Un altro studio è stato svolto presso l'Istituto di Anatomia e Fisiologia dell'Università di Urbino utilizzando l'elettrostimolatore muscolare allo scopo di verificare:
- gli effetti immediati dell'applicazione dei programmi di stimolazione
- gli effetti sulle proprietà contrattili del muscolo in seguito a sedute ripetute di stimolazione.
La sperimentazione è stata effettuata con tecnica miografica, cioè la registrazione grafica della forza di contrazione sviluppata dai muscoli oggetto di sperimentazione. A questo scopo è stato utilizzato il modello sperimentale della zampa posteriore di ratto quale muscolo misto con prevalenza della componente rapida, particolarmente idoneo a questo tipo di ricerca e sperimentazione.
Effetti immediati
Il protocollo sperimentale prevedeva un gruppo di animali utilizzato per verificare gli effetti muscolari immediati dell'uso dell'elettrostimolatore secondo le seguenti fasi:
- il muscolo EDL esposto è collegato al trasduttore di forza e il rapporto allungamento passivo/forza applicata è determinato (elasticità muscolare);
- successivamente le contrazioni sono registrate e analizzate per valutare la capacità contrattile di base (forza di contrazione);
- la seconda fase sperimentale prevede l'applicazione degli elettrodi dell'elettrostimolatore al muscolo sinistro;
- alcuni animali sono stati sottoposti a training secondo il programma di tonicità muscolare, altri secondo il programma di forza esplosiva e altri ancora secondo il programma forza resistente dell'apparecchio; L'intensità di stimolazione è stata regolata in modo da ottenere la contrazione massimale.
- al termine dei programmi, le registrazioni mio grafiche sono state confrontate con quelle di base ottenuti nelle fasi precedenti, onde verificare gli effetti immediati dell'uso dell'elettrostimolatore;
- determinazione di massa e volume muscolari.
Di un secondo gruppo di animali è stata registrata la forza di contrazione di base (muscolo sinistro) prima di affaticare il muscolo stimolandolo a una frequenza di 10 Hz per sette minuti. Al termine di questa fase è stata nuovamente registrata la forza di contrazione; successivamente è stata fatta un'applicazione a bassa intensità del programma decontratturante dell'elettrostimolatore allo stesso muscolo e registrazione della forza di contrazione a intervalli di due minuti durante lo svolgimento del programma per verificare il recupero della capacità contrattile dopo sforzo; al muscolo controlaterale (controllo) è applicato lo stesso protocollo della fase precedente, successivamente il muscolo è lasciato riposare per la stessa durata del programma decontratturante e la forza di contrazione è registrata ogni due minuti per verificare il re cupero della capacità contrattile dopo sforzo senza l'uso dell'elettrostimolazione.
I parametri osservati sono stati:
- grado di elasticità muscolare (capacità di allungamento passivo del muscolo);
- volume e massa muscolare raggiunti;
- forza di contrazione sviluppata;
- tempi di contrazione e di rilascio muscolare;
- grado di recupero della forza dopo sforzo prolungato (fase defaticante).
Si è constatato che il grado di elasticità muscolare rimane pressoché invariato dopo una singola seduta di allenamento con i programmi di tonicità muscolare, forza esplosiva e forza resistente.
In seguito ad allenamento singolo, l'indagine effettuata immediatamente ha evidenziato un normale stato di affaticamento muscolare con diminuzione della forza contrattile del 41,9% (tonicità muscolare), del 34,2% (forza esplosiva) e del 26,7% (forza resistente).
I tempi di contrazione e rilascio muscolare rimangono invariati.
L'applicazione dopo affaticamento del programma decontratturante permette un recupero più rapido: al termine del quale la forza di contrazione è aumentata del +91% rispetto al valore rilevato alla fine dell'affaticamento, mentre mantenendo il riposo assoluto per lo stesso tempo (muscolo di controllo) la forza di contrazione risulta inferiore a quella di fine affaticamento. Il migliore risultato è stato ottenuto utilizzando il programma a bassa intensità di stimolazione (comunque non minimale) per evitare che l'intera massa muscolare si contragga.
Effetti di un periodo di allenamento
Un gruppo sperimentale è stato utilizzato per lo studio degli effetti muscolari in seguito ad allenamento prolungato secondo il seguente schema:
- gli animali sono sottoposti giornalmente ad allenamento dei muscoli della zampa posteriore sinistra. Alcuni animali sono allenati secondo il programma per la tonicità muscolare, altri secondo il programma per la forza esplosiva e altri ancora secondo il programma per la forza resistente dell'apparecchio per un periodo di sei giorni. L'intensità di stimolazione è stata regolata in modo di ottenere la contrazione massimale;
- dopo un riposo di un giorno sono effettuate le registrazioni miografiche per valutare gli effetti di un allenamento protratto;
- le stesse prove sono eseguite sul muscolo (EDL) controlaterale degli stessi animali (muscolo di controllo);
- massa e volume dei muscoli (allenato e di controllo) sono stati determinati.
L'applicazione del programma di tonificazione e drenaggio ha portato un notevole miglioramento dell'elasticità muscolare (+33,4%) del muscolo allenato con elettrostimolatore. La forza sviluppata è simile a quella del controllo, tuttavia se espressa per unità di peso muscolare risulta maggiore del +22%. Volume e massa muscolare non subiscono variazioni apprezzabili così come i tempi di contrazione e rilascio muscolare.
L'allenamento con programma per la forza esplosiva ha determinato un aumento della massa (+8,3%) e del volume (+7,1%) muscolare; la forza di contrazione risulta maggiore (+4,5%) rispetto a quella sviluppata dal muscolo di controllo; se espressa in rapporto al peso muscolare non si verifica aumento. Non si sono verificate differenze nei tempi di contrazione e rilascio muscolari.
In seguito all'applicazione del programma per la forza resistente si è verificato un miglioramento dell'elasticità muscolare del +12,4% senza variazioni di volume, massa, tempi e forza di contrazione.
Per valutare il grado di resistenza muscolare, il muscolo è stato sottoposto a contrazioni con una frequenza di 10 Hz: la forza di contrazione del muscolo diminuiva progressivamente (affaticamento muscolare) fino a stabilizzarsi, momento in cui la frequenza di contrazione era ridotta a 1 Hz per seguire il recupero della forza contrattile.
L'affaticamento del muscolo allenato si è manifestato con un ritardo (tempo di raggiungimento della forza minima) del +17,3% rispetto al controllo, denotando una migliore resistenza muscolare. Non si sono verificate variazioni nel grado di affaticamento finale e nella velocità di recupero dall'affaticamento. Sia nel muscolo allenato sia nel muscolo di controllo il recupero della forza di contrazione è pressoché completo.
Dalla sperimentazione effettuata è possibile trarre le seguenti considerazioni:
- l'applicazione dei programmi di stimolazione al muscolo non allenato non presenta controindicazioni nei confronti dei diversi parametri della funzionalità muscolare;
- l'applicazione a bassa intensità di stimolazione del programma decontratturante al muscolo affaticato è risultata essere molto efficace nel recupero della capacità contrattile dopo sforzo (+91%);
- nel caso di allenamento prolungato (sei giorni), l'allenamento del muscolo con il programma per la tonicità muscolare ha portato a un miglioramento dell'elasticità muscolare e della forza di contrazione, dimostrandosi efficace nello sviluppare le caratteristiche dell'allenamento muscolare;
- l'applicazione del programma per la forza esplosiva ha condotto a un aumento della massa e volume muscolari risultando efficace nell'allenamento muscolare;
- l'allenamento mediante programma per la forza resistente non ha prodotto miglioramenti nello sviluppo della forza di contrazione mentre risultano migliorate l'elasticità muscolare e la resistenza muscolare alla fatica.
