FINAL

Analisi cinematica ed elettromiografica del gesto di
sollevamento pesi in atleti disabili
Bagnoli Enrico, D’Angelo Giorgia, Pampaloni Alessandra, Urbini Giacomo, Valle Giacomo
Abstract
Nell’ambito di competizioni sportive di sollevamento pesi risulta di fondamentale
importanza la perfetta esecuzione del gesto motorio. Una prova mal eseguita può
infatti determinare la squalifica dell’atleta dalla competizione stessa. Nel caso di
atleti disabili è quindi assai rilevante capire se il movimento risulta simmetrico,
fluido, ben eseguito. In tale articolo vengono analizzate le prove di sollevamento pesi
di quattro atleti con disabilità diverse. Sono analizzati sia i dati cinematici,
provenienti da marker, sia i dati elettromiografici, relativi alle attivazioni muscolari.
Materiali e Metodi
Abbiamo analizzato il gesto di sollevamento pesi in quattro soggetti. Ogni soggetto
ha effettuato tre prove. Il peso è stato scelto in modo da avere uno sforzo massimale.
Strumentazione
Le acquisizioni sono state effettuate presso il Laboratorio di Analisi del Movimento
dell’Ospedale Santa Corona di Pietra Ligure (SV).
Il laboratorio (Fig. 1) è dotato di un sistema integrato per analisi del movimento
composto da:
- Un sistema optolettronico con 8 telecamere infrarossi e markers passivi;
- Un elettromiografo di superficie;
- 2 pedane dinamometriche;
- 2 telecamere digitali per riprese video tradizionali;
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Fig 1. Laboratorio di analisi del movimento dell’Ospedale Santa Corona (Pietra Ligure)
Un sistema integrato (Fig. 2) per analisi del movimento è composto da una serie di
strumenti interfacciati tra loro allo scopo di indagare in maniera complementare i vari
aspetti del movimento, fornendo in tal modo un quadro clinico completo ed
esauriente.
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Fig 2. esempio di sistema integrato all’interno di un LAM
Il sistema centrale di cattura del movimento acquisisce e sincronizza i segnali di
cinematica, elettromiografia e videocontrollo provenienti dai vari strumenti di
acquisizione.
In questo studio preliminare il nostro obiettivo era quello di registrare, durante il
gesto di sollevamento del peso il movimento di braccia e bacino e l’attività
elettromiografica di alcuni muscoli di spalla e gomito. Abbiamo quindi utilizzato un
sistema con videocamere ad infrarossi e marker passivi (SMART DX,
BtsBioenginnering, Italia) per la prima analisi ed un elettromiografo per
elettromiografia dinamica di superficie (FREEEMG300, BtsBioengineering, Italia)
per la seconda analisi.
Il sistema optoelettronico di videocamere consente di misurare le coordinate
cartesiane (x,y,z) di un punto nello spazio. In particolare esso acquisisce la posizione
3D di marker di materiale riflettente (Fig.3) che vengono posizionati su particolari
punti di repere del paziente durante l’esecuzione del movimento al fine di rendere
possibile al sistema l’identificazione della figura del soggetto e dei suoi segmenti
corporei. Il sistema in dotazione utilizza marker passivi: sono elementi di forma
sferica o semisferica ricoperti di materiale catarifrangente. I markers vengono
illuminati da sorgenti di luce infrarosso posizionate attorno all’obbiettivo di ciascuna
telecamera. La luce generata si riflette sui marker e viene ripresa dalle videocamere
come un punto luminoso, corrispondente al marker che l’ha riflessa. La loro
posizione è identificata dal sistema attraverso la determinazione del centro dell’area
luminosa registrata. E’ necessario per una corretta analisi del movimento essere molto
precisi nel posizionare i marker sul paziente.
2

Per poter estrarre le informazioni provenienti da attività complesse che includono ad
esempio movimenti di tipo rotatorio o per ottenere dati tridimensionali è
indispensabile poter disporre di più punti di osservazione: perciò secondo lo standard
attuale il sistema centrale per l’elaborazione è collegato ad un sistema
tridimensionale di analisi del movimento composto da otto telecamere
opportunamente posizionate all’interno del laboratorio. Un software dedicato
partendo da queste coordinate calcola traiettorie e grandezze angolari, nonché
informazioni riguardanti i momenti, le forze e le potenze generate a livello delle
articolazioni.
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Fig. 3 Telecamera ad infrarossi e markers del sistema optoelettronico
Per acquisire l’attività muscolare abbiamo utilizzato un dispositivo diagnostico
integrato per l’analisi elettromiografica dinamica (Fig 4) : esso consente di acquisire
durante il movimento fino a 16 muscoli in contemporanea e 8 aree di basografia
(durante la Gait Analysis).
Fig. 4: elettromiografo e solette basografiche
In questo tipo di analisi gli elettrodi per l’acquisizione possono essere sia di
superficie sia a filo. Gli elettrodi di superficie sono costituiti di base da due piccoli
dischi metallici fissati alla cute, ciascuno fornito di un cavo sottile che consente la
connessione all’amplificatore. Gli elettrodi a filo registrano il segnale direttamente
3

dal muscolo, il materiale più comune è un filo che lega nickel o cromo ricoperto da
nylon, la parte finale del filo è ricurva e le sue estremità sono isolate per evitare corto
circuiti. Per la loro invasività gli elettrodi a filo vengono utilizzati
nell’elettromiografia dinamica quando il muscolo da esaminare non è superficiale, in
tal caso il suo segnale risulterebbe non rilevabile con elettrodi di superficie.
Ovviamente gli elettrodi di superficie sono più confortevoli essendo semplicemente
fissati sulla pelle, i fili al contrario devono essere inseriti nel muscolo con la
penetrazione nella cute; questi ultimi hanno però il vantaggio di essere
maggiormente selettivi. I segnali provenienti dagli elettrodi (sia di superficie che a
filo) sono acquisiti dall’unita paziente, così definita perché è indossata dal paziente
durante il movimento ed inviati al sistema centrale.
A supporto dell’indagine clinica, il sistema include un videocontroller digitale,
composto da 2 telecamere per consentire l’osservazione simultanea del soggetto nei
piani frontale, sagittale. Durante le nostre acquisizioni le telecamere sono state
posizionate in modo appropriato (una dietro e una frontale al soggetto) in modo da
avere una buona indagine osservazionale a completare l’indagine strumentale
Protocollo e Setup Sperimentale
Nel caso della nostra analisi abbiamo utilizzato telecamere infrarossi marker passivi,
per analizzare variabili di tipo cinematico ed elettromiografia di superficie.
Abbiamo posizionato 8 marker passivi sui soggetti esaminati, sui seguenti punti di
repere:
- Acromion (bilateralmente);
- Epicondilo laterale del gomito (bilateralmente);
- Processo stiloideo dell’ulna (bilateralmente);
- ASIS (bilateralmente);
Inoltre 4 marker sono stati posizionati sull’asta, 2 ai capi esterni rispettivamente a
destra e sinistra e due più internamente.
Il modello in figura (Fig.5)rappresenta il posizionamento dei marker.
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Fig. 5. Modello di posizionamento dei marker
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Abbiamo analizzato, attraverso elettromiografia di superficie l’attività dei seguenti
muscoli, bilateralmente:
- Trapezio Trasverso;
- Deltoide Anteriore;
- Grande Pettorale;
- Tricipite Brachiale;
- Bicipite Brachiale;
- Retto Addominale.
Tutte le acquisizioni sono stati riprese, in modo sincronizzato al sistema di
acquisizione, da due telecamere digitali, poste davanti e dietro al paziente (piano
frontale, Fig 6)
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Fig. 6. Esempio di ripresa video
I dati di cinematica ed elettromiografia sono stati prima elaborati con il programma
Smart Tracker (BtsBioengineering, Italia) e successivamente analizzati in Matlab
(MathWorks, Natick, MA, US).
Convenzioni
Gli assi sono stati scelti nel seguente modo:
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Fig. 7. Sistema di riferimento
L'asse y e' diretto verso l'alto, perpendicolare al corpo del paziente, l'asse x e' diretto
longitudinalmente al paziente e l'asse z e' diretto trasversalmente al paziente.
Per convenzione in tutte le figure mostrate il rosso rappresenta il segnale destro, il blu
quello sinistro.
Inoltre le lunghezze sono in metri.
Sviluppo Software
I dati sono stati analizzati in ambiente Matlab. Sono state sviluppate diverse funzioni
per il processing dei dati. In generale l’analisi è comune per tutti i pazienti, ma ci
sono leggere differenze legate ai diversi tempi di esecuzione delle prove. Sono stati
così creati 4 diversi script, uno per ogni paziente, ma il metodo di analisi è comune
per tutti i soggetti.!6
Filtraggio
Il primissimo step è stato quello di filtrare il segnale cinematico proveniente dai
marker per eliminare le componenti di rumore, prima della segmentazione. Per fare
ciò si è usata la funzione sav_golay che effettua un filtraggio polinomiale secondo il
metodo Savitsky e Golay. Tramite tale funzione calcoliamo anche la velocità,
derivando nel tempo il segnale di posizione. Il filtraggio e il calcolo della velocità
vengono effettuati solo per il marker posto sul bilanciere esterno, quello usato per la
segmentazione. Infatti il segnale cinematico risulta in generale poco rumoroso, il
filtraggio elimina però possibili picchi rumorosi potenzialmente fuorvianti per la
segmentazione.
Segmentazione
Il secondo passo nell’analisi è stato quello di segmentare il movimento, tagliando e
considerando successivamente solo l’effettivo gesto motorio di sollevamento pesi.
Per fare ciò abbiamo utilizzato il dato relativo al marker situato sul bilancere esterno
sx. Esso infatti rappresenta lo spostamento verticale del bilancere ed è facilmente
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intuibile quale sia il movimento vero e proprio. Inoltre il dato è chiaro e pulito in tutte
le prove e in tutti i pazienti.
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Fig. 7. Esempio di segmentazione, sono stati analizzati solo i dati compresi tra il primo e
l’ultimo asterisco rosso (relativa al primo paziente, seconda prova)
Per effettuare la segmentazione è stata usata la funzione findpeaks per rilevare i due
picchi più pronunciati del segnale, corrispondenti all’inizio e alla fine del movimento.
E’ stato inoltre rilevato il picco minimo per verificare che sia compreso tra i due
picchi precedenti.
Plot Marker
Il passo successivo è quello di andare a graficare i dati cinematici relativi ai marker.
Non tutti i dati sono poi rilevanti, ma verranno discriminati in un secondo momento.
Il risultato è una serie di finestre, una per ogni marker, con 3 grafici relativi ai tre assi
cartesiani. All’interno dello stesso grafico sono plottatte due tracce, una per il marker
destro (rosso) e una per quello sinistro (blu).
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Fig. 8. Output della procedura plot_marker relativo al marker del gomito nella terza prova
del primo paziente.
Analisi segnale elettromiografico
Per estrarre informazioni utili dal segnale elettromiografico (EMG) sono necessarie
alcune operazioni di elaborazione.
1. Filtraggio con un filtro passa-banda tra 30 e 450 Hz. In tal modo vengono
eliminati gli artefatti di movimento (con frequenze tipiche minori di 30 Hz). Il
limite superiore è imposto a 450 Hz dal teorema di Nyquist poiché i dati sono
campionato a fc = 1000 Hz.
2. Rettificazione del segnale filtrato. Vengono eliminate le componenti negative.
3. Calcolo dell’inviluppo (dato finale) attraverso un filtro passa-basso con
frequenza di taglio a 5 Hz.
Tutte le operazioni di filtraggio avvengono utilizzando la funzione filtfilt che non
introduce cambiamenti di fase nell’operazione.
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Fig. 9. Esempio di segnale elettromiografico riferito al muscolo del trapezio trasverso destro.
Plot Emg
Procedura simile a plot_marker per graficare i segnali EMG. Nella stessa finestra
sono accoppiati i segnali di due muscoli: trapezio trasverso e retto addominale,
tricipite e bicipite brachiale, deltoide anteriore e pettorale maggiore. Abbiamo cercato
di accoppiare i muscoli per studiare la sinergia muscolare.
Nei grafici abbiamo inserito un onda quadra di ampiezza uguale alla massima
attivazione muscolare destra che delimitasse l’area di movimento. Abbiamo
comunque deciso di visualizzare tutti i dati, senza tagliare la parte esterna al
movimento (come fatto nel caso cinematico) per non perdere informazioni
sull’eventuale pre o post attivazione muscolare.
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Fig. 10. Segnale EMG del secondo paziente, relativo alla seconda prova. Si nota un picco
nell’attività muscolare del retto, soprattutto destro alla fine del movimento, che coincide con il
riposizionamento del bilanciere sulla sbarra.
Varie
Abbiamo creato anche una funzione per calcolare la funzione di costo del jerk, un
indicatore sulla fluidità del movimento. Tale funzione richiede il calcolo della durata
del movimento e dell’ampiezza. Infatti il jerk non normalizzato secondo tali valori
non fornisce alcuna informazione utile. 
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Risultati Primo Paziente
Il primo soggetto solleva un peso di 80 kg.
Analisi cinematica
Dai grafici riguardanti i marker posti sulla spina iliaca anteriore superiore (ASIS)
notiamo un offset significativo, ma in fase; durante le tre prove non vi sono
spostamenti significativi ne lungo l'asse x ne lungo l'asse y. Lungo l'asse z non vi
sono spostamenti ciò significa che la posizione delle gambe del paziente e' corretta in
quanto durante il sollevamento hanno permesso di controllare l'equilibrio del corpo
evitando spostamenti laterali del bacino.
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Fig. 11. Spostamento ASIS nella prima prova.
Nelle tre prove le variazioni sono minime, indicando una costante e corretta
posizione sulla panca.
Analizzando i marker posti sulle spalle notiamo che non vi sono spostamenti
significativi lungo l'asse y, infatti per eseguire correttamente l'esercizio le spalle
devono restare rilassate: un innalzamento delle spalle dalla superficie della panca non
causa nessun beneficio all'esercizio, causa solo uno spreco di energie, con il rischio di
esaurire i fasci del deltoide anteriore prima di portare a termine l'esercizio per i
pettorali. Lungo l'asse x invece l'andamento dei marker e' alquanto variabile e
confuso, come se il paziente avesse difficoltà nel sollevare il bilanciere
11

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Fig. 12. Spostamento su x del marker della spalla. Notiamo un tracciato confuso, indice di un
posizionamento non perfettamente parallelo delle spalle.
Dai grafici riguardanti i marker posti sui gomiti possiamo affermare che durante le tre
prove il paziente esegue correttamente il movimento lungo l'asse y; lungo l'asse x vi
sono piccoli spostamenti, significativi per il marker sx.
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Fig. 13. Spostamento su y del marker del gomito. Movimento perfetto.
Analizzando i marker posti sui polsi confermiamo che durante le tre prove il paziente
esegue correttamente il movimento lungo l'asse y e che lungo l'asse x vi sono
spostamenti significativi che riguardano principalmente il marker sx.
Se andiamo ora ad analizzare il movimento del bilanciere, grazie ai marker
posizionati sull'asta, due agli estremi e due più internamente, possiamo affermare che
lungo l'asse y il movimento compiuto dal paziente e' corretto in quanto l'asta viene
mantenuta parallela al pavimento (i tracciati dx e sx coincidono). Lungo l'asse x
invece, soprattutto durante la fase di risalita, vi è una differenza significativa tra i
tracciati di marker dx e sx: i marker sul lato dx del bilanciere si spostano
significativamente lungo l'asse x.
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Fig. 14. Spostamento su x del marker bilanciere esterno. Anche in questo caso vi è una
significativa differenza tra marker destro (rosso) e sinistro (blu)
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Analisi elettromiografica
Analizzando, attraverso i dati elettromiografici, l'attività muscolare del paziente,
notiamo una differente attivazione del deltoide anteriore: il muscolo risulta
significativamente più attivo nell'emicorpo dx, soprattutto nelle prime due prove; per
quanto riguarda invece il gran pettorale, nell'emicorpo dx, abbiamo una debole
attivazione in corrispondenza dell'eccessiva attivazione del deltoide anteriore, questo
forse dovuto al fatto che il paziente ha accompagnato con la spalla il bilanciere
durante la risalita e questo ha fatto lavorare il pettorale in accorciamento e passato
molto lavoro al deltoide anteriore che, oltre a non essere il muscolo target, è di
dimensioni modeste quindi debole.
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Fig. 15. Attivazione muscolare del deltoide anteriore e gran pettorale. Notiamo uno
sbilanciamento a favore del deltoide dx e del pettorale sx
I muscoli quando il paziente è a riposo non sono attivi, si attivano poco prima del
movimento (quando il paziente afferra la sbarra) e poco dopo la fine dello stesso.
Se analizziamo invece i muscoli antagonisti bicipite brachiale e tricipite brachiale
notiamo un'attivazione anticipata del bicipite brachiale sx e, durante il movimento di
risalita del bilanciere, una maggiore attivazione del tricipite brachiale dx. Da questi
grafici si evince come il bicipite abbia un picco di attivazione durante la transizione
tra il movimento di discesa e di salita. Il tricipite, invece, ha la sua massima
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attivazione in fase di spinta, ma è attivo per un periodo più lungo rispetto al bicipite,
conferendo rigidezza e resistenza al peso in fase di discesa. Tra le varie prove
soltanto nella seconda prova il bicipite mostra un’ inversione nel muscolo più attivo
rispetto alle altre due (da sx a dx)
!
!
Fig. 16. Attivazione muscolare del 1) tricipite nella seconda prova 2) bicipite nella seconda
prova 3) bicipite nella prima prova. E’ evidente il picco di attivazione del bicipite a metà
movimento e l’inversione di attivazione del bicipite nell’immagine 2
Riguardo il trapezio trasverso si ha un'attivazione anticipata nell'emicorpo sx e,
durante la risalita del bilanciere, una maggiore attivazione del trapezio trasverso dx.
Il retto addominale risulta invece attivo tonicamente durante tutta l'esecuzione
dell'esercizio, anche se nell'emicorpo sinistro si ha una maggiore attivazione. Inoltre è
presente un picco molto marcato a fine movimento presumibilmente legato alla fase
di appoggio del bilanciere, fase in cui è necessaria una contrazione addominale
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maggiore. L’addome risulta tonicamente attivo durante tutta la fase di studio,
stabilizzando il tronco e aiutando a sopportare lo sforzo. Tuttavia una cosi marcata
attivazione è riscontrata solo in questo paziente sottolineando o uno sforzo eccessivo
o un possibile problema a livello muscolare
Nell’ultima prova il tracciato del retto risulta migliore, meno tonico a indicare un
minor uso di tale muscolo.
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Fig. 17. Trapezio e retto. Attività tonica del retto e picco a fine movimento.
Conclusioni
Integrando i dati cinematici con i dati elettromiografici possiamo dire che squilibri
nell’attivazione muscolare causano un alterato gesto motorio. In particolare le
variazioni maggiori si riscontrano lungo l’asse x, dove notiamo un andamento poco
costante e errato, dovuto principalmente allo scompenso nell’attivazione del deltoide
e del trapezio sinistro rispetto al destro. Il movimento lungo l’asse verticale y invece
risulta abbastanza preciso. La posizione del bacino durante la prova risulta corretta,
forse grazie all’ipertonicità del retto addominale. 
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Risultati Secondo Paziente
Il secondo soggetto solleva un peso di 60 kg.
Analisi cinematica
Come per il paziente 1, i dati relativi ai marker sulla cresta iliaca anteriore superiore
non danno informazioni che possano essere sintomo di qualche problematica. In
entrambe le tre prove è presente un offset significativo ma in fase: solo lungo l’asse y
sembra scomparire questa coerenza di fase, segno forse di uno scorretto
posizionamento del bacino sulla panca.
Fig. 19. Spostamento ASIS nella terza prova.
I dati cinematici relativi ai marker posti sulle spalle sono indicatori di un loro ottimo
posizionamento durante tutto il movimento: le tracce, in tutti e tre gli assi, sono pulite
nel tempo forse anche grazie al fatto che il carico non è troppo elevato (60kg).
Fig. 20. Marker sulle spalle nella terza prova. Indicatori di un ottimo movimento.
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Anche i dati relativi ai polsi sono indicatori di un buon movimento e di una buona
coordinazione durante tutte le tre prove e lungo tutti e tre gli assi: solo lungo x, nella
terza prova, si nota un movimento un po’ confuso probabilmente però dovuto ad un
generale affaticamento del paziente; cosa che peraltro si riscontra anche dai dati
relativi agli altri marker.
Fig. 21. Evoluzione, lungo l’asse x, dei marker relativi al polso. Si nota generalmente una
buona coordinazione nelle prime due prove mentre nell’ultima la non perfetta coordinazione è
forse dovuta ad un affaticamento del paziente.
Analizzando infine i dati dei marker posti nel bilanciere notiamo un leggero offset
lungo y, segno del fatto che il paziente sbilancia leggermente il bilanciere; ed è forse
questo il motivo della non perfetta adesione del bacino alla panca. Questo offset però
tende a ridursi con l’avanzare delle prove. Lungo x e z invece i tracciati sono buoni
con l’eccezione però che lungo x, nell’ultima prova, i tracciati tendono a peggiorare:
ma questo, come abbiamo detto prima, è forse dovuto ad un affaticamento del
paziente ed, in effetti, si poteva intuire anche dall’andamento del polso.
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Fig. 22. Marker posti nel bilanciere durante la prima prova. Si nota tutto sommato una buona
coordinazione del movimento nonostante un leggero offset lungo l’asse y.
Passando ora all’analisi elettromiografica e vagliando i vari muscoli interessati
durante il movimento possiamo dire che per quanto riguarda il deltoide anteriore si ha
una maggiore attivazione nell’emicorpo dx con un picco di attivazione durante
l’inizio della fase di risalita del bilanciere; cosa plausibile del resto.
Fig. 22. Attivazione muscolare del deltoide anteriore e gran pettorale durante la prima prova.
Notiamo due picchi di attivazione del deltoide anteriore dx prima e dopo il movimento.
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Mentre invece nel gran pettorale non vi è una significativa differenza fra emicorpo dx
e emicorpo sx segno del fatto che il paziente ha lavorato bene.
Anche qui, come nel caso del primo paziente si può notare un attivazione dei due
muscoli poco prima dell’inizio e poco dopo la fine del movimento.
Significativi sono però i due picchi di attivazione del deltoide anteriore dx prima e
dopo il movimento, probabilmente dovuti al fatto che durante la fase di stacco e la
fase di rilascio del bilanciere sulla sbarra il paziente usa molto di più la spalla dx
rispetto alla sx.
Fig. 23. Attivazione muscolare del bicipite brachiale e del tricipite brachiale durante la
seconda prova.
Riguardo i muscoli antagonisti bicipite brachiale e tricipite brachiale si nota
generalmente una buona simbiosi fra emicorpo dx e emicorpo sx segno del fatto che
il paziente ha fatto lavorare i muscoli in maniera equilibrata. Come si evince dai
tracciati, infatti, entrambi i muscoli sono tonicamente attivi durante tutto il
movimento con una breve fase di attivazione pre-moto e una picco di attivazione
post-moto, probabilmente dovuto al riposizionamento del bilanciere da parte del
paziente.
I muscoli del trapezio trasverso, invece, risultano, dai dati elettromiografici, sempre
attivi durante tutto il movimento con una generale maggiore attivazione
nell’emicorpo sx rispetto all’emicorpo dx. Mentre, invece, dai tracciati del retto
addominale notiamo una generale assenza di segnale per tutto il movimento con un
picco di attivazione a fine moto dovuto forse al riposizionamento del bilanciere
(picco che tra l’altro si osserva anche nel muscolo del trapezio trasverso). Il segnale
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risulta di bassissima ampiezza e dove tale ampiezza è significativa prevale
nettamente il muscolo destro. Questa assenza di segnale potrebbe forse essere dovuta
al fatto che il paziente mostrava, nei dati cinematici della cresta iliaca superiore
anteriore, un generale squilibrio lungo l’asse y in tutte e tre le prove.
Fig. 24. Attivazione muscolare del trapezio traverso e del retto addominale durante la terza
prova. Si nota un’assenza di attivazione del retto addominale che si mantiene durante tutto il
movimento.
Conclusioni
In questo paziente l’andamento di tutti i tracciati risulta piuttosto buono,
probabilmente anche grazie al fatto che il paziente solleva un peso non troppo
eccessivo (60 kg). Sia i dati cinematici che i dati elettromiografici infatti sono
coerenti con quello che è il movimento e generalmente si ha una buona coordinazione
fra emicorpo dx e emicorpo sx.
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Risultati Terzo Paziente
Il terzo soggetto solleva un peso di 120 kg.
Analisi cinematica
I dati cinematici relativi ai marker posti nella cresta iliaca superiore anteriore (ASIS)
sono in linea con quelli dei pazienti precedenti: come prima, infatti, in tutte e tre le
prove notiamo un offset significativo fra emicorpo dx e emicorpo sx; ma il tutto è in
fase. Ciò significa che la posizione del bacino del paziente sulla panca durante il
movimento è corretta, a differenza del paziente 2 dove si notava una perdita
dell’offset lungo l’asse y.
Fig. 25. Spostamento ASIS durante la prima prova. Si può notare come l’offset rimanga in fase
durante tutto il movimento.
I dati che ne derivano dai marker posti sulle spalle fanno presupporre un loro
scorretto posizionamento durante tutto il movimento; ma questo, forse, è anche
dovuto al fatto che il paziente solleva un carico molto pesante, ben 120 kg, e quindi
non presuppone necessariamente una condizione di una qualche patologia.
Specialmente lungo l’asse x, però, si nota un movimento che pare un po' a scatti e un
offset significativo; il che significa uno squilibrio delle spalle e quindi della
distribuzione del peso. Lungo gli altri assi, invece, le cose vanno molto meglio con
l’eccezione, però, di un notevole peggioramento nell’ultima prova: cosa che può
essere dovuta ad un generale affaticamento del paziente.
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Fig.26. Dati relativi ai marker della spalla durante la terza prova. Sembra esserci un generale
affaticamento del paziente forse dovuto al notevole carico sollevato
I dati dei marker sui polsi e sui gomiti sono molto buoni in tutte e tre le prove e in
tutti e tre gli assi. Si sporcano leggermente con l’avanzare delle prove, forse a causa
dell’affaticamento del paziente. Inoltre, relativamente ai marker posti sui gomiti,
lungo l’asse x, notiamo un andamento un po' tremolante che potrebbe essere dovuto
dal carico eccessivo; comunque si tratta di variazioni veramente poco significative e
che possono risultare del tutto normali con un carico così elevato.
Fig.27. Spostamento dei polsi lungo, rispettivamente, l’asse x ed y durante la terza prova.
Nonostante un generale affaticamento il movimento è pressoché perfetto.
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Fig.28. Spostamento dei gomiti lungo, rispettivamente, l’asse x ed y durante la prima prova. Si
può notare un leggere tremore lungo l’asse x forse dovuto al carico eccessivo ma comunque si
può affermare che il movimento è tutto sommato molto buono.
Dai dati relativi ai marker posti sul bilanciere si evince che il paziente, durante tutto il
movimento, mantiene ben in equilibrio il bilanciere: sia lungo x che lungo y, infatti, i
tracciati coincidono quasi perfettamente segno del fatto che il paziente, nonostante il
carico di 120 kg, svolge un movimento corretto.
Fig.29. Tracciati dei marker posti internamente al bilanciere, durante la prima prova.
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Per quanto riguarda l’analisi dei dati elettromiografici del paziente notiamo, nei
tracciati del deltoide anteriore, un maggiore utilizzo del’emicorpo dx rispetto
all’emicorpo sx con un picco di attivazione durante la fase di risalita del bilanciere,
così come lo avevamo notato nel paziente 2. A differenza, però, dei due pazienti
precedenti non si nota una attivazione del deltoide anteriore prima e dopo il
movimento. Nei tracciati relativi al muscolo del gran pettorale, invece, si nota tutto
sommato un’attivazione equilibrata fra i due emicorpi con una attivazione piuttosto
marcata anche alla fine del movimento probabilmente dovuta allo sforzo fatto durante
il riposizionamento del bilanciere sulla sbarra.
Fig.30. Dati elettromiografici dei muscoli deltoide anteriore e gran pettorale riferiti alla terza
prova.
Riguardo ai tricipiti si nota, come nel paziente 2, un buon equilibrio fra emicorpo dx
ed emicorpo sx ed una generale attivazione che si mantiene pressoché costante
durante tutto il movimento; cosa che peraltro è plausibile in quanto questo tipo di
movimento richiede un lavoro costante dei muscoli tricipiti. Anche in questo caso si
nota un’attivazione marcata alla fine del movimento, dovuta allo sforzo del paziente
per riposizionare il bilanciere sulla sbarra. Per quanto riguarda i bicipiti, invece, si
nota una generale assenza di attività con un picco di segnale a metà movimento, poco
prima della fase di risalita del bilanciere, cosa che è in linea con il tipo di movimento
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fatto dal paziente. La cosa particolare che ne risulta dall’analisi di questi tracciati
però è l’eccessivo utilizzo del bicipite destro rispetto al sinistro: sembra infatti che il
paziente sopporti il peso del bilanciere soprattutto con l’emicorpo dx anche se
generalmente questo trend sembra migliorare con l’avanzare delle prove.
Fig.31. Evoluzione dell’attivazione dei bicipiti durante la prima e la seconda prova. Si nota,
con l’avanzare delle prove, una migliore distribuzione del peso fra emicorpo dx ed emicorpo
sx.
Analizzando, infine, i dati elettromiografici del trapezio trasverso notiamo nelle
prime due prove una generale assenza di segnale che invece compare marcatamente
durante la terza prova: il carico eccessivo ed un generale affaticamento del paziente
probabilmente lo hanno portato ad un maggiore utilizzo di questo muscolo. Lo sforzo
causato dal carico elevato e l’affaticamento si possono notare, tra l’altro, anche dai
dati relativi al muscolo del retto addominale: con l’avanzare delle prove, infatti, il
segnale, che si mantiene atttivo durante tutto il movimento e anche dopo, risulta più a
scatti segno del fatto che serve un gran lavoro dell’addome per stabilizzare il paziente
sotto il grosso peso.
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Fig.32. Attivazione dei muscoli trapezio trasverso e retto addominale durante la terza prova.
Conclusioni
Sia i dati cinematici che quelli elettromiografici risultano molto buoni. E’ evidente,
però, un lieve peggioramento con l’avanzare delle prove segno però
dell’affaticamento del paziente che deve sollevare un peso elevato. Comunque dai
dati cinematici si nota che il paziente svolge il movimento in maniera corretta mentre
dai dati elettromiografici si evince tutto sommato un buon lavoro dei muscoli con una
buona distribuzione del peso fra emicorpo dx e sinistro.
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Risultati Quarto Paziente
Il terzo soggetto solleva un peso di 90 kg.
Analisi cinematica
Analizzando i dati dei marker sulla cresta iliaca superiore anteriore (ASIS) risalta
subito all’occhio un andamento anomalo del tracciato lungo l’asse y: mentre, infatti,
lungo gli altri assi si nota, come nei pazienti precedenti, un offset che rimane in fase
durante l’esecuzione di tutto il movimento, lungo l’asse y i due tracciati (relativi a
marker dx e marker sx) si incrociano varie volte segno del fatto che, durante il
movimento, il paziente sbilancia il peso lungo il piano trasversale.
Fig.33. Andamento dei marker della cresta iliaca superiore anteriore lungo l’asse y durante la
prima prova. Si nota uno sbilanciamento continuo del peso.
Fig.34. Tracciati dei marker della spalla nella terza prova.
27

I dati dei marker sulla spalla sono poco significativi nel senso che è difficile trarne
considerazioni in quanto nella prima prova sono presenti pochi dati mentre nelle
successive prove sono presenti praticamente solo i dati relativi alla spalla sx con
qualche comparsa, a tratti, dei dati relativi alla spalla dx: ciò potrebbe essere dovuto
al fatto che il paziente, nello sbilanciare il bilanciere, possa in qualche modo coprire
il marker della spalla dx generando una scomparsa del segnale.
Il movimento dei polsi, invece, in contrasto ai dati precedenti, sembra pulito,
specialmente lungo l’asse y dove i due tracciati relativi a marker dx e sx coincidono
quasi perfettamente: lungo l’asse x, invece, c’è un piccolo offset probabilmente
dovuto allo sbilanciamento del peso.
Fig.35. Tracciati dei marker dei polsi nella seconda prova. Si nota tutto sommato un buon
equilibrio fra parte dx e sx e un movimento tutto sommato buono.
Questo stesso andamento si riscontra anche dai tracciati dei marker posti sui gomiti
con la differenza però che l’offset presente lungo x è più marcato; questa cosa però
non ci stupisce particolarmente in quanto, se è vero, che c’ è uno sbilanciamento del
peso, esso influenza maggiormente il movimento dei gomiti rispetto a quello dei
polsi. Il movimento lungo y, invece, risulta buono.
Fig.36. Tracciati dei marker dei gomiti nella seconda prova.
28

Anche dai dati relativi ai marker posti sul bilanciere notiamo un andamento dello
stesso tipo dei due precedenti: offset lungo x, segno dello sbilanciamento del peso
lungo il piano trasversale, e andamento buono lungo y, segno che il paziente svolge
un movimento corretto lungo il piano coronale.
Fig.37. Marker posti internamente al bilanciere. Seconda prova.
Le attivazione muscolari del paziente risultano ben bilanciate tra emicorpo destro e
sinistro. Ciò avviene in generale per tutti i muscoli eccetto che per il deltoide. Esso
infatti mostra in tutte e tre le prove un eccessiva attività dell’emiparte sinistra.
L’attivazione della parte destra è coerente con quanto visto per gli altri pazienti, ma il
segnale sinistro invece appare confusionario, caotico e casuale.
29
#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5
#10-4
-1
0
1
2
3
4
5
Deltoideus anterior
-4 Pectoralis Major

Fig.38. Evoluzione dei tracciati elettromiografici relativi al deltoide anteriore.
Il pettorale invece pare avere un’attivazione corretta, con un picco a circa metà
esercizio, coincidente con la transizione da fase di discesa a quella di spinta.
Per quanto riguarda i muscoli del braccio quali bicipite e tricipite si nota che il
tricipite si attiva prima del gesto motorio e rimane attivo anche dopo. Ciò comporta
una rigidezza eccessiva del braccio poco favorevole al compimento del task.
Per quanto riguarda il bicipite, invece, si ha in generale un buon andamento con un
picco di attivazione a metà prova, e cioè poco prima della fase di risalita del
bilanciere, momento in cui effettivamente è richiesto lo sforzo maggiore da parte dei
bicipiti. Si può notare anche un corretto bilanciamento fra i due emicorpi.
Per quanto concerne gli ultimi due muscoli presi in esame, il retto e il trapezio,
evidenziamo una smisurata attivazione tonica del retto, presente anche in altri
pazienti.
In tale soggetto anche il trapezio è attivo in maniera tonica. Ma se per il trapezio
l’attivazione risulta bilanciata, ciò non avviene per il retto. Infatti è chiara una netta
prevalenza del muscolo laterale sinistro.
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#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
#10-4
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Deltoideus anterior
#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
#10-4
-1
0
1
2
3
4
5
6
Pectoralis Major
Right
Left
Movement
#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5
#10
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
Deltoideus anterior
#10
4
0 0.5 1 1.5 2 2.5
#10
-4
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Pectoralis Major
Right
Left
Movement

Fig.39. Dati elettromiografici dei bicipiti e dei tricipiti durante la terza prova.
Fig.40. Dati elettromiografici del trapezio trasverso e del retto addominale relativi alla prima
prova.
Conclusioni
In questo ultimo paziente i dati, specialmente quelli elettromiografici, non sono
ottimi: l’eccessiva attivazione del retto addominale nell’emicorpo sx serve
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#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
#10-4
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Triceps brachii caput longus
#104
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
#10-4
-1
0
1
2
3
4
5
Biceps brachii caput longus
Right
Left
Movement

probabilmente a stabilizzare continuamente il bacino del paziente, forse dovuto anche
al fatto che, come risulta dai dati cinematici lungo il piano trasversale, il paziente
sembra sbilanciare il peso del bilanciere. Lungo il piano coronale, invece, l’analisi
dei dati cinematici ci porta a dire che, tutto sommato, il paziente svolge un corretto
movimento con un buon bilanciamento fra emicorpo dx e sx.
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FINAL

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