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Metodologie innovative in riabilitazione
muoversi verso una precisa destinazione, sia quella di cambiare i suddetti patterns
in risposta a perturbazioni esterne ed interne e a movimenti complessi.
Un concetto oramai accettato dalla comunità scientifica è che il sistema
nervoso centrale adotti strategie al fine di ridurre la complessità del problema
(Bernstein, 1967; Orlovsky et al., 1999; Lacquaniti et al., 1999, 2002).
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 sincrona di alcuni gruppi
muscolari può a sua volta attivare campi di forza all’estremità degli arti per
produrre una specifica cinematica dell’estremità stessa. Secondo quest’idea,
al fine di produrre un movimento arbitrario, il sistema nervoso centrale produce
una sequenza di attivazioni sincrone di gruppi di motoneuroni corrispondenti
alle primitive motorie. Un numero di studi nella rana e nel ratto
(Bizzi et al., 2000; Kargo and Giszter, 2000; d’Avella et al., 2003; Hart and
Giszter, 2004) hanno fornito conferme a questa ipotesi. Un concetto simile
circa un limitato set di base di sinergie muscolari è stato introdotto anche
nel controllo dell’equilibrio nel gatto e nell’uomo (Krishnamoorthy et al.,
2003; Ting and Macpherson, 2005). In accordo con questa idea delle primitive,
altri autori (Davis and Vaughan, 1993; Olree and Vaughan, 1995; Ivanenko
et al., 2003; 2004; 2005; Cappellini et al., 2006) hanno dimostrato che
l’attività muscolare può essere spiegata attraverso 5 componenti di base di
attivazione in una varietà di stati di locomozione che rappresentano brevi
attività in momenti specifici del passo. Queste attivazioni dei muscoli
(motoneuroni) durante la locomozione umana che avvengono in bursts di
attività è probabile riflettano l’attività implicita dei generatori di schemi
motori così come la modulazione propriocettiva.
Cammino e corsa, due tipi di locomozione umana, possono essere controllati
da reti comuni di generatori spinali di schemi motori. Dal punto di
vista energetico il cammino e la corsa differiscono enormemente. Il nostro
organismo, per progredire nella locomozione, risolve le problematiche energetiche
in modo ingegnoso. Con modico dispendio di energia trasforma l’energia
potenziale in cinetica. Sposta il baricentro oltre la base d’appoggio,
ripristinando l’equilibrio passo dopo passo, alternativamente. Durante il cammino,
l’energia potenziale aumenta con il diminuire della cinetica e viceversa.
Nella corsa, invece, l’energia cinetica e potenziale aumentano e diminuiscono
contemporaneamente, in altre parole agiscono in accordo perché, in questo
caso, si sfrutta l’energia elastica del piede. Le differenze tra la cinematica e la
cinetica del cammino e della corsa implicano che le attività muscolari siano
altrettanto differenti.
L’uomo cambia spontaneamente tipo di locomozione, passa cioè dal cammino
alla corsa, al fine di aumentare la propria velocità di avanzamento
risparmiando energia. L’analisi fattoriale applicata a cammino e corsa ha
mostrato che i patterns di attivazione muscolare durante la corsa possono
essere spiegati da 5 componenti temporali come per il cammino (Cappellini et
al., 2006). Ogni componente si distribuisce su un gruppo simile di muscoli
degli arti inferiori nel cammino e nella corsa, ma su muscoli del tronco e degli
arti superiori differenti. La differenza maggiore riscontrata tra cammino e
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