Benessere e mobilità delle spalle

Nelle persone con lesione del midollo spinale, il carico meccanico esercitato sulle spalle nella vita quotidiana è frequente ed elevato, per via della loro dipendenza dagli arti superiori. Aumenta così il rischio di sovraccarico dei tessuti e di dolori alle spalle, con relative conseguenze sulla loro funzionalità, sulla partecipazione alla vita sociale e sulla stessa qualità di vita. A confermarlo sono i risultati dello Studio di coorte svizzero per persone con lesioni del midollo spinale (SwiSCI).

Per via della sua struttura anatomica, la spalla umana consente un’ampia gamma di movimenti mentre la stabilità articolare è controllata principalmente dai muscoli, il che rende questa parte dell’arto superiore molto delicata.

Per ridurre i disturbi a carico delle spalle, il nostro lavoro di ricerca mira a:

  1. studiare i meccanismi che sono alla base del carico esercitato sulle spalle nel laboratorio del movimento,
  2. misurare sollecitazioni, capacità di carico e alterazione dei tessuti e comprendere i nessi esistenti,
  3. sviluppare metodi per monitorare il carico esercitato sulle spalle nella vita di tutti i giorni.

Partendo da una più approfondita comprensione di fattori quali sollecitazioni, capacità e alterazione dei tessuti, possiamo ottimizzare i programmi per la prevenzione degli infortuni grazie anche a un confronto aperto con esperti clinici.

Al momento contiamo su solide collaborazioni nazionali e internazionali con il Centro svizzero per paraplegici, l’Università Vrije di Amsterdam, il Centro medico universitario di Groningen e lavoriamo senza sosta per estendere queste cooperazioni ad altri gruppi di ricerca, altre discipline cliniche e alle persone affette da lesione midollare in modo da poter contare anche sul loro prezioso contributo.

Grazie a questi sforzi comuni elaboriamo un sistema di gestione della qualità per la funzionalità degli arti superiori mirato a preservare nel lungo termine il benessere delle spalle nei soggetti con lesione midollare.

Esempi di progetti riguardanti il benessere delle spalle:

  1. Confronto tra handbike e carrozzina con corrimano per autospinta (progetto terminato)
  2. Affaticamento muscolare prodotto dalla propulsione su carrozzina (progetto in corso)
  3. Dispositivi portatili & big data (progetto in fase di elaborazione)
Shoulder Swiss Paraplegic Research

Contatti

Progetti di ricerca

  • Sono diversi i fattori che favoriscono l’insorgenza di dolori alle spalle, tuttavia si ritiene che il carico ripetuto dovuto al movimento di spinta della carrozzina sia uno dei principali fattori di rischio. Ad ogni modo, dispositivi ausiliari come le sedie a rotelle sono importanti poiché mettono le persone affette da lesione midollare nella condizione di poter condurre una vita indipendente. Pertanto, sarebbe opportuno valutare dispositivi mobili alternativi o aggiuntivi rispetto alle carrozzine manuali con corrimano per autospinta. Dal momento che la mobilità degli arti superiori di solito rappresenta l’unica via per le persone mielolese di fare esercizio fisico, un dispositivo manuale è preferibile per svolgere regolarmente attività fisica.

    L’handbike è un esempio di mezzo alternativo. Viene utilizzata sempre di più per spostarsi per lavoro, per dedicarsi alle attività ricreative e allo sport. Rispetto a una sedia a rotelle con corrimano per autospinta, una handbike è più efficiente e meno faticosa da usare a livello fisiologico (frequenza cardiaca, respirazione, consumo di energie). Non è stato studiato se il carico meccanico sulle spalle sia minore rispetto a quello richiesto dalla propulsione su una sedia a rotelle manuale.

    Questo studio, infatti, si è concentrato sui benefici bio-fisici dell’handbike per avvalorare l’idea generale secondo cui l’handbike è un dispositivo valido per la prevenzione di problemi a carico delle spalle. Inoltre, abbiamo analizzato l’interfaccia utente dell’handbike. Questo allo scopo di fornire consigli pratici sul modo migliore di adattare l’handbike al proprio utente in modo da ridurre ulteriormente il carico sull’articolazione della spalla.

     

    Risultati

     

    La figura in basso mostra la differenza nel carico esercitato sulle spalle tra l’handbike e la carrozzina ad autospinta. Per forza di contatto gleno-omerale si intende la forza con cui l’articolazione della spalla viene compressa durante la fase di spinta. La compressione è il risultato della forza esercitata dalla mano e delle contrazioni di tutti i muscoli intorno alla spalla coinvolti nell’esecuzione del movimento richiesto e nella stabilizzazione dell’articolazione della spalla durante tale movimento. (Per esempio, 10 newton (N) è la forza necessaria per sorreggere un peso di 1 kg contro la gravità).

    Analizzando il grafico, si può quindi concludere che il carico prodotto sulla spalla dall’handbike è decisamente inferiore.

    Handbike Swiss Paraplegic Research
  • Il 30-70% dei soggetti affetti da lesione del midollo spinale soffre di dolori alle spalle. Questi hanno ripercussioni pesanti sulla funzionalità, sull’autonomia e sulla qualità di vita. Spesso le terapie risultano insoddisfacenti e i dolori persistono.

    La diagnosi precoce e il trattamento tempestivo dei problemi che affliggono le spalle possono ridurre sensibilmente l’impatto dei dolori. Anche se il meccanismo esatto non è ancora chiaro, diversi fattori noti contribuiscono all’insorgenza dei dolori alle spalle.

    Uno di questi è il carico meccanico esercitato sulla spalla in funzione della sua capacità, per esempio: quanta forza occorre per spingere una sedia a rotelle e qual è la forza di autospinta massima che una persona è in grado di generare? Minore è il livello massimo e più velocemente i muscoli si affaticheranno. Migliorare la capacità della spalla portandola a un livello sufficiente avrà un effetto positivo sulla prevenzione dei dolori.

    È anche risaputo che gli schemi motori possono cambiare a causa dell’affaticamento, modificando l’attivazione o la coordinazione dei muscoli. Uno schema motorio meno ottimale durante la spinta della carrozzina, un sollevamento mirato ad alleviare il peso o un trasferimento possono aumentare il rischio di dolori alle spalle. Gli schemi motori vengono misurati nel nostro laboratorio dedicato.

    Infine, anche attività prolungate possono portare ad alterazioni tissutali, per esempio nello spessore e nell’aspetto del tendine del bicipite. Attraverso l’ecografia è possibile osservare e misurare simili variazioni nello spessore dei tendini, non direttamente mentre si spinge una carrozzina ma subito dopo un esercizio di affaticamento o mentre si compie un sollevamento per sgravio del peso.

    Non è noto il modo in cui le variazioni appena menzionate, dovute ad affaticamento, siano correlate alla propulsione su carrozzina e al carico meccanico esercitato sulle spalle. Si tratta, tuttavia, di un’informazione necessaria per sviluppare ulteriormente i programmi di allenamento e prevenzione.

  • Per comprendere a fondo i meccanismi di funzionamento degli arti superiori serve una ricerca di base, per cui sono essenziali condizioni controllate nei laboratori del movimento.

    Si usano inoltre questionari per raccogliere informazioni sulle esperienze vissute da gruppi più ampi di partecipanti.

    Entrambi gli approcci mirano a ricavare informazioni concrete e, dopo analisi e discussioni, trarre conclusioni generali riconducibili alla vita reale. Entrambi i metodi però sono solo un’istantanea di quello che accade nella realtà.

    Grazie al rapido sviluppo tecnologico degli ultimi due decenni, si è reso disponibile un terzo approccio. Un’ampia gamma di sensori portatili e smartphone potrebbe consentire il necessario monitoraggio longitudinale del funzionamento degli arti superiori nella vita reale, in modo da avere una visione d’insieme delle esigenze quotidiane e comprendere le relazioni dose-risposta tra:

    • attività fisiche,
    • carico bio-meccanico sugli arti superiori, fino al livello della modellazione muscolo-scheletrica,
    • effetti nel lungo termine sulle alterazioni dei tessuti,
    • prestazioni funzionali.

    Inoltre, questi dispositivi portatili non invasivi e discreti potrebbero anche essere impiegati come apparecchi di feedback durante la riabilitazione o dopo la dimissione nella vita reale per:

    • migliorare o mantenere uno stile di propulsione ottimale su carrozzina,
    • indicare un utilizzo eccessivo o limitato a seconda delle capacità individuali,
    • offrire supporto o assistenza nel pieno rispetto di una prestazione «salutare».

    Per permettere lo sviluppo di un simile sistema di gestione della qualità per gli arti superiori, abbiamo concentrato la nostra ricerca su:

    • elaborazione di metodi e algoritmi (p. es. per valutare il carico bio-meccanico nella vita reale),
    • test sull’utilizzabilità delle attrezzature (p. es. smart watch, moduli Internet delle cose) per consentire misurazioni di ampia portata nella vita reale,
    • creazione di infrastrutture sicure e adeguate (dove archiviare ed elaborare i dati, chi può accedere ai dati).

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