Meccanica ed energetica della deambulazione normale

Abstract

Per le persone che non soffrono di alcuna patologia, la deambulazione a velocità intermedia (4-5 km h^-1) è un’attività che richiede uno sforzo moderato. Al contrario, per le persone che soffrono di patologie della locomozione, nervose, cardiache o polmonari, questa attività può richiedere uno sforzo significativo. In questo caso, la velocità di progressione è spesso ridotta a meno di 2 km h^-1. Durante la rieducazione, il kinesiterapista deve poter stimare lo sforzo muscolare che il suo paziente realizza (meccanica) e la quantità di energia chimica che egli spende (energetica) durante la deambulazione. Il metodo più utilizzato per stimare il consumo di energia chimica è la calorimetria indiretta. Esistono diversi metodi per stimare il lavoro muscolare. Il metodo che noi proponiamo qui suddivide il lavoro muscolare in lavoro esterno (W_ext) e lavoro interno (W_int). Lo studio del W_ext ha permesso di identificare i due meccanismi fondamentali della locomozione umana: il modello pendolare della deambulazione e il modello di rimbalzo della corsa. Nessuno di questi due meccanismi appare così chiaramente con gli altri metodi. Mostreremo in seguito come la coordinazione dei movimenti dei segmenti dell’arto inferiore permetta di rendere regolare la traiettoria del bacino, in modo da ridurre le variazioni di energia cinetica e potenziale del centro di massa corporea e, di conseguenza, il costo energetico della deambulazione. Vedremo anche che il meccanismo pendolare permette di ridurre il W_ext. Valuteremo in seguito la quantità di lavoro muscolare, così come l’energia metabolica consumata alle differenti velocità di deambulazione. Questo articolo è l’ultimo di una serie di tre dedicati alla deambulazione normale. Nel primo analizziamo i movimenti dei segmenti degli arti inferiori. Il secondo è dedicato all’attività muscolare a livello degli arti inferiori.