Prevenzione infortuni agli ischiocrurali: uno studio sui migliori esercizi

I muscoli che vanno più frequentemente incontro ad infortunio sono quelli più coinvolti nel trasferimento della forza tra più segmenti corporei, ovvero i capi lunghi/biarticolari.

Alcuni muscoli che compongono la coscia sono particolarmente esposti ad infortunio, soprattutto negli sport come il calcio, il football americano, il rugby, o l’atletica leggera, in cui l’incidenza è molto alta.

Per ciò che concerne ad esempio bicipite femorale, il capo lungo è quello più frequentemente coinvolto (1), mentre per quanto riguarda il quadricipite è il retto del femore (il suo unico capo biarticolare) ad andare incontro il più delle volte a strappi o stiramenti (2).

In questo articolo vedremo quali esercizi possono risultare migliori per la prevenzione degli infortuni agli ischiocrurali, in particolar modo per rafforzare in maniera più selettiva i fasci che li subiscono più frequentemente o più nello specifico.

Perché gli ischiocrurali sono più esposti a infortuni?

Le fibre muscolari di tipo II sembrano essere più soggette alle lesioni distrattive (3), e questo potrebbe spiegare perché gli ischiocrurali, essendo provvisti in buona percentuale di tali fibre, sono esposti a tali traumi (4).

Probabilmente non è un caso che gli atleti di colore, possedendo una percentuale maggiore di fibre di questo tipo, rispetto agli atleti bianchi risultano più soggetti a queste problematiche (5).

Dei tre muscoli costituenti gli ischiocrurali il bicipite femorale (ischiocrurali laterali) è quello più frequentemente coinvolto nei traumi distrattivi, in particolar modo il capo lungo, mentre meno comune è l’interessamento del semimembranoso e del semitendinoso (ischiocrurali mediali) (6-8).

I fattori di rischio per gli infortuni ai muscoli ischiocrurali finora studiati sono stati:

• debolezza muscolare (9-11);
• mancanza di flessibilità (12,13);
• aumentata rigidità muscolare (stiffness) (14);
• ridotto riscaldamento pre-attività (12,15);
• affaticamento muscolare (13,16);
• contrazioni asincrone con gli altri muscoli (17);
• precedenti lesioni (5,18,19);

Lo studio Bourne et al. (2016)

Uno studio pubblicato in anni recenti (Bourne et al., 2016) ha indagato quale tra gli esercizi di forza classicamente utilizzati per rafforzare gli ischiocrurali sia in grado di attivare proporzionalmente di più il capo lungo del bicipite femorale al fine di poterne potenzialmente prevenire i traumi distrattivi mediante un suo specifico potenziamento, o ottimizzarne il recupero post-infortunio mediante il suo ricondizionamento (20).

I 10 esercizi indagati erano:

A. Stacco rumeno (RDL);
B. Swing;
C. RDL unilaterale;
D. Affondi sul posto;
E. Glute bridge unilaterale;
F. Glute bridge unilaterale a gamba tesa;
G. Leg curl sdraiato unilaterale;
H. Hyperextension (HPX) 45° unilaterale;
I. Glute-ham raise (GHR);
J. Nordic hamstring curl (NHC);

Lo studio ha coinvolto 24 uomini fisicamente attivi ed è stato di complessa articolazione in quanto composto da due parti:

1. Nella prima parte i ricercatori indagarono il rapporto di attivazione elettromiografica tra gli ischiocrurali laterali, cioè il bicipite femorale (BF), e il semitendinoso e semimembranoso (BF/MH), ovvero gli ischiocrurali mediali (MH). L’analisi ovviamente fu svolta specificamente sia per la fase concentrica che per quella eccentrica di ognuno dei 10 esercizi elencati.
2. Nella seconda parte si analizzarono, mediante risonanza magnetica funzionale (fMRI), i pattern di attivazione dei due esercizi che nella prima fase si erano rilevati in grado di attivare al massimo ed al minimo il bicipite femorale.

Risultati

Dai risultati della prima parte della ricerca è emerso che:

• Nella fase eccentrica il maggiore rapporto BF/MH è stato raggiunto con la hyperextension 45° unilaterale, mentre il minore rapporto con il nordic hamstring e il glute bridge unilaterale;
• Nella fase concentrica il maggiore rapporto BF/MH è stato raggiunto nel hyperextension 45° unilaterale e negli affondi sul posto, mentre il minore nel lying leg curl e nel glute bridge;

Alla luce di quanto emerso dalla prima parte, mediante risonanza magnetica funzionale (fMRI) fu riconosciuto che l’hyperextension 45° unilaterale fosse il miglior esercizio attivatore del bicipite femorale (capo lungo), e il nordic hamstring fosse il peggiore per gli stessi scopi.

La risonanza magnetica funzionale ha dimostrato che:

• Nel hyperextension 45°, rispetto al nordic hamstring, è avvenuta una maggiore attivazione del capo lungo del bicipite femorale rispetto al semitendinoso, e vi è stata una maggiore attivazione dei femorali biarticolari (capo lungo del bicipite, semitendinoso e semimembranoso) rispetto al capo breve del bicipite;
• Nel nordic hamstring è avvenuta una maggiore attivazione del semitendinoso rispetto agli altri muscoli;

Conclusioni per la pratica clinico-riabilitativa

Dallo studio si possono trarre varie conclusioni e relative ripercussioni pratiche:

• I muscoli ischiocrurali sono attivati differentemente negli esercizi incentrati sul movimento dell’anca (hip-based) e su quelli incentrati sul movimento del ginocchio (knee-based);
• L’hyperextension 45° è in grado di attivare tutti e tre i muscoli ischiocrurali biarticolari (rispetto al capo breve del bicipite), mentre il nordic hamstring recluta preferenzialmente il semitendinoso;

Nella pratica clinica tutto ciò può portare ad identificare quali siano gli esercizi più adatti nella prevenzione e nella riabilitazione dei femorali a seconda di quale sia stato il distretto soggetto ad infortunio.

Riferimenti:

1. Opar DA et al. Hamstring strain injuries. Sports Med. 2012 42(3), 209-226.
2. Mendiguchia J et al. Rectus femoris muscle injuries in football: a clinically relevant review of mechanisms of injury, risk factors and preventive strategies. Br J Sports Med. 2013 Apr;47(6):359-66.
3. Lieber RL, Fridén J. Damage of fast glycolytic muscle fibres with eccentric contraction of the rabbit tibialis anterior. Acta Physiol Scand. 1988 Aug;133(4):587-8.
4. Garrett WE Jr et al. Histochemical correlates of hamstring injuries. Am J Sports Med. 1984 Mar-Apr;12(2):98-103.
5. Verrall G et al. Clinical risk factors for hamstring muscle strain injury: a prospective study with correlation of injury by magnetic resonance imaging. Br J Sports Med. 2001 Dec; 35(6): 435–439.
6. Slavotinek JP et al. Hamstring injury in athletes:using MR imaging measurements to compare extent of muscle injury with amount of time lost from competition. AJR Am J Roentgenol. 2002 Dec;179(6):1621-8.
7. Koulouris G, Connell D. Evaluation of the hamstring muscle complex following acute injury. Skeletal Radiol. 2003 Oct;32(10):582-9.
8. Hancock C et al. Flexor femoris muscle complex: grading systems used to describe the complete spectrum of injury. Clin Imaging. 2009;33:130–5.
9. Bennell K et al. Does the toe-touch test predict hamstring injury in Australian Rules footballers? Aust Physiother. 1999;45(2):103-109.
10. Burkett LN. Causative factors in hamstring strains. Med Sci Sports 1970: 2: 39–42.
11. Yamamoto T. Relationship between hamstring strains and leg muscle strength. A follow-up study of collegiate track and field athletes. J Sports Med Phys Fitness 1993: 33: 194–199.
12. Ekstrand J, Gillquist J. The frequency of muscle tightness and injuries in soccer players. Am J Sports Med. 1982 Mar-Apr;10(2):75-8.
13. Worrell TW. Factors associated with hamstring injuries. An approach to treatment and preventative measures. Sports Med. 1994; 17(5):338–45.
14. Wilson G et al. Optimal stiffness of series elastic component in a stretch-shorten cycle activity. J Appl Physiol 1991 70: 825–83.
15. Worrell TW et al. Comparison of isokinetic strength and flexibility measures between hamstring injured and noninjured athletes. J Orthop Sports Phys Ther. 1991;13(3):118-25.
16. Kujala UM et al. Hamstring injuries. Current trends in treatment and prevention. Sports Med. 1997;23(6):397–404.
17. Agre JC. Hamstring injuries. Proposed aetiological factors, prevention, and treatment. Sports Med. 1985 Jan-Feb;2(1):21-33.
18. Upton PAH et al. Thermal pants may reduce the risk of recurrent hamstring injuries in rugby players. Br J Sports Med. 1996 Mar;30(1):57-60.
19. Bennell K et al. Isokinetic strength testing does not predict hamstring injury in Australian Rules footballers. Br J Sports Med. 1998 Dec; 32(4): 309–314.
20. Bourne MN et al. Muscle activation patterns in the Nordic hamstring exercise: Impact of prior strain injury. Scand J Med Sci Sports. 2016 Jun;26(6):666-74.