Movement analysis on the field in young football players: biomechanical patterns of performance and injury prevention

The integration of quantitative data from movement analysis technologies is reshaping the analysis of athletes’ performances and injury mitigation, e.g., anterior cruciate ligament (ACL) rupture. Most of the movement assessments are performed in laboratory environments. Recent progress provides the chance to shift the paradigm to a more ecological approach with sport-specific elements and a closer examination of “real” movement patterns associated with performance and (ACL) injury risk. The present PhD thesis aimed at investigating the on-field motion patterns related to performance and injury prevention in young football players. The objectives of the thesis were: (I) in-lab measures of high-dynamics movements were used to validate wearable inertial sensors technology; (II) in-laboratory and on-field agility movement tasks were compared to inspect the effect of football-specific environment; (III) on-field analysis was conducted to challenge wearable sensors technology in the assessment of dangerous movement patterns towards the ACL rupture; (IV) an overview of technologies that could shape present and future assessment of ACL injury risk in daily practice was presented. The validity of wearables in the assessment of high-dynamics movements was confirmed. Relevant differences emerged between the movements performed in a laboratory setting and on the football pitch, supporting the inclusion of an ecological dynamics approach in preventive protocols. The on-field analysis of football-specific movement tasks demonstrated good reliability of wearable sensors and the presence of residual dangerous patterns in the injured players. A tool to inspect at-risk movement patterns on the field through objective measurements was presented. It discussed how potential alternatives to wearable inertial sensors embrace artificial intelligence and closer collaboration between clinical and technical expertise. The present thesis was meant to contribute to setting the basis for data-driven prevention protocols. A deeper comprehension of injury-related principles and counteractions will contribute to preserving athletes’ careers and health over time.

Analisi della relazione tra temperamento, stati psicobiosociali e variabili psicofisiche rispetto ai diversi compiti e strategie metodologiche

L’attività fisica produce effetti benefici a livello mentale (Biddle et al.,2004) e sembra agire sull’emozione modificando attitudini e motivazioni verso la pratica motoria (Digelidis et al., 2003) a partire da sensazioni come il piacere o la noia del fare (Spray et al., 1999). Da questi presupposti il progetto che comprendeva l’analisi di due studi volti a verificare gli effetti dell’attività motoria e sportiva in ambito scolastico, sui comportamenti di adattamento sociale e self efficacy dei bambini. Un terzo studio, di analisi qualitativa, in ambito calcistico, per verificare correlazioni tra orientamento motivazionale genitoriale e comportamenti di adattamento sociale dei figli. Gli strumenti di rilevazione dei livelli di adattamento sociale (Caprara et al, 1992) e self efficacy (Colella, 2008), sono stati somministrati prima e dopo il trattamento delle relative attività motorie mentre, l’orientamento motivazionale dei genitori (Borgogni et al, 2004) è stato rilevato una volta e confrontato con l’adattamento sociale dei figli. Il modulatore del primo studio, l’attività ad alto contenuto emotivo o aggressivo, ha mostrato variazioni significative (p<.05) nei livelli di aggressività fisica-verbale e di comportamento pro sociale tra i 2 gruppi, confermando la letteratura sull’argomento (Pellegrini, in Storch e Roth, 2005; Vaughn, 2005; Tappern e Boulton, 2005). Il modulatore del secondo studio, rappresentato dal giocosport rugby, sempre realizzato nelle ore curricolari di educazione fisica, ha evidenziato differenze significative (p<.05) nell’aumentata self efficacy da parte del gruppo sperimentale, con effetto preponderante sulle femmine rispetto ai maschi. Il terzo studio, descrittivo, ha evidenziato la correlazione tra orientamento motivazionale dei genitori e instabilità emotiva dei figli in risposta a profili genitoriali tendenti alla leadership o al successo nell’ambito lavorativo. I risultati evidenziati mostrano effetti significativi (p<.05), successivi al trattamento, sui comportamenti di adattamento sociale, aggressivo e sulla self efficacy a conferma, della letteratura, sull’importanza di determinate esperienze motorie in età scolare.