a training program planned according to block periodization.
Tabella II. — Esempio di programma di allenamento secondo la periodizzazione a blocchi.
Weeks
Block
periodiz.
rep x set
% 1RM
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
4x10
60%
4x10
64%
4x10
68%
4x10
70%
4x5
78%
4x5
81%
4x5
83%
4x5
85%
3x3
88%
3x3
90%
3x3
92%
3x3
94%
Weeks
Figure 3.—Changes in overloading parameters (expressed as % 1RM) over the course of 12 weeks’ training with a
block periodized model.
Figura 3. — Andamento dei parametri di entità dei sovraccarichi utilizzati in % di 1 RM nel corso di 12 settimane di
allenamento secondo il modello a blocchi.
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Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
% 1RM x rep
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Weeks
Figure 4.—Changes in training volume over the course of 12 weeks’ training with a block periodized model.
Figura 4. — Andamento del volume di allenamento nel corso di 12 settimane secondo il modello a blocchi.
strength training programs resulted in its being
understood as traditional rather than block periodization. The theoretical model Stone et al.
proposed was most likely influenced by concepts of Eastern European origin. 52 One would
think therefore that the Western athletic community basically accepted the concept of residual effect and concentrated training load, with
various shades of interpretation depending on
the sport to which the model was applied.
The conjugated sequence system was particularly indicated in the training of advanced
athletes in strength sports, 3, 9, 53 although few
experimental studies compared it against the
traditional periodization Matveev originally
proposed. Comparative studies did, however,
investigate traditional periodization against
other models characterized by more frequent
variations. 50, 51, 53 The division and separation
of loading in accumulation phases and the use
of specific strength exercises in the realization mesocycles are the basic characteristics of
block periodization, still widely used in many
sports with a highly technical component.
za, hanno fatto sì che venisse considerata come la
forma classica di periodizzazione e non fosse identificata come metodo a blocchi. Il modello teorico
proposto da Stone et al. era stato probabilmente
influenzato dai concetti provenienti dall’Europa
dell’Est 52.
Ciò fa pensare ad una sostanziale accettazione
da parte della letteratura occidentale del concetto
di effetto residuo e di carico concentrato con numerose sfumature a seconda dello sport a cui il modello è finalizzato.
La periodizzazione a sequenza coniugata risulta particolarmente indicata per atleti evoluti nell’ambito degli sport di forza 3, 9, 53, anche se
pochi studi sperimentali la mettono a confronto
con la tipologia tradizionale proposta da Matveev.
Diverse ricerche invece comparano questo modello di periodizzazione con altri caratterizzati da
variazioni più frequenti 50, 51, 53. La divisione e la
concentrazione dei carichi nelle fasi di “accumulazione” e l’utilizzo di esercizi di forza speciale nei
mesocicli di “realizzazione” sono caratteristiche
basilari della periodizzazione a blocchi, ampiamente utilizzata tuttora in numerosi sport dalla
elevata componente tecnica.
Daily undulating periodization and
weekly undulating periodization
“Daily undulating periodization” e
“weekly undulating periodization”
In contrast to block periodization, nonlinear periodized models were developed in the
United States with different goals within the
same microcycle.7, 27, 54, 55 In 1988 Poliquin
proposed the first strength training periodi-
Con una concezione diametralmente opposta rispetto al modello a blocchi, si è sviluppata negli Stati
Uniti una periodizzazione “non lineare” che persegue obiettivi differenti all’interno dello stesso microciclo 7, 27, 54, 55. Poliquin nel 1988 propose il primo
520
MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
MERNI
% 1RM x rep
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
Weeks
Figure 5.—Changes in strength training volume over time in weeks with a daily undulating periodized model.
Figura 5. — Andamento del volume di allenamento di forza nel corso delle settimane in una periodizzazione di tipo
DUP.
zation model based on weekly changes in
training volume and intensity. 55 Also termed
daily undulating periodization (DUP),1, 26, 44
this model entails variation in method and
content of strength training over the course
of a week. The model was first applied to
American football in the early 1980s to meet
the needs of a sport that required multiple
peaking.28 In its initial version, nonlinear
periodization included two weekly sessions
with different strength training: the first for
training maximal strength and the second for
training strength resistance and hypertrophy.
As the model developed, it came to include
three strength training sessions different from
one another. As shown in Figure 5, the extreme differences in volume and intensity
lead to a pronounced wave-like progression.
The rationale behind this model is to produce
different types of physiological adaptation
to each type of training. For example, the
first weekly session will train for maximum
strength (1-5 RM), the second for power, and
the third for muscle hypertrophy (6-12 RM).
Between 2001 and 2004 researchers from
Connecticut University developed a nonlinear periodization model with daily variations
in which the weekly succession of stimuli can
vary according to the athlete’s condition at the
time of training.28 This can be assessed with
tests that do not affect the training session such
Vol. 67 - No. 3
modello di periodizzazione dell’allenamento di
forza basato su profonde variazioni settimanali in
termini di volume ed intensità dell’allenamento 55.
Questa tipologia di periodizzazione definita anche “Daily Undulating Periodization” (DUP) 1, 26, 44
prevede variazioni nelle metodologie utilizzate e nei
contenuti dell’allenamento di forza nel corso della
settimana.
La prima applicazione è stata nel Football Americano agli inizi degli anni ‘80 per andare incontro
alle esigenze di uno sport che necessita di molteplici
picchi di forma 28. Nella sua versione iniziale la periodizzazione “non lineare” prevedeva due sedute
di forza settimanali di carattere differente; la prima
rivolta alla forza massima e la seconda alla resistenza alla forza ed all’ipertrofia. Lo sviluppo successivo
della programmazione ha portato a tre allenamenti
di forza alla settimana a carattere differente. Come
illustra la Figura 5, le profonde differenze nel volume e nell’intensità dei carichi utilizzati nelle sedute
di potenziamento producono un andamento decisamente ondulatorio.
Utilizzando questo modello di periodizzazione si
ricercano adattamenti fisiologici diversi per ciascun
allenamento. Ad esempio la prima seduta della settimana potrebbe essere rivolta alla forza massima
(1-5 RM), la seconda alla potenza e la terza all’ipertrofia (6-12 RM).
Fra il 2001 ed il 2004 ricercatori della Connecticut University hanno sviluppato una tipologia di
periodizzazione non lineare con variazioni giornaliere nella quale la successione settimanale degli stimoli può variare a seconda della condizione
MEDICINA DELLO SPORT
521
MERNI
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
as medicine ball throw, standing long jump, or
power bench press.27 This approach has been
termed “flexible” and is thought to be better
adapted to the athlete’s psychophysical needs,
particularly during the long competitive season
typical of some team sports. Various studies
have compared undulating periodization with
other less varied models, 52, 54, 56 though only
in some cases has this model been shown to
be superior to others. Most studies have found
no major advantage of one type of model over
another. 26, 50, 52, 54
Another type of nonlinear periodization
is referred to as weekly undulating periodization (WUP). Like traditional models, it
is characterized by weekly changes in the
goals of strength training.4 Differently, however, the changes do not necessarily follow
the sequence used in traditional periodized
models and the fluctuation between volume
and intensity loading is less relevant. The
frequent changes in stimuli typical of DUP
and WUP add to the value of these models
as compared to nonlinear models. According
to Kraemer and Fleck,27, 28 this could confer
them a winning advantage in sports with a
long competition season, fitness training, and
rehabilitation.
Review of the experimental literature
Despite the popularity and widespread
circulation of the concepts of periodization
in strength training, there is a dearth of experimental studies. Furthermore, comparative studies investigating periodized and nonperiodized models (constant weekly training
load) have produced discrepant results. Some
studies have reported that periodized strength
training is superior to non-periodized models in terms of improvements in maximal
strength,4, 21, 48, 57 whereas others 50, 54 found
no difference between training regimens with
changes in training load as compared to programs with a constant load (defined as nonperiodized).
Table IV gives an overview of the results
and characteristics of the main experimental work published so far. The studies that
compared traditional periodization versus
DUP found that traditional periodized models were more effective in less trained subjects,4 whereas in those at a higher training
level DUP led to significantly more improve-
522
dell’atleta al momento dell’allenamento 28. Questa
può essere valutata mediante test che non pregiudichino lo svolgimento della seduta di allenamento
come il lancio di palloni medicinali, il salto in lungo
da fermo o una prova di potenza alla bench press 27.
Questo approccio è stato denominato “flessibile” e si
adatterebbe meglio alle esigenze psicofisiche dell’atleta soprattutto nella lunga stagione agonistica tipica di alcuni sport di squadra.
Diversi studi confrontano forme ondulatorie di
periodizzazione del carico con altre dalle oscillazioni meno evidenti 52, 54, 56 ma solo in alcuni casi è
stata riscontrata una effettiva superiorità di questo
metodo sugli altri studiati 23, 40. La maggior parte dei
lavori sperimentali non ha rilevato risultati migliori
di una tipologia rispetto all’altra 26, 52, 50, 54.
Un’altra forma di periodizzazione non lineare
viene denominata WUP (Weekly Undulating Periodization); come la “tradizionale” essa è caratterizzata da variazioni degli obiettivi dell’allenamento
di forza su base settimanale 4. Tuttavia le variazioni
non hanno necessariamente la sequenza che propone la periodizzazione tradizionale e non si ricerca
pertanto un passaggio graduale dal volume all’intensità dei carichi.
Le frequenti variazioni negli stimoli tipiche della
programmazione DUP e WUP rappresentano un elemento a vantaggio di queste tipologie “non lineari”;
secondo Kraemer e Fleck questo elemento sarebbe
vincente in sport dalla lunga stagione agonistica,
nel fitness ed in ambito riabilitativo 27, 28.
Analisi dei lavori sperimentali
presenti in letteratura
Nonostante la popolarità e la diffusione dei concetti relativi alla periodizzazione dell’allenamento di
forza, gli studi sperimentali in letteratura sono poco
numerosi. Le conclusioni a cui giungono i lavori che
comparano tipologie differenti di programmazione
a programmi non periodizzati (a carico costante
nel corso delle settimane) non sono univoche. Alcuni ricerche hanno stabilito una superiorità dell’allenamento di forza periodizzato rispetto a quello non
periodizzato in termini di incrementi di forza massima 4, 21, 48, 57. Altri studi sperimentali 50, 54 non hanno
evidenziato differenze fra allenamenti con variazioni periodiche dei parametri dei carichi rispetto a programmi a carico costante (definiti non periodizzati).
La Tabella IV riassume i risultati e le caratteristiche dei principali lavori sperimentali presenti in letteratura. Gli studi che hanno confrontato il modello
di periodizzazione tradizionale e quello caratterizzato da più frequenti modificazioni dei contenuti
(DUP), hanno evidenziato una maggior efficacia
della periodizzazione tradizionale in soggetti scarsamente allenati 4. In sportivi con un grado di allenamento superiore la tipologia di periodizzazione
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Settembre 2014
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
MERNI
Table III.—Overview of the main experimental studies on strength training periodization.
Tabella III. — Confronto fra i principali lavori sperimentali presenti in letteratura riguardanti la periodizzazione dell’allenamento di forza.
Study
Periodization
models
Training
period
duration
(weeks)
N. of
weekly
sessions
N. of
subjects/
sex
Apel
et al.1
Traditional vs.
non-periodized
WUP
12
4
42 males
Occasional
athletes
Maximum strength:
squat, bench press,
leg extension,
shoulder press
Greater
improvements
with traditional
periodization
Baker
et al.2
Linear vs.
non-periodized
DUP
12
4
30 males
Occasional
athletes
Maximum strength:
bench press, squat
No significant
differences
between training
programs
Buford
et al.10
Traditional vs.
block
9
3
20 males
10 females
Occasional
athletes
Maximum strength:
bench press, leg
press
No significant
differences
between training
programs
Bartolomei
et al.58
Traditional vs.
block
15
4
24 males
Strength/power
athletes
Maximum strength:
bench press, squat.
Power: bench
press, jumps
Greater power
increases with
periodized block
model
Kraemer
et al.23
DUP vs.
non-periodized
36
3
30 females
Competitive
tennis players
Handgrip, bench
press, leg press,
vertical jump,
hormone levels
Greater increases
in strength
parameters with
DUP
Hoffman
et al.17
Block vs.
non-periodized
DUP
15
4
51 males
Competitive
strength/power
athletes
Vertical jump,
seated shot put.
Maximum strength:
bench press, squat
No significant
differences
between training
programs
Hoffman
et al.18
Block vs. DUP
52
2
28 males
Strength/power
athletes
Maximum strength:
bench press, squat
Greater increases
with periodized
block model
Monteiro
et al.32
Block (linear)
vs.
non-periodized
DUP
12
4
27 males
Occasional
athletes
Fat mass.
Maximum strength:
bench press, leg
press
Greater increases
with DUP
Prestes
et al.36
Traditional vs.
DUP
12
4
40 males
Trained
athletes
Maximum strength:
bench press, leg
press, arm curl
Greater increases
with DUP
Simão
et al.42
DUP vs.
non-periodized
block
12
2
30 males
Occasional
athletes
Maximum strength:
bench press, lat
pulldown, triceps
extension
Improvements
with both
periodized
models; greater
improvements
with DUP
Stone
et al.44
Block
(stepwise)vs.
non-periodized
traditional
(overreaching
model)
12
3
21 males
Trained
athletes
Maximum strength:
squat
Greater
improvements
with periodized
models; slight
difference
between
traditional and
block models
ment than a periodized model.7 Stone et al.48
compared a traditional periodized model
(overreaching model) versus a block model (stepwise model) and found no significant difference in adaptation in a sample of
trained male subjects.
Vol. 67 - No. 3
Fitness level
Tests
Results
di tipo DUP ha portato a miglioramenti significativamente superiori ad una periodizzazione tradizionale 7.
Stone et al.48 confrontano un modello di periodizzazione tradizionale (definito overreaching model)
ad un modello a blocchi (definito stepwise model)
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523
MERNI
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
Table IV.—Characteristic components of strength training periodized models.
Tabella IV. — Elementi caratterizzanti i diversi modelli di periodizzazione dell’allenamento di forza.
Linear
Traditional
Block
DUP
WUP
Frequency of change
in the goals of strength
training
Mesocycle goals
Microcycle goals
Subjects’ fitness level
Mesocycle
Mesocycle
Macrocycle
Microcycle
Mesocycle
Multiple
Multiple
Single
Multiple
Multiple
Single
Single
Single
Multiple
Single
Low to medium
Low to high
High
Intermediate
Intermediate
DUP: daily undulating periodization; WUP: weekly undulating periodization.
Studies comparing a block periodized
model versus a nonlinear DUP model have
reported conflicting results. Hoffman et al. 51
reported better results with the block periodized model in power sports athletes over
the course of one year of training. Hoffman
et al. in a later study 50 and Hartman et al.52
found no significant difference between the
two models in competitive athletes after a
15-week training program. Comparing block
periodization versus DUP in resistance training, Simão et al.57 and Monteiro et al.44 found
less increase in strength after the former. More
recently, Bartolomei et al.58 compared traditional versus block periodized strength training and found greater increases in power as
measured at the flat bench test in the subjects
in the block periodization group.
The linear model, characterized by a gradual increase in loading over the course of
weeks, has been compared against undulating periodization. Buford et al.26 and Baker et
al.54 found no significant superiority of nonlinear DUP or WUP over the linear model in
moderately trained male subjects.
In most of these studies the training period was of 15 weeks or less duration, a variable which introduces significant difference
between training programs evaluated in experimental studies and real-world situations
in which the training period is far longer.
Conclusions
Periodization is an organized approach to
training that involves the progressive cycling
of different goals of a strength training program over the course of a specific period of
time (Table III). In periodized block models,
the program content is changed every 2 to
4 weeks and during each block (mesocycle)
the same goal is approached through the ap-
524
senza trovare differenze significative negli adattamenti evocati in un campione di soggetti allenati di
sesso maschile.
Gli studi che confrontano un modello di periodizzazione a blocchi con un programma non lineare
di tipo DUP giungono a conclusioni fra loro contrastanti. Hoffman et al.51 registrano risultati migliori
utilizzando il modello a blocchi in atleti di sport di
potenza durante un intero anno di allenamento. Lo
stesso autore in un lavoro successivo 50 e altri colleghi 52 non hanno trovato differenze significative fra
i due modelli di allenamento in atleti agonisti dopo
programmi di allenamento di 15 settimane. Simão
et al.57 and Monteiro et al.44 hanno riscontrato incrementi di forza minori utilizzando una periodizzazione a blocchi rispetto ad una di tipo DUP in
sportivi saltuari. Recentemente Bartolomei et al.58
hanno confrontato il modello tradizionale con quello a blocchi evidenziando incrementi maggiori di
potenza espressa alla panca piana nel gruppo di atleti che aveva svolto una programmazione a blocchi.
Il modello strettamente lineare, caratterizzato da
un incremento graduale dei parametri del carico
nel corso delle settimane, è stato confrontato con
una programmazione ondulata da diversi autori.
Buford et al.26 e Baker et al.54 non hanno riscontrato una significativa superiorità della periodizzazione non lineare di tipo DUP o WUP sul modello
lineare. I soggetti coinvolti erano moderatamente
allenati e di sesso maschile.
La maggior parte degli studi citati precedentemente prevede un periodo di allenamento della
durata inferiore alle 15 settimane. Ciò introduce
profonde differenze fra i programmi di allenamento
utilizzati negli studi sperimentali e quanto avviene
sul campo dove la durata dei periodi di allenamento
è spesso alquanto superiore.
Conclusioni
Dallo studio della letteratura emerge che la successione degli obiettivi dell’allenamento della forza e la
base temporale nella quale essi avvengono, identificano le diverse forme di periodizzazione (Tabella III).
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Settembre 2014
Periodization of strength training: from traditional to daily undulation periodized models
plication of a variety of training methods.
Each mesocycle is characterized by a specific
goal and is differentiated from other mesocycles to attain a positive interaction between
successive phases.
Linear, traditional, and weekly undulating periodized models are characterized
by weekly changes in training goals. Traditional models differ from linear periodized
models in that they have an active rest period (1 week) at the end of the mesocycle
and progress in a wave-like fashion over the
course of a year or a month.
Traditional periodization differs from WUP
training in the distribution of loading. Though
in both models the goals are varied over the
course of a week, traditional periodized models describe progression from high volume and
low intensity work towards decreasing volume
and increasing intensity during the mesocycle.
This pattern contrasts with WUP in which the
change from one goal to another does not necessarily follow the same pattern used in traditional periodized models.
DUP is characterized by changes in
strength training goals from day to day, i.e.,
in each session during a given week different goals are planned for training at different
volumes, levels of intensity, and rest periods.
Therefore, each microcycle (1 week of training) has multiple goals (Table III). Flexible
programming, as a further development of
daily undulating periodization, was introduced between 2001 and 2004 and is now
widely used in various sports.
A clear taxonomy of the various types of
periodization models on the basis of method
and historical development may serve to better understand the recent scientific literature
and apply the concepts behind the models
in daily practice. Experimental studies have
shown that periodized strength training models are generally superior to nonperiodized
models but have not identified which particular periodized model is better with respect
to others (Table IV).
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MERNI
Le variazioni nei contenuti nell’allenamento di
forza nella periodizzazione a blocchi hanno cadenza di 2 a 4 settimane; periodo che costituisce un
mesociclo-blocco nel quale si persegue uno stesso
obiettivo con una vasta gamma di metodi di allenamento diversi. A fronte di un obiettivo ben definito
nel mesociclo, vi sono profondi cambiamenti da un
mesociclo all’altro in modo da creare un interazione positiva fra ogni fase e la successiva.
La periodizzazione lineare, la tradizionale e la
WUP sono caratterizzate da cambiamenti degli
obiettivi dell’allenamento su base settimanale. La
visione tradizionale si differenzia da quella strettamente lineare per la presenza di settimane di
scarico posizionate al termine del mesociclo e per
un andamento ondulatorio sia nella visione annuale che mensile.
La programmazione tradizionale si differenzia
dalla WUP per la successione dei carichi che, pur
evidenziando in entrambe cambiamenti di obiettivo nel corso delle settimane, è caratterizzata da
un passaggio graduale dal volume all’intensità
all’interno del mesociclo. Nella WUP questo non
avviene ed i cambiamenti da un obiettivo all’altro
non seguono necessariamente la successione utilizzata nella periodizzazione tradizionale.
La periodizzazione di tipo DUP è caratterizzata
da variazioni degli obiettivi dell’allenamento di forza
su base giornaliera, ovvero in sedute diverse all’interno della stessa settimana si perseguono fini distinti
con allenamenti che prevedono diverse intensità, volumi e tempi di recupero. Gli obiettivi risultano quindi multipli all’interno del medesimo microciclo inteso
come settimana di allenamento (Tabella III).
La flessibilità nella programmazione costituisce
lo sviluppo ulteriore della DUP, avvenuto dal 2001
al 2004. Questo modello viene utilizzato in diversi
ambiti sportivi.
Una chiara tassonomia delle varie tipologie di
periodizzazione dell’allenamento di forza su base
metodologica e storica facilita la comprensione
della letteratura scientifica recente e la corretta
applicazione sul campo dei concetti che le caratterizzano. I lavori sperimentali presenti in letteratura stabiliscono una superiorità dell’allenamento
periodizzato rispetto a quello non periodizzato
ma non stabiliscono una netta superiorità di un
modello di periodizzazione sugli altri (Tabella IV).
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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 April 8, 2014. - Accepted for publication on June 27, 2014.
Corresponding author: F. Merni, Scuola di Farmacia, Biotecnologie e Scienze Motorie, Alma Mater Studiorum, Università
di Bologna, Via del Pilastro 8, 40121, Bologna, Italia. E-mail: [email protected]
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MEDICINA DELLO SPORT
Settembre 2014
Notiziario federale
MED SPORT 2014;67:527
La Commissione nominata dal Consiglio Direttivo della F.M.S.I. per l’attribuzione del “Premio
Ugo Cassinis” al miglior lavoro scientifico pubblicato dalla Rivista Federale “Medicina dello
Sport” nell’anno 2013 ha assegnato il Premio al Dott. Emanuele Guerra, socio ordinario FMSI
dell’Associazione Medico Sportiva Dilettantistica di Roma, 1° Autore del lavoro intitolato:
Physiological and metabolic evaluation in the study of a functional model of rugby
AUTORI: E. Guerra 1, F. Quaranta 1, F. Sperandii 1, P. Borrione 1, E. Ciminelli 1, L. Calò 1, 2, F. Pigozzi 1, 2
1Department
2Villa
of Motor Sciences, “Foro Italico” University of Rome, Rome, Italy
Stuart Sport Clinic – FIFA Medical Centre of Excellence, Rome, Italy”
Vol. 67 - No. 3
MEDICINA DELLO SPORT
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