Variazione della forza esplosiva negli atleti con l uso di mascherine occlusali

Transcript

1 Articolo originale Variazione della forza esplosiva negli atleti con l uso di mascherine occlusali Ricevuto il: 17 maggio 2007 Accettato il: 26 luglio 2007 The variation of explosive force in athletes using Invisalign appliances M. Manfredi a, G. Nizzoli b, L. Lombardo c,*, A. Gracco d a Specialista in Ortognatodonzia, Università di Ferarra; Libero professionista in Vicenza b Libero professionista in Bolzano c Specialista in Ortognatodonzia Università di Ferrara; Assegnista di ricerca, Università di Ferrara d Professore a.c., Università di Ferrara Parole chiave: Forza esplosiva Bite Muscolatura cranio-mandibolare Key words: Electromyography Kinesiography Explosive force Bite Cranio-mandibular assessment *Autore di riferimento: lulombardo@tiscali.it (L. Lombardo) Riassunto Obiettivi: Esaminare gli effetti positivi a livello posturale/atletico (e in particolare le ricadute sulla forza esplosiva) derivanti dal posizionamento intraorale di mascherine occlusali a spessore predefinito come da metodica Invisalign e analizzare le modificazioni indotte a livello della muscolatura cranio-mandibolare e sulla postura mandibolare, al fine di rilevare la presenza di eventuali fattori di correlazione. Materiali e metodi: Gli atleti selezionati per la ricerca sono calciatori tesserati della società Spal di Ferrara, che sono stati suddivisi in due gruppi: quelli del primo (9 soggetti) sono stati sottoposti al trattamento con bite, quelli del secondo (8 soggetti) sono stati esaminati come gruppo di controllo. Una volta selezionati gli atleti da sottoporre alla ricerca, sono state rilevate le impronte delle arcate dentarie, realizzate mascherine secondo i principi precedentemente citati e successivamente adattate all occlusione dei pazienti. Tutti gli atleti, appartenenti sia al gruppo test sia al gruppo di controllo, sono stati valutati sulla base di esami elettromiografici, kinesiografici e di test di valutazione funzionale (squat and countermovement jump). Risultati e conclusioni: Complessivamente, tutti i 9 atleti del gruppo test hanno avuto incrementi della forza esplosiva degli arti inferiori. Nel test di countermovement jump hanno mostrato un aumento medio dell 1,2%, nel test di squat jump hanno mostrato un aumento medio del Abstract Objectives: The aims of the study were to measure the increase of muscular strength in subjects with malocclusion wearing Invisalign appliance, checking the stability of such effect over time, and evaluating cranio-mandibular postural changes in order to assess any relationships. Materials and methods: The sample selected for this study included players of the Spal Football Club in Ferrara; they were divided into two groups: the first (9 players) underwent bite treatment, the second group (8) served as control. For the first group the Invisalign procedure was followed to prepare the bites. The bites could not generate any dental movement, but material (acetate) and construction technique were the same, as well as their number (2, one per arch) and other factors such as thickness (0.8 mm). The whole sample was evaluated through electromyography, kinesiography and functional tests (squat and countermovement jump). Results and conclusions: All the athletes in the test group showed an increase of the explosive force in lower limbs. In the countermovement jump, the athletes showed an average increase in explosive force of 1.2%. In the squat jump, the average increase in explosive force was 2.6% and statistically significant. Comparing the data of explosive force with those of EMG/ kinesiographic analysis, a direct and significant 24 MONDO ORTODONTICO 4/2009

2 Forza esplosiva 2,6%. Dall incrocio dei risultati sulla variazione della forza esplosiva con quelli estrapolati dall analisi gnatologica EMG/kinesiografica è emersa una correlazione diretta e significativa tra le variazioni degli effetti indotti dai bite a livello dell apparato stomatognatico e le variazioni rilevate nella forza esplosiva dell atleta Elsevier Srl. Tutti i diritti riservati. relationship was found between the effects induced by the bite and the changes revealed in the explosive force Elsevier Srl. All rights reserved. Introduzione L interesse dell odontoiatra è da sempre focalizzato sulla ricerca della corretta occlusione dentale e del corretto rapporto fra mascellare superiore e mandibola. Quando si parla oggi di una corretta posizione mandibolare, essa va considerata in relazione al resto dell apparato posturale: la mandibola e tutti muscoli dell apparato masticatorio svolgono, infatti, un ruolo fondamentale nel mantenere la posizione fisiologica del cranio. L apparato stomatognatico, pertanto, svolge un ruolo di primaria importanza nello stabilire una corretta postura statica o dinamica. Nonostante da molti anni si indaghi con crescente interesse nel campo dell occlusione dentaria e della postura mandibolare, non possiamo non ammettere che molti parametri siano stati investigati e chiariti, ma che rimangano ancora molti punti oscuri e irrisolti. Ancor più intricati risultano a tutt oggi i rapporti fra occlusione dentaria e postura corporea, argomento studiato soprattutto alla ricerca della soluzione di un gran numero di disturbi algico-disfunzionali legati appunto alla postura scorretta, in particolare cervicobrachialgie e lombosciatalgie che, se protratti nel tempo, possono dar luogo a quadri degenerativi irreversibili. In questa problematica si è da qualche tempo inserito un nuovo capitolo: il ruolo dell occlusione e della malocclusione dentaria nell efficienza muscolare di un atleta nella sua pratica sportiva agonistica. Questi rapporti, rilevabili radiologicamente a livello osteoarticolare ed elettromiograficamente a livello muscolare, sono peraltro inseriti in un tale intersecarsi di diverse componenti strutturali, posturali e psicofisiche da rendere molto difficile l esatta deter- minazione di precisi rapporti di causalità diretta. La difficoltà è addirittura maggiore se si considera non un individuo a riposo e quindi analizzabile in posizione definita con strumenti più o meno sofisticati (posturometro, pedana stabilometrica, elettromiografo), ma un atleta nella sua pratica sportiva, soprattutto quando si tratti di sport che non prevedono posizioni sostanzialmente ripetitive, quali ad esempio il gioco del calcio. Tuttavia, nel caso dello sportivo agonista, a queste premesse si accompagna una serie di riscontri nelle performance atletiche che inducono alcuni atleti a gareggiare dopo essersi applicati alle arcate dentarie un dispositivo simil-ortodontico (bite), in quanto con alcune appropriate modifiche al loro rapporto interocclusale sentono aumentare il proprio rendimento. Di quest ultima componente del problema non è facile dare una spiegazione a livello scientifico: anzi, in letteratura si possono trovare alcuni lavori piuttosto critici. Sembrerebbe peraltro logico ipotizzare che anche la bocca e l occlusione dentaria siano coinvolte nell atteggiamento di guardia, di carico o di preparazione al tiro (pensiamo a un calciatore che sta per calciare un calcio di rigore o una punizione) che, con aspetti diversi, identifica in molti sport la fase di reclutamento di tutte le energie allo scopo di poter esprimere la massima performance nell istante successivo. La mancanza di stabilità occlusale creerebbe un punto di fuga energetica simile allo scivolamento del piede d appoggio e uno sbilanciamento nel gioco tra muscoli agonisti e antagonisti, collegati tra loro in catene sinergiche, che potrebbero essere la causa di incidenti e strappi muscolari ripetuti, altrimenti incomprensibili in fisici particolarmente allenati come quelli degli atleti agonisti. MONDO ORTODONTICO 4/

3 M. Manfredi et al. Fig. 1 Bite in acetato dello spessore di 0,8 mm. In tale prospettiva, l applicazione di un dispositivo intraorale (bite) permette agli atleti di reclutare tutte le energie di cui possono disporre, esprimendole al meglio, ma non aumenta certo la forza in senso assoluto. L odontoiatra che si trova ad affrontare le problematiche di un occlusione dentale scorretta o di un errata postura mandibolare, soprattutto in pazienti atleti agonisti, deve tenere conto di tutti i fattori che influenzano la postura corporea, definendo caso per caso l entità e la vettorialità nei tre piani dello spazio del riposizionamento mandibolare. Gli scopi del presente lavoro sono esaminare gli effetti positivi a livello posturale/atletico (e in particolare le ricadute sulla forza esplosiva) derivanti dal posizionamento intraorale di mascherine occlusali per uno spessore totale di 0,8 mm e analizzare le modificazioni indotte a livello della muscolatura cranio-mandibolare e sulla postura mandibolare al fine di rilevare la presenza di eventuali fattori di correlazione. Materiali e metodi Gli atleti selezionati per la ricerca sono calciatori tesserati della società Spal di Ferrara, che disputano regolarmente il Campionato Nazionale D. Berretti organizzato dalla Lega Professionisti serie C e giunto alla sua 39 a edizione. I calciatori sono stati suddivisi in due gruppi: quelli appartenenti al primo (9 soggetti) sono stati sottoposti al trattamento con bite, quelli appartenenti al secondo (8 soggetti) sono stati esaminati come gruppo di controllo. I requisiti richiesti ai calciatori per accedere al gruppo test, ovvero quello trattato con bite, erano: malocclusione dentale di Classe I/II di Angle di moderata entità; nessun pregresso trattamento ortognatodontico; nessuna storia di disordini temporo-mandibolari: assenza di rumori articolari; assenza di sintomatologia dolorosa alla palpazione dell ATM; assenza di sintomatologia dolorosa dei muscoli masticatori; stabilità in occlusione centrica; presenza di guide canine e incisive. I bite che abbiamo realizzato per questa ricerca (fig. 1) erano in acetato, avevano uno spessore di 0,8 mm per mascherina e sono stati posizionati sia sull arcata superiore sia su quella inferiore. Una volta selezionati gli atleti da sottoporre alla ricerca, sono state rilevate le impronte delle arcate dentarie, sono state realizzate mascherine secondo i principi precedentemente citati e successivamente adattate all occlusione dei pazienti. Tutti gli atleti, sia quelli del gruppo test sia quelli del gruppo di controllo, sono stati valutati sulla base di test di valutazione funzionale ed esami elettromiografici (1-5) e kinesiografici (fig. 2). L elettromiografia e l esame kinesiografico sono stati eseguiti con l apparecchiatura Myo-Tronics K7 (NOVAXA SpA, Cinisello Balsamo, MI). Per test di valutazione funzionale (6) si intendono tutte quelle prove ideate da medici sportivi e preparatori atletici che permettono, unitamente all utilizzo di particolari e sofisticati strumenti di misurazione, di valutare la forza espressa dagli atleti e le sue eventuali variazioni, ad esempio durante l arco della stagione agonistica, in seguito al cambiamento delle metodiche di allenamento o, come nel nostro caso, in seguito all introduzione di dispositivi occlusali. Per il nostro studio abbiamo scelto due particolari test funzionali: lo squat jump e il countermovement jump (fig. 3), che sono stati analizzati mediante l OP- TOJUMP TM, un sistema di rilevamento ottico che permette la misurazione dei tempi di contatto e di volo, con una precisione di 1/1000 sec. Lo squat jump è una distensione verticale partendo da una posizione semiflessa (flessione del ginocchio a 90 ) senza movimento verso il basso; il countermovement jump è un salto simile allo squat jump, con la Fig MONDO ORTODONTICO 4/2009

4 Forza esplosiva Fig. 2a Fig. 2b Fig. 2 Esame kinesiografico (a) ed esame elettromiografico (b). Fig. 3 squat jump sola differenza che l atleta inizia in posizione eretta ed esegue una flessione seguita immediatamente dall estensione. Di seguito vengono descritti i protocolli impiegati nello studio. Protocollo test di valutazione funzionale countermovement jump Tutti i calciatori sono stati sottoposti a tre sessioni di test di valutazione funzionale: squat e countermovement jump, nonché a test elettromiografici e kinesiografici in due specifiche sessioni. I test funzionali sono stati eseguiti in occasione della consegna delle mascherine (T0), a 1 mese dalla consegna (T1) e infine a 3 mesi dalla consegna (T2). Al momento della consegna, i giocatori sono stati motivati all utilizzo del bite non solo durante gli allenamenti, ma anche durante le normali attività quotidiane. Il controllo sul regolare uso del dispositivo è stato svolto con la fattiva collaborazione degli allenatori e del preparatore atletico. Il protocollo stabilito, insieme al preparatore atletico della Spal, per l esecuzione dei balzi è stato il seguente: 1) i calciatori eseguivano un riscaldamento di 10 minuti circa, durante i quali effettuavano una corsa leggera e particolari esercizi di stretching propri del calcio (metodo Anderson); 2) una volta pronto, l atleta saliva sulla pedana di misurazione OPTOJUMP TM, dove gli veniva chiesto di effettuare un countermovement jump; 3) il preparatore atletico si accertava della corretta esecuzione del gesto. Quando la prova era ritenuta valida, il valore veniva registrato. In caso negativo, veniva chiesto al giocatore di ripeterla; 4) dopo la prova, al giocatore veniva lasciato un tempo di riposo di alcuni minuti, durante i quali indossava il bite con il nostro ausilio; 5) a questo punto, l atleta doveva eseguire un altro countermovement jump. La valutazione della Fig. 3 Schema grafico dello squat jump e del countermovement jump. MONDO ORTODONTICO 4/

5 M. Manfredi et al. prova era svolta, anche in questo caso, sotto il controllo del preparatore atletico; 6) il countermovement jump è stato ripetuto, in modo alternato, con e senza bite, per tre volte. Si sono raccolti, per ogni sessione di test, tre valori relativi al countermovement jump effettuato senza bite e tre valori relativi al countermovement jump effettuato con il bite; 7) la stessa procedura è stata applicata per l esecuzione dello squat jump; 8) gli atleti del gruppo di controllo hanno eseguito le stesse prove senza indossare il bite. Protocollo esame elettromiografico e kinesiografico Nella stessa seduta in cui venivano eseguiti i test di valutazione funzionale, tutti gli atleti venivano sottoposti agli esami elettromiografici e kinesiografici. Tali esami venivano eseguiti dai calciatori del gruppo test inizialmente senza bite (T0), quindi, ultimate tutte le scansioni proprie dell elettromiografia e kinesiografia, l esame veniva ripetuto con il bite indossato (T1). Gli esami sono stati ripetuti a 1 mese (T2) e a 3 mesi dalla consegna (T3), sempre e solo con il bite indossato. Durante l esame elettromiografico abbiamo valutato: il tono muscolare di base; la forza contrattile al serramento; l ordine di reclutamento muscolare; l analisi dello spettro delle frequenze per la ricerca di segni di fatica muscolare. Durante l esame kinesiografico abbiamo valutato: i movimenti di apertura e chiusura, protrusiva, lateralità destra e sinistra; la velocità del movimento; il rapporto cranio-mandibolare nelle tre dimensioni dello spazio, con particolare riferimento al valore del free way space verticale e alle discrepanze esistenti (in senso sagittale e frontale) tra occlusione abituale (con e senza bite) e occlusione ideale di myocentrica. Il protocollo utilizzato per la corretta esecuzione degli esami e per la loro ripetibilità è stato il seguente: controllo dell apparecchiatura, verificando la qualità dei cavetti, assicurandosi che non vi fossero interruzioni; controllo della data di scadenza e della corretta conservazione degli elettrodi (+4 C) e del gel necessario per l applicazione; controllo dell impianto di rete, che doveva avere la messa a terra a norma; preparazione della cute del paziente sulla quale venivano applicati gli elettrodi: ai calciatori è stato chiesto di presentarsi agli esami privi di creme, dopobarba, barba, componenti in grado di alterare o inibire la lettura dei dati; una volta detersa la cute, sono stati applicati gli elettrodi DUOTRODE parallelamente alle fibre dei ventri muscolari riconosciuti palpatoriamente. I muscoli indagati erano: temporale anteriore di destra e di sinistra, massetere di destra e di sinistra, digastrico di destra e di sinistra e sternocleidomastoideo di destra e di sinistra; applicati gli elettrodi, venivano collegati i cavetti all elettromiografo; il magnete veniva poi posizionato in modo che non interferisse con l intercuspidazione, fosse il più basso possibile del fornice, fosse parallelo alla linea bipupillare, simmetrico alla mediana ossea inferiore e avesse il nord magnetico alla sinistra del paziente; i calciatori indossavano poi il telaio. Tale operazione veniva effettuata con il paziente in massima intercuspidazione e il telaio doveva essere parallelo alla linea bipupillare e al piano di Camper; terminata la fase di preparazione del paziente e dello strumentario, si procedeva a effettuare le varie scansioni elettromiografiche e kinesiografiche: SCAN 9: tracciati grezzi a riposo per evidenziare eventuali interferenze elettriche e valutare il grado di tensione muscolare esistente; SCAN 11: tracciati filtrati per valutare l attività elettrica a riposo, in deglutizione e al serramento; SCAN 12: valutazione dell ordine di reclutamento muscolare al serramento; SCAN 18: analisi dello spettro delle frequenze muscolari (trasformata di Fourier); SCAN 1: massima apertura e chiusura per 4-5 volte di seguito; SCAN 2: analisi della velocità, 4-5 movimenti di apertura e chiusura più velocemente possibile partendo dalla massima apertura con 28 MONDO ORTODONTICO 4/2009

6 Forza esplosiva contatto occlusale in chiusura e 4-5 movimenti di apertura e chiusura senza partire dalla massima apertura; SCAN 3: osservazione per 20 della posizione di riposo per valutarne stabilità e attendibilità; poi, osservazione della massima intercuspidazione, con veloci movimenti con contatto tra i denti e serramento. Valutazione della traiettoria dalla posizione di riposo all occlusione centrica e dei limiti dentali (protrusiva e lateralità). Calcolo della myocentrica e delle discrepanze esistenti, in senso sagittale e frontale, tra la stessa myocentrica e l occlusione abituale del paziente (con e senza mascherine bite). Analisi statistica Per il primo gruppo (gruppo test) abbiamo verificato in che modo l impiego dei bite ha modificato i risultati del countermovement jump e dello squat jump eseguiti dagli atleti a T0, T1 e T2 mediante un test ANOVA per un piano a misure ripetute, dove le misure entrosoggetto erano la variabile test, composta di tre livelli (T0, T1 e T2), e le variabili CMJ/SJ TYPE composte di due livelli: CMJ/SJ e CMJ/SJ BITE. Abbiamo infine messo a confronto i risultati dei test funzionali degli atleti del primo gruppo (test) con quelli del secondo gruppo (di controllo) mediante un piano ANOVA misto a misure ripetute a una via. Risultati Nelle tabelle I-IX sono riportati i risultati degli esami funzionali, elettromiografici e kinesiografici del gruppo test, mentre nelle tabelle X-XVI sono riportati i risultati dei soggetti del gruppo di controllo e nella tabella XVII sono riportati le medie, le deviazioni standard, i valori minimi e massimi dei risultati del countermovement jump nel gruppo test. Nella tabella XVIII sono riportati i risultati del test ANOVA, che mostrano come non vi sia una differenza significativa nei risultati del countermovement jump eseguiti a T0, T1 e T2 (F=1,745; p=0,2063) e con o senza bite (F=3,900; p=0,083). Anche per quanto riguarda lo squat jump (tabelle XIX e XX) non sono TABELLA I - PAZIENTE 1 GRUPPO TEST Atleta 1 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 37,1 37,2 40,3 Cmj bite 38,9 37,5 39,5 Variazione % +4,62 +0,80 1,98 Sj 33,2 35,5 37,2 Sj bite 34 35,6 38,6 Variazione % +2,35 +0,28 +3,62 Max apertura 33,4 32,5 37,5 34,1 Dev lat max apertura 3,1 1,1 2 6,8 Velocità max Deglutizione Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 1 1,1 2,1 2,6 Dev lat in chiusura 0,2L 0,1L 0,4L 0 Dev post in chiusura 0,2 0 0,4 0,2 Temporale ant sn 1,8 1,4 2,5 2, Temporale ant dx 1,8 1,2 3 1, Massetere sn 2 3,1 2, Massetere dx 1,9 2,1 0,6 0, Digastrico sn 2,5 3,1 2,2 1, Digastrico dx 2,7 2,6 4,6 1, Sternocleidomastoideo sn 1,3 2,1 3,1 2, Sternocleidomastoideo dx 4,3 4,8 2,4 3, MONDO ORTODONTICO 4/

7 M. Manfredi et al. TABELLA II - PAZIENTE 2 GRUPPO TEST Atleta 2 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 39,8 33,7 37,2 Cmj bite 40,6 36,4 37,8 Variazione % 1,97 7,44 1,58 Sj 33, ,7 Sj bite 35,7 34,2 36,7 Variazione % 5,62 3,50 8,17 Max apertura 44,5 42,3 39,3 34,1 Dev lat max apertura 3,6 3,3 1,3L 8,5L Velocità max Deglutizione Tipo 1 Tipo 1 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 4,5 3,7 3,4 4,5 Dev lat in chiusura 0,6 0,2L 1,3R 0,3R Dev post in chiusura 2,8 3,8 1,6 1,8 Temporale ant sn 3,8 2,7 3,3 4, Temporale ant dx 2,9 2,5 1, Massetere sn 2,8 2,6 2,8 1, Massetere dx 2,9 2,8 3,9 2, Digastrico sn 3 3,3 2, Digastrico dx 3,7 3,9 5,7 2, Sternocleidomastoideo sn 2,1 2,3 2,6 1, Sternocleidomastoideo dx 3,4 3,5 4,7 2, TABELLA III - PAZIENTE 3 GRUPPO TEST Atleta 3 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 33,7 33,5 34,8 Cmj bite 34,8 34,8 35,6 Variazione % 3,16 3,73 2,24 Sj 28,9 30,4 32,4 Sj bite 29,6 31,6 34,3 Variazione % 2,36 3,79 5,53 Max apertura 38 34,1 38,7 46,3 Dev lat max apertura 5R 7,6R 8,5R 2L Velocità max , Deglutizione Tipo 1 Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 5,4 3,3 1,9 2,2 Dev lat in chiusura 0 0,5R 0,9L 0 Dev post in chiusura 1,8 0,8 0 0,8 Temporale ant sn 4,1 2,3 3,9 5, Temporale ant dx 3,9 4,2 2,2 1, Massetere sn 1,7 1,4 7,3 4, Massetere dx 3,1 4,9 9,3 4, Digastrico sn 2,9 4 6,1 9, Digastrico dx 2,5 5,9 7,4 10, Sternocleidomastoideo sn 2,4 2,3 1,4 2, Sternocleidomastoideo dx 2,8 4,7 2, MONDO ORTODONTICO 4/2009

8 Forza esplosiva TABELLA IV - PAZIENTE 4 GRUPPO TEST Atleta 4 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 37,4 38,9 35,9 Cmj bite 38,6 38,6 35,9 Variazione % 3,10 0,77 0 Sj 36,1 35,4 33,5 Sj bite 34,7 35,3 35,6 Variazione % 4,03 0,28 +5,89 Max apertura 45,1 29,3 42,3 54,3 Dev lat max apertura 2,1 3 0,4 0 Velocità max Deglutizione Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 2,5 4 3,5 3,5 Dev lat in chiusura 0 0,2R 0,3L 0,2L Dev post in chiusura 0,8 0,8 0,6 0,6 Temporale ant sn 1,2 1,5 1,6 1, Temporale ant dx 0,8 0,6 3,4 1, Massetere sn 1,1 2,5 1,3 1, Massetere dx 1,1 1,1 3,7 3, Digastrico sn 4 3,3 2,4 2, Digastrico dx 3,2 3,1 1,8 2, Sternocleidomastoideo sn 2,8 3,2 1 1, Sternocleidomastoideo dx 1 1,1 4,1 1, TABELLA V - PAZIENTE 5 GRUPPO TEST Atleta 5 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 34, ,1 Cmj bite 35,6 35,6 35,6 Variazione % +3,08 +1,68 +1,40 Sj 30,4 33,2 31,9 Sj bite 30,9 35,3 33,4 Variazione % +1,61 +5,94 +4,89 Max apertura 40,6 31,1 34,9 44,5 Dev lat max apertura R3 0 L3,2 L6,2 Velocità max Deglutizione Tipo 1 Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale ,1 Dev lat in chiusura 0 R0,4 R0,3 R0,2 Dev post in chiusura 0,8 0,8 0,4 0 Temporale ant sn 3,3 3,6 3,3 2, , Temporale ant dx 4,1 2,7 2,5 2, Massetere sn 2,4 2,5 2,1 1, Massetere dx 2,7 3,3 1,9 3, Digastrico sn 2,3 3,2 2,4 2, Digastrico dx 2,2 2,9 1,7 8, Sternocleidomastoideo sn 1,5 0,8 1,4 2, Sternocleidomastoideo dx 1,9 2,1 7 1, MONDO ORTODONTICO 4/

9 M. Manfredi et al. TABELLA VI - PAZIENTE 6 GRUPPO TEST Atleta 6 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 43, ,7 Cmj bite 43, ,1 Variazione % +0,68 0 1,42 Sj 38,6 39,5 37,7 Sj bite 38,9 41,4 38,5 Variazione % +0,77 +4,58 +2,07 Max apertura 48 29,7 38,7 54,9 Dev lat max apertura L1,8 1,3 L3,2 L1,2 Velocità max Deglutizione Tipo 1 Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 2,5 5,2 5,2 Dev lat in chiusura 0,2R 0,5R 0 Dev post in chiusura 0 0 0,8 Temporale ant sn 1,9 4,6 1,3 1, Temporale ant dx 1,3 6,5 3,9 1, Massetere sn 1,9 5 3,5 0, Massetere dx 1,5 2,2 1,7 2, Digastrico sn 1,5 6,7 4, Digastrico dx 1,3 1,6 1,6 1, Sternocleidomastoideo sn 3,1 6,8 5,3 8, Sternocleidomastoideo dx 2,8 7,4 6,9 7, TABELLA VII - PAZIENTE 7 GRUPPO TEST Atleta 7 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 33,5 31,6 35,9 Cmj bite 32,9 31,5 35,9 Variazione % 1,82 0,31 0 Sj 29,4 29,4 33,5 Sj bite 30,1 29,7 35,6 Variazione % +2,32 +1,01 +5,89 Max apertura 32,9 35,4 Dev lat max apertura 2,5R 1,7 Velocità max Deglutizione Free way verticale 1 1 Dev lat in chiusura L0,2 R0,5 Dev post in chiusura 0 0 Temporale ant sn 2,4 1,3 1, Temporale ant dx 3,1 1,5 1, Massetere sn 0,9 1,9 3, Massetere dx 2,5 2,7 3, Digastrico sn 2,5 2,7 1, Digastrico dx 2,4 2,5 1, Sternocleidomastoideo sn 11,2 11, Sternocleidomastoideo dx 11,1 4,8 2, MONDO ORTODONTICO 4/2009

10 Forza esplosiva TABELLA VIII - PAZIENTE 8 GRUPPO TEST Atleta 8 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 42,6 40,3 42,4 Cmj bite 42,7 39,5 41,2 Variazione % +0,23 2,02 2,91 Sj 36,6 33,9 35,6 Sj bite 37,4 33,9 34 Variazione % +2,13 0 4,49 Max apertura 48,9 47,7 44,4 Dev lat max apertura 1,7 1,4 3,6 Velocità max Deglutizione Tipo 2 Tipo 3 Tipo 3 Free way verticale 1,7 2,5 2,2 Dev lat in chiusura 0 0,6R 0,2R Dev post in chiusura Temporale ant sn 2 2,2 1, Temporale ant dx 1,1 1,4 1, Massetere sn 4,4 3,3 1, Massetere dx 0,7 1,5 2, Digastrico sn 3,4 3,1 3, Digastrico dx 1,8 2,3 7, Sternocleidomastoideo sn 2,7 1,5 1, Sternocleidomastoideo dx 1,2 1,5 3, TABELLA IX - PAZIENTE 9 GRUPPO TEST Atleta 9 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 40,3 40,9 41,5 Cmj bite 41, ,4 Variazione % +2,89 +2,61 +2,12 Sj 36,3 35,8 35,4 Sj bite 36,7 36,6 36,6 Variazione % +1,08 +2,18 +3,27 Max apertura 37, ,6 Dev lat max apertura 3,3 3,2 L3,6 Velocità max 25,3 28,1 326 Deglutizione Tipo 2 Tipo 2 Tipo 2 Free way verticale 1,6 1 1,4 Dev lat in chiusura L1,1 L0,2 L0,4 Dev post in chiusura 1,4 0 0,4 Temporale ant sn 2,4 1,5 1, Temporale ant dx 2 1, Massetere sn 4,2 8 3, Massetere dx 3,6 6, Digastrico sn 3,4 4,5 6, Digastrico dx 2,2 3,8 4, Sternocleidomastoideo sn 6,4 21,9 4, Sternocleidomastoideo dx 5,8 9,6 7, MONDO ORTODONTICO 4/

11 M. Manfredi et al. TABELLA X - PAZIENTE 1 GRUPPO CONTROLLO Atleta 1 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj ,50 Sj 43,10 42,40 42,20 Max apertura 36,9 Dev lat max apertura 1,5 Velocità max 201 Deglutizione Tipo 1 Free way verticale 1,7 Dev lat in chiusura 0 Dev post in chiusura 0 Temporale ant sn 8, Temporale ant dx 3, Massetere sn 11, Massetere dx Digastrico sn 3, Digastrico dx 7, Sternocleidomastoideo sn 12, Sternocleidomastoideo dx 12, TABELLA XI - PAZIENTE 2 GRUPPO CONTROLLO Atleta 2 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 35, ,40 Sj 28 30,90 29,40 Max apertura 36,6 Dev lat max apertura 1,9 Velocità max 260 Deglutizione Tipo 1 Free way verticale 4,7 Dev lat in chiusura 0,9L Dev post in chiusura 0,9 Temporale ant sn 1, Temporale ant dx 1, Massetere sn 3, Massetere dx 3, Digastrico sn Digastrico dx 1, Sternocleidomastoideo sn 2, Sternocleidomastoideo dx 4, MONDO ORTODONTICO 4/2009

12 Forza esplosiva TABELLA XII - PAZIENTE 3 GRUPPO CONTROLLO Atleta 3 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 33,10 34,80 34,70 Sj 35,60 34,80 36,30 Max apertura 36,6 Dev lat max apertura 0,5 Velocità max 92,5 Deglutizione Tipo 2 Free way verticale 2,3 Dev lat in chiusura 0,2R Dev post in chiusura 1,4 Temporale ant sn 10, Temporale ant dx 15, Massetere sn 11, Massetere dx 14, Digastrico sn 22, Digastrico dx 11, Sternocleidomastoideo sn Sternocleidomastoideo dx 17,4 7 TABELLA XIII - PAZIENTE 4 GRUPPO CONTROLLO Atleta 4 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 33,30 33,10 34,70 Sj 30,90 31,30 30,90 Max apertura 33,5 Dev lat max apertura 4 Velocità max 211 Deglutizione Tipo 1 Free way verticale 2,3 Dev lat in chiusura 0,3R Dev post in chiusura 1,4 Temporale ant sn 1, Temporale ant dx 1, Massetere sn 1, Massetere dx 1, Digastrico sn 2, Digastrico dx Sternocleidomastoideo sn 2, Sternocleidomastoideo dx 3, MONDO ORTODONTICO 4/

13 M. Manfredi et al. TABELLA XIV - PAZIENTE 5 GRUPPO CONTROLLO Atleta 5 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 31, ,90 Sj 30,90 29,70 30,90 Max apertura Dev lat max apertura 7,5 Velocità max 133 Deglutizione Tipo 1 Free way verticale 3,9 Dev lat in chiusura 0,3D Dev post in chiusura 1,4 Temporale ant sn 4, Temporale ant dx 3, Massetere sn 9, Massetere dx 9, Digastrico sn 4, Digastrico dx 1,9 8 8 Sternocleidomastoideo sn 12, Sternocleidomastoideo dx 2, TABELLA XV - PAZIENTE 6 GRUPPO CONTROLLO Atleta 6 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 25,60 30,20 28,70 Sj 26,60 26,50 27,20 Max apertura 43,5 Dev lat max apertura 2,2 Velocità max 238 Deglutizione Tipo 2 Free way verticale 2,7 Dev lat in chiusura 0 Dev post in chiusura 0,2 Temporale ant sn 1, Temporale ant dx 0, Massetere sn Massetere dx 3, Digastrico sn 1, Digastrico dx 8, Sternocleidomastoideo sn 1, Sternocleidomastoideo dx 1, MONDO ORTODONTICO 4/2009

14 Forza esplosiva TABELLA XVI - PAZIENTE 7 GRUPPO CONTROLLO Atleta 7 Test 0 Test 1 Test 2 Cmj 30, ,90 Sj 30,20 29,40 30,80 Max apertura Dev lat max apertura L1,2 L1,8 Velocità max Deglutizione Tipo 1 Tipo 1 Free way verticale 3,7 3,2 Dev lat in chiusura 0 0 Dev post in chiusura 0,6 0,4 Temporale ant sn 2,1 2, Temporale ant dx 3,5 2, Massetere sn 4,5 3, Massetere dx 2,9 2, Digastrico sn 3,4 3, Digastrico dx 1,4 1, Sternocleidomastoideo sn 3,9 2, Sternocleidomastoideo dx 8,5 8, TABELLA XVII - MEDIE, DEVIAZIONI STANDARD, VALORI MINIMI E MASSIMI DEI RISULTATI DEL COUNTERMOVEMENT JUMP NEL GRUPPO TEST Statistica descrittiva (cmjbetweensbj.sta) Variabile N Media V. minimo V. massimo DS Test 0 cmj 9 38, , , , Test 0 cmj bite 9 38, , , , Test 1 cmj 9 37, , , , Test 1 cmj bite 9 37, , , , Test 2 cmj 9 38, , , , Test 2 cmj bite 9 38, , , , MONDO ORTODONTICO 4/

15 M. Manfredi et al. TABELLA XVIII - RISULTATI DEL TEST ANOVA PER MISURE RIPETUTE RELATIVAMENTE A CMJ A T1, T2 E T3 CON O SENZA BITE NEL GRUPPO TEST Analisi della varianza per misure ripetute (cmjbetweensbj.sta) Parametrizzazione sigma-ristretta Effective hypothesis decomposition Effetto SS Gradi di libertà MS F P Intercept 78341, , ,728 0, Error 534, ,86 TEST 13,23 2 6,62 1,745 0, Error 60, ,79 CMJTYPE 2,67 1 2,67 3,900 0, Error 5,47 8 0,68 TEST*CMJTYPE 1,34 2 0,67 3,257 0, Error 3, ,21 TABELLA XIX - MEDIE, DEVIAZIONI STANDARD, VALORI MINIMI E MASSIMI DEI RISULTATI DELLO SQUAT JUMP NEL GRUPPO TEST Statistica descrittiva (cmjbetweensbj.sta) Variabile N Media V. minimo V. massimo DS Test 0 sj 9 33, , , , Test 0 sj bite 9 34, , , , Test 1 sj 9 34, , , , Test 1 sj bite 9 34, , , , Test 2 sj 9 34, , , , Test 2 sj bite 9 35, , , , TABELLA XX - RISULTATI DEL TEST ANOVA PER MISURE RIPETUTE RELATIVAMENTE A SJ A T1, T2 E T3 CON O SENZA BITE NEL GRUPPO TEST Analisi della varianza per misure ripetute (cmjbetweensbj.sta) Parametrizzazione sigma-ristretta Effective hypothesis decomposition Effetto SS Gradi di libertà MS F P Intercept 64418, , ,933 0, Error 309, ,71 TEST 15,03 2 7,51 1,407 0, Error 85, ,34 SJTYPE 11, ,30 16,654 0, Error 5,43 8 0,68 TEST*SJTYPE 1,65 2 0,82 1,898 0, Error 6, ,43 38 MONDO ORTODONTICO 4/2009

16 Forza esplosiva state evidenziate differenze significative tra i risultati ottenuti a T0, T1 e T2, ma i valori registrati in seguito all impiego del bite sono risultati significativamente maggiori di quelli riscontrati senza l uso del bite (F=1,898; p=0,18). L analisi complessiva dei dati raccolti nelle valutazioni funzionali degli atleti ha permesso le seguenti considerazioni: complessivamente, tutti i 9 atleti del gruppo test hanno avuto incrementi della forza esplosiva degli arti inferiori. Nel test di countermovement jump hanno mostrato un aumento medio pari all 1,2%, nel test di squat jump hanno mostrato un aumento medio del 2,6% (fig. 4). Per quanto riguarda il gruppo di controllo, nelle tabelle XXI e XXII sono indicati i risultati dei test ANOVA, che evidenziano come non vi siano differenze significative nel countermovement jump e nello squat jump non solo all interno del gruppo a T0, T1 e T2, ma anche a confronto con il primo gruppo (gruppo test). È importante sottolineare che gli atleti, durante la stagione agonistica, hanno sempre sostenuto i medesimi carichi di allenamento. Inoltre, in questo studio si sono eseguite rilevazioni di elettromiografia di superficie e di kinesiografia su 17 soggetti studiati. I parametri indagati a livello elettromiografico sono stati: il tono di base, la forza al serramento, la sequenza di attivazione muscolare, l analisi dello spettro delle frequenze di quattro gruppi muscolari (temporali anteriori, masseteri, digastrici, sternocleidomastoidei) e il rapporto M/T tra la forza al serramento dei muscoli masseteri e temporali anteriori. A livello kinesiografico, i parametri indagati sono stati: il valore di massima apertura, la deviazione laterale in massima apertura, la velocità massima nel movimento di apertura e chiusura, il comportamento in deglutizione, il free way space verticale e le deviazioni esistenti in senso frontale e sagittale tra la posizione fisiologica di myocentrica e l occlusione abituale del paziente (con e senza mascherine). In seguito ad approfondite analisi sui dati rilevati, si è deciso di focalizzare l attenzione sui parametri risultati più significativi e omogenei ai fini della nostra ricerca, in particolare il rapporto T/M e le deviazioni laterali e/o posteriori tra myocentrica e occlusione abituale. Dall incrocio dei risultati riguardanti la variazione della forza esplosiva con quelli estrapolati dall analisi gnatologica EMG/kinesiografica, è emersa una correlazione diretta e significativa tra le variazioni degli effetti indotti dai bite a livello dell apparato stomatognatico e le variazioni rilevate nella forza esplosiva dell atleta. Infatti, in tutti i casi in cui l interposizione del bite determini un miglioramento del rapporto M/T e/o una riduzione delle deviazioni della postura mandibolare eventualmente determinate dall occlusione abituale dell atleta, si noterà un aumento della forza muscolare. Per contro, in tutti i casi cui il bite introduca interferenze occlusali in grado di determinare un peggioramento degli stessi parametri, si osserverà un corrispondente peggioramento della forza esplosiva. Fig. 4 Rappresentazione grafica dei risultati ottenuti durante lo squat jump e il countermovement jump. Gruppo test 7 Squat jump Countermouvement jump 4 Atleta Atleta 1 Atleta 2 Atleta 3 Atleta 5 Atleta 6 Atleta 7 Atleta 3 3 Atleta 1 Atleta 5 Atleta Atleta 4 Atleta Atleta 4 Atleta Atleta 6 Atleta 7 Atleta 8 Aumento medio MONDO ORTODONTICO 4/

17 M. Manfredi et al. TABELLA XXI - RISULTATI DEL TEST ANOVA PER MISURE RIPETUTE RELATIVAMENTE A CMJ A T1, T2 E T3 CON O SENZA BITE NEL GRUPPO CONTROLLO Analisi della varianza per misure ripetute (cmjbetweensbj.sta) Parametrizzazione sigma-ristretta Effective hypothesis decomposition Effetto SS Gradi di libertà MS F P Intercept 61438, , ,841 0, group 154, ,31 2,755 0, Error 784, ,01 TEST 9,62 2 4,81 2,615 0, TEST*group 6,17 2 3,09 1,677 0, Error 51, ,84 TABELLA XXII - RISULTATI DEL TEST ANOVA PER MISURE RIPETUTE RELATIVAMENTE A SJ A T1, T2 E T3 CON O SENZA BITE NEL GRUPPO CONTROLLO Analisi della varianza per misure ripetute (cmjbetweensbj.sta) Parametrizzazione sigma-ristretta Effective hypothesis decomposition Effetto SS Gradi di libertà MS F P Intercept 52029, , ,209 0, group 38, ,09 0,806 0, Error 662, ,29 TEST 3,10 2 1,55 1,003 0, TEST*group 0,55 2 0,27 0,178 0, Error 43, ,54 Discussione L esecuzione di ogni atto motorio è il risultato dell integrazione del gesto volontario e di tutte le continue correzioni posturali involontarie necessarie al mantenimento dell equilibrio (7). Il gesto sportivo è il risultato dell attivazione di una catena muscolare complessa e la sua corretta esecuzione è fortemente influenzata dalla postura del soggetto che lo esegue (8). Una postura corretta è sicuramente vantaggiosa: il dispendio energetico muscolare risulta inferiore essendo minori i compensi che l apparato osteomuscolo-articolare deve mettere in atto sulle catene cinetiche più importanti (9-11). D altro canto, è dimostrato che una postura scorretta è un fattore di rischio per patologie muscolo-scheletriche in quanto comporta un alterata funzione muscolare che si ripercuote sulle strutture articolari (12-14). La componente più importante dell attività muscolare è la forza, che quindi può risultare compromessa in situazioni posturali scorrette (15). Da questa considerazione nasce l idea che, correggendo la postura di soggetti che presentano malocclusioni di grado lieve attraverso l applicazione di un bite atto a ripristinare tutte le interrelazioni dell apparato stomatognatico e quelle di quest ultimo con il resto del corpo, si possa migliorare la funzionalità dell apparato muscolo-articolare e dunque la forza muscolare (16-21). L applicazione di questi concetti agli atleti agonisti è oltre modo interessante in quanto la funzionalità osteo-muscolo-articolare è strettamente legata alla performance sportiva (22). Lo scopo di questa tesi è stato di studiare il parametro della forza esplosiva degli arti inferiori in 9 calciatori che si sono sottoposti all applicazione di mascherine occlusali per uno spessore totale di 40 MONDO ORTODONTICO 4/2009

18 Forza esplosiva 0,8 mm. Al termine della nostra sperimentazione, possiamo dunque affermare che l applicazione di bite occlusale sia per l arcata inferiore sia per quella superiore, a spessore standard predeterminato, ha determinato negli atleti indagati un miglioramento (statisticamente significativo per lo squat jump) sulla forza esplosiva degli arti inferiori. Tale effetto risente, tuttavia, di un ampia variabilità individuale, che ipotizziamo sia correlata alle diverse influenze indotte dal bite sul sistema stomatognatico dei singoli atleti. Questi dati sono molto incoraggianti, sebbene non consentano di trarre conclusioni definitive soprattutto in relazione alle molteplici problematiche legate alla performance dell atleta. Sarebbe molto interessante, ad esempio, implementare questi dati con osservazioni relative alla resistenza alla forza degli arti inferiori, aspetto questo molto rilevante negli sport intermittenti per quanto riguarda le esigenze energetiche. Conclusioni Abbiamo rilevato che il 66,7% dei calciatori sottoposti a trattamento ha avuto nel test di countermovement jump un aumento della forza esplosiva e che tale percentuale saliva all 89% nel test di squat jump, dove l aumento è risultato statisticamente significativo. Nel corso della parallela indagine gnatologica condotta sugli stessi atleti tramite EMG e kinesiografia, si sono riscontrati effetti significativi a carico di alcuni parametri indagati, in particolare il rapporto M/T e le deviazioni laterali e/o posteriori tra myocentrica e occlusione abituale. Dal successivo incrocio dei risultati riguardanti la variazione della forza esplosiva con quelli estrapolati dall analisi gnatologica EMG/kinesiografica si è evidenziata un importante correlazione diretta tra le variazioni degli effetti indotti dai bite a livello dell apparato stomatognatico e le variazioni rilevate nella forza esplosiva dell atleta. Solo attraverso un attenta analisi gnatologica preliminare, eseguita sul singolo atleta, sarà quindi possibile prevedere gli effetti indotti dall applicazione del bite sulla variazione della forza esplosiva. Possiamo ipotizzare, inoltre, che la costruzione di bite non a spessore standard, ma mirati alla ricerca di una corretta posizione di myocentrica siano in grado di migliorare in modo uniformemente significativo la forza esplosiva dell atleta. Ringraziamenti Si ringrazia la NOVAXA SpA per il supporto alla ricerca scientifica. Conflitto di interessi Gli autori dichiarano di essere esenti da conflitto di interessi. Bibliografia 1. Acosta-Otiz R, Schulte JK, Sparks B, et al. Prediction of different mandibular activities by EMG signal levels. J Oral Rehabil 2004;31: De Luca JC. The use of surface electromyography in biomechanics. Wartenweiler Memorial Lecture. The International Society for Biomechanics, 5 July Ghiglione V, Garagiola U, Mori P. Ruolo dell indagine elettromiografica nella diagnosi e terapia ortognatodontica. Doctor OS 1995;6: Icardi K, Becchino B, Castroflorio T et al. Ripetibilità dell esame elettromiografico. Atti dell VIII Congresso Nazionale del Collegio dei Docenti di Odontoiatria. Roma, Pozzo M, Merlo E, Farina D, et al. Muscle fiber conduction velocity estimated from surface EMG signals during isometric and explosive contractions of the lower limb. Gait&Posture 2003;18(suppl 1). 6. Bosco C, Belli A, Astrua M, et al. A dynamometer evaluation of a dynamic muscle work. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1995;70(5): Bosco C, Mognoni P, Luthanen P. Relationship between isokinetic performance and ballistic movement. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1983;51(3): Ferrario VF, Sforza C, Schmiyz JH, et al. Occlusion and a center of foot pressure variation: is there a relationship? J Prosthet Dent 1996;76(3): Ferrario VF, Serrao G, Dellavia C, et al. Relationship between the number of occlusal contacts and masticatory muscle activity in healthy young adults. J Craniomandib MONDO ORTODONTICO 4/

19 M. Manfredi et al. Pract 2002;20: Ferrario VF, Sforza C, Dellavia C, et al. Evidence of an influence of asymmetrical occlusal interference on the activity of the sternocleidomastoid muscle. J Oral Rehabil 2003; 30: Schubert MM, Guttu RL, Hunter LH, et al. Changes in shoulder and leg strength in athletes wearing mandibular orthopaedic repositioning appliances. J Am Dent Assoc 1984;108(3): Meersseman JP, Esposito GM. Valutazione della relazione esistente tra l occlusione e la postura. Il Dentista Moderno 1998; Milani RS, De Periere DD, Lapeyre L, et al. Relationship between dental occlusion and posture. Cranio 2000;18(2): Nobili A, Adversi R. Relationship between posture and occlusion: a clinical and experimental investigation. Cranio 1996;14(4): Yates JW, Koen TJ, Semenik DM, et al. Effect of a mandibular orthopaedic reposition appliance on muscular strength. J Am Dent Assoc 1984;108(3): Castrofilippo T, Talpone F, Deregibus A, et al. Effect of a functional appliance on masticatory muscle of young adults suffering from muscle-related temporomandibular disorders. J Oral Rehabil 2004;31: Cavallaro I, Fedele MR, Giancotti F. Occlusione e Postura. Il Dentista Moderno 2000;5: Chandu A, Suvinen TI, Reade PC, et al. The effect of an interocclusal appliance on bite force and masseter electromyography in asyntomatic subjects and patients with temporomandibular pain and dysfunction. J Oral Rehabil 2004;31: De Nuccio C, Bacconi S, Geraldini C, et al. Studio elettromiografico della variazione della postura mandibolare indotta dalle modifiche occlusali. Ortognatodonzia Italiana 2000;10: Jakush J. Divergent views: can dental therapy enhance athletic performance? J Am Dent Assoc 1982;104(3): Solow B, Sonnesen L. Head posture and malocclusion. Eur J Orthod 1998; 20: Gelb H, Mehta NR, Forgione AG. The relationship between jaw posture and muscular strength in sports dentistry: a reappraisal. Cranio 1996;14(4): Review. 42 MONDO ORTODONTICO 4/2009