Lo stretching muscolare per il trattamento e la prevenzione delle contratture in persone con lesioni del midollo spinale

Le contratture (ridotta mobilità articolare) sono dovute alla perdita di estensibilità dei tessuti molli che circondano le articolazioni e sono una complicazione comune delle lesioni del midollo spinale.1,2 Uno studio ha scoperto che i pazienti con lesioni del midollo spinale avevano, in media, sette contratture (SD=6,2) tra 6 e 7 settimane dopo la lesione.1 Le contratture sono indesiderabili per molte ragioni, ma principalmente perché impediscono l’esecuzione di compiti motori.1,3,4,5 Per esempio, le contratture di flessione del gomito rendono difficile per i tetraplegici con paralisi dei muscoli tricipiti sostenere il peso attraverso gli arti superiori, e quindi raggiungere l’indipendenza con i trasferimenti.6,7,8 Le contratture creano anche deformità antiestetiche e si pensa che predispongano i pazienti a spasticità, aree di pressione, disturbi del sonno e dolore.1,2,5,8,9,10,11,12

Meccanismi delle contratture

Le contratture sono mediate a livello neurale o non neurale.13 Le contratture mediate a livello neurale sono dovute alla spasticità (cioè alla contrazione riflessa involontaria dei muscoli)13,14,15,16,17 e sono una comune conseguenza delle lesioni del motoneurone superiore.18 La spasticità viene solitamente gestita con i farmaci.18 Mentre alcuni ritengono che lo stretching induca anche riduzioni funzionalmente importanti e durature della spasticità, questo deve ancora essere verificato con studi di buona qualità.

Le contratture non mediate dal punto di vista neurologico sono dovute ad adattamenti strutturali dei tessuti molli (per una revisione si veda Gossman et al,19 Akeson et al,20 e Herbert21,22). Studi sugli animali23,24,25 indicano che tali cambiamenti si verificano in risposta all’immobilizzazione prolungata, in particolare l’immobilizzazione dei tessuti molli in posizioni accorciate. L’immobilizzazione per dieci giorni di caviglie di coniglio in posizione plantare (la posizione accorciata dei muscoli plantare) provoca circa il 10% di riduzione della lunghezza a riposo delle unità muscolo-tendinee del soleo,25 che è sufficiente a produrre una perdita funzionalmente significativa della mobilità dell’articolazione della caviglia. L’accorciamento dei muscoli è associato a una diminuzione del numero di sarcomeri, a cambiamenti nell’allineamento dei tessuti connettivi intramuscolari e a una diminuzione della lunghezza a riposo dei tendini.23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34

Effetti dello stretching muscolare

Lo stretching è diventato un mezzo ampiamente accettato per trattare e prevenire le contratture in persone con lesioni del midollo spinale.35,36,37 Per esempio, è ormai prassi accettata nelle unità di lesione del midollo spinale che i terapisti somministrino abitualmente da 2 a 5 minuti di stretching al giorno a ciascun gruppo principale di tessuti molli, in particolare quando i pazienti sono confinati a letto subito dopo la lesione. Di conseguenza, non è insolito che i terapisti passino tra i 30 e i 60 minuti al giorno con ogni paziente, somministrando stiramenti. Nonostante il tempo, lo sforzo e le risorse dedicate alla somministrazione di stiramenti in questo modo, pochi studi rigorosamente progettati hanno esaminato l’efficacia di questo intervento.38

L’uso dello stretching per trattare e prevenire le contratture è solitamente giustificato da studi sugli animali23,39 che indicano che i deleteri cambiamenti strutturali e morfologici associati all’immobilizzazione in posizioni accorciate possono essere prevenuti25 o invertiti23 da un’immobilizzazione prolungata in posizioni allungate (cioè lo stretching continuo). Lo stiramento continuo di questo tipo sembra innescare il rimodellamento dei tessuti molli. Tuttavia, mentre gli studi sugli animali mostrano che l’allungamento continuo può invertire gli adattamenti deleteri della lunghezza nei muscoli, l’effetto di periodi più brevi di allungamento è meno chiaro. Solo due studi29,40 hanno esaminato gli effetti di brevi periodi di allungamento quotidiano sull’estensibilità dei tessuti molli. Questi studi hanno scoperto che quando i muscoli del soleo dei topi sono stati immobilizzati a lunghezze ridotte, gli adattamenti deleteri della lunghezza, come la diminuzione del numero di sarcomeri e della lunghezza a riposo del muscolo, potrebbero essere parzialmente evitati interrompendo l’immobilizzazione con soli 15 minuti di stretching ogni giorno. Trenta minuti di stretching erano sufficienti per prevenire completamente questi cambiamenti. Nessuno studio ha ancora esaminato l’effetto di meno di 15 minuti di stretching giornaliero in un modello animale, anche se stiramenti di questa durata sono tipicamente applicati nella clinica.

Un gran numero di studi sull’uomo ha esaminato gli effetti dello stretching sull’estensibilità dei tessuti molli. Tuttavia, la maggior parte di questi studi ha esaminato solo gli effetti dello stretching sulla mobilità articolare e sul range di movimento entro pochi minuti dalla cessazione dell’intervento di stretching. Gli aumenti della mobilità articolare osservati subito dopo la cessazione dello stretching sono dovuti principalmente alla deformazione viscosa,41,42,43,44,45,46,47 e non riflettono necessariamente gli adattamenti strutturali dei tessuti molli necessari per aumenti duraturi dell’estensibilità.22 Per questo motivo, gli studi che riportano solo misurazioni effettuate entro pochi minuti dalla rimozione dello stretching non possono fornire prove sull’efficacia di particolari tipi di stretching muscolare per il trattamento e la prevenzione della contrattura. Solo gli studi che misurano la mobilità articolare molte ore o giorni dopo la rimozione dello stiramento, quando gli effetti transitori della deformazione viscosa si sono placati, possono essere validamente utilizzati a questo scopo.

A nostra conoscenza solo uno studio randomizzato38 ha esaminato gli effetti duraturi dello stiramento sulla contrattura in persone con lesioni del midollo spinale. Questo studio ha esaminato l’effetto di 4 settimane di 30 minuti di stretching quotidiano (7,5 N.m) alle caviglie di paraplegici e tetraplegici recentemente infortunati. La mobilità della caviglia è stata misurata 24 ore e di nuovo 1 settimana dopo la rimozione dello stretching. Nonostante l’eccellente potenza statistica, non è stato trovato alcun effetto del trattamento. Gli autori hanno ipotizzato che questo potrebbe essere dovuto al fatto che i co-interventi (come il posizionamento di routine delle caviglie a 90 gradi nelle sedie a rotelle) erano sufficienti per invertire o prevenire le contratture plantari, e lo stretching muscolare non ha fornito alcun beneficio aggiuntivo. In alternativa, può essere che il protocollo di stretching fosse di intensità o durata insufficiente. Questi risultati differiscono da quelli di due studi randomizzati ben progettati su altre popolazioni, entrambi i quali hanno riscontrato un effetto terapeutico con 4-24 ore di stretching al giorno in pazienti con ferite alla testa4 e anziani allettati.48 Tuttavia, i risultati di entrambi questi studi potrebbero riflettere una deformazione viscosa piuttosto che un aumento duraturo dell’estensibilità dei tessuti. Chiaramente, quindi, sono necessari più studi clinici randomizzati per determinare se lo stretching è efficace per il trattamento e la prevenzione delle contratture e, in tal caso, per chiarire il dosaggio ottimale dello stretching.

Implicazioni cliniche

Protocollo di stretching ottimale

La sfida per i terapisti è utilizzare le prove disponibili per prendere decisioni ragionevoli sulla pratica clinica. È sconcertante che il primo studio clinico randomizzato sullo stretching nei pazienti con lesioni del midollo spinale non abbia trovato alcun effetto clinicamente valido, nonostante l’applicazione di stiramenti giornalieri ben superiori a quelli tipicamente usati nella pratica clinica (cioè, nonostante l’applicazione di 30 minuti di stretching al giorno). Tuttavia, il razionale che supporta l’uso dello stretching è forte. Date le gravi conseguenze delle contratture, non raccomandiamo ai terapisti di interrompere lo stretching sulla base di uno studio randomizzato negativo. Invece è probabilmente appropriato che i terapisti continuino a fornire stiramenti ai pazienti con lesioni del midollo spinale, almeno fino a quando ulteriori studi randomizzati non indicheranno diversamente. Nel frattempo, può essere prudente applicare gli stiramenti per tutto il tempo praticamente possibile (cioè, per almeno 20 minuti, e forse fino a 12 ore al giorno) per massimizzare la probabilità di ottenere un effetto terapeutico utile.

Se gli stiramenti devono essere applicati per più di pochi minuti al giorno, i terapisti devono abbandonare la tradizione ad alta intensità di lavoro di applicare manualmente gli stiramenti con le mani. Invece, gli arti dovrebbero essere posizionati con i tessuti molli a rischio in posizioni allungate, e dove possibile i programmi di posizionamento dovrebbero essere incorporati nei programmi di riabilitazione dei pazienti e nella vita quotidiana. Spesso sono necessarie solo attrezzature relativamente semplici per questo scopo. Per esempio, i muscoli del bicipite femorale dei pazienti costretti a letto possono essere facilmente allungati per periodi di tempo prolungati con una stecca e un dispositivo a carrucola attaccato al letto (Figura 1). I muscoli flessori estrinseci delle dita della mano possono essere allungati con un semplice dispositivo di legno (Figura 2), e i muscoli estensori della spalla dei tetraplegici seduti possono essere allungati posizionando le braccia su tavoli alti (Figura 3). Anche le stecche per le mani sono un modo efficace per posizionare i tessuti molli in posizioni allungate. Una stecca che immobilizza le articolazioni metacarpofalangee (MCP) in flessione e le articolazioni interfalangee (IP) in estensione può aiutare a prevenire l’iperestensione MCP e le contratture da flessione IP49 (entrambe comuni nei tetraplegici con lesioni a C5 o superiori, soprattutto se è presente anche un edema). Gli stiramenti applicati in uno di questi modi possono essere facilmente sostenuti e facilmente somministrati da terapisti e assistenti. Naturalmente bisogna fare attenzione ad assicurare che le strategie iniziate per prevenire le contratture in un gruppo di tessuti molli non promuovano le contratture nel gruppo antagonista di tessuti molli.

Metodo di posizionamento dei muscoli del tendine del ginocchio in una posizione allungata per pazienti confinati a letto. Il ginocchio è mantenuto in estensione con una stecca di estensione del ginocchio mentre l’anca è mantenuta in flessione con imbragature e carrucole attaccate sopra la testa

Dispositivo per somministrare un allungamento prolungato ai muscoli flessori estrinseci delle dita. La mano e l’avambraccio sono legati in un semplice dispositivo di legno che si incerniera al polso. Lo stretching viene applicato ai muscoli flessori estrinseci delle dita posizionando il polso in estensione mentre le articolazioni metacarpofalangee e interfalangee vengono mantenute in estensione. Questo tipo di stiramento può essere indicato nei tetraplegici incompleti con controllo volontario dei muscoli flessori delle dita ma paralisi dei muscoli estensori delle dita o nei tetraplegici C5 e superiori. Questo tipo di stretching è inappropriato se si cerca di promuovere una presa di tenodesi

Metodo di somministrazione di uno stretching prolungato ai muscoli estensori della spalla. Il braccio è posizionato su un tavolo alto con la spalla in flessione

Prevenire e anticipare le contratture

È opinione diffusa che le contratture possano essere più facilmente prevenute che trattate e che sia necessario un minore allungamento per mantenere che aumentare l’estensibilità dei tessuti molli. Anche se la validità di queste credenze non è ancora stata dimostrata, i terapisti sono ben consigliati di concentrare gli sforzi sulla prevenzione delle contratture. Per esempio, le contratture da supinazione dell’avambraccio (una contrattura comune dei tetraplegici con lesioni C5) possono essere prevenute assicurandosi che i pazienti passino ogni giorno la stessa quantità di tempo seduti con gli avambracci pronati e supinati. Possono essere necessarie piccole modifiche ai braccioli delle sedie a rotelle, ma altrimenti questo è un protocollo di posizionamento relativamente semplice da implementare. Al contrario, una volta stabilite le contratture da supinazione, è difficile allungare efficacemente l’avambraccio, e spesso sono necessarie stecche ingombranti.50 Allo stesso modo, le contratture dell’adduttore dell’anca e della spalla possono essere prevenute nei pazienti costretti a letto semplicemente posizionando i pazienti per almeno una parte di ogni giorno con le spalle2 e le gambe abdotte piuttosto che addotte.

Fattori che predispongono i pazienti alle contratture

L’abilità di prevenire le contratture sta in gran parte nel prevederle con precisione.51 I tessuti molli a rischio sono quelli abitualmente tenuti in posizioni accorciate. Fortunatamente, è possibile prevedere i tessuti molli che potrebbero essere tenuti in posizione accorciata osservando fattori come il modello di innervazione, il dolore, l’edema, l’indipendenza nelle varie attività della vita quotidiana (ADL), e la posizione in cui il paziente trascorre la maggior parte di ogni giorno (cioè, a letto o su una sedia a rotelle; vedi Tabella 1). Per esempio, i pazienti con tetraplegia completa C5 e C6 sono suscettibili alle contratture di flessione del gomito. Questi pazienti hanno la paralisi del tricipite ma non dei muscoli bicipiti. Di conseguenza, tendono a sedersi e sdraiarsi con i gomiti flessi. Il problema è particolarmente evidente nei pazienti allattati in posizione supina per lunghi periodi di tempo. Da questa posizione è difficile per i pazienti con paralisi dei muscoli tricipiti estendere passivamente i loro gomiti una volta flessi.

Il dolore aumenta la suscettibilità alla contrattura perché aumenta la tendenza a contrarre i muscoli non paralizzati, che a sua volta aumenta il tempo che i tessuti molli trascorrono in posizioni accorciate. L’indipendenza nelle attività della vita quotidiana aiuta anche a prevedere la suscettibilità a particolari tipi di contratture. Per esempio, i tetraplegici C6 che si trasferiscono autonomamente nel corso della giornata, estendono passivamente i gomiti mentre sostengono il peso attraverso gli arti superiori6,7,8 e hanno quindi meno probabilità di sviluppare contratture da flessione del gomito rispetto ai tetraplegici C5 o C6 più dipendenti.

Il modello e l’estensione della spasticità influenzano anche la suscettibilità alla contrattura.18 Questo non solo perché la spasticità influenza direttamente l’estensibilità dei muscoli (cioè, contribuisce alle contratture mediate dal sistema nervoso, come discusso sopra), ma anche perché la spasticità aumenta il tempo che i muscoli e i tessuti molli circostanti trascorrono in posizioni accorciate.13,16,52,53 Per esempio, la spasticità costante dei muscoli flessori del gomito può aumentare la quantità di tempo che il gomito rimane in una postura flessa, e quindi avviare adattamenti strutturali dei tessuti molli che coprono l’aspetto flessorio del gomito. Tuttavia, proprio come la spasticità può contribuire indirettamente alla contrattura, così può anche prevenirla. I pazienti altrimenti suscettibili di contratture da flessione del gomito possono beneficiare di una spasticità regolare e forte degli estensori del gomito (questo modello di spasticità è più comune nei tetraplegici C5 che C6), perché la spasticità può agire per minimizzare la durata del tempo che il gomito passa in una posizione flessa.

Implicazioni delle contratture per gli individui con lesioni del midollo spinale

Le implicazioni di leggere perdite di estensibilità nei tessuti molli varia con il livello di funzione motoria (vedi Tabella 1). Così, mentre la maggior parte delle contratture sono indesiderabili, la prevenzione di alcune è più importante di altre. Una leggera perdita di estensibilità nei tessuti molli che coprono l’aspetto flessore del gomito avrà poche implicazioni funzionali per i tetraplegici C5 incapaci di sostenere il peso attraverso gli arti superiori. Tuttavia, la stessa perdita può impedire ai tetraplegici C6 di raggiungere l’indipendenza con i trasferimenti.6,7,8 Allo stesso modo, una leggera perdita di estensibilità nei tessuti molli che coprono l’aspetto plantare della caviglia (ad esempio, il muscolo soleo) avrà poche implicazioni funzionali per un tetraplegico di alto livello dipendente dalla sedia a rotelle ma implicazioni marcate per un paraplegico di basso livello che cammina. Chiaramente, lo sforzo concentrato dovrebbe essere diretto a prevenire la perdita di estensibilità dove tale perdita imporrà importanti limitazioni funzionali.

L’eccessiva estensibilità dei tessuti può ostacolare la funzione

A volte un’eccessiva estensibilità è indesiderabile quanto un’estensibilità limitata e può impedire ai pazienti di eseguire importanti compiti funzionali. Un’eccessiva estensibilità dei muscoli del bicipite femorale può impedire ai tetraplegici C6 di sedersi senza sostegno su un letto con le ginocchia estese,37 un’abilità importante per vestirsi e trasferirsi in modo indipendente. Se i muscoli del bicipite femorale non sono eccessivamente estensibili, la lunghezza passiva dei muscoli del bicipite femorale impedisce al paziente di cadere in avanti in piena flessione dell’anca37 (Figura 4a). Tuttavia, i muscoli del bicipite femorale non possono impedire la caduta del corpo in avanti se sono troppo estensibili (Figura 4c). Quindi i pazienti con un’eccessiva estensibilità degli hamstring sono svantaggiati perché devono fare affidamento sugli arti superiori per sostenere il corpo. D’altra parte, una limitata estensibilità dei tendini impedirà al paziente di posizionare il centro di massa anteriormente alle anche, causando la caduta del corpo all’indietro (Figura 4b). Almeno in questo caso, c’è una linea sottile tra estensibilità sufficiente ed eccessiva, e alcuni pazienti possono beneficiare di strategie che promuovono, piuttosto che prevenire, la perdita di estensibilità.

L’influenza dell’estensibilità degli hamstring sulla capacità dei tetraplegici C6 di sedersi con le anche flesse e le ginocchia estese. Se i muscoli del tendine del ginocchio hanno un’estensibilità ottimale (a), essi limiteranno passivamente la flessione dell’anca mentre il ginocchio viene mantenuto in estensione. A condizione che il centro di massa del tronco, della testa e delle braccia sia anteriore alle anche, il paziente sarà in grado di sedersi senza sostegno e sarà libero di usare gli arti superiori per compiti utili come la vestizione. Se i muscoli del bicipite femorale hanno un’estensibilità limitata (b), la tensione nei muscoli del bicipite femorale impedirà passivamente la flessione dell’anca e il paziente non sarà in grado di posizionare il centro di massa anteriormente all’articolazione dell’anca. Di conseguenza, il paziente tenderà a cadere all’indietro e avrà bisogno di usare gli arti superiori per sostenere il corpo. Se i muscoli del bicipite femorale sono eccessivamente estensibili (c), non offriranno alcuna resistenza alla flessione dell’anca e il paziente cadrà in avanti (la testa cadrà tra le ginocchia). In questo scenario il paziente dipenderà dai suoi arti superiori per sostenere il corpo

L’estensibilità limitata dei tessuti a volte aiuta la funzione

In circostanze uniche, le contratture possono aiutare il movimento funzionale. Un’efficace presa di tenodesi passiva nei tetraplegici C6 e C7 dipende dalle contratture dei muscoli flessori pollicis longus ed estrinseci delle dita.54,55,56,57,58 Le contratture di questi muscoli assicurano che l’estensione attiva del polso tiri passivamente le dita e il pollice in flessione. In questo modo, gli oggetti possono essere tenuti passivamente tra il pollice e l’indice o nel palmo della mano. La sfida per i terapisti è quella di istigare interventi appropriati che promuovano la perdita di estensibilità nei muscoli estrinseci dei flessori delle dita e del pollice, evitando nel contempo le contratture nelle articolazioni della mano.54