Biomeccanica del servizio e del diritto nel tennis: confronto fra atleti di livello di gioco differente

Il tennis �� uno sport molto diffuso che negli ultimi trent���anni ha subito molti cambiamenti. Con l���avvento di nuovi materiali pi�� leggeri e maneggevoli la velocit�� della palla �� aumentata notevolmente, rendendo cos�� necessario una modifica a livello tecnico dei colpi fondamentali. Dalla ricerca bibliografica sono emerse interessanti indicazioni su angoli e posizioni corporee ideali da mantenere durante le varie fasi dei colpi, confrontando i giocatori di altissimo livello. Non vi sono invece indicazioni per i maestri di tennis su quali siano i parametri pi�� importanti da allenare a seconda del livello di gioco del proprio atleta. Lo scopo di questa tesi �� quello di individuare quali siano le variabili tecniche che influenzano i colpi del diritto e del servizio confrontando atleti di genere differente, giocatori di livello di gioco diverso (esperti, intermedi, principianti) e dopo un anno di attivit�� programmata. Confrontando giocatori adulti di genere diverso, �� emerso che le principali differenze sono legate alle variabili di prestazione (velocit�� della palla e della racchetta) per entrambi i colpi. Questi dati sono simili a quelli riscontrati nel test del lancio della palla, un gesto non influenzato dalla tecnica del colpo. Le differenze tecniche di genere sono poco rilevanti ed attribuibili alla diversa interpretazione dei soggetti. Nel confronto di atleti di vario livello di gioco le variabili di prestazione presentano evidenti differenze, che possono essere messe in relazione con alcune differenze tecniche rilevate nei gesti specifici. Nel servizio i principianti tendono a direzionare l���arto superiore dominante verso la zona bersaglio, abducendo maggiormente la spalla ed avendo il centro della racchetta pi�� a destra rispetto al polso. Inoltre, effettuano un caricamento minore degli arti inferiori, del tronco e del gomito. Per quanto riguarda il diritto si possono evidenziare queste differenze: l���arto superiore �� sempre maggiormente esteso per il gruppo dei principianti; il tronco, nei giocatori pi�� abili viene utilizzato in maniera pi�� marcata, durante la fase di caricamento, in movimenti di torsione e di inclinazione laterale. Gli altri due gruppi hanno maggior difficolt�� nell���eseguire queste azioni preparatorie, in particolare gli atleti principianti. Dopo un anno di attivit�� programmata sono stati evidenziati miglioramenti prestativi. Anche dal punto di vista tecnico sono state notate delle differenze che possono spiegare il miglioramento della performance nei colpi. Nel servizio l���arto superiore si estende maggiormente per colpire la palla pi�� in alto possibile. Nel diritto sono da sottolineare soprattutto i miglioramenti dei movimenti del tronco in torsione ed in inclinazione laterale. Quindi l���atleta si avvicina progressivamente ad un���esecuzione tecnica corretta. In conclusione, dal punto di vista tecnico non sono state rilevate grosse differenze tra i due generi che possano spiegare le differenze di performance. Perci�� questa �� legata pi�� ad un fattore di forza che dovr�� essere allenata con un programma specifico. Nel confronto fra i vari livelli di gioco e gli effetti di un anno di pratica si possono individuare variabili tecniche che mostrano differenze significative tra i gruppi sperimentali. Gli evoluti utilizzano tutto il corpo per effettuare dei colpi pi�� potenti, utilizzando in maniera tecnicamente pi�� valida gli arti inferiori, il tronco e l���arto superiore. I principianti utilizzano prevalentemente l���arto superiore con contributi meno evidenti degli altri segmenti. Dopo un anno di attivit�� i soggetti esaminati hanno dimostrato di saper utilizzare meglio il tronco e l���arto superiore e ci�� pu�� spiegare il miglioramento della performance. Si pu�� ipotizzare che, per il corretto utilizzo degli arti inferiori, sia necessario un tempo pi�� lungo di apprendimento oppure un allenamento pi�� specifico.

New insights into methodology and interpretation of osteoarthritis. The study of Frassetto identified skeletal collection.

Osteoarthritis (OA) or degenerative joint disease (DJD) is a pathology which affects the synovial joints and characterised by a focal loss of articular cartilage and subsequent bony reaction of the subcondral and marginal bone. Its etiology is best explained by a multifactorial model including: age, sex, genetic and systemic factors, other predisposing diseases and functional stress. In this study the results of the investigation of a modern identified skeletal collection will be presented. In particular, we will focus on the relationship between the presence of OA at various joints. The joint modifications have been analysed using a new methodology that allows the scoring of different degrees of expression of the features considered. Materials and Methods The sample examined comes from the Sassari identified skeletal collection (part of ���Frassetto collections���). The individuals were born between 1828 and 1916 and died between 1918 and 1932. Information about sex and age is known for all the individuals. The occupation is known for 173 males and 125 females. Data concerning the occupation of the individuals indicate a preindustrial and rural society. OA has been diagnosed when eburnation (EB) or loss of morphology (LM) were present, or when at least two of the following: marginal lipping (ML), esostosis (EX) or erosion (ER), were present. For each articular surface affected a ���mean score��� was calculated, reflecting the ���severity��� of the alterations. A further ���score��� was calculated for each joint. In the analysis sexes and age classes were always kept separate. For the statistical analyses non parametric test were used. Results The results show there is an increase of OA with age in all the joints analyzed and in particular around 50 years and 60 years. The shoulder, the hip and the knee are the joints mainly affected with ageing while the ankle is the less affected; the correlation values confirm this result. The lesion which show the major correlation with age is the ML. In our sample males are more frequently and more severely affected by OA than females, particularly at the superior limbs, while hip and knee are similarly affected in the two sexes. Lateralization shows some positive results in particular in the right shoulder of males and in various articular surfaces especially of the superior limb of both males and females; articular surfaces and joints are quite always lateralized to the right. Occupational analyses did not show remarkable results probably because of the homogeneity of the sample; males although performing different activities are quite all employed in stressful works. No highest prevalence of knee and hip OA was found in farm-workers respect to the other males. Discussion and Conclusion In this work we propose a methodology to score the different features, necessary to diagnose OA, that allows the investigation of the severity of joint degeneration. This method is easier than the one proposed by Buikstra and Ubelaker (1994), but in the same time allows a quite detailed recording of the features. Epidemiological results can be interpreted quite simply and they are in accordance with other studies; more difficult is the interpretation of the occupational results because many questions concerning the activities performed by the individuals of the collection during their lifespan cannot be solved. Because of this, caution is suggested in the interpretation of bioarcheological specimens. With this work we hope to contribute to the discussion on the puzzling problem of the etiology of OA. The possibility of studying identified skeletons will add important data to the description of osseous features of OA, enriching the medical documentation, based on different criteria. Even if we are aware that the clinical diagnosis is different from the palaeopathological one we think our work will be useful in clarifying some epidemiological as well as pathological aspects of OA.

Studio anatomico dei muscoli della spalla e del braccio in Pernis apivorus, Accipiter gentilis ed Accipiter nisus

Recentemente, vari ricercatori si sono concentrati sulle propriet�� funzionali dei muscoli, sulla meccanica e sulla cinematica legata al volo, ma senza la possibilit�� di consultare un���adeguata letteratura poich�� assente o incompleta. Si �� quindi ritenuto utile studiare la miologia della regione della spalla e del braccio di specie non in precedenza esaminate e che mostrassero differenti stili di volo, al fine di creare una base di informazioni per futuri studi funzionali. Tutte le specie prese in esame sono membri della famiglia degli Accipitridae e nello specifico si sono selezionati: il Falco pecchiaiolo (Pernis apivorus Linnaeus, 1758), l���Astore comune (Accipiter gentilis Linnaeus, 1758) e lo Sparviero eurasiatico (Accipiter nisus Linnaeus, 1758). Questi animali attuano stili di volo differenti e sono stati pertanto scelti per capire se diverse performance di volo potessero indurre una differenziazione dell���apparato muscolare. La comparazione dei dati raccolti durante questo studio con quelli presenti in letteratura in altre specie aviarie ha evidenziato che, mentre alcuni muscoli non sembrano andare incontro a grandi modificazioni nei rapaci, altri invece presentano una grande eterogeneit��. In particolare, grazie alle caratteristiche dei diversi muscoli, si �� potuto raggruppare questi ultimi in base a possibili funzioni comuni: a) muscoli che concorrono a stabilizzare l���ala rispetto al tronco e che assorbono le forze generate durante il volo; b) muscoli con possibile ruolo nel controllo della rotazione dell���omero; c) muscoli con possibile funzione propriocettiva. Il presente studio ha inoltre evidenziato, nei muscoli esaminati, alcune similitudini e molteplici peculiarit�� anatomiche non precedentemente segnalate in letteratura. Si ritiene che questo studio macroscopico possa rappresentare un punto di partenza per futuri studi microscopici o elettrofisiologici, a dimostrazione dell���importanza della dissezione quale primo strumento di indagine.

Inertial and magnetic sensors for upper limb kinematics: modeling, calibration, sensor fusion and clinical applications

The primary aim of the research activity presented in this PhD thesis was the development of an innovative hardware and software solution for creating a unique tool for kinematics and electromyographic analysis of the human body in an ecological setting. For this purpose, innovative algorithms have been proposed regarding different aspects of inertial and magnetic data elaboration: magnetometer calibration and magnetic field mapping (Chapter 2), data calibration (Chapter 3) and sensor-fusion algorithm. Topics that may conflict with the confidentiality agreement between University of Bologna and NCS Lab will not be covered in this thesis. After developing and testing the wireless platform, research activities were focused on its clinical validation. The first clinical study aimed to evaluate the intra and interobserver reproducibility in order to evaluate three-dimensional humero-scapulo-thoracic kinematics in an outpatient setting (Chapter 4). A second study aimed to evaluate the effect of Latissimus Dorsi Tendon Transfer on shoulder kinematics and Latissimus Dorsi activation in humerus intra - extra rotations (Chapter 5). Results from both clinical studies have demonstrated the ability of the developed platform to enter into daily clinical practice, providing useful information for patients' rehabilitation.

Ions and Small Molecules as Modulators of F1FO-ATPase, Mitochondrial Bioenergetics and Cell Metabolism

The properties of the mitochondrial F1FO-ATPase activated by the natural cofactor Mg2+ or by Ca2+, were studied, mainly on heart mitochondria from swine, widely used in translational medicine. The Ca2+ driven conformational changes in the F1FO-ATPase form the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), which triggers regulated cell death and is involved in severe pathologies. The Ca2+-activated F1FO-ATPase hydrolyzes ATP with kinetics slightly different from those of the Mg2+-ATPase. Known F1-ATPase inhibitors inhibit both the Ca2+-activated F1FO-ATPase and the mPTP formation strengthening the molecular link between them. The different Gd3+ effects on the Ca2+- and Mg2+-activated F1FO-ATPases confirm their difference as also phenylglyoxal which preferentially inhibits the Ca2+-activated F1FO-ATPase. The effects of phenylarsine and dibromobimane, which interact with differently distant Cys thiols, show that mPTP opening is ruled by nearby or distant dithiols. Bergamot polyphenols and melatonin inhibit the mPTP and ROS formation. H2S, a known cardiovascular protector, unaffects the F1FO-ATPase, but inhibits Ca2+ absorption and indirectly the mPTP, both in swine heart and mussel midgut gland mitochondria. New generation triazoles inhibit the Ca2+-activated F1FO-ATPase and the mPTP, but unaffect the Mg2+-activated F1FOATPase. In parallel, the energy metabolism was investigated in mammalian cells. In boar sperm ATP is mainly produced by mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS), even if it decreases over time because of less active mitochondria. Insufficient ATP may induce sperm dysfunction. Also, canine mesenchymal stem cells rely on OXPHOS; those from umbilical cord which produce more ATP than those from adipose tissue, seem preferable for transplant studies. The intestinal porcine enterocyte cell line IPEC-J2, used for human gut research, responds to different fetal bovine serum concentrations by remodeling OXPHOS without altering the bioenergetic parameters. The IPEC-J2 bioenergetics is modulated by Vitamin K vitamers. These data shoulder cell bioenergetics as precious tool for medical research.