STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO RANDOMIZZATO IN CIECO SULL'UTILIZZO DI NEXUS-ES IN CAMPO RIABILITATIVO STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO IN CIECO ...
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V O L. 61 . N. 5 . P A G. 365-380 . OT TO B R E 2010
STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO RANDOMIZZATO IN CIECO
SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES ® IN CAMPO RIABILITATIVO
STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO IN CIECO RANDOMIZZATO
SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO
DI RICOSTRUZIONE DEL LCA CON GINOCCHIERA NEXUS-ES ®
E. GIANNINI, M. MICHELOTTIORIGINAL ARTICLES
MINERVA ORTOP TRAUMATOL 2010;61:365-72
Studio preliminare comparativo
randomizzato in cieco sull’utilizzo
di Nexus-ES® in campo riabilitativo
E. GIANNINI 1, M. MICHELOTTI 2
PRELIMINARY COMPARATIVE RANDOMIZED 1Centro di Scienze Motorie e Riabilitazione
BLIND STUDY ON NEXUS-ES® USE IN REHABILI- Funzionale "Kinetik", Pisa
TATION FIELD 2Casa di Cura San Rossore, Pisa
Aim. Actually rehabilitation following ortho-
pedic surgery aims to an even faster time for full
recovery. The aim of this study was to verify
whether electromagnetic fields produced by a
Conclusion. Data collected are preliminary but
special, registered fibre, enriched with extre- show a statistical significant difference between
mely light, noble metals with conductive pro- the groups during the rehabilitation period;
priety could reduce the edema and improve patients in the active group show a faster “nor-
the muscle trophism after surgery. malization” in the operated leg through an impro-
Methods. Thirty patients, attending at the same vement of tissue exchanges and oxygenation.
rehabilitation centre have been randomized in
two groups: the first group (16) used the knee- Key words: Rehabilitation - Orthopedics -
band (Nexus-ES®) and the control group (14) Surgical procedures, operative- Electromagnetic
used a knee-band indistinguishable for the fields.
patients and the physicians involved in the
measures of the outcomes.
Results. As expected, 30 days after surgery, the-
re is not a full equivalence in bioelectric para-
meters, measured by bioimpedance, between
L a riabilitazione postintervento rappresen-
ta un punto cruciale per il pieno succes-
so di un intervento chirurgico sull’articola-
the normal limbs and the operated limbs. But zione del ginocchio: particolarmente frequenti
while in the active group the differences are sli- gli interventi sul menisco e le ricostruzioni
ght, in the control group the difference between
the two legs are statistical significant. The dif- del legamento crociato anteriore (LCA).
ference of reactance (Xc) and phase angle (Pa) Nel corso degli anni le tecniche chirurgiche
between normal and operated leg expressed as e gli approcci riabilitativi sono progrediti gra-
percentage is 10.7% and 7.9% respectively in zie all’evoluzione della tecnologia ed alle
the Nexus-ES® group, and 17.9% and 14.7% in migliorate conoscenze sulla fisiologia umana.
the control group. No adverse events have been Negli anni siamo passati dalle tecniche chi-
reported in the course of the study. rurgiche a cielo aperto all’artroscopia, da lun-
ghi periodi di immobilizzazione in apparec-
Pervenuto il 2 luglio 2010.
Accettato il 3 settembre 2010. chio gessato a tutori funzionali indossati per
breve tempo, da lunghi periodi di ricovero ad
interventi ambulatoriali e da programmi ria-
Autore di contatto: Emanuele Giannini, Via delle bilitativi molto cauti a programmi decisa-
Pratevecchie 27, Migliarino Pisano, 56019 Vecchiano (PI).
E-mail: emgianni1@virgilio.it mente più aggressivi 1. L’obiettivo, nel corso
Vol. 61, No. 5 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA 365GIANNINI STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO degli anni, è stato quello di accorciare i tem- zione infiammatoria favorita da una postura pi di recupero 2; in un passato non troppo inadatta. L’edema, nel primo periodo di recu- lontano i tempi di recupero dopo rottura del pero post-intervento, deve essere affrontato LCA erano di circa 9 mesi prima del ritorno in maniera aggressiva proprio perché rap- alle attività con oltre 6 settimane di immobi- presenta un fattore pregiudiziale per l’avvio lizzazione assoluta 3, mentre oggi si assiste ad della fase riabilitativa mirata al recupero del una mobilizzazione precoce (sempre nel range di mobilità e del tono-trofismo delle rispetto dell’integrità del trapianto tendineo) masse muscolari. Nel tempo numerosi meto- con inizio della riabilitazione già in fase prein- di sono stati proposti per migliorare il recu- tervento 4. La riabilitazione si concentrava un pero e ridurre i tempi della riabilitazione 8, ma tempo soprattutto sul recupero della forza sicuramente la riduzione dell’edema e del muscolare, mentre ora si punta al pieno ripri- dolore nelle prime fasi post-intervento per- stino anche delle componenti propriocetti- mette un più rapido avvio del programma ve e neuromuscolari per garantire una piena riabilitativo mirato al recupero della ROM e stabilizzazione dell’articolazione e la pre- del trofismo muscolare. venzione di ulteriori infortuni 5. A partire dagli anni Ottanta è stato dimo- L’obiettivo di un rapido recupero riguarda strato che campi elettromagnetici pulsati non solo la popolazione sportiva agonistica, variabili, di bassissima intensità e frequenza per la quale l’argomento diventa addirittura (extreme low frequency, ELF) in presenza del di interesse mediatico, ma anche gli sportivi campo magnetico terrestre, determinano amatoriali, e la popolazione sedentaria che variazioni dei flussi di ioni attraverso le mem- deve comunque recuperare la piena abilità brane cellulari e nei liquidi organici che le cir- lavorativa e la capacità di compiere gesti nor- condano 9. I campi elettromagnetici ELF tro- mali come la possibilità di piegarsi sulle vano applicazione in apparecchiature bio- ginocchia, di salire e scendere le scale per tor- medicali che producono una terapia di iono- nare ad attendere autonomamente alle nor- risonanza endogena da frequenza ciclotro- mali attività quotidiane 6. In particolare nei nica. Se una delle frequenze ELF applicate pazienti anziani, la limitazione dell’attività coincide con la frequenza ciclotronica di uno fisica può essere causa di comorbidità e la o più componenti elettricamente non neu- necessità di recuperare la piena autosuffi- tri, presenti nell’organismo del paziente, si cienza presenta anche risvolti di tipo socioe- producono variazioni della mobilità e della conomico. concentrazione ionica intra ed extracellulare Gli obiettivi della riabilitazione successiva della specie eccitata. In modelli sperimenta- ad interventi chirurgici al menisco o al LCA li è stato dimostrato che l’applicazione di un sono il pieno recupero del trofismo musco- campo magnetico pulsante la cui frequenza lare (con forza equivalente tra arto operato e era prossima alla frequenza di ciclotrone del- arto sano) e del range di mobilità articolare l’elettrolita causava un picco di circa il 30% completo (ROM). Su questa base gli sportivi della corrente ionica di una soluzione elet- lavoreranno per recuperare completamente la trolitica 10. forza e la flessibilità dell’arto inferiore, e quin- La molecola d’acqua (H2O) come struttura di la capacità di reazione e la velocità carat- assomiglia ad un mezzo tetraedro, poiché i teristiche del gesto atletico. Per poter agire sul legami tra idrogeno e ossigeno sono covalenti trofismo muscolare e sul ROM è però indi- polari; dalla parte dell’ossigeno è localizzata spensabile superare, nelle prime fasi, l’edema la carica negativa e dalla parte dell’idrogeno ed il dolore 7. Infatti il dolore ed il gonfiore la carica positiva 11. Poiché l’angolo tra idro- sono fattori limitanti assoluti la ripresa della geno ed ossigeno misura 105°, l’acqua dal mobilità e dell’attività muscolare. punto di vista elettrico si comporta come un Il dolore ed il gonfiore di solito diminui- dipolo, con una distribuzione di carica posi- scono nei primi 60 giorni post-intervento, il tiva da un lato e negativa dall’altra. In pre- perdurare dell’edema può essere causato da senza di corrente o di sali disciolti (ad esem- un ematoma non riassorbito o da una rea- pio sale da cucina NaCl), in funzione della 366 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA October 2010
STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO GIANNINI temperatura, gran parte delle molecole d’ac- Alla temperatura corporea, circa il 40% del- qua si orienteranno in modo da offrire il lato l’acqua dell’organismo si organizza in insie- carico negativamente al Na+ e quello carico mi coerenti, mentre il restante 60%, non domi- positivamente al Cl-. nato da un campo magnetico coerente, non Le molecole di H2O per la loro particolare si comporta come cluster. I clusters sono suf- forma e carica elettrica si legano tra loro ficientemente stabili nel tempo, al centro di mediante ponti di idrogeno e formano gros- queste “gabbie”, nel punto riconosciuto di se catene costituite da centinaia di molecole, minima energia e quindi di massima stabi- creando un reticolo irregolare di forme tetrae- lità, possiamo ipotizzare imprigionata la mag- driche allacciate. Ogni molecola d’acqua è gior parte dei soluti. D’altro canto le molecole capace di formare quattro legami idrogeno di soluto non possono penetrare all’interno con le molecole vicine, in ciascuno dei qua- dei domini di coerenza del solvente, se non li un protone (H+) è diretto verso la zona a spese di notevoli energie, e si collocano elettronegativa dell’atomo di ossigeno; quin- all’interno della frazione non coerente del- di ogni molecola di acqua si comporta come l’acqua. donatore di protoni verso altre due, mentre Dal punto di vista tissutale il primo effetto diventa accettore di protoni da altre due ed negativo è rappresentato dal fatto che gli ele- i protoni condivisi tra due atomi di ossigeno menti presenti nei clusters rimangono “occul- sono in continuo “movimento”, in continua tati” e quindi non possono essere espulsi oscillazione tra i due atomi. Queste intera- come scorie né essere utilizzati dalla cellula zioni sono degli “uncini” che uniscono le come nutrienti. Il secondo effetto è dovuto molecole d’acqua vicine e le vincolano. all’ingombro sterico dei cluster che possono Una delle caratteristiche fondamentali del- occludere i canali citoplasmatici adibiti a “por- l’acqua è la capacità di formare delle specia- te di scambio” della membrana cellulare, li macromolecole dette cluster, formazioni impedendo lo scambio di ioni e cariche elet- cave con una disposizione a rete, ripiegate triche, alterando di fatto la funzione bioelet- attorno ad una nicchia interna. Le molecole trica cellulare. Infine la formazione di clu- di acqua organizzate nei cluster si aggregano sters o l’eccessiva polimerizzazione dell’acqua, in gruppi coerenti di molecole detti “insiemi producono un aumento di volume della stes- o domini di coerenza”, che oscillano tutte sa provocando una minore adesione del liqui- insieme in fase e con una frequenza ben defi- do interstiziale alla membrana citoplasmatica nita. Sul bordo dei domini di coerenza del- con la conseguenza di un minor trasporto l’acqua i campi elettrici esterni, eventual- del Ca++ all’interno della cellula. mente presenti, vengono completamente Dal punto di vista clinico in aree colpite da schermati dai forti campi elettromagnetici al traumi o da ristagno linfatico, la presenza di loro interno; al contrario i campi magnetici zone ad alta attività di scambio ionico e di esterni non sono schermati. mediatori dell’infiammazione, possono con- Quando una molecola viene sciolta o immer- durre ad una maggiore formazione di clu- sa nell’acqua, la struttura chimicofisica del- sters. Ridurre i clusters può quindi portare l’acqua si modifica, a seconda delle proprietà benefici di ordine circolatorio e metabolico, della nuova molecola. All’interfaccia tra macro- contribuendo al recupero dello stato di salu- molecole e solvente si verificano riorganizza- te. zioni della struttura dell’acqua, che assume Se l’acqua viene inserita in un campo elet- configurazioni del tutto nuove. Secondo alcu- tromagnetico superiore al valore critico, i ni studi, molti enzimi, ritenuti sciolti nel cito- dipoli si orientano oscillando in fase tra loro; plasma, in realtà sarebbero debolmente asso- questa condizione è definita “regime di coe- ciati alle superfici di fibre o membrane per l’in- renza”. La carica negativa dell’ossigeno rice- terazione con l’acqua vicina, così che molti verà una spinta verso il campo elettroma- processi metabolici si svolgerebbero in con- gnetico e dall’altro la carica positiva dell’i- dizioni di organizzazione piuttosto che nel drogeno riceverà una spinta verso l’altro lato; moto caotico dell’acqua libera 12. si creerà così un momento rotatorio. Quando Vol. 61, No. 5 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA 367
GIANNINI STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO
da stadi a bassa energia verso stadi ad alta
energia; si crea così un flusso di elettroni
che attraversa i metalli. La lunghezza dei
micro filamenti metallici ne determina la fre-
quenza alla quale essi oscillano: una fre-
quenza corrispondente ad una lunghezza
d’onda compresa tra 4 e 14 µm. La presen-
za di queste molecole di platino, titanio ed
Grandi cluster di Cluster di molecole alluminio, dona alla fibra Nexus particolari
molecole d’acqua d’acqua rotte proprietà elettrofisiche come l’emissione di
infrarossi e l’eccitazione vibrazionale e rota-
Figura 1. — Rottura dei cluster di molecole d’acqua. zionale delle molecole di acqua. Infatti sot-
toposta ad una radiazione elettromagnetica
infrarossa avente la stessa lunghezza d’onda
la molecola di acqua avrà compiuto mezza delle molecole d’acqua (4-14 µm), la carica
rotazione, si invertirà il campo elettrico, che negativa dell’acqua è costretta in direzione
imporrà una rotazione alla molecola d’acqua del campo elettrico, mentre la carica positi-
adiacente che inizierà a ruotare nello stesso va (dell’idrogeno) è forzata nella direzione
senso. Si creerà così un oscillazione com- opposta. Perciò l’intera molecola d’acqua
plessiva “stato di eccitazione vibrazionale/ inizia a ruotare ed i cluster di molecole d’ac-
rotazionale” tale da rompere il cluster (Figura qua vengono rotti, favorendo così un mag-
1) e fare in modo che siano subito traspor- gior scambio di acqua tra le membrane cel-
tabili all’esterno le scorie metaboliche e che lulari e l’interstizio: ciò porta ad un migliore
siano disponibili le sostanze nutritive, con allontanamento dei cataboliti. Inoltre, il ripri-
un miglioramento della permeabilità della stino dell’equilibrio della pompa sodio/potas-
membrana cellulare, del microcircolo e del- sio induce una vasodilatazione arteriosa e
lo scambio di ossigeno. venosa con conseguente maggior apporto
Anche gli ioni disciolti in acqua sono orga- di elementi nutritivi e maggior rapidità degli
nizzati in una configurazione coerente, e dan- scambi a livello tissutale.
no vita ad oscillazioni in risonanza con cam- Scopo di questa osservazione preliminare
pi elettromagnetici coerenti 13; l’irradiazione è di verificare come le proprietà del tessuto
di una soluzione fisiologica con onde elet- Nexus-ES® possano, accompagnando un iter
tromagnetiche nel range delle microonde riabilitativo standardizzato post intervento,
(non-termiche) modifica la capacità della influenzare positivamente il completo recu-
soluzione di influenzare l’apertura e chiusu- pero post-intervento dopo interventi chirur-
ra dei canali ionici di membrana. gici al ginocchio con azione antiflogistica ed
Negli anni ’80 un ricercatore giapponese antiedemigena.
operante nell’area dalla ricerca aereospazia-
le ha sviluppato una fibra molto particolare,
leggerissima, in cui metalli nobili di lun- Materiali e metodi
ghezza ben definita venivano fusi al polie-
stere alla temperatura di 300°. Oggi si è giun- Nel periodo settembre 2009-gennaio 2010
ti allo sviluppo della fibra Nexus-ES® una sono stati arruolati 30 pazienti provenienti
speciale fibra tessile brevettata che contiene da un importante centro di riabilitazione del-
nella sua mescola intima molecole di platino, la Toscana (Kinetic Responsabile Dr.
titanio ed alluminio, metalli, duttili, leggeri, Emanuele Giannini). I pazienti dovevano
resistenti e fortemente conduttivi. Quando i aver subito un intervento chirurgico al ginoc-
metalli vengono riscaldati, sia a causa della chio per meniscectomia o ricostruzione del
temperatura ambiente o dell’irraggiamento legamento crociato anteriore nel mese pre-
solare o del calore trasmesso dal corpo uma- cedente. Sono stati arruolati pazienti ambo-
no, gli elettroni si eccitano, ovvero passano sessi, di età compresa tra 16 e 70 anni, sen-
368 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA October 2010STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO GIANNINI
D%PA
-46.3%
D%Xc
-40.2%
D%R -27.5%
-20 -15 -10 -5 0
-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0
CONTROLLO NEXUS-ES® PA Xc R
Figura 2. — Differenze percentuali nei parametri bioelet- Figura 3. — Diminuzione percentuale del Gap arto leso-
trici arto leso vs. arto sano. arto sano tra gruppo trattato e gruppo di controllo.
za patologie concomitanti di tipo osteoarti- te nella stanza delle misurazioni, soggetti non
colare o angiologico. Nel corso dello studio allenati nelle 12 ore precedenti al test, a digiu-
sono stati rispettate le normative vigenti e i no da almeno 2 ore, nessuna assunzione di
requisiti etici. Al momento dell’arruolamen- diuretici nei giorni precedenti al test, nessu-
to i pazienti sono stati randomizzati in due na assunzione di alcool nelle 6 ore prece-
gruppi: 16 hanno costituito il gruppo di stu- denti al test).
dio ed hanno utilizzato, durante l’iter riabili- In analogia con quanto accade in total
tativo a partire dal giorno dell’intervento, una body 14-17 dove i valori impedenziometrici
speciale ginocchiera elastica Nexus-ES® rea- puri (resistenza=R, reattanza=Xc ed angolo di
lizzata con fibra Nexus 92% ed Elastam 8%, fase=Pa) hanno dimostrato di poter fornire
disponibile in tre taglie (M,L,XL); altri 14 han- precise indicazioni sullo stato di idratazione
no formato il gruppo di controllo ed hanno e sullo sviluppo della componente musco-
utilizzato tradizionali fasce contentive, con- lare dei soggetti, senza bisogno di algoritmi
siderabili come controllo. La randomizzazio- per estrapolare stime quantitative comparti-
ne è stata eseguita separatamente per i mentali, gli stessi parametri sono stati utiliz-
pazienti operati di ricostruzione di LCA e per zati per un confronto fra i gruppi. Particolare
i pazienti operati al menisco con modalità attenzione è stata rivolta al valore di Pa otte-
1:1 (gruppo Nexus-ES®: gruppo controllo, nibile tramite la formula arco tangente
ed alternata il successivo giorno di seduta (Xc/R)*180/π; questo parametro, infatti oltre
operatoria, quindi gruppo controllo:gruppo ad avere significato prognostico in svariate
Nexus-ES®). patologie 18-20 è in grado di distinguere lo sta-
L’obiettivo dello studio era dimostrare che to nutrizionale e l’efficienza muscolare in
l’utilizzo della fibra Nexus-ES® riduce l’ede- funzione dell’età e del livello di condiziona-
ma post-intervento e migliora il trofismo mento dei soggetti 21-26. In particolare la
muscolare. Come out come primari sono sta- bioimpedenziometria è stata già utilizzata per
ti scelti i parametri bioelettrici ottenuti attra- la valutazione della massa muscolare degli
verso bioimpedenziometria diretta degli arti arti inferiori 27 e in ambito riabilitativo 28. Per
inferiori. Il metodo è stato scelto in quanto in ottenere una misura impedenziometrica del-
grado di fornire una misura oggettiva, rapida l’arto inferiore si sono posizionati gli elettro-
e non invasiva dell’edema e del tono-trofismo di iniettori ed il rilevatore sul piede, mentre
muscolare. l’elettrodo rilevatore è stato posto sulla cresta
L’apparecchio utilizzato per la bioimpe- iliaca.
denziometria è stato il BIA 101 (Akern Srl Dopo l’intervento tutti i pazienti hanno rice-
Firenze). Le misurazioni sono state effettua- vuto la stessa terapia antidolorifica ed anti-
te in condizioni standard (temperatura costan- biotica; i protocolli riabilitativi sono stati stan-
Vol. 61, No. 5 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA 369GIANNINI STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO dardizzati ed eseguiti dagli stessi fisioterapisti Tutti i pazienti arruolati hanno seguito il nel medesimo centro. Ad una distanza media protocollo ed hanno correttamente eseguito dall’intervento di 30±1 giorni i soggetti sono le indicazioni riabilitative e terapeutiche. stati sottoposti all’analisi impedenziometrica. Sia i pazienti che gli operatori incaricati di misu- rare gli outcome non sapevano se la ginoc- Risultati chiera elastica fosse del tipo Nexus-ES® o fos- se una ginocchiera elastica convenzionale. Trenta pazienti sono stati arruolati nello L’omogeneità dei due gruppi è stata veri- studio; al momento dell’arruolamento i ficata confrontando le medie e le deviazioni pazienti sono stati valutati da un unico ope- standard. La significatività dei risultati tra i ratore e sono stati suddivisi in 2 gruppi omo- due gruppi è stata verificata con la t di student genei sulla base delle seguenti caratteristi- p
STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO GIANNINI Dividendo l’intero campione nei gruppi tessuto Nexus della ginocchiera Nexus-ES®, Nexus-ES® e controllo le differenze in Xc e migliorando l’ossigenazione e gli scambi tis- Pa, fra arto leso e sano, si affievoliscono nel sutali, abbia portato a dei benefici riabilitati- gruppo Nexus-ES®, mentre rimangono signi- vi, nella rimozione dell’edema e nel recupe- ficative nel gruppo controllo (rispettivamen- ro della massa muscolare, quantificabili in te P
GIANNINI STUDIO PRELIMINARE SULL’UTILIZZO DI NEXUS-ES® IN CAMPO RIABILITATIVO
Conclusioni. I dati preliminari raccolti in questo 13. Dittmar M. Reliability and variability of bioimpedance
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372 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA October 2010MINERVA ORTOP TRAUMATOL 2010;61:373-80
Studio preliminare comparativo
in cieco randomizzato sulla riduzione
del dolore postintervento di ricostruzione del LCA
con ginocchiera Nexus-ES®
E. M. GIANNINI 1, M. MICHELOTTI 2
PRELIMINARY COMPARATIVE RANDOMIZED 1Centro di Scienze Motorie e Riabilitazione
BLIND STUDY ON PAIN REDUCTION AFTER ACL Funzionale "Kinetik", Pisa
RECONSTRUCTION WITH NEXUS-ES® KNEE 2Casa di Cura San Rossore, Pisa
BAND
Aim. Actually rehabilitation following anterior
cruciate ligament (ACL) reconstruction aims
to an even faster time for full recovery. The
aim of this study was to verify whether elec- the groups during the rehabilitation period;
tromagnetic fields produced by a special, regi- patients in the active group show a lower pain
stered fiber, enriched with extremely light, perception after operation through an impro-
noble metals with conductive propriety could vement of tissue exchanges and oxygenation.
reduce the postoperative pain.
Methods. Sixty-one patients, attending at the Key words: Knee - Surgical procedures, opera-
same rehabilitation centre, after the same ope- tive - Anterior cruciate ligament - Rehabilitation
ration, performed by the same surgeon have - Electromagnetic fields.
been randomized in two groups: the first group
(26) used the knee-band Nexus ES ® and the
control group (35) used a knee-band indistin-
guishable for the patients.
Results. As expected, pain (measured by a 0-
L e tecniche chirurgiche per la ricostru-
zione del legamento crociato anteriore
(LCA). si sono evolute nel corso degli anni
10 VAS) decreases in both groups from period ed oggi è possibile raggiungere un pieno
A (1-3 days after operation) to period B (8-10 e rapido recupero della funzionalità a
days after operation). Differences between seguito dell’intervento. Sulla riduzione dei
groups appear statistically significant 1-3 days tempi di recupero ha avuto un’influenza
after operation (25%), but more clearly 8-10
days after operation (68%), with a lower pain determinante l’evoluzione delle tecniche
perception in the Nexus ES® group. No adver- riabilitative. Come in ambito chirurgico si
se events have been reported in the course of è passati da lunghi periodi di ricovero ad
the study. interventi ambulatoriali e dalle tecniche
Conclusion. Data collected are preliminary but chirurgiche a cielo aperto all’artroscopia,
show a statistical significant difference between così in campo riabilitativo si è passati da
lunghi periodi di immobilizzazione in
Pervenuto il 2 luglio 2010.
Accettato il 3 settembre 2010. apparecchio gessato a tutori funzionali
indossati per breve tempo, e da program-
mi riabilitativi molto cauti a programmi
Autore di contatto: Emanuele Giannini, Via delle decisamente più aggressivi 1. Al giorno
Pratevecchie 27, Migliarino Pisano, 56019 Vecchiano (PI).
E-mail: emgianni1@virgilio.it d’oggi i circa 9 mesi necessari per il pieno
Vol. 61, No. 5 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA 373GIANNINI STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO ritorno alle attività con oltre 6 settimane A partire dagli anni Ottanta è stato dimo- di immobilizzazione assoluta 2 cui si era strato che campi elettromagnetici pulsati costretti in passato, sarebbero difficili da variabili, di bassissima intensità e frequenza accettare. L’obiettivo per tutti, sportivi e (extreme low frequency, ELF) in presenza non, è il rapido ritorno alle attività 3. del campo magnetico terrestre, determi- Normali attività quotidiane (come la pos- nano variazioni dei flussi di ioni attraverso sibilità di piegarsi sulle ginocchia, di salire le membrane cellulari e nei liquidi organi- e scendere le scale 4), attività lavorative e ci che le circondano 9. I campi elettroma- ricreative, con inizio della riabilitazione già gnetici ELF trovano applicazione in appa- in fase pre-intervento 5. recchiature biomedicali che producono La riabilitazione si concentrava un tem- una terapia di ionorisonanza endogena da po soprattutto sul recupero della forza frequenza ciclotronica. Se una delle fre- muscolare, mentre ora si punta al pieno quenze ELF applicate coincide con la fre- ripristino anche delle componenti pro- quenza ciclotronica di uno o più compo- priocettive e neuromuscolari per garantire nenti elettricamente non neutri, presenti una piena stabilizzazione dell’articolazione nell’organismo del paziente, si produco- e la prevenzione di ulteriori infortuni 6. In no variazioni della mobilità e della con- particolare nei pazienti anziani, un recu- centrazione ionica intra ed extracellulare pero incompleto o lento può essere causa della specie eccitata. In modelli sperimen- di comorbidità e il mancato recupero del- tali è stato dimostrato che l’applicazione la piena autosufficienza presenta anche di un campo magnetico pulsante la cui fre- risvolti di tipo socio-economico. quenza era prossima alla frequenza di Gli obiettivi della riabilitazione successiva ciclotrone dell’elettrolita causava un pic- ad interventi di ricostruzione del LCA sono co di circa il 30% della corrente ionica di il pieno recupero del trofismo muscolare una soluzione elettrolitica 10. (con forza equivalente tra arto operato e La molecola d’acqua (H2O) come strut- arto sano) e del range di mobilità articolare tura assomiglia ad un mezzo tetraedro, poi- completo (ROM). Questi elementi sono la ché i legami tra idrogeno e ossigeno sono base su cui gli sportivi potranno lavorare covalenti polari; dalla parte dell’ossigeno è per recuperare completamente la forza e la localizzata la carica negativa e dalla parte flessibilità dell’arto inferiore, e quindi la dell’idrogeno la carica positiva 11. Poiché capacità di reazione e la velocità caratteri- l’angolo tra idrogeno ed ossigeno misura stiche del gesto atletico. Per poter agire 105°, l’acqua dal punto di vista elettrico si sul trofismo muscolare e sul ROM è però comporta come un dipolo, con una distri- indispensabile superare, nelle prime fasi, buzione di carica positiva da un lato e l’edema ed il dolore 7 che rappresentano negativa dall’altra. In presenza di corrente fattori limitanti assoluti la ripresa della o di sali disciolti (ad esempio sale da cuci- mobilità e dell’attività muscolare. na NaCl), in funzione della temperatura, Il dolore ed il gonfiore di solito dimi- gran parte delle molecole d’acqua si orien- nuiscono nei primi 60 giorni post-inter- teranno in modo da offrire il lato carico vento, il loro perdurare può essere causa- negativamente al Na+ e quello carico posi- to da diversi meccanismi tra cui un difetto tivamente al Cl-. nel riassorbimento ed una iperreattività Le molecole di H2O per la loro partico- infiammatoria. Nel tempo sono stati pro- lare forma e carica elettrica si legano tra posti numerosi metodi per migliorare il loro mediante ponti di idrogeno e forma- recupero e ridurre i tempi della riabilita- no grosse catene costituite da centinaia di zione 8, ma sicuramente la riduzione del- molecole, creando un reticolo irregolare l’edema e del dolore nelle prime fasi post- di forme tetraedriche allacciate. Ogni mole- intervento permette un più rapido avvio cola d’acqua è capace di formare quattro del programma riabilitativo mirato al recu- legami idrogeno con le molecole vicine, pero della ROM e del trofismo muscolare. in ciascuno dei quali un protone (H+) è 374 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA October 2010
STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO GIANNINI diretto verso la zona elettronegativa del- soluti. D’altro canto le molecole di soluto l’atomo di ossigeno; quindi ogni moleco- non possono penetrare all’interno dei la di acqua si comporta come donatore di domini di coerenza del solvente, se non a protoni verso altre due, mentre diventa spese di notevoli energie, e si collocano accettore di protoni da altre due ed i pro- all’interno della frazione non coerente del- toni condivisi tra due atomi di ossigeno l’acqua. sono in continuo “movimento”, in continua Dal punto di vista tissutale il primo effet- oscillazione tra i due atomi. Queste inte- to negativo è rappresentato dal fatto che gli razioni sono degli “uncini” che uniscono le elementi presenti nei clusters rimangono molecole d’acqua vicine e le vincolano. “occultati” e quindi non possono essere Una delle caratteristiche fondamentali espulsi come scorie né essere utilizzati dal- dell’acqua è la capacità di formare delle la cellula come nutrienti. Il secondo effet- speciali macromolecole dette cluster, for- to è dovuto all’ingombro sterico dei cluster mazioni cave con una disposizione a rete, che possono occludere i canali citopla- ripiegate attorno ad una nicchia interna. smatici adibiti a “porte di scambio” della Le molecole di acqua organizzate nei clu- membrana cellulare, impedendo lo scam- ster si aggregano in gruppi coerenti di bio di ioni e cariche elettriche, alterando di molecole detti “insiemi o domini di coe- fatto la funzione bioelettrica cellulare. Infine renza”, che oscillano tutte insieme in fase la formazione di clusters o l’eccessiva poli- e con una frequenza ben definita. Sul bor- merizzazione dell’acqua, producono un do dei domini di coerenza dell’acqua i aumento di volume della stessa provo- campi elettrici esterni, eventualmente pre- cando una minore adesione del liquido senti, vengono completamente schermati interstiziale alla membrana citoplasmatica dai forti campi elettromagnetici al loro con la conseguenza di un minor trasporto interno; al contrario i campi magnetici del Ca++ all’interno della cellula. esterni non sono schermati. Dal punto di vista clinico in aree colpi- Quando una molecola viene sciolta o te da traumi o da ristagno linfatico, la pre- immersa nell’acqua, la struttura chimico- senza di zone ad alta attività di scambio fisica dell’acqua si modifica, a seconda del- ionico e di mediatori dell’infiammazione, le proprietà della nuova molecola. possono condurre ad una maggiore for- All’interfaccia tra macromolecole e solvente mazione di clusters. Ridurre i clusters può si verificano riorganizzazioni della struttu- quindi portare benefici di ordine circola- ra dell’acqua, che assume configurazioni torio e metabolico, contribuendo al recu- del tutto nuove. Secondo alcuni studi, mol- pero dello stato di salute. ti enzimi, ritenuti sciolti nel citoplasma, in Se l’acqua viene inserita in un campo realtà sarebbero debolmente associati alle elettromagnetico superiore al valore criti- superfici di fibre o membrane per l’intera- co, i dipoli si orientano oscillando in fase zione con l’acqua vicina, così che molti tra loro; questa condizione è definita “regi- processi metabolici si svolgerebbero in me di coerenza”. La carica negativa del- condizioni di organizzazione piuttosto che l’ossigeno riceverà una spinta verso il cam- nel moto caotico dell’acqua libera 12. po elettromagnetico e dall’altro la carica Alla temperatura corporea, circa il 40% positiva dell’idrogeno riceverà una spinta dell’acqua dell’organismo si organizza in verso l’altro lato; si creerà così un momen- insiemi coerenti, mentre il restante 60%, to rotatorio. Quando la molecola di acqua non dominato da un campo magnetico avrà compiuto mezza rotazione, si invertirà coerente, non si comporta come cluster. I il campo elettrico, che imporrà una rota- clusters sono sufficientemente stabili nel zione alla molecola d’acqua adiacente che tempo, al centro di queste “gabbie”, nel inizierà a ruotare nello stesso senso. Si punto riconosciuto di minima energia e creerà così un oscillazione complessiva quindi di massima stabilità, possiamo ipo- “stato di eccitazione vibrazionale/ rotazio- tizzare imprigionata la maggior parte dei nale” tale da rompere il cluster (Figura 1) Vol. 61, No. 5 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA 375
GIANNINI STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO
spondente ad una lunghezza d’onda com-
presa tra 4 e 14 µm. La presenza di queste
molecole di Platino, Titanio ed Alluminio,
dona alla fibra Nexus particolari proprietà
elettrofisiche come l’emissione di infra-
rossi e l’eccitazione vibrazionale e rota-
zionale delle molecole di acqua. Infatti
sottoposta ad una radiazione elettroma-
Grandi cluster di Cluster di molecole gnetica infrarossa avente la stessa lun-
molecole d’acqua d’acqua rotte ghezza d’onda delle molecole d’acqua (4-
14 µm), la carica negativa dell’acqua è
Figura 1. — Cluster delle molecole d’acqua. costretta in direzione del campo elettrico,
mentre la carica positiva (dell’idrogeno)
è forzata nella direzione opposta. Perciò
e fare in modo che siano subito trasporta- l’intera molecola d’acqua inizia a ruotare
bili all’esterno le scorie metaboliche e che ed i cluster di molecole d’acqua vengono
siano disponibili le sostanze nutritive, con rotti, favorendo così un maggior scambio
un miglioramento della permeabilità della di acqua tra le membrane cellulari e l’in-
membrana cellulare, del microcircolo e terstizio: ciò porta ad un migliore allonta-
dello scambio di ossigeno. namento dei cataboliti (Figura 1). Inoltre,
Anche gli ioni disciolti in acqua sono il ripristino dell’equilibrio della pompa
organizzati in una configurazione coeren- sodio/potassio induce una vasodilatazio-
te, e danno vita ad oscillazioni in risonan- ne arteriosa e venosa con conseguente
za con campi elettromagnetici coerenti 13; maggior apporto di elementi nutritivi e
l’irradiazione di una soluzione fisiologica maggior rapidità degli scambi a livello tis-
con onde elettromagnetiche nel range del- sutale.
le microonde (non-termiche) modifica la Scopo di questa osservazione prelimi-
capacità della soluzione di influenzare l’a- nare è di verificare come le proprietà del
pertura e chiusura dei canali ionici di mem- tessuto Nexus-ES ® possano, accompa-
brana. gnando un iter riabilitativo standardizzato
Negli anni ’80 un ricercatore giappone- post intervento, influenzare positivamente
se operante nell’area dalla ricerca aereo- il completo recupero dopo interventi chi-
spaziale ha sviluppato una fibra molto par- rurgici di ricostruzione del LCA, dimi-
ticolare, leggerissima, in cui metalli nobi- nuendo il dolore post intervento.
li di lunghezza ben definita venivano fusi
al poliestere alla temperatura di 300°. Oggi
si è giunti allo sviluppo di Nexus-ES® una Materiali e metodi
speciale fibra tessile brevettata che con-
tiene nella sua mescola intima molecole di Sessantuno pazienti, operati tutti presso lo
Platino, Titanio ed Alluminio, metalli, dut- stesso centro dallo stesso chirurgo (Dr.
tili, leggeri, resistenti e fortemente con- Massimo Michelotti) di ricostruzione del
duttivi. Quando i metalli vengono riscal- LCA con la stessa tecnica chirurgica sono
dati, sia a causa della temperatura ambien- stati arruolati nello studio dopo aver firma-
te o dell’irraggiamento solare o del calore to il consenso informato. I pazienti erano
trasmesso dal corpo umano, gli elettroni si ambosessi, di età compresa tra 18 e 65 anni,
eccitano, ovvero passano da stadi a bassa senza patologie concomitanti di tipo osteoar-
energia verso stadi ad alta energia; si crea ticolare, angiologico, neurologico o psi-
così un flusso di elettroni che attraversa i chiatrico. Lo studio si è svolto nel rispetto
metalli. La lunghezza dei micro filamenti delle normative vigenti e dei requisiti etici.
metallici ne determina la frequenza alla Subito dopo l’intervento i pazienti sono sta-
quale essi oscillano: una frequenza corri- ti suddivisi in due gruppi in maniera ran-
376 MINERVA ORTOPEDICA E TRAUMATOLOGICA October 2010STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO GIANNINI
domizzata: 26 hanno costituito il gruppo di TABELLA I. — Caratteristiche demografiche ed antro-
studio ed hanno utilizzato, immediatamen- pometriche nei due gruppi di studio.
te dopo l’intervento e durante l’iter riabili- Gruppo Gruppo
Nexus-ES® controllo
tativo, una speciale ginocchiera elastica (N=26) (N=35)
Nexus-ES® realizzata con fibra Nexus 92%
ed Elastam 8%, disponibile in tre taglie Età Media 40,2 35,3
(M,L,XL); altri 35 hanno formato il gruppo Dev. st. 12,8 12,7
Peso (kg.) Media 77,2 73,2
di controllo ed hanno utilizzato tradiziona- Dev. st. 11,7 11,0
li fasce contentive. Statura (cm.) Media 175,9 174,3
L’obiettivo dello studio era dimostrare Dev. st 7,6 7,3
che l’utilizzo della fibra Nexus-ES® riduce
il dolore immediatamente dopo l’intervento
e nella seconda settimana dopo l’inter- A) 1°-2°-3° giorno post-intervento
vento. Come outcome primario è stata scel-
ta una scala visuoanalogica del dolore con B) 8°-9°10° giorno post-intervento.
valori da 0 a 10 (0 assenza di dolore, 10 Dopo l’intervento tutti i pazienti hanno
dolore di massima intensità). ricevuto la stessa terapia antidolorifica ed
La scala visuoanalogica del dolore è un antibiotica; i protocolli riabilitativi sono
metodo ampiamente utilizzato negli studi stati standardizzati ed eseguiti dagli stessi
clinici ed è la rappresentazione visiva del fisioterapisti nel medesimo centro. I pazien-
dolore che il paziente ritiene di avvertire. ti non sapevano se la ginocchiera elastica
L’ampiezza è rappresentata da una linea, fosse del tipo Nexus-ES ®® o fosse una
solitamente lunga 10 cm, con o senza tac- ginocchiera elastica convenzionale.
che in corrispondenza di ciascun centi- L’omogeneità dei due gruppi è stata ve-
metro oppure composta da una serie di rificata confrontando le medie e le devia-
riquadri numerati da 1 a 10. Un’estremità zioni standard. La significatività dei risultati
indica assenza di dolore, mentre l’altra rap- tra i due gruppi è stata verificata con la t di
presenta il peggior dolore immaginabile. La student pGIANNINI STUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO
TABLE II. — Risultati della scala del dolore nell’intero campione e nei 2 sottogruppi.
Campione Gruppo Gruppo
totale Nexus-ES® controllo
(N=61) (N=26) (N=35)
Periodo A (1-3 giorni) Media 6,8 5,7 7,6
Dev. st 1,7 1,3 1,4
Periodo B (8-10 giorni) Media 3,8 2,0 5,1
Dev. st 1,9 1,0 1,2
7.6
5.1
8 6
5.7
7 5
6
4
5 2
4 3
3 2
2
1
1
0 0
NEXUS-ES® CONTROLLO NEXUS-ES® CONTROLLO
Figura 2. — Scala del dolore fase A (giorni 1-3). Figura 3. — Scala del dolore fase B (giorni 8-10).
TABELLA III. — Differenze assolute e percentuali tra i gruppi (Tabella III), si osserva una signifi-
due gruppi. cativa riduzione del dolore nella prima fase
Differenza Differenza post-intervento (A), del gruppo Nexus-ES®,
tra i due percentuale
gruppi tra i due gruppi rispetto al gruppo controllo pari al 25,0%
(PSTUDIO PRELIMINARE COMPARATIVO SULLA RIDUZIONE DEL DOLORE POSTINTERVENTO GIANNINI
particolari fibre tessili Nexus consente, a scala visuoanalogica 0-10, diminuisce ad 8-10 giorni
soggetti operati di ricostruzione di LCA, di dall’intervento rispetto ai 3 giorni immediatamente
successivi all’intervento.
ridurre significativamente la sintomatologia Risultati. Tra i due gruppi le differenze sono sta-
dolorosa sia nella fase immediatamente suc- tisticamente significative già nell’immediato post-
cessiva all’intervento, sia, in misura ancora intervento (25%), ma soprattutto ad 8-10 giorni dal-
maggiore, dopo 8-10 giorni dall’intervento. l’intervento (68%) con una percezione del dolore
La diminuzione media nella percezione del inferiore nel gruppo che indossava ginocchiera Nexus-
dolore rispetto ai controlli è risultata del ES®. Nel corso dello studio non sono stati registrati né
riferiti eventi avversi.
25,0% nei primi 3 giorni post intervento ed Conclusioni. I dati preliminari raccolti in questo stu-
addirittura del 60,8% ad 8-10 giorni. dio mostrano una differenza significativa tra i due
Il meccanismo alla base dei risultati misu- gruppi durante l’iter riabilitativo, con i soggetti del
rati è ascrivibile all’emissione, da parte del gruppo di studio che attraverso un miglioramento
tessuto Nexus, di infrarossi tra 4 e 14 µm, degli scambi tissutali e dell’ossigenazione hanno
mostrato una minore sintomatologia dolorosa nelle
e quindi all’effetto anti clusters che facilita diverse fasi del postintervento chirurgico.
l’incremento degli scambi e dell’ossigena-
zione a livello tissutale, aumentando l’eli- Parole chiave: Ginocchio - Procedure chirurgiche
operative - Legamento crociato anteriore - Riabilitazio-
minazione di mediatori dell’infiammazione ne - Campi elettromagnetici.
e di sostanze in grado di stimolare i noci-
cettori, riducendo infine rapidamente l’e-
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