Effetto delle vibrazioni meccaniche sul controllo neurale
Le vibrazioni meccaniche a corpo intero (whole body vibrations – WBV) sono spesso impiegate in programmi di allenamento per i loro effetti nel migliorare la forza e la potenza muscolare. Tuttavia, studi condotti nel Laboratorio di Fisiologia dell’Esercizio con tecniche di elettromiografia ad alta densità (high density surface electromyography – HDsEMG), dimostrano come questa modalità di indurre vibrazioni non abbia effetti diretti sulle proprietà dei motoneuroni e delle unità motorie (UM), né sul comando neurale associato al controllo volontario della forza. In particolare, due recenti studi hanno evidenziato come l’esposizione a questo tipo di stimolo meccanico induca una risposta associata agli input recettoriali e ai processi di integrazione sensorimotoria, piuttosto che modifiche nelle proprietà neuromuscolari. Tali risultati suggeriscono che l’adattamento osservato sia principalmente legato ai feedback recettoriali e sensoriali, piuttosto che a cambiamenti nelle caratteristiche intrinseche del sistema motorio.
Finanziamenti
BRIC 2019 – progetto CAPRICORN – CAmmino PeRturbato e vIbrazioni CORpo iNtero – PI Foro Italico-Prof.ssa Ilenia Bazzucchi
Partner
- dott. Enrico Marchetti, INAIL – Istituto Nazionale Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro (Italia)
- prof. Marco Tarabini, Politecnico di Milano (Italia)
- prof. Alessandro Del Vecchio, Friedrich-Alexander University, Erlangen-Norimberga (Germania)
Pubblicazioni
- https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3389/fphys.2023.1124242/full
- https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3389/fphys.2023.1266085/full
Adattamenti neuromuscolari all’allenamento di forza unilaterale: l’effetto crociato
Il fenomeno dell’educazione crociata si riferisce all’incremento di forza osservabile in un arto a seguito di un periodo di allenamento a carico esclusivamente dell’arto controlaterale. Una delle ipotesi principali per spiegare questo effetto di cross-transfer, è che sia mediato da un adattamento neuroplastico. Ad oggi non è, tuttavia, ancora noto a che livello del SNC tale adattamento possa avvenire e persistono dubbi riguardo possibili agli adattamenti a livello di unità motoria (UM).
Utilizzando sempre la tecnica elettromiografica di superficie ad alta densità (high density surface electromyography – HDsEMG), nel Laboratorio di Fisiologia dell’Esercizio è stato possibile identificare nei due arti (sia quello allenato che quello non allenato) le singole unità motorie utilizzate per compiere compiti motori incrementali isometrici (rampe) e seguirne dunque il comportamento prima dell’allenamento, dopo quattro settimane e al termine dell’allenamento di otto settimane. Questo approccio sperimentale ha rivelato che entrambi gli arti mostrano adattamenti neurali associati a un aumento del comando neurale (neural drive) netto, indicativo di un maggiore contributo dei motoneuroni spinali. Il miglioramento dei parametri di forza ottenuto bilateralmente in risposta a uno stimolo unilaterale, in presenza di adattamenti a livello di unità motoria, suggerisce che i possibili adattamenti neuroplastici siano localizzati sia a livello spinale e che sovraspinale.
Finanziamenti
CDR2.BANDO2020BI – The acute and chronic effects of whole-body vibration on motor unit recruitment and discharge properties – referente: prof.ssa Ilenia Bazzucchi
Partner
prof. Alessandro Del Vecchio, Friedrich-Alexander University, Erlangen-Norimberga, Germania
Pubblicazioni
- https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/JP288954
- https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3389/fphys.2024.1512309/full
- https://www.nature.com/articles/s41598-025-92737-8
Caratterizzazione delle proprietà delle UM in donne e uomini non allenati
La maggior parte degli studi sul controllo neuromuscolare presenti in letteratura, riporta dati raccolti sulla sola popolazione di sesso maschile. Il Laboratorio di Fisiologia dell’Esercizio si è voluto impegnare in una caratterizzazione più approfondita e completa delle proprietà delle unità motorie (UM), rintracciando anche le eventuali differenze tra individui di sesso maschile e femminile.
In particolare, è stata osservata una stretta correlazione tra il controllo della forza e la variabilità della frequenza di scarica delle unità motorie, ossia la regolarità dei potenziali d’azione. Diversi studi, inoltre, hanno collegato queste proprietà alla concentrazione di testosterone. Si ipotizza, dunque, che eventuali differenze tra uomini e donne siano legate ai differenti livelli fisiologici degli ormoni sessuali, un’ipotesi che richiede ulteriori approfondimenti.
Nei nostri studi, tuttavia, le unità motorie di entrambi i sessi mostrano pattern simili di reclutamento e de-reclutamento, suggerendo che le principali differenze risiedano nella modulazione del comando neurale, piuttosto che nel controllo dell’attivazione delle unità motorie.
Finanziamenti
CDR2.BANDO2020BI – The acute and chronic effects of whole-body vibration on motor unit recruitment and discharge properties – referente: prof.ssa Ilenia Bazzucchi
Partner
prof. Alessandro Del Vecchio, Friedrich-Alexander University, Erlangen-Norimberga (Germania)
Pubblicazioni