La scarpa infantile può essere un metodo per insegnare ai neo camminatori come gestire il loro centro di gravità, aumentando la capacità degli stessi ad apprendere nuovi pattern motori

1. Ricerca applicata
60 Il Pediatra • novembre 2017
� Ortopedia
Utilità della scarpa infantile
per l’apprendimento motorio
Lo sviluppo motorio inizia sin dai primi giorni di vita; il neonato nei primi mesi dimostra
una grande “plasticità” ed è proprio questa caratteristica, abbinata agli stimoli che riceve,
a favorire o a inibire il suo sviluppo motorio
� Mauro Testa*, Mario Costantini**, Laura Antenucci**
*Biomoove Lab, **Captiks
È noto che molti bambini crescono non sufficientemente
stimolati relativamente ai pattern motori del cammino.
Le condizioni della vita di oggi limitano le possibilità
di sperimentazione motoria dei più piccoli, come
pure sono ridotte le situazioni in cui il bambino può
camminare scalzo su superfici irregolari per stimolare
la propriocezione e la flessibilità del piede. È possibile
pensare a una scarpina che funzioni come stimolo
anziché come inibitore dello sviluppo dei pattern motori?
Lo sviluppo motorio del bambino
Lo sviluppo motorio del bambino ha un incremento
significativo tra gli 8 e i 24 mesi, periodo durante il
quale gradualmente comincia a gattonare, si alza in
piedi e compie i primi passi, dapprima con appoggio
poi autonomamente. A 24 mesi lo sviluppo motorio
del neonato può dirsi concluso. A questa età, infatti, il
bambino cammina autonomamente, corre, salta ed è
anche in grado di fare le scale.
Le tappe dello sviluppo motorio vanno comunque
interpretate come solo tendenziali, in quanto ognuno ha
i suoi ritmi particolari di crescita ed è necessario che il
bambino sviluppi gradualmente l’apparato muscolare
per eseguire via via movimenti più complessi. Certamente
questa è una fase di sviluppo importantissima, che
andrebbe arricchita di stimoli propulsivi per la crescita.
L’essere umano è una splendida macchina motoria
progettata per muoversi; da questo spesso dipende
sicurezza e sopravvivenza, ma il suo controllo rappresenta
una sfida, poiché bisogna imparare a gestire il proprio
carico, le oscillazioni posturali, controllare i fattori
disequilibranti e acquisire informazioni sulla posizione in
cui si trovano gli arti inferiori o le estremità superiori.
Lo sviluppo motorio del bambino prevede un periodo
di grandi scambi di informazioni tra le aree motorie
corticali e gli effettori muscolari. È un momento di
grande organizzazione strutturale del corpo, in cui
hanno luogo la formazione delle vie di comunicazione
tra parte afferente ed efferente, vengono impiegate le
aree sottocorticali e il cervelletto inizia a sviluppare la
sua importante funzione neurofisiologica della gestione
dell’equilibrio. Nel neonato cominciano a strutturarsi
riflessi che serviranno a mantenere la postura eretta,
come i riflessi tonici del collo, i riflessi di raddrizzamento,
le reazioni di equilibrio e di difesa. Contemporaneamente
maturano gli schemi motori con stimolo corticale o sotto
corticale e spinale.
Nei primi mesi in cui si pone in ortostatismo, il bambino
ricerca una base di appoggio ampia e assume una
camminata di tipo plantigrado, utilizzando tutta la pianta
del piede nella fase di contatto al suolo. Per gestire il
proprio equilibrio non è raro vedere bambini che tengono
le braccia aperte per migliorare o garantirsi maggiore
stabilità. Tale modalità di camminata nel tempo verrà
poi a modificarsi con il naturale appoggio del tallone e il
successivo movimento a elica podalica del piede insieme a
un maggiore controllo della parte superiore del corpo.
Le ultime tendenze scientifiche al riguardo affermano
che nel soggetto evolutivo il controllo posturale viene
guadagnato progressivamente attraverso le modificazioni
e interazioni tra i sistemi che presiedono ad esso; quindi
stimolare, dal punto di vista motorio, un soggetto di 10
mesi va nella direzione sopra descritta (6; 10).
Fig.1 - Suola scarpa “Chicco Imparo”
1a
1b
1c

2. 61Il Pediatra • novembre 2017
Il progetto
scarpina Primi
Passi stimola
il movimento
dell’elica podalica
Si è pensato quindi a una
soluzione tecnica che
potesse creare esperienze motorie autogestite dal bambino
in grado di aumentarne l’efficacia e la capacità motoria in
accordo con quanto descritto in letteratura (7).
Al fine di ottenere questo, abbiamo lavorato sulla suola
e sulla capacità di quest’ultima di restituire stimoli
al bambino di 11 mesi che inizia a sperimentare il
movimento indipendente del cammino.
La nuova scarpina, grazie a un’innovativa suola, è capace
di generare stimoli al bambino con lo scopo di un più
rapido apprendimento nel passaggio dall’appoggio
plantigrado alla generazione dell’elica podalica in fase di
camminata.
La suola (Fig. 1) ha una struttura a simil quadrati con
altezze differenti nelle varie zone del piede.
I quadrati blu sono più alti dei quadrati bianchi di 0,5/2
mm a seconda delle zone del piede.
La differenza di altezza tra la parte interna ed esterna
della suola stimola il bambino a riprodurre la strategia
motoria della camminata di un adulto (contatto pri-
mario del tallone e successivo svolgimento del piede in
un movimento a elica podalica), minimizzando quindi
l’appoggio su tutta la superficie del piede caratteristico di
una camminata plantigrada.
Lateralmente la suola (Fig.1c) presenta solchi a dimen-
sione e a profondità variabili atti ad assorbire i carichi
durante la deambulazione e a rafforzare la biomeccanica
della suola stessa. I solchi tra i vari quadrati sono studiati
allo scopo di aumentare in opportune zone del piede la
flessibilità della suola, in modo da non impedire al piede
del bambino un suo corretto funzionamento.
La domanda che sorge spontanea è: questa richiesta
di una maggiore coordinazione da parte del bambino,
rappresenta un’accelerazione del suo sviluppo che viola
la sua fisiologia? Questa instabilità, seppur minima, è po-
tenzialmente pericolosa o rende più insicuro il bambino
nell’affrontare i primi esperimenti motori?
La letteratura è ormai sufficientemente schierata verso
la necessità di non far mancare al bambino stimoli che
possano migliorarne la sua gestione della coordinazione
e dell’equilibrio strutturando le vie informative corticali e
sottocorticali e utilizzando quelle istintive di sicurezza, in
modo da poter generare un pattern motorio della cammi-
nata quanto più corretto possibile.
Descrizione dello studio di validazione
Per poter validare l’effetto che la nuova suola ha
nel favorire il movimento della caviglia durante la
camminata, è stato effettuato uno studio comparativo
tra le scarpe “Chicco Imparo”(nuova suola) e scarpe di
normale utilizzo.
La camminata può essere osservata sotto vari punti di
vista. Nel caso in analisi, è importante evidenziare l’elica
podalica sviluppata dal bambino durante l’impiego delle
due tipologie di calzature.
L’elica podalica è divisibile in sotto movimenti fatti
dalla caviglia lungo diversi piani. Ricongiungendo
questi movimenti lungo piani diversi è possibile avere
informazioni sulla traiettoria finale. Nella figura 3 sono
riportati i possibili movimenti del piede: posizione di
riposo, flesso-estensione, rotazione interno-esterno,
prono-supinazione.
Il movimento del piede sul piano trasversale, ovvero
unicamente il movimento interno-esterno.
È rappresentato l’orientamento del piede rispetto a
un asse principale (la direttrice di movimento), ovvero
l’angolo che il posizionamento del piede descrive rispetto
alla linea centrale di riferimento.
È stato scelto quindi di misurare il movimento della
caviglia quale miglior stimatore di una più evidente e
accentuata elica podalica. La quantità di movimento
è stata misurata attraverso l’utilizzo di sensori
inerziali indossabili. Nel paragrafo seguente viene
descritta la configurazione adottata per misurare
contemporaneamente entrambe le articolazioni.
Fig. 2 - Fasi della camminata
Fig. 3 -
Movimenti del
piede (Posizione
di riposo, Flesso-
Estensione,
Rotazione
Interno-
Esterno, Prono-
Supinazione)

3. Ricerca applicata
62 Il Pediatra • novembre 2017
Il progetto prevede un campione di 6 bambini: 3 maschi
e 3 femmine. In considerazione dell’età dei soggetti,
onde evitare di non riuscire a raggiungere il numero
necessario di misurazioni (causa febbre, pianti, infortuni,
assenze,…), si è scelto di ampliare il numero di bambini
da 6 a 12 soggetti.
I soggetti sono stati selezionati direttamente dalle
strutture partner del progetto in accordo con i seguenti
criteri:
„bambini sani senza patologie o disfunzioni del
movimento dichiarate
„età compresa tra i 18 e i 24 mesi
„equilibrata divisione tra maschi e femmine
„numero di scarpa massimo 23.
Configurazione
Per misurare e analizzare il movimento sviluppato
dall’articolazione della caviglia, è stato impiegato il
sistema modulare Movit System G1 prodotto dalla
Captiks s.r.l.
Il sistema Movit System G1 è un sistema composto
da dispositivi wireless dotati di sensori inerziali
(accelerometro, giroscopio triassiali) sincronizzati con
frequenza di campionamento di 100 Hz.
Ogni misurazione viene effettuata con l’impiego di 4
sensori disposti come segue:
„1 sensore sulla scarpa destra
„1 sensore sulla scarpa sinistra
„1 sensore sulla porzione distale laterale della tibia destra
„1 sensore sulla porzione distale laterale della tibia
sinistra.
Protocollo di test
„Il sistema indossabile Movit System G1 viene acceso e
calibrato tramite l’apposita basetta.
„Il sistema viene fatto indossare al bambino mediante
appositi supporti.
„Il bambino viene tenuto in posizione eretta in
modalità statica per acquisire la posizione iniziale delle
parti del corpo di interesse (piedi e tibie).
„Il bambino viene sollecitato a eseguire tre test di
camminata in linea, coprendo una distanza di 3 metri
(circa) sia con le scarpe di normale utilizzo, sia con le
scarpe “Chicco Imparo”.
Parametri-quantità
di movimento
Il parametro di interesse dell’analisi
è la quantità di movimento che
l’articolazione della caviglia
sviluppa durante l’esecuzione di
una camminata in linea. Al fine di
poter correttamente analizzare il modello anatomico
e la cinematica, il movimento della caviglia è stato
assimilato, semplificando il modello fisico, al movimento
di un giunto sferico avente due vettori che si dipartono
da esso e che indicano rispettivamente la direzione (e
quindi la postura) del piede e della gamba. Oltre alla
scarpa, è importante sensorizzare anche la tibia, al
fine di avere un riferimento sempre presente dal quale
misurare l’escursione dell’articolazione tibio-tarsica.
Infatti, sebbene il piede possa mantenere nello spazio la
stessa inclinazione, in realtà è decisiva l’inclinazione (o
meglio l’orientazione nello spazio) della tibia che è di
fatto il riferimento. Come è illustrato nella figura 6, anche
avendo la stessa orientazione nello spazio del piede si
possono avere diversi posizionamenti della gamba da cui
si originano angoli articolari diversi. Si deve ricondurre
tale considerazione, effettuata solo per il piano sagittale
in figura 6, valida anche per gli altri piani: frontale e
trasversale.
Pertanto, calcolando l’inclinazione del piede a partire
dalla posizione della gamba è possibile ottenere sempre
l’informazione del movimento della caviglia, qualunque
sia la posizione della gamba.
In questo modo i due sensori, posti su gamba e scarpa,
rilevano l’orientazione dei segmenti corporei (vettori)
a essi associati e consentono pertanto il calcolo
dell’angolo relativo e la valutazione della variazione di
questo, rispetto alla posizione di riposo. Mantenendo
come riferimento la parte distale della tibia e facendo
dipartire da essa un vettore raffigurante l’inclinazione
del piede, è possibile rappresentare tale informazione
come l’intersezione di questo vettore con un piano
frontale, originando così per ogni misurazione un punto.
Fig. 5 - Posizionamento
dei sensori
Fig. 4 - Proiezione del movimento del piede sul piano
trasversale durante gli appoggi nella camminata

4. Il Pediatra • novembre 2017 63
L’esecuzione di un test può essere quindi racchiusa in una
serie di punti posizionati più lontani dal centro, tanto
più la caviglia ha eseguito movimenti ampi. L’area che
la nube di punti ricopre viene confrontata in percentuale
con un’area di riferimento che delinea un’articolazione
che compie un’escursione di 50° sul piano sagittale e
trasversale. Il poter rappresentare l’area di movimento
come una percentuale rispetto alla massima escursione
permette la riproduzione schematica tramite grafico
a torta, il cui 100% è il riferimento individuato e la
percentuale dichiarata è il risultato del test per singolo
soggetto. L’approccio per calcolare la quantità di
movimento espresso è da intendersi replicabile su
entrambe le articolazioni. Infine, i dati provenienti da
entrambi i piedi sono stati aggregati per ottenere un unico
parametro relativo a una prova.
Tale approccio viene replicato per ogni soggetto e per
ogni calzatura. È possibile ottenere quindi, per ogni
bambino, la percentuale di movimento mediata tra
caviglia sinistra e destra utilizzando una scarpa comune e
utilizzando la scarpa “Chicco Imparo”.
Risultati e conclusioni
In conclusione è stato selezionato un campione di 12
bambini di età compresa tra i 18 e i 24 mesi, senza
patologie o disfunzioni del movimento dichiarate.
Ciascun bambino facente parte del campione ha eseguito
un totale di 6 camminate in linea della lunghezza di 3
metri: le prime 3 indossando le proprie scarpe personali
e le ultime 3 indossando le scarpe Mod. Chicco Imparo
(oggetto del presente studio). A partire dai dati raccolti
tramite l’impiego di sensori inerziali posizionati sia
sulle scarpe, sia sulle tibie, di ciascun bambino, è stato
possibile misurare la quantità di movimento sviluppata
dall’articolazione tibio-tarsica durante l’esecuzione di
ogni camminata. Si è poi proceduto all’analisi delle
sessioni eseguite con le diverse tipologie di scarpe (scarpe
quotidianamente utilizzate dai bambini vs scarpe
Chicco Imparo). Dal confronto effettuato è risultato
che il movimento dell’articolazione tibio-tarsica è
©RIPRODUZIONERISERVATA
maggiormente stimolato durante l’utilizzo delle scarpe
Chicco Imparo, con un aumento del movimento della
caviglia medio pari al 2.12% rispetto a quello registrato
con le scarpe utilizzate quotidianamente dai bambini. Il
risultato è indice di un movimento dell’elica podalica,
minimo, impercettibile al bambino, tale da stimolare il
movimento corretto senza creare eccessivo disequilibrio.
Fig. 6 - Angoli dell’articolazione tibio-tarsica sul piano sagittale
dovuti a differenti inclinazioni della tibia rispetto al piede
Fig 7- Orientazione dei dispositivi
associati al piede e alla tibia
rappresentanti mediante vettori
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