Studio cinematico dell'articolazione del gomito e valutazione del carrying angle durante l'esercizio fisico

Questo progetto di ricerca, è stato sviluppato per studiare le caratteristiche anatomofunzionali che definiscono l’articolazione del gomito, ed in modo articolare la presenza dell’angolazione valga che origina dalla diversa orientazione degli assi meccanici dell’avambraccio e del braccio e, denominata in letteratura come carrying angle. L’obiettivo principale di questo lavoro - meglio espresso nei diversi capitoli - è stato, quello di identificare un nuovo approccio di misura per la stima di questo angolo, utilizzabile sia per gli studi di biomeccanica articolare, che per gli studi di analisi del movimento per l’arto superiore. Il primo obiettivo è stato quello di scegliere un algoritmo di calcolo che rispettasse le caratteristiche dell’articolazione, ed in modo particolare abile a minimizzare gli errori introdotti sia nella fase di acquisizione dei punti di repere anatomici, che in quella legata alla predizione del movimento di flesso-estensione, con un modello matematico. Per questo motivo abbiamo dovuto realizzare una serie di misure in un primo tempo su due cadaveri di arto superiore, poi, seguendo le regole classiche per la validazione dell’approccio metodologico adottato, si sono realizzate misure in-vivo, prima in massima estensione e poi durante il movimento. Inizialmente abbiamo pensato di comparare le misure lineari relative alle ampiezze del braccio (ampiezza tra l’epicondilo laterale e mediale) e dell’avambraccio (ampiezza tra lo stiloide ulnare e radiale) con quelle ottenute mediante un antropometro; successivamente dopo aver verificato la ripetibilità tra i diversi operatori nell’ acquisizione dei punti di repere anatomici con il digitalizzatore Faro Arm, abbiamo comparato le misure ottenute relative al carrying angle con quelle di un goniometro standard, classicamente utilizzato nella pratica clinica per la definizione dei range di movimento dell’arto superiore. Infine, considerando la bontà delle misure ottenute, abbiamo riproposto tale metodologia con stumenti stereofotogrammetrici per l’analisi del movimento (VICON System), ottenendo la stessa stabilit`a nell’andamento del carrying angle in funzione della flessione, sia come riportato dagli studi in letteratura, sia come riscontrato nel nostro studio in-vitro. In conclusione, questo lavoro di ricerca ha evidenziato (sia per i risultati ottenuti, che per la elevata numerosità dei soggetti testati), come gli esseri umani presentino una grande variabilità individuale nel valore di questo angolo, e di come questo possa aiutare per la corretta definizione di un modello 3-D dell’arto superiore. Pertanto, gli studi futuri sulla biomeccanica dell’arto superiore dovrebbero includere sempre la valutazione di questa misura.

Azione antiossidante del sulforafane: analisi in cellule cardiache in coltura ed in un modello animale di esercizio fisico

Oxidative stress is considered to be of major relevance for a variety of pathological processes. Thus, it is valuable to identify compounds, which might act as antioxidants, i.e. compounds that antagonize the deleterious action of reactive oxygen species (ROS) on biomolecules. The mode of action of these compounds could be either to scavenge ROS directly or to trigger protective mechanisms inside the cell, thereby resulting in improved defense against ROS. Sulforaphane (SF) (1-isothiocyanato-(4R)-(methylsulfinyl)butane) is a naturally occurring cancer chemopreventive agent found as a precursor glucosinolate in Cruciferous vegetables like broccoli. Although SF is not a direct-acting antioxidant, there is substantial evidence that SF acts indirectly to increase the antioxidant capacity of animal cells and their abilities to cope with oxidative stress. Induction of phase 2 enzymes is one means by which SF enhances the cellular antioxidant capacity. Enzymes induced by SF include Glutathione S-transferases (GST) and NAD[P]H:quinone oxidoreductase (NQO1) which can function as protectors against oxidative stress. To protect themselves from oxidative stress, cells are equipped with reducing buffer systems including the GSH and thioredoxin (Trx) reductase. GSH is an important tripeptide thiol which in addition to being the substrate for GSTs maintains the cellular oxidation– reduction balance and protects cells against free radical species. Aim of the first part of this thesis was to investigate the ability of SF to induce the expression and the activity of different phase 2 and antioxidant enzymes (such as GST, GR, GPx, NQO1, TR, SOD, CAT) in an in vitro model of rat cardiomyocytes, and also to define if SF treatment supprts cells in counteracting oxidative stress induced by H2O2 It is well known that acute exhaustive exercise causes significant reactive oxygen species generation that results in oxidative stress, which can induce negative effects on health and well being. In fact, increased oxidative stress and biomarkers (e.g., protein carbonyls, MDA, and 8- hydroxyguanosine) as well as muscle damage biomarkers (e.g. plasmatic Creatine cinase and Lactate dehydrogenase) have been observed after supramaximal sprint exercises, exhaustive longdistance cycling or running as well as resistance-type exercises, both in trained and untrained humans. Markers of oxidative stress also increase in rodents following exhaustive exercise. Moreover, antioxidant enzyme activities and expressions of antioxidant enzymes are known to increase in response to exhaustive exercise in both animal and human tissues. Aim of this project was to evaluate the effect of SF supplementation in counteracting oxidative stress induced by physical activity through its ability to induce phase 2, and antioxidant enzymes in rat muscle. The results show that SF is a nutraceutical compound able to induce the activity of different phase 2 and antioxidant enzymes in both cardiac muscle and skeletal muscle. Thanks to its actions SF is becoming a promising molecule able to prevent cardiovascular damages induced by oxidative stress and muscle damages induced by acute exhaustive exercise.

Relazione gestante-feto, modalità del parto e sviluppo fisico del bambino

Extensive literature outlined that the quality of the mother-foetus relationship is considered the main feature with regard to the quality of postnatal mother-infant interaction and also to the child’s psychical development. Nowadays the relationship between the pregnant woman and her foetus is viewed as the central factor of the somatic dialogue between the functioning of the maternal and the foetal organisms. This dialogue is responsible for the physic development of the child, as well as of its psychosomatic structure. Therefore the research area has necessarily had to extend to the analysis of psychological processes concerning: the pregnancy, the couple that is bound by parenthood, the influence of intergenerational dynamics. In fact, the formation of maternal identity, as well as that of the relationship between the woman and the foetus, refers to the pregnant woman’s relationship with her parents, especially with her mother. The same pregnancy, considered as a psychosomatic event, is directly influenced by relational, affective and social factors, particularly by the quality of the interiorized parental relations and the quality of the current relationships (such as that with her partner and with her family of origin). Some studies have begun to investigate the relationship between the pregnant woman and the foetus in term of “prenatal attachment” and its relationship with socio-demographic, psychological e psychopathological aspects (such as pre and post partum depression), but the research area is still largely unexplored. The present longitudinal research aimed to investigate the quality of the pregnant womanfoetus relationship by the prenatal attachment index, the quality of the interiorized relationship with woman’s parents, the level of alexithymic features and maternity social support, in relation with the modulation of the physiology of delivery and of postpartum, as well as of the physical development of the child. A consecutive sample of 62 Italian primipara women without any kind of pathologies, participated in the longitudinal study. In the first phase of this study (third trimester of the pregnancy), it has investigated the psychological processes connected to the affective investment of the pregnant women towards the unborn baby (by Prenatal Attachment Inventory), the mothers’ interiorized relationship with their own parents (by Parental Bonding Instrument), the social and affective support from their partner and their family of origin are able to supply (by Maternity Social Support Scale), and the level of alexithymia (by 20-Toronto Alexithymia Scale). In the second phase of this study, some data concerning the childbirth course carried out from a “deliverygram” (such as labour, induction durations and modalities of delivery) and data relative to the newborns state of well-being (such as Apgar and pH indexes). Finally, in the third phase of the study women have been telephoned a month after the childbirth. The semistructured interview investigated the following areas: the memory concerning the delivery, the return to home, the first interactions between the mother and the newborn, the breastfeeding, the biological rhythms achieved from newborns. From the data analysis a sample with a good level of prenatal attachment and of support social and a good capability to mental functioning emerged. An interesting result is that the most of the women have a great percentage of “affectionless control style” with both parents, but data is not sufficient to interpret this result. Moreover, considering the data relative to the delivery, medical and welfare procedures, that have been necessary, are coherent with the Italian mean, while the percentage of the caesarean section (12.9%) is inferior to the national percentage (30%). The 29% of vaginal partum has got epidural analgesia, which explains the high number (37%) of obstetrician operations (such as Kristeller). The data relative to the newborn (22 male, 40 female) indicates a good state of well-being because Apgar and pH indexes are superior to 7 at first and fifth minutes. Concerning the prenatal phase, correlation analysis showed that: the prenatal attachment scores positively correlated with the expected social support and negatively correlated with the “externally oriented thinking” dimension of alexithymia; the maternity social support negatively correlated with total alexithymia score, particularly with the “externally oriented thinking” dimension, and negatively correlated with maternal control of parental bonding. Concerning the delivery data, there are many correlations (after all obvious) among themselves. The most important are that the labour duration negatively correlated with the newborn’s index state of well-being. Finally, concerning the data from the postpartum phase the women’ assessments relative to the partum negatively correlated with the duration of the delivery and positively correlated with the assessment relative to the return to home and the interaction with the newborn. Moreover the length of permanence in the hospital negatively correlated with women’s assessments relative to the return to home that, in turn, positively correlated with the quality of breastfeeding, the interaction between the mother and the newborn and the biological regulation of the child. Finally, the women’ assessments relative to breastfeeding positively correlated with the mother-child interactions and the biological rhythms of children. From the correlation analysis between the variables of the prenatal phase and the data relative to the delivery, emerged that the prenatal attachment scores positively correlated with the dilatation stage scores and with the newborn’s Apgar index at first minute, the paternal care dimension of parental bonding positively correlated with the lengths of the various periods of childbirth like so the paternal control dimension with placental stage. Moreover, emerged that the expected social support positively correlated with the lengths of the various periods of childbirth and that the global alexithymia scores, particularly “difficulty to describe emotions” dimension, negatively correlated with total childbirth scores. From the correlation analysis between the variables of the prenatal phase and variable of the postpartum phase emerged that the total alexithymia scores positively correlated with the time elapsed from the childbirth to the breastfeeding of the child, the difficulty to describe emotions dimension of the alexithymia negatively correlated with the quality of the breastfeeding, the “externally oriented thinking” dimension of the alexithymia negatively correlated with mother-child interactions, and finally the paternal control dimension of the parental bonding negatively correlated with the time elapsed from the child to the breastfeeding of the child. Finally, from the analysis of the correlation between the data of the partum and the women’s assessments of the postpartum phase, emerged the negative correlation between the woman’s assessment relative to the delivery and the quantitative of obstetrician operations and the lengths of the various periods of childbirth, the positive correlation between the women’s assessment about the length of delivery periods and the real lengths of the same ones, the positive relation between woman’s assessment relative to the delivery and the Apgar index of children. In conclusion, there is a remarkable relation between the quality of the relationship the woman establishes with the foetus that influences the course of the pregnancy and the delivery that, in turn, influences the postpartum outcome, particularly relative to the mother-children relationship. Such data should be confirmed by heterogeneous populations in order to identify vulnerable women and to project focused intervention.

La qualità del servizio sportivo come strumento di miglioramento del benessere psico-fisico dell'utente

La ricerca approfondisce le modalità  di applicazione degli standard di qualità  nell'ambito del servizio sportivo, qualità  certificata attraverso sistemi convenzionali o auto verificata attraverso strumenti quali carte di servizio. L'applicazione e verifica dei sistemi di qualità  ad un servizio, seppur non considerato pubblico ma comunque di interesse generale, deve essere messa in relazione con i risultati che il servizio stesso si prefigge sia dal punto di vista del privato (o pubblico) che gestisce ed esercita l'attività  sportiva, sia dal punto di vista del cittadino che lo utilizza. Pertanto la ricerca è stata dedicata all'incidenza della qualità  nei miglioramenti del benessere psico-fisico dell'utente e all'eventuale efficacia della stessa come strumento di marketing per la diffusione del servizio. Sono state prese in esame tre diverse realtà  sportive, tre piscine. Due delle quali, dopo una prima rilevazione esplorativa, si sono dotate di una Carta dei Servizi. La terza piscina è invece gestita da una società  certificata ISO 9001. Sono stati proposti ed elaborati oltre 800 questionari dai quali sono emerse interessanti indicazioni su quanto e come la qualità  del servizio sia stato percepito dall'utente sotto forma di miglioramento del proprio stato psico-fisico ma anche di come sia ritenuta indispensabile una attenzione del gestore verso l'utente affinchè egli possa considerare utile l'attività  motoria dal punto di vista del miglioramento del proprio benessere. Più in particolare, attraverso l'utilizzo dell'analisi fattoriale prima e di modelli Lisrel poi, si è ottenuta una riduzione della complessità  del numero di fattori che spiegano il fenomeno. Questi fattori sono stati messi in correlazione con il livello di soddisfazione complessiva degli utenti e, dalle due rilevazioni per le quali il modello Lisrel ha restituito dati attendibili, è emerso come il fattore "servizi per gli utenti", comprendente aspetti quali lo spazio in acqua e la comodità  degli spogliatoi, sia quello che ha una maggior correlazione con la soddisfazione complessiva. La Carta dei Servizi, pur ritenuta utile dagli utenti che la conoscono, risulta uno strumento poco conosciuto ed in generale privo di appeal anche dal punto di vista del marketing. Nella percezione dell'utente questo strumento non contribuisce al miglioramento del proprio stato psico-fisico. E' interessante rilevare, invece, che gli utenti che conoscono la Certificazione di qualità  hanno una miglior percezione del servizio. In generale i molteplici interessi commerciali legati alle certificazioni o "autocertificazioni" hanno generato, in questi ultimi anni, confusione nelle società  sportive e negli enti che gestiscono impianti sportivi tra il concetto di qualità  (come cultura e occasione di miglioramento) e quello di "certificazione di qualità". In tale contesto "l'apparire" è divenuto più importante dell'"essere" perchè, la maggiore attenzione all'uso di tecniche piuttosto che all'approfondimento dei principi manageriali grazie ai quali è possibile fare qualità , ha finito per banalizzarne il concetto. Ma se il cliente/utente (interno o esterno) è insoddisfatto nonostante il rispetto di standard e specifiche da parte dell'azienda si può ancora parlare di qualità ?

Eterogeneità delle proprietà fisico – chimiche della proteina prionica patologica e variabilità fenotipica ceppo specifica nella malattia di Creutzfeldt – Jakob

Transmissible spongiform encephalopathies (TSEs), or prion diseases, are neurodegenerative disorders that affect humans and mammals. Creutzfeldt-Jakob disease (CJD), the most common TSE in humans, can be sporadic (sCJD), genetic (gCJD), or acquired by infection. All TSEs are characterised by the accumulation of PrPSc, a misfolded form of the cellular protein PrPC. PrPSc is insoluble in detergents, partially resistant to proteolysis and shows a highly enriched β-sheet secondary structure. Six clinico-pathological phenotypes of sCJD have been characterized which correlate at the molecular level with two types (1 or 2) of PrPSc with distinctive physicochemical properties and the genotype at the polymorphic (methionine or valine) codon 129 of the prion protein gene. According to the protein-only hypothesis, which postulates that prions are composed exclusively of PrPSc, the strains of prions that are largely responsible for the wide spectrum of TSE phenotypes are enciphered in PrPSc conformation. In support to this view, studies mainly conducted in experimental scrapie, have shown that several prion strains can be identified based on distinguishing PrPSc biochemical properties. To further contribute to the understanding of the molecular basis of strains and to develop more sensitive strain typing assays in humans we have analyzed PrPSc biochemical properties in two experimental setting. In the first we compared the size of the core after protease digestion and the glycoform pattern of PrPSc before and after transmission of human prions to non human primates or bank voles, whereas in the second we analyzed the conformational stability of PrPSc associated with sCJD, vCJD or fCJD using guanidine hydrochloride (GdnHCl) as denaturant. Combining the results of the two studies, we were able to distinguish five human strains for at least one biochemical property. The present data extend our knowledge about the extent of strain variation and its relationship with PrPSc properties in human TSEs.

Ottimizzazione del consumo dei grassi durante esercizio fisico: studio di un test per il target mirato di allenamento individuale

Il primo studio ha verificato l'affidabilità del software Polimedicus e gli effetti indotti d'allenamento arobico all’intensità del FatMax. 16 soggetti sovrappeso, di circa 40-55anni, sono stati arruolati e sottoposti a un test incrementale fino a raggiungere un RER di 0,95, e da quel momento il carico è stato aumentato di 1 km/ h ogni minuto fino a esaurimento. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati dal programma erano quelli che si possono verificare durante a un test a carico costante di 1ora. I soggetti dopo 8 settimane di allenamento hanno fatto un altro test incrementale. Il dati hanno mostrato che Polimedicus non è molto affidabile, soprattutto l'HR. Nel secondo studio è stato sviluppato un nuovo programma, Inca, ed i risultati sono stati confrontati con i dati ottenuti dal primo studio con Polimedicus. I risultati finali hanno mostrato che Inca è più affidabile. Nel terzo studio, abbiamo voluto verificare l'esattezza del calcolo del FatMax con Inca e il test FATmaxwork. 25 soggetti in sovrappeso, tra 40-55 anni, sono stati arruolati e sottoposti al FATmaxwork test. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati da INCA erano quelli che possono verificarsi durante un carico di prova costante di un'ora. L'analisi ha mostrato una precisione del calcolo della FatMax durante il carico di lavoro. Conclusione: E’ emersa una certa difficoltà nel determinare questo parametro, sia per la variabilità inter-individuale che intra-individuale. In futuro bisognerà migliorare INCA per ottenere protocolli di allenamento ancora più validi.