Valutazione delle strategie di controllo motorio durante l’equilibrio monopodalico tramite studio delle sinergie muscolari ed analisi posturografica = Evaluation of motor control strategies during single leg stance through muscle synergies and posturographic analysis

Lo studio dell’equilibrio umano in posizione monopodalica può dare un nuovo e diverso contenuto informativo sulle strategie di controllo motorio rispetto ad altri compiti di equilibrio di diversa difficoltà, come ad esempio la postura eretta bipede. Inoltre, in appoggio monopodalico si possono valutare coordinazione e propriocezione, anche per mezzo dell’analisi di diverse condizioni di integrazione visive e somatosensoriali. Queste indagini vengono tipicamente eseguite attraverso l’analisi posturografica "standard" basata su pedana di forza. D'altra parte, lo studio delle sinergie muscolari ha acquisito rilevanza negli ultimi anni come nuovo strumento per descrivere il controllo motorio nell’equilibrio. Per questo lavoro di tesi sono stati acquisiti contemporaneamente l’attività elettromiografica di 13 muscoli ed i segnali di forza di reazione al suolo di 22 soggetti sani, durante il mantenimento dell’equilibrio sull’arto inferiore dominante, su di una pedana di forza ed in due condizioni visive diverse: ad occhi aperti e ad occhi chiusi. Sono state studiate le strategie di controllo motorio adottate dal sistema nervoso per rimanere in equilibrio, inizialmente attraverso l’estrazione e l’analisi delle sinergie muscolari, ed in seguito per mezzo della correlazione tra i rispettivi coefficienti di attivazione delle sinergie stesse. Parallelamente, è stato valutato il diverso effetto della presenza o assenza del feedback visivo durante istanti di squilibrio, individuati attraverso il calcolo dell’RMS dei segnali di forza di reazione al suolo. In questo modo, sono stati segmentati periodi di sbilanciamento e di mantenimento dell’equilibrio, direttamente dai segnali di forza nelle due direzioni Antero-Posteriore e Medio-Laterale. Gli istanti di squilibrio sono stati valutati per mezzo del calcolo di alcuni parametri quantitativi quali la numerosità, l’entità e la durata temporale di tali periodi, per ogni soggetto e condizione visiva. Considerando la popolazione in esame, sono state ottenute quattro sinergie muscolari: due prevalentemente associabili ad un controllo di caviglia, una al controllo di ginocchio ed una al controllo dell'anca. I risultati mostrano inoltre che è presente una debole anti-correlazione tra tutti i coefficienti di attivazione delle sinergie muscolari (i coefficienti di correlazione variano mediamente da -0.06 a -0.34). In aggiunta, le analisi di varianza hanno rilevato una differenza statisticamente significativa tra le due condizioni visive nel controllo motorio distale dell’arto inferiore: tra le due strategie di caviglia (p-value =0.030) e tra la prima strategia di caviglia e quella di ginocchio (p-value = 0.016). Allo stesso tempo, l’analisi posturografica degli episodi di sbilanciamento ha confermato l’importanza del feedback visivo per non perdere l’equilibrio e per far sì che l’entità dello sbilanciamento non sia elevata: ad occhi chiusi, i soggetti si sbilanciano con un’intensità maggiore, pari a più del doppio rispetto alla condizione ad occhi aperti. In conclusione, queste due analisi permettono di ricavare informazioni sul controllo motorio in posizione monopodalica, durante tutto il periodo di mantenimento della posizione e durante gli istanti di sbilanciamento, oltre che a fornire un riscontro coerente sul peggioramento della performance in assenza del feedback visivo. Tali studi potranno essere applicati a pazienti con instabilità cronica di caviglia per conoscere le alterazioni delle strategie motorie