Trattamento con vibrazioni meccanosonore selettive Paolo Buselli Direttore

Trattamento con vibrazioni meccano-sonore selettive Paolo Buselli Direttore Riabilitazione Specialistica Istituti Ospitalieri di Cremona

Vibrazioni e riabilitazione Nell’ambito dell’applicazione clinica di uno stimolo meccanico vibratorio possiamo distinguere due tipi di vibrazione meccanica: • Whole Body Vibration (WBV): vibrazione in carico che si trasmette alle porzioni soprastanti del corpo • Focused Vibration (FV): vibrazione localizzata, mirata su singoli target eccitatori

Vibrazioni e riabilitazione Le vibrazioni determinano un susseguirsi di contrazioni concentriche ed eccentriche di piccola ampiezza (Rittweger e coll. , 2001) Questo particolare comportamento meccanico potrebbe indurre una facilitazione nell'eccitabilità del riflesso spinale (Burke e coll, 1996)

Vibrazioni e riabilitazione stimolazione in contrazione è possibile produrre potenziamenti plastici della rete propriocettiva utilizzando stimoli meccanici secondo paradigmi associativi pavloviani (Wolpaw JR, Tennissen AM. Ann Rev Neurosci 2001) successivamente tale fenomeno è stato definito di Long Term Potentiation (LTP), ovvero di un potenziamento a lungo termine (mesi) di specifiche reti nervose (Kandel ER, Mc. Graw-Hill, 2000)

Effetto delle vibrazioni su muscoli e tendini attivazione dei recettori dei fusi neuromuscolari (muscle spindle receptors), sia a livello del complesso muscolo-tendineo direttamente sollecitato, che dei gruppi muscolari adiacenti (con frequenze comprese tra 10 -200 Hz) (Hagbarth e Eklund, 1985; Seidel, 1988)

Effetto delle vibrazioni sui muscoli Questo tipo di risposta da parte del muscolo alla sollecitazione vibratoria viene definito con il termine di "riflesso tonico da vibrazione" (Hagbarth e Eklund, 1966) aumento del reclutamento delle unità motorie tramite un’attivazione dei fusi neuromuscolari ed i pattern di attivazione polisinaptici (De Gail e coll. , 1966)

Riflesso tonico da vibrazione il Riflesso Tonico da Vibrazione sembra operare in modo predominante, se non esclusivo, attraverso gli alfa motoneuroni e non utilizzare gli stessi patterns corticali efferenti di cui si avvale il movimento volontario (Burke e coll, 1976)

Effetto delle vibrazioni sui fusi neuro-muscolari rispondono selettivamente a stimoli di tipo vibratorio dell'ordine di circa 150 Hz (Hagbarth, 1973)

Effetto delle vibrazioni sui corpuscoli del Pacini La percezione dello stimolo vibratorio, sarebbe da addebitarsi essenzialmente ai corpuscoli del Pacini, che mostrano una frequenza vibratoria ottimale superiore ai 100 Hz, con un range recettoriale spazia dai 90 ai 600 Hz (Loewenstein e Skalak, 1966)

Effetto delle vibrazioni sui recettori dermici I recettori FA-2 (Fast Adaptation-2) sono localizzati nel tessuto sottocutaneo nell'individuo anziano si verifica un'elevazione della soglia di percezione vibratoria concomitante ad una perdita dei corpuscoli del Pacini (Cauna e Mannan, 1958) I corpuscoli di Meissner, altrimenti denominati FA-1 (Fast Adaptation-1)

Effetto delle vibrazioni sui meccanocettori I meccanocettori a lento adattamento sempre localizzati nel derma, corrispondono ai dischi di Merkel o SA-1 (Slow Adaptation 1). Mostrano recettività sia nei confronti del movimento, che nei confronti dell'intensità dello stimolo meccanico a cui sono sottoposti. Rispondono a stimoli vibratori di bassa frequenza, di valore compreso tra i 5 ed i 40 Hz (La Motte e Mountcastle, 1975)

Esperienze cliniche • atleti Nazarov, 1970 - Bosco, 1998 • riabilitazione postchirurgica Brunetti, 2004 – Buselli, 2008 • anziani Sitta-Rabert, 2011 – Pollock, 2012 • ipertono e spasticità Ribot-Ciscar, 1998 – Kamath, 2000 • dolore Aimonetti, 2004 • stimolo alla crescita Ingber, 1997 – Mao, 2002

Stimolo sul sistema neuromuscolare e ormonale Spencer Feldman October 2004 Biomechanical Stimulation (BMS) as a therapeutic modality has recently undergone a renaissance in athletic and physical therapy circles. While much has been written about it, I believe the full significance of its therapeutic application has yet to be grasped. To more fully understand the potential benefits of BMS, I believe we must understand the etiology of tremor and the benefits of exercise, as BMS is indeed their physiological involuntary recreation. Discovered by Nazarov in the 1970’s, BMS was first utilized by Soviet gymnasts in training for Olympic gold. BMS later began being used by Russian cosmonauts for micro-gravity induced osteopenia and muscle degeneration. While word of BMS spread, for many years it was primarily used by elite athletes to help increase the strength and coordination of the musculoskeletal and nervous systems and to increase the rate at which athletic injuries heal. Now however, BMS is being discovered as a therapy by many practitioners outside of the physical therapy sciences, and for a variety of conditions.

Il riflesso monosinaptico o riflesso da allungamento

Stimolo sul sistema neuro-ormonale

Stimolo sul sistema neuromuscolare

Stimolo sul sistema neuromuscolare negli atleti

Stimolo sul sistema neuromuscolare nella riabilitazione post-chirurgica Effect of vibrating proprioceptive activation on the posture of patients after ACL-reconstruction Brunetti O*, Liti A. ***, Roscini M. *, Cerulli G. ***, Pettorossi V. E*. Filippi G. M. **, Fisiologia Umana, Perugia*, Università Cattolica, Roma**, Ortopedia, Perugia*** Results. Repeated applications of unilateral and protracted mechanical perturbations on quadriceps of the knee caused a clear improvement of subject’s equilibrium as shown by the EA, SM, LT values by comparing normalised value of subjects underwent vibration and control. This effect was significantly different at 10 and 90 days after the vibratory application. Later on, after 270 days, the difference became less significant. Conversely, the analysis of Quadriceps force did not showed a significantly difference between treated and untreated subjects along the recovery period.

Stimolo sul sistema neuromuscolare nella riabilitazione post-chirurgica

Stimolo sul sistema neuromuscolare negli anziani

Vibrazioni a 80 Hz – Riduzione dell’ipertono

Stimolo vibratorio – Riduzione dell’ipertono

Regolazione della sensibilità dolorosa

Stimolo della crescita

Vibrazioni a 600 Hz - Stimolo della crescita

Ricerche sugli aspetti neurofisiologici • propriocettiva Fattorini, 2006 • regolazione neuromotoria Shinohara, 2005 • centri superiori Rosenkranz, 2003 – Marconi, 2008 e 2011 • affaticabilità muscolare Casale, 2009

Effetto della stimolazione vibratoria a livello delle afferenze propriocettive

Effetto della stimolazione vibratoria sulla regolazione neuromotoria

Effetto della stimolazione vibratoria a livello dei centri superiori

Effetto della stimolazione vibratoria sull’affaticabilità del muscolo su reclutamento e adattabilità nella stimolazione prolungata

Effetto della stimolazione vibratoria • It has been suggested that the effect induced by heavy resistance training on neural components could be used for improvement of the explosive power : • Synchronisation • Number of MU activated • MU firing rates • Activation of antagonist • Inhibition from GTO through 1 b afferent

Esperienze personali • L’utilizzo di stimolazione vibratoria localizzata ha evidenziato un effetto positivo anche in patologie neurologiche nelle quali predominano condizioni di ipertono spastico. • L’effetto indotto dalla vibrazione è ottenibile attraverso fenomeni cosi detti di inibizione reciproca: una attivazione muscolare di un agonista è in grado di inibire l’attività mioelettrica del muscolo ad esso antagonista. • L’applicazione di una vibrazione ad un muscolo antagonista di un gruppo muscolare spastico è in grado quindi di ridurne la spasticità e di migliore l’esecuzione del movimento volontario in parte impedito dalla sovrapposta spasticità.

Riabilitazione del cammino POST Risultati della Gait Analisys • In un gruppo di pazienti neurolesi trattati con vibrazione focalizzata PRE POST

Terapia dell’ipertono spastico dell’arto superiore Obiettivo dello studio L'obiettivo dell’indagine è la valutazione dell'efficacia di uno stimolo vibratorio associato a FKT nella riduzione dell’ipertono spastico e nel miglioramento delle performances motorie all’arto superiore in un gruppo di pazienti emiplegici stabilizzati. Riabilitazione Specialistica – Istituti Ospitalieri di Cremona (CR) Neurofisiopatologia – Fondazione Maugeri Montescano (PV)

Settimana Tempo 0 T 0 Arruolamento Raccolta del consenso Inizio osservazione 1 T 1 Randomizzazione Valutazione clinica Esame Elettromiografico Valutazione ARMEO Valutazione iniziale Inizio esecuzione terapie Fase di trattamento 1 -3 Attività Gruppo A VIBRA + KINESI terapia Esecuzione di 10 sedute di VIBRA + KINESI terapia (sec. schema) Attività Gruppo SOLO KINESI terapia Note Esecuzione di 10 sedute di SOLO KINESI terapia (sec. schema) 4 T 2 TF 0 Valutazione clinica esame elettromiografico Valutazione ARMEO Valutazione al termine della terapia 16 T 3 TF 1 Valutazione clinica esame elettromiografico Valutazione ARMEO follow-up 40 T 4 TF 2 Valutazione clinica esame elettromiografico Valutazione ARMEO follow-up

Stimolazione con vibrazione focalizzata e Fisio. Kinesi. Terapia Valutazione con sistema ARMEO® ed Elettromiografia di superficie

Protocolli e vibrazioni • TRATTAMENTO LOCALE ROMPERE IL CIRCOLO VIZIOSO DOLORE-CONTRATTURA-DOLORE • TRATTAMENTO SEGMENTARIO MIGLIORARE LA FUNZIONALITA’ DELLE CATENE CINETICHE MUSCOLARI • TRATTAMENTO GLOBALE SINERGIA GINNASTICA POSTURALE E PROPRIOCETTIVA

RIABILITAZIONE RECUPERO BIOLOGICO RECUPERO FUNZIONALE

Conclusioni • La possibilità di un intervento terapeutico con costi contenuti, sostanzialmente sicuro se ben eseguito e ripetibile a distanza, rappresenta una opportunità terapeutica meritevole di approfondimento. • Una valutazione positiva per efficacia e costi consentirebbe una proposizione terapeutica di estremo interesse per il paziente, ma anche per il sistema sanitario.

Grazie! Riabilitazione Specialistica Aziendale buselli. paolo@gmail. com

Organi tendinei del Golgi

RECUPERO BIOLOGICO • ELIMINARE I SEGNI CLINICI DELL'INFIAMMAZIONE • RECUPERO DEL DANNO BIOLOGICO (LESIONE)

RECUPERO FUNZIONALE • RECUPERO DELLA LIMITAZIONE FUNZIONALE • E DELL'IMPOTENZA FUNZIONALE • RIPRISTINO DI SCHEMI PROPRIOCETTIVO-MOTORI • RINFORZO MUSCOLARE