Test posturografici dinamici e prevedibilità dell'apprendimento motorio nelle ginnaste

I risultati della posturografia dinamica computerizzata saranno ottenuti su ginnaste di livello elite e non ginnaste che saranno abbinate per età. La misurazione del risultato sarà ottenuta utilizzando la posturografia dinamica computerizzata, un test diagnostico standard della funzione dell'equilibrio (41-46). L'equilibrio del soggetto è stato testato utilizzando una piattaforma di forza a tre componenti (test CAPS) in una condizione sensoriale del test clinico modificato di interazione sensoriale sull'equilibrio (mCTSIB), gli occhi chiusi sulla condizione della superficie perturbante. Questa condizione è stata scelta poiché gli studi hanno dimostrato che è l'unico test che si correla meglio con la compromissione dell'equilibrio e le cadute. Il punteggio di stabilità, già utilizzato in diversi studi di altri autori, sarà utilizzato come misura di esito primaria in questa ricerca. È definito come 1 meno il rapporto tra l'oscillazione misurata durante il test (calcolata come l'asse maggiore di un'ellisse standard di confidenza del 95%) e la quantità di oscillazione che un soggetto normale della stessa altezza di quello sottoposto a test dovrebbe essere in grado di oscillazione prima della caduta (nota anche come massima oscillazione teorica o limite teorico di stabilità, calcolata mediante una formula di regressione basata sull'altezza del soggetto sviluppata dalla NASA nel 1962 e comunemente utilizzata in tutti i test posturografici). Per comodità, il punteggio di stabilità sarà espresso in percentuale. La sua definizione la rende una misura comoda e di facile comprensione da utilizzare in quanto un soggetto in grado di stare perfettamente fermo senza oscillazioni avrà un punteggio del 100%, mentre uno che oscilla tanto quanto il limite di stabilità avrà un punteggio dello 0% . Durante ogni test, l'oscillazione del soggetto sarà determinata dalla piattaforma di forza e dal relativo software. La piattaforma di forza a tre componenti CAPS utilizza 3 celle di carico disposte a triangolo per misurare la distribuzione della forza di reazione del suolo verticale sulla piattaforma. I segnali delle celle di carico analogiche vengono amplificati e simultaneamente campionati dall'elettronica della piattaforma utilizzando tre convertitori da analogico a digitale delta-sigma individuali a 24 bit sincronizzati che campionano a 312 kHz e decimano i campioni a una velocità dati di 64 Hz. L'utilizzo di tre convertitori A/D assicura che i segnali provenienti dalle 3 celle di carico vengano acquisiti simultaneamente senza errori di temporizzazione. L'elevata frequenza di campionamento con l'elevata decimazione e la bassa velocità dati dei convertitori sigma-delta elimina l'aliasing e fornisce una risoluzione di circa 4 parti per milione. I dati della cella di carico digitale sono stati quindi inviati tramite una connessione USB al PC dove il software utilizza una matrice di calibrazione determinata dal produttore per calcolare la forza verticale totale ei due momenti orizzontali che agiscono sulla piattaforma. Da questi dati, il software ha calcolato il punto di applicazione della forza verticale agente sulla piattaforma, comunemente indicato come Centro di Pressione (CoP). La collocazione del CoP coincide in condizioni statiche con la proiezione del Centro di Massa (CoM) del soggetto sulla pedana, e il suo movimento è correlato ai movimenti del CoM (sway) del soggetto. La determinazione dell'oscillazione effettiva richiederà la determinazione della posizione istantanea del CoM tramite la posizione e le proprietà inerziali di ciascun segmento corporeo del soggetto specifico sottoposto a test. Il test CAPS, come tutte le apparecchiature posturografiche, utilizza il movimento del CoP come approssimazione dell'oscillazione. Poiché si tratta di un'approssimazione e poiché per ragioni cinetiche il CoP si sposta più del CoM, è stato considerato l'intervallo di confidenza del 95% del movimento del CoP. Ciò consentirà al software CAPS di calcolare l'ellisse che rappresenta la posizione di tutti i campioni di ondeggiamento raccolti durante il test con una confidenza del 95%. L'asse maggiore di questa ellisse rappresenterà l'oscillazione massima del soggetto in qualsiasi direzione durante il test e sarà utilizzato per calcolare il punteggio di stabilità. Per valutare l'accuratezza e la risoluzione della catena di misura, al centro della pedana di forza (come se fosse un soggetto) verranno posizionati pesi calibrati da 75kg e 100kg e verranno effettuate acquisizioni di 20s: la precisione del peso dovrà essere compresa le specifiche di fabbrica dello strumento (+-2N). Pertanto l'accuratezza per la posizione dichiarata dal produttore di +-1 mm per un peso di 75 kg sarà accettata come corretta in quanto la sua determinazione richiederà attrezzature e software specializzati disponibili solo per il produttore. Va notato che l'accuratezza complessiva della posizione del CoP fornita dallo strumento non sarà rilevante in questo studio poiché il movimento del CoP ha determinato l'oscillazione. L'errore di misura dell'oscillazione sarà stimato considerando il fatto che durante la prova ad entrambi i pesi il peso morto non deve muoversi, ma la catena di misura indicherà un "oscillazione" inferiore a 0.05mm (rumore di misura), quindi la risoluzione della misura catena e l'errore di misurazione dell'oscillazione sarà considerato pari a 0,05 mm. Per verificare la ripetibilità della catena di misura, lo stesso tipo di test verrà ripetuto due volte, ottenendo risultati simili (entro l'accuratezza e la risoluzione specificate). Dato l'errore di misurazione dell'oscillazione, verrà determinato l'errore di misurazione nel punteggio di stabilità. Dalla definizione del punteggio di stabilità è chiaro che minore è il limite teorico di stabilità, più pronunciato è l'effetto dell'errore di misurazione dell'oscillazione. Poiché il limite teorico di stabilità viene calcolato utilizzando la formula 0.55*altezza*2*sin(6.25°), più basso è il soggetto, più il punteggio di stabilità è sensibile agli errori di misura. Per stimare l'errore di misurazione del punteggio di stabilità verrà considerata l'altezza di un soggetto di 1,6 m. Tale soggetto avrà un limite teorico di stabilità di 191,6 mm. Per un tale soggetto, un errore di misurazione dell'oscillazione di 0,05 mm significa un errore di misurazione del punteggio di stabilità di 0,05/191,6 o, se il punteggio è espresso in percentuale, di 0,026%. Pertanto, qualsiasi cambiamento nel punteggio di stabilità maggiore di quello sarà una conseguenza dell'oscillazione del soggetto e non di errori di misurazione. Su tutti i soggetti verrà eseguito un test di posturografia dinamica CAPS in posizione perturbata ad occhi chiusi. Ai soggetti verrà istruito che staranno su una piattaforma di schiuma e chiuderanno gli occhi mentre i dati saranno ottenuti da una piastra di forza computerizzata. Ai soggetti verranno fornite sessioni di pratica in modo che acquisiscano familiarità con il test prima della raccolta dei dati. Il test CAPS dura oltre 25 secondi. Divideremo il grado di oscillazione osservato durante la prima metà del test e la seconda metà del test e otterremo rapporti. I soggetti la cui oscillazione aumenterà nella seconda metà del test rispetto alla prima metà saranno identificati come dimostranti un rapporto di affaticabilità. Gli individui che dimostreranno meno oscillazioni nella seconda metà del test saranno identificati come quelli che dimostrano un rapporto di adattabilità che riteniamo possa essere correlato a qualche tipo di apprendimento motorio. Tutti i ginnasti saranno istruiti in una nuova routine ginnica che includerà una varietà di posture invertite e routine a terra non familiari ai soggetti. Agli atleti sarà consentito di praticare la routine per un'ora dopodiché verrà chiesto loro di eseguire la routine davanti allo stesso giudice che sarà accecato sulle misure di esito precedentemente ottenute. I punteggi delle prestazioni verranno quindi confrontati con le misurazioni CDP per accertare se ci sarebbe qualche relazione.