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Borse di studio
Misure di variabili meccaniche
per lo studio del cammino
Germana Cappellini
Introduzione
La locomozione, un gesto quotidiano semplice e spontaneo cela un controllo
complesso da parte del sistema nervoso centrale. Comprendere i meccanismi,
le strategie che il sistema nervoso centrale adotta per promuovere
un determinato atto motorio costituisce un problema molto complesso. Un
concetto ormai accettato dalla comunità scientifica è che il sistema nervoso
centrale adotti strategie al fine di ridurre la complessità del problema. Una
linea recente di pensiero afferma che ciò è raggiunto impiegando un
numero limitato di primitive motorie che, combinate tra loro, producono
l’intero repertorio di movimenti. L’attivazione dei motoneuroni durante la
locomozione umana avviene in bursts di attività. Abbiamo recentemente
riportato la struttura temporale dei segnali in uscita dai generatori di
schemi motori nel cammino e nella corsa usando una decomposizione
lineare dei dati elettromiografici (Cappellini G., Ivanenko Y.P. et al., 2006,
J Neurophysiol 95: 3426-3437).
In questo studio poniamo a confronto il programma motorio elaborato
durante entrambi i tipi di locomozione, cammino e corsa, sul treadmill
(3-12km/h) creando mappe dell’attività muscolare di 32 muscoli dell’arto inferiore
e del tronco in relazione ai segmenti spinali.
Materiali e metodi
Abbiamo chiesto ai soggetti adulti sani (6 maschi e 2 femmine, 29±6
anni) di camminare e correre sul treadmill a differenti velocità (3, 5, 7 e 9
km/h per il cammino; 5, 7, 9 e 12 km/h per la corsa) così da poter paragonare
cammino e corsa alle stesse velocità (5, 7 e 9 km/h) ed abbiamo esaminato
la cinematica e l’attività muscolare attraverso la registrazione della
cinematica (VICON system) e delle attività elettromiografiche (elettrodi di
superficie bipolari DELSYS) di 32 muscoli dell’arto inferiore.
La cinematica del cammino è stata registrata posizionando sulla pelle
dei markers riflettenti gli infrarossi sopra i seguenti riferimenti: trochite dell’omero,
spina iliaca anterosuperiore, grande trocantere, epicondilo laterale
del femore, malleolo laterale e quinta giunzione metatarso-falangea. È stata
registrata l’attività muscolare dei seguenti muscoli: flessore breve del piede,
tibiale anteriore, gastrocnemio laterale, peroneo, retto femorale, vasto laterale,
vasto mediale, sartorio, adduttore, bicipite femorale, semitendinoso,
tensore fascia lata, ileopsoas, gluteo massimo, gluteo medio, retto addominale,
soleo, esterno obliquo, interno obliquo, eretto spinale (L2, T9, T1), larghissimo
del dorso, trapezio superiore, trapezio inferiore, deltoide anteriore,
deltoide posteriore, bicipite, tricipite, splenio del capo.
2006 219