EUR MED PHYS 2006;42(Suppl. 1 to No. 2):365-6
Vibrazioni meccaniche nella riabilitazione della lesione
subtotale del nervo sciatico popliteo esterno
F. COSTABILE1, F. CAMEROTA1, M. PAOLONI1, C. CELLETTI1, G.M. FILIPPI2, A. ISIDORI3, F. NUCCI3, V. SANTILLI1
Stimoli meccanici periodici, di lieve intensità, protratti nel tempo,
somministrati in forma di vibrazione sono considerati un potente
segnale per i propriocettori muscolo-articolari. In particolare dati di
letteratura suggeriscono la possibilità di impiegare la vibrazione a
fini terapeutici in casi di spasticità 1,2, allo scopo di ridurre il tono
muscolare. Gli effetti ottenibili dallíuso della vibrazione in ambito
clinico appaiono essere positivi in condizioni sintomatologicamente
opposte, sia in caso di paralisi flaccida 3, sia in casi di paralisi spastica 2, suggerendo quasi uníazione di ottimizzazione propriocettiva.
Tuttavia i risultati, probabilmente conseguiti a seguito di uníazione
sul sistema di processing propriocettivo, sebbene positivi, appaiono
transitori nel tempo, estinguendosi in prossimità della fine della stimolazione.
Molto recentemente, la letteratura ha però messo in evidenza
alcuni aspetti importanti relativi agli effetti ottenibili da uno stimolo vibratorio in funzione delle sue caratteristiche. In particolare
appare determinante la frequenza della vibrazione, poichÈ la finestra compresa tra 80 e 120 Hz risulta di notevole potenza sui circuiti corticali e sottocorticali 4,5. Inoltre il tempo di esposizione alla
vibrazione sembra essere un secondo parametro cruciale per ottenere effetti persistenti nel tempo oltre il termine della stimolazione
vibratoria 2,4-6.
Díaltra parte numerosi studi sostengono la possibilità di ottenere
fenomeni di adattamenti plastici sulla circuiteria propriocettiva, dando evidenza che la rete neurale propriocettiva è un substrato plastico in grado di essere marcatamente e persistentemente modificato
da opportuni protocolli di stimolazione, ivi comprese forme di stimolazione meccanica 7,8.
Infine la letteratura indica chiaramente ed unanimemente che la
vibrazione meccanica estesa a tutto il corpo (whole body vibration,
WBV) è marcatamente dannosa 9,10, mentre risulta priva di rischi
uníesposizione, anche prolungata, ad una vibrazione localizzata a
singoli gruppi muscolari, purché tale vibrazione sia limitata nellíampiezza 11.
Scopo di questo lavoro e verificare la possibilità che una stimolazione vibratoria adeguatamente protratta nel tempo (3 applicazioni
di 10 minuti ciascuna al giorno, intervallate da 30-60 sec di riposo,
per 3 giorni consecutivi) e a frequenza adeguata (100 Hz), localizzata a singoli e ben selezionati gruppi muscolari e di ampiezza del tutto limitata (<15 µm) possa provocare un aggiustamento propriocettivo adeguato a migliorare il reclutamento muscolare in un gruppo di
pazienti con paralisi di tipo flaccido dei muuscoli dorsiflessori di
caviglia, in seguito a lesione del nervo sciatico popliteo esterno
(SPE).
Vol. 42 - Suppl. 1 to No. 2
1Cattedra
e Scuola di Specializzazione in Medicina Fisica
e Riabilitazione, Università “La Sapienza”, Roma;
2Università Cattolica, Roma;
3Servizio di Microchirurgia del Sistema Nervoso Periferico,
Università “La Sapienza”, Roma
Metodi
È stato selezionato un gruppo di 6 soggetti (età: 64,5(14,9) affetti
da paralisi monolaterale del nervo SPE post-traumatica, di tipo
incompleto (non segni di lesione completa allíesame EMG/ENG).
Líevento traumatico era insorto almeno 6 mesi prima dellíapplicazione dello stimolo vibratorio e tutti i pazienti riferivano di non aver
avuto miglioramento della sintomatologia negli ultimi 2 mesi.
Il gruppo è stato sottoposto a sequenze di microperturbazioni
meccaniche isometriche ad andamento sinusoidale caratterizzate da
una frequenza costante (100Hz), forze di 0,5-1 N, spostamento picco-picco <10 µm, applicate per via percutanea sul muscolo tibiale
anteriore del lato affetto. Tale trattamento è stato eseguito mediante
specifico dispositivo (CRO® SYSTEM Patent Pending, fornito dalla
Nemoco srl) costituito da un trasduttore elettromeccanico, un sistema di sostegno in grado di orientare lo strumento in tutte le direzioni dello spazio, fornire le reazioni vincolari adeguate a trasmettere
al paziente la forza sviluppata dal trasduttore, un driver di controllo
in grado di erogare un segnale sinusoidale costante a 100 Hz, di
ampiezza regolabile. I muscoli sottoposti a tale sequenza di forze
venivano mantenuti volontariamente in stato di contrazione isometrica durante líapplicazione dello stimolo meccanico, chiedendo al
paziente di dorsiflettere il piede. Scopo di ciò era permettere alla
perturbazione applicata uníefficace invasione dei tessuti grazie allíincremento della stiffness indotto sia pur modesto reclutamento motorio 12. La stimolazione meccanica durava 10 minuti e veniva ripetuta
per tre volte con una pausa di 30 sec. Le applicazioni, in numero di
9 per ciascun ciclo, sono state effettuate per 3 giorni consecutivi, in
ragione di 3 applicazioni al giorno. Ogni soggetto è stato sottoposto
a tre cicli di trattamento a distanza di 30 giorni líuno dallíaltro. Nellíintervallo fra ciascun ciclo terapeutico ogni soggetto è stato sottoposto a sedute fisioterapiche (2/settimana) con esercizi di rinforzo
muscolare attivo assistito, stretching e rieducazione propriocettiva.
Valutazione dei pazienti
I pazienti sono stati valutati prima dellíintervento terapeutico (T0)
ed alla fine del terzo ciclo di trattamento (T1) attraverso: esame
muscolare segmentale dei muscoli tibiale anteriore, peroniero lungo,
EUROPA MEDICOPHYSICA
365
COSTABILE
VIBRAZIONI MECCANICHE NELLA RIABILITAZIONE DELLA LESIONE SUBTOTALE DEL NERVO SCIATICO POPLITEO ESTERNO
Tabella 1. – Forza muscolare segmentale valutata per ciascun
paziente ai tempi T0 e T1.
Paziente
RT (F)
SA (M)
BN (M)
CV (M)
MA (F)
NE (M)
Forza muscolare
pre-trattamento (MRC)
Tabella II. – Dati dellíanalisi della deambulazione.
Forza muscolare
post-trattamento (MRC)
Tibiale
anteriore
Peroniero
lungo
Tibiale
anteriore
Peroniero
lungo
1/5
2/5
1/5
2/5
1/5
2/5
3/5
4/5
4/5
3/5
1/5
1/5
2,5/5
3/5
1/5
2/5
2/5
3/5
4/5
4/5
4/5
3/5
2,5/5
2/5
T0
T1
p Value2
Simmetria
del passo1
Velocità del Lunghezza del Lunghezza del
passo (m/sec) passo lato sano passo lato
(mm)
affetto (mm)
0,91 ±0,04
0,97 ±0,07
0,01
0,68 ±0,18 932,9 ±184,0 930,1 ±202,7
0,70 ±0,31 973,0 ±180,0 974,7 ±361,2
0,5
0,2
0,1
1Calcolata
come rapporto fra la durata (%) della fase di appoggio fra lato affetto e lato
sano
2Valori significativi (<0,05) in grassetto.
gastrocnemio (scala MRC); valutazione goniometrica della dorsiflessione attiva e passiva dellíarticolazione tibiotarsica, gait analysis. Líanalisi computerizzata del cammino è stata effettuata attraverso un
sistema optoelettronico di rilevamento della deambulazione dotato
di due piattaforme dinamometriche ed EMG di superficie (ELITE,
BTS, Milano, Italia). La rilevazione EMG è stata effettuata sui muscoli tibiale anteriore e gemello mediale bilateralmente attraverso elettrodi di superficie in Ag/AgCl.
Tale dato potrebbe essere collegato ad un rimodellamento plastico a livello midollare inducibile attraverso una stimolazione somatosensoriali e/o propriocettiva adeguata 8.
Il miglioramento clinico osservato si è dimostrato fin dal primo
ciclo di trattamento e si è mantenuto stabile al controllo a tre mesi.
Occorrerà, tuttavia, nellíambito di future ricerche, valutare il mantenimento dei risultati in successivi follow-up.
Risultati
1. Levitskii EF, Poliakova SA, Strelis LP, Laptev BI, Panina GV. The efficacy
of vibration and traction in correcting contractures of the joints (an experimental study). Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult 1997 Sep-Oct;(5):26-8
2. Karnath HO, Konczak J, Dichgans J. Effect of prolonged neck muscle
vibration on lateral head tilt in severe spasmodic torticollis. J Neurol
Neurosurg Psychiatry 2000 Nov;69(5):658-6
3. Cannon SE, Rues JP, Melnick ME, Guess D. Head-erect behavior among
three preschool-aged children with cerebral palsy. Phys. Ther
1987;67:1198-204
4. Rosenkranz K, Rothwell JC. Differential effect of muscle vibration on
intracortical inhibitory circuits in humans. J Physiol 2003;551(2):649-660
5. Rosenkranz K, Rothwell JC. The effect of sensory input and attention on
the sensorimotor organization of the hand area of the human motor cortex. J Physiol 2004;561(1):307-320
6. Steyvers M, Levin O, Verschueren SM, Swinnen SP. Corticospinal excitability changes following prolonged muscle vibration. NeuroReport
2003;14:1901-1905
7. Wolpaw JR. The complex structure of a simple memory. TINS
1997;20:588-94
8. Wolpaw JR, Tennissen AM. Activity-dependent spinal cord plasticity in
health and disease. Ann Rev Neurosci 2001;24:807-43
9. Bovenzi M. Exposure-response relationship in the hand-arm vibration
syndrome: an overview of current epidemiology research. Int Arch
Occup Environ Health 1998;71:509-19
10. Lings S, Leboeuf-Yde C. Whole-body vibration and low back pain: a
systematic, critical review of the epidemiological literature 1992-1999. Int
Arch Occup Environ Health 2000;73:290-7
11. Necking le, Lundstrom r, Dahlin lb, Lundborg g, Thornell le, Friden J.
Tissue displacement is a causative factor in vibration-induced muscle
injury. J hand surg [br] 1996;21(6):753-7
12. Petit J, Filippi GM, Gioux M, Hunt CC, Laporte Y. Effects of tetanic contractions of motor units of similar type on the initial stiffness to a ramp
stretch of cat Peroneus longus muscle. J Neurophysiol 1990;64:1724-32
Già al termine del primo ciclo di applicazioni, tutti i pazienti hanno riferito un miglioramento soggettivo nella funzionalità della articolazione tibio-tarsica, con miglioramento nellíesecuzione degli esercizi proposti durante le sedute fisioterapiche abituali.
In 4 pazienti su 6 è stato possibile apprezzare un incremento della forza segmentale a carico dei muscoli dorsiflessori di caviglia
dopo líapplicazione delle vibrazioni meccaniche (Tab. I).
Al contrario, non si è osservato un apprezzabile miglioramento
dellíarticolarità attiva e passiva attraverso rilevazione goniometrica al
termine dellíintervento terapeutico.
Allíanalisi della deambulazione (Tab. II) si è osservato un
incremento statisticamente significativo della simmetria del passo,
valutata attraverso líanalisi del rapporto fra la durata della fase
díappoggio (espressa in percentuale) fra lato affetto e lato sano.
Anche la velocità del passo è aumentata nella valutazione posttrattamento, anche se tale differenza non raggiunge significatività
statistica.
Conclusioni
In pazienti con paralisi di tipo flaccido in seguito a lesione nervose periferiche sub-totali stabilizzate, líapplicazione di stimoli meccanici periodici sotto forma di vibrazioni meccaniche, risulta efficace
nel migliorare il reclutamento delle fibre muscolari residue, aiutando
il processo di recupero funzionale post-lesionale.
Il recupero, inoltre, sembra avere una importante ricaduta funzionale sulla deambulazione, visto che, al di là delle modificazione dei
parametri spazio temporali, è possibile osservare un aumento della
simmetria del passo.
366
Bibliografia
EUROPA MEDICOPHYSICA
June 2006
