Movimento umano e biomeccanica
Una persona in movimento mette in atto una serie molto complessa di azioni gestite, controllate ed elaborate sia dal sistema nervoso centrale (SNC) che dal sistema nervoso periferico (SNP), quest'ultimo con un controllo rapido e involontario grazie al circuito neurologico noto come arco riflesso. Ma il movimento umano, e ancora di più il movimento umano durante le attività sportive, oltre ad essere strutturato deve anche essere equilibrato, efficiente, economico, sicuro e veloce. Queste cinque qualità ovvero equilibrio, efficienza, economia, sicurezza e velocità, sono anche gli obiettivi cui si va a mirare nella fase di riabilitazione del cammino, della postura, dell'esercizio, del gesto o della corsa, non solo quindi in quei pazienti che hanno subito un trauma o un danno di tipo neurologico, ma anche in quelli che vogliono massimizzare le attività prestazionali sportive. La biomeccanica diventa in questo modo una scienza in cui si applicano i principi della meccanica agli organismi viventi, in particolare la biomeccanica analizza il comportamento delle strutture fisiologiche quando sono sottoposte a sollecitazioni statiche o dinamiche. È strettamente correlata alla bioingegneria, all'ortoprotesica, alla chinesiologia e all'ingegneria tissutale.
La struttura didattica
Questo innovativo corso della durata di tre giorni si pone l'obiettivo di presentare le basi tecnico-scientifiche, l'evidenza scientifica con preponderanti sessioni pratiche e l'utilizzo di tutta la tecnologia disponibile per il monitoraggio del movimento umano, per la misurazione dell'attivazione muscolare, della forza, della potenza e per il supporto dei test per il return to sport (RTS). Il corso è pensato per fisioterapisti, medici, preparatori atletici ed esperti del movimento.
Prima giornata formativa
• Fondamenti di biomeccanica umana, App, sistemi optoelettronici e con markers riflettenti, sensoristica inerziale
Introduzione ai fondamenti della biomeccanica umana e relativa applicazione nell'ambito del movimento e dello sport. Presentazione dei sistemi stereofotogrammetrici 3D optoelettronici e delle camere RGB-D, da anni considerati il gold standard per il tracciamento e l'analisi del movimento umano vista la loro precisione ed accuratezza. Tali sistemi però presentano non pochi svantaggi, tra i quali i costi elevatissimi, i lunghi tempi di set-up dei soggetti da analizzare nonché per l'analisi post test dei dati ed infine il limite oggettivo legato alla loro non portabilità. Per superare questi limiti che per decenni hanno limitato fortemente l'accesso rapido ad un'analisi affidabile del movimento umano, da qualche lustro è stata sviluppata una tecnologia indossabile, la sensoristica magnetico-inerziale (Magnetic Inertial Measurement Units - MIMU) e, per evitare i disturbi ferromagnetici, la sensoristica inerziale (Inertial Measurement Units - IMU). Tali sensori, una volta applicati ad un distretto corporeo umano, permettono di derivare dati quantitativi triassiali tramite l'accelerometro, il giroscopio ed il magnetometro incorporati in ogni sensore. L'elaborazione automatica dei dati permette di ottenere ormai in tempo reale informazioni su accelerazione, velocità angolare, orientamento e spostamento del punto d'applicazione, ergo del distretto corporeo oggetto dell'analisi. Questa sensoristica presenta grandi vantaggi, quali i costi ridotti, la portabilità, la rapida e facile indossabilità e la non invasività, liberandosi dal setting di laboratorio. Negli ultimi anni si sono moltiplicate le pubblicazioni scientifiche con l'utilizzo della sensoristica inerziale indossabile. La maggior parte degli studi si sono concentrati sul calcolo dell'orientamento o della posizione di determinate articolazioni del corpo, sia dell'arto superiore sia di quello inferiore. Gli studi sono stati principalmente condotti in soggetti giovani (applicazioni di analisi del movimento in sportivi, screening biomeccanici, etc.) o più avanti nell'età (rischio caduta, riduzione del movimento, etc.). In ambito lavorativo sono fioriti studi che mirano all'analisi dei rischi sul posto di lavoro mediante il monitoraggio biomeccanico del movimento dei lavoratori sul posto di lavoro stesso, l'analisi della loro sicurezza durante l'impiego, l'identificazione di posture improprie ripetute, il miglioramento dell'ergonomia lavorativa e la stima di come ridurre questi rischi legati agli infortuni sul lavoro. Nel settore salute questa sensoristica viene utilizzata per il monitoraggio delle patologie degenerative neurologiche e la promozione di stili di vita più attivi, a supporto della tele-riabilitazione. In ambito muscoloscheletrico e sportivo inoltre, la sensoristica inerziale ha visto una rapida transizione dall'utilizzo di nicchia in laboratorio a quello in spazi aperti, durante l'esecuzione della pratica sportiva in un setting non necessariamente supervisionato al fine di valutare il movimento, la performance, l'abilità motoria ed i disordini del movimento. Questa tecnologia ha insomma infinite applicazioni e ad oggi un professionista del movimento del corpo umano non può non padroneggiarne l'uso. Durante la prima giornata del corso viene utilizzata nella preponderante sessione pratica, ovvero oltre il 50% delle lezioni, la sensoristica inerziale per il monitoraggio del range di movimento di molteplici distretti corporei, per l'analisi dell'equilibrio, del cammino e della corsa, in abbinamento all'esecuzione di test funzionali validati per oggettivarne l'estrapolazione dei dati oggettivi e in svariati test di salto. Inoltre, vengono presentate le più interessanti App gratuite disponibili a supporto dell'analisi del movimento umano, alla profilazione forza/velocità e ad altre utili analisi. Infine, vengono utilizzati sistemi basati su markers riflettenti per la rilevazione del movimento umano e la prevenzione degli infortuni su base scientifica con la presentazione dei parametri/cut-off utili ad ottenere risultati rilevanti in termini di riduzione del rischio degli infortuni agli arti inferiori.
Seconda giornata formativa
• Sistemi di misurazione della forza mediante dinamometria, pedane di forza, metodica isocinetica ed elastometria, biofeedback neuromuscolare
L'intera giornata è dedicata alla presentazione pratica dell'oggettivazione della forza mediante dinamometria con l'utilizzo di svariati dinamometri manuali a pressione e trazione, metodica isocinetica, pedane di forza ed elastometria. I sistemi di misurazione della forza costituiscono mezzi di relativo facile utilizzo per ottenere dati di baseline al fine di profilare pazienti ed atleti, che poi permettono di tracciare la progressione nel tempo identificando imbalance e/o discrepanze significative nel corso della riabilitazione o della preparazione atletica e dell'ottimizzazione della performance che possono contribuire a dolore, riduzione della funzione o dei risultati sportivi. Questo permette di sviluppare programmi cuciti su misura per ottenere i migliori outcome riabilitativi, impostare obiettivi chiari, oggettivi e misurabili, nonchè di utilizzare i dati raccolti per essere in grado di prendere decisioni circa il return to run, return to train, return to sport. La giornata è pratica all'80%, giornata durante la quale i partecipanti provano in prima persona su pedane di forza svariati task/test quali Mid-Thigh Pull, Counter Movement Jump (CMJ), Squat Jump, Drop Jump, svariati rebound test, stadiazione della forza isometica (MVIC), calcolo dell'altezza del balzo, del tempo di volo, valutazione della stiffness in fase d'atterraggio, misurazione dell'impulso, delle breaking forces, della Rate of Force Development e delle Ground Reaction Forces (GRF), nonché misurazione della forza eccentrica media e di picco e del lavoro totale degli hamstring durante l'esecuzione del Nordic Hamstring Exercise con un elastometro specifico ed esecuzione dei test di forza/ratio con dinamometri manuali a pressione e trazione. Viene infine affrontato, ancora una volta direttamente nella pratica, l'utilizzo del biofeedback muscolare in riabilitazione. La conoscenza dell'utilizzo dei sistemi di misurazione della forza è imprescindibile al giorno d'oggi per fisioterapisti, preparatori atletici ed esperti del movimento al fine di essere in grado di misurare oggettivamente forza e performance. Per tutte le tecnologie sopra elencate viene costantemente fornito un panorama di sunto della letteratura scientifica che ne supporta l'utilizzo.
Terza giornata formativa
• Elettromiografia di superficie (sEMG)
L'elettromiografia di superficie (sEMG) è un metodo non invasivo per misurare i potenziali neuromuscolari generati quando il SNC istruisce il corpo ad eseguire sia la locomozione fine che quella grossolana. Questa tecnica è stata ampiamente studiata negli ultimi due decenni, con progressi significativi sia nell'hardware sia nei metodi di elaborazione del segnale utilizzati per raccogliere ed analizzare i segnali sEMG durante il movimento umano. Si acquisiscono informazioni riguardo il timing di attivazione dei diversi muscoli in analisi e l'intensità della contrazione muscolare degli stessi. Queste informazioni possono essere utilizzate per comprendere le caratteristiche neurofisiologiche del movimento, evidenziare eventuali alterazioni neuromuscolari e strutturare approcci riabilitativi per il recupero della funzione muscolare. L'obiettivo della terza giornata del corso è quello di fornire ai discenti conoscenze teorico-pratiche sull'utilizzo dello strumento integrato all'interno di protocolli riabilitativi, di allenamento e di valutazione neuromuscolare, con la presentazione e la divulgazione di diversi protocolli e delle migliori e più recenti evidenze scientifiche. I contenuti del corso sono in continuo aggiornamento rispetto alla produzione scientifica e viene eseguita una corposa parte applicativa per dare la possibilità ai partecipanti di utilizzare la tecnica al termine del corso stesso. Nei tre giorni di formazione vengono presentati molteplici studi clinici scientifici in corso che ricorrono all'utilizzo, isolato o combinato, di diverse soluzioni tecnologiche presentate durante l'evento.
Obiettivi
Al termine del corso il partecipante sarà in grado di:
• Acquisire i fondamenti della biomeccanica umana applicata allo sport
• Conoscere i sistemi optoelettronici e i gold standard nell'analisi del movimento umano
• Familiarizzare nella pratica con l'utilizzo della sensoristica inerziale
• Interpretare i dati estrapolati con sensori inerziali, sistemi a marker riflettenti e mediante svariate App per l'analisi del movimento
• Familiarizzare nella pratica con il biofeedback neuromuscolare
• Conoscere il funzionamento di pedane di forza, dinamometri di varia natura ed elastometri
• Utilizzare nella pratica pedane di forza, dinamometri di svariata natura ed elastometri per l'oggettivazione della forza e dei suoi svariati parametri direttamente ed indirettamente correlati
• Comprendere ed interpretare i dati relativi alla misurazione dei vari parametri di forza estrapolati con pedane di forza, dinamometri ed elastometri
• Avere nozioni sull'evoluzione della tecnologia sEMG, dalla bipolare all'alta densità
• Preparare la cute e posizionare gli elettrodi sEMG
• Interpretare il segnale elettromiografico, esportare e gestire i dati elettromiografici
• Redigere protocolli "fast & frugal" per l'utilizzo in ottica diagnosi differenziale della sEMG
• Utilizzare nella pratica tutta la tecnologia presentata durante il corso fino a padroneggiarla con sicurezza
• Conoscere il background della letteratura scientifica a supporto di tutte le tecnologie presentate ed utilizzate nei tre giorni di formazione
