Condropatia femoro-rotulea e potenziamento del vasto mediale: il ruolo dello squat

 

La disquisizione di questo articolo nasce dal fatto che la cosidetta “patellar maltracking” è stata identificata essere una delle possibili cause biomeccaniche del dolore anteriore del ginocchio.

Si è sempre stati soliti partire dai tre seguenti presupposti:

• il VM ed il VL sono i muscoli protagonisti della deviazione rotulea sul piano frontale e di conseguenza una iperpressione rotulea esterna può essere causata da un deficit di forza e/o trofismo del VM;
• il potenziamento del VM è in grado di ristabilire il corretto tracking in caso di iperpressione rotulea esterna;
• i soggetti con condropatia femoro-rotulea presentano con grande frequenza atrofia del VM.

Quest’ultimo punto è stato però di recente smentito da un interessante studio (Giles et al. 2015) nel quale emerge come in soggetti sofferenti di condropatia femoro-rotulea unilaterale sia presente un’atrofia generalizzata del muscolo quadricipite e non prettamente specifica del VM.

Nell’articolo “Condropatia femoro-rotulea e potenziamento muscolare” abbiamo già disquisito riguardo a come la leg extension non possa costituire una valida proposta per il reclutamento elettivo del VM (anche se eseguita specificatamente negli ultimi 30 gradi di estensione). Ragioniamo ora, non più su un esercizio a catena cinetica aperta, bensì a catena cinetica chiusa: lo squat.

Empiricamente in ambito prevenzione/riabilitazione/performance si sostiene che lo squat, affinché sia in grado di esaltare l’attivazione del VM, debba essere eseguito nelle sue seguenti varianti:

1. con il tallone rialzato mediante un decline board (video 1) o un hell lift (video 2)
2. con una distanza ridotta dei piedi (narrow stance) (video 3)
3. con tecniche che enfatizzano la porzione bassa del movimento (bottom position) (video 4)

Ma è davvero così? Proviamo a valutare per ognuno dei tre punti quanto la ricerca ha ad oggi dimostrato.

OPZIONE 1: SQUAT CON RETROPIEDE RIALZATO

Lo “squat unilateterale eccentrico su piano declinato” (video 3) si è rivelato essere in grado di fornire una maggiore attivazione COMPLESSIVA di tutti i capi del muscolo quadricipite (Kongsgaard et al. 2006; Zwerver et al. 2007; Frohm et al. 2007).

Video 1. Squat unilateterale eccentrico su piano declinato

Alle medesime conclusioni sono giunti altri autori  (Sato et al. 2013; Sinclair et al. 2014) che invece dell’utilizzo del piano inclinato, hanno preso in esame scarpe aventi la zona del retropiede rialzata, scarpe per altro tipiche in chi pratica sport di forza come il weightlifting o il powerlifting. (video 4)

Video 2. Squat con scarpa da powerlifting (retropiede rialzato rispetto all'avampiede)

In tutti gli studi in cui si è rilevata una maggiore attivazione del quadricipite a seguito del rialzo del tallone (Edwards et al. 2008; Ki et al. 2014; Yu et al. 2014; Lee et a. 2015) non è stato tuttavia riscontrato un cambiamento delle percentuali di attivazione del VM a confronto con il vasto laterale (VL) (grafico 1, da Ki et al. 2014).

Grafico 1. Attivazione elettromiografica del vasto mediale su piano declinato, piatto ed inclinato.

Per di più in un recentissimo lavoro di Slater & Hart (2016) che ha valutato l’EMG del quadricipite nello squat a corpo libero effettuato con rialzo dei talloni in soggetti NEOFITI è addirittura emerso un incremento dell’attività del VL rispetto al VM.

OPZIONE 2: SQUAT CON DISTANZA BIPODALICA RIDOTTA

Diversi studi effettuati nell’ultimo ventennio, tra cui un lavoro di Antonio Paoli del 2009, non hanno riscontrato differenze significative di attivazione del VM rispetto al VL modificando la larghezza dei piedi nello Squat (narrow stance squats vs wide stance barbell back squats) (McCaw & Melrose 1999; Escamilla et al. 2001). (video 5)

Video 3. Squat con hell lift

Nemmeno Squat eseguiti con differenti gradi di rotazione delle anche e “conseguenti” piedi intra od extraruotati si sono rivelati efficaci nell’incrementare l’attivazione del VM (Ninos et al. 1997)

OPZIONE 3: SQUAT ESEGUITO CON FOCUS SULLA PORZIONE BASSA DEL MOVIMENTO

Possiamo definire lo Squat come un movimento a curva di forza discendente, ovvero la porzione più impegnativa del movimento avviene ad inizio della fase concentrica (bottom position) e lo sforzo relativo va mano a mano diminuendo durante la risalita (Escamilla et al. 2001b). Come dimostrato da Escamilla et al. 1998 è perciò sensato pensare che nella bottom position l’attivazione di tutto il quadricipite sia al suo apice.

L’entità dell’attivazione del VL e VM durante lo squat eseguito a ROM completo è molto simile tra i due capi (Signorile et al. 1994; Wilk et al. 1996; Ninos et al. 1997; Mirzabeigi et al. 1999; Escamilla et al. 2001a; Andersen et al. 2006).

Le cose non sembrano cambiare anche alla “bottom position” (video 6) : tale pare essere infatti il tratto in cui tutti e 4 i capi raggiungono la loro massima attivazione EMG  (89 – 95 gradi) (Escamilla et al. 2001a).

Video 4. Squat con pausa in bottom position

Andersen et al. (2006) hanno misurato l’attivazione EMG del VM e del VL nello Squat ad intervalli di 10° di piegamento del ginocchio ed hanno poi calcolato il loro rapporto: come visualizzabile nel grafico 2, in nessuno dei gradi presi in considerazione si evidenzia un picco di attivazione del VM rispetto al VL.

Grafico 2. Attivazione elettromiografica del vasto mediale e del vasto laterale a diversi range di piegamento del ginocchio durante lo squat

Possiamo dunque affermare, come confermato anche in altri studi (Ninos et al. 1997, De Ruiter et al. 2008) che l’aumento di profondità del range of movemente dello Squat non esalta l’attivazione del VM rispetto al VL.

Terminata la pars destruens dell’articolo, vi rimandiamo alla II parte per la pars costruens. Proveremo ad ipotizzare alcune possibili strategie lasciandovi intanto con un indizio: e se l’attivazione del VM passasse per una corretta valutazione del bacino e delle relative catene miofasciali?

A presto!

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BIBLIOGRAFIA

• Andersen, L. L., Magnusson, S. P., Nielsen, M., Haleem, J., Poulsen, K., & Aagaard, P. (2006). Neuromuscular activation in conventional therapeutic exercises and heavy resistance exercises: implications for rehabilitation. Physical Therapy, 86(5), 683-697.
• De Ruiter, C. J., Hoddenbach, J. G., Huurnink, A., & De Haan, A. (2008). Relative torque contribution of vastus medialis muscle at different knee angles. Acta Physiologica, 194(3), 223-237.
• Dionisio, V. C., Azevedo, B. M. S., & Siqueira, D. A. (2013). Horizontal and Declined Squats in Healthy Individuals: A Study of Kinematic and Muscle Patterns. ISRN Rehabilitation, 2013.
• Edwards, L., Dixon, J., Kent, J. R., Hodgson, D., & Whittaker, V. J. (2008). Effect of shoe heel height on vastus medialis and vastus lateralis electromyographic activity during sit to stand. Journal of Orthopaedic Surgery and Research, 3(1), 1.
• Escamilla, R. F., Fleisig, G. S., Lowry, T. M., Barrentine, S. W., & Andrews, J. R. (2001b). A three-dimensional biomechanical analysis of the squat during varying stance widths. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33(6), 984.
• Escamilla, R. F., Fleisig, G. S., Zheng, N., Lander, J. E., Barrentine, S. W., Andrews, J. R., & Moorman 3rd, C. T. (2001a). Effects of technique variations on knee biomechanics during the squat and leg press. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33(9), 1552.
• Frohm, A., Halvorsen, K., & Thorstensson, A. (2007). Patellar tendon load in different types of eccentric squats. Clinical Biomechanics, 22(6), 704-711.
• Giles, L. S., Webster, K. E., McClelland, J. A., & Cook, J. (2015). Atrophy of the Quadriceps Is Not Isolated to the Vastus Medialis Oblique in Individuals With Patellofemoral Pain. TheJournal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy, 45(8), 613-619.
• Grob, K., Ackland, T., Kuster, M.S., Manestar, M. and Filgueira, L. (2016), A newly discovered muscle: The tensor of the vastus intermedius. Clin. Anat., 29: 256–263.
• Ki, K. I., Choi, J. D., & Cho, H. S. (2014). The Effect of Ground Tilt on the Lower Extremity Muscle Activity of Stroke Patients Performing Squat Exercises. Journal of Physical Therapy Science, 26(7), 965.
• Kongsgaard, M., Aagaard, P., Roikjaer, S., Olsen, D., Jensen, M., Langberg, H., & Magnusson, S. P. (2006). Decline eccentric squats increases patellar tendon loading compared to standard eccentric squats. Clinical Biomechanics, 21(7), 748.
• Lee, D., Lee, S., & Park, J. (2015). Impact of decline-board squat exercises and knee joint angles on the muscle activity of the lower limbs. Journal of Physical Therapy Science, 27(8), 2617.
• McCaw, S. T., & Melrose, D. R. (1999). Stance width and bar load effects on leg muscle activity during the parallel squat.Medicine & Science in Sports & Exercise, 31(3), 428.
• Mirzabeigi, E., Jordan, C., Gronley, J. K., Rockowitz, N. L., & Perry, J. (1999). Isolation of the vastus medialis oblique muscle during exercise. The American Journal of Sports Medicine, 27(1), 50-53.
• Ninos, J. C., Irrgang, J. J., Burdett, R., & Weiss, J. R. (1997). Electromyographic analysis of the squat performed in self-selected lower extremity neutral rotation and 30 of lower extremity turn-out from the self-selected neutral position. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 25(5), 307-315.
• Paoli, A., Marcolin, G., & Petrone, N. (2009). The effect of stance width on the electromyographical activity of eight superficial thigh muscles during back squat with different bar loads. The Journal of Strength & Conditioning Research, 23(1), 246-250.
• Sato, K., Fortenbaugh, D., Hydock, D., & Heise, G. (2013). Comparison of back squat kinematics between barefoot and shoe conditions. International Journal of Sports Science and Coaching, 8(3), 571-578.
• Signorile, J. F., Weber, B., Roll, B., Caruso, J. F., Lowensteyn, I., & Perry, A. C. (1994). An Electromyographical Comparison of the Squat and Knee Extension Exercises. The Journal of Strength & Conditioning Research, 8(3), 178-183.
• Sinclair, J., McCarthy, D., Bentley, I., Hurst, H. T., & Atkins, S. (2014). The influence of different footwear on 3-D kinematics and muscle activation during the barbell back squat in males. European Journal of Sport Science, 1.
• Slater, L. V., & Hart, J. M. (2016). Muscle Activation Patterns During Different Squat Techniques. The Journal of Strength & Conditioning Research.
• Wilk, K. E., Escamilla, R. F., Fleisig, G. S., Barrentine, S. W., Andrews, J. R., & Boyd, M. L. (1996). A comparison of tibiofemoral joint forces and electromyographic activity during open and closed kinetic chain exercises. The American Journal of Sports Medicine, 24(4), 518.
• Yu, C. H., Kang, S. R., & Kwon, T. K. (2014). Fundamental study of lower limb muscle activity using an angled whole body vibration exercise instrument. Bio-Medical Materials and Engineering, 24(6), 2437-2445.
• Zwerver, J., Bredeweg, S. W., & Hof, A. L. (2007). Biomechanical analysis of the single-leg decline squat. British Journal of Sports Medicine, 41(4), 264-268.