Questo protocollo fornisce uno schema completo di come eseguire un test di corsa di 6 minuti per stimare la capacità aerobica in individui con paralisi cerebrale.
Articolo metodologico
Questo protocollo fornisce uno schema completo di come eseguire un test di corsa di 6 minuti per stimare la capacità aerobica in individui con paralisi cerebrale.
La paralisi cerebrale infantile è una disabilità motoria ad esordio infantile che varia in modo significativo in gravità e impatto. Gli individui con forme più gravi di paralisi cerebrale, in particolare quelli con coinvolgimento di tutto il corpo, spesso affrontano ostacoli sostanziali all'attività fisica. Queste barriere sono aggravate dalla limitata disponibilità di opzioni di esercizio in grado di soddisfare le loro esigenze specifiche. Le forme di attività fisica che possono essere disponibili in genere comportano bassi livelli di richiesta aerobica, che potrebbero non essere sufficienti per mantenere e/o migliorare la salute cardiovascolare.
Tuttavia, il Frame Running, un parasport eseguito su un telaio da corsa a tre ruote, consente alle persone con CP di partecipare a esercizi aerobici ad alta intensità. Il running frame, progettato specificamente per individui con disabilità motorie come la paralisi cerebrale, consente la valutazione della capacità aerobica in una popolazione altrimenti esclusa dalle modalità di esercizio tradizionali. Il 6-Minute Frame Running Test (6-MFRT) è stato convalidato come misura efficace per stimare la capacità aerobica massima negli individui con CP. È facile da eseguire e richiede solo un telaio da corsa, una pista da 200-400 m, un cardiofrequenzimetro, un metro a nastro o una ruota e un cronometro. Pertanto, il 6-MFRT funge da misura pratica e affidabile della capacità aerobica che può essere utilizzata per valutare la forma fisica correlata alla salute e valutare l'effetto degli interventi di allenamento.
La paralisi cerebrale infantile (CP) è una delle più comuni disabilità ad esordio infantile, con una prevalenza di 1,6 per 1.000 nati vivi1. Ha origine da un danno al cervello in via di sviluppo prima dei 2 anni, con conseguenze multiformi. Lo spettro delle menomazioni motorie negli individui con paralisi cerebrale varia da lievi menomazioni nel controllo motorio a gravi disabilità fisiche ed è caratterizzato da limitazioni nel movimento, nell'equilibrio, nella coordinazione e nella postura2. Inoltre, gli individui con paralisi cerebrale hanno muscoli scheletrici più sottili, più deboli e più rigidi rispetto agli individui tipicamente sviluppati3. A causa di fattori come il controllo motorio alterato e la funzione del muscolo scheletrico, gli individui con CP tendono ad essere meno attivi fisicamente e mostrano un aumento del comportamento sedentario 4,5,6, che a sua volta contribuisce a ridurre la capacità aerobica. Una ridotta capacità aerobica predispone a un rischio maggiore di sviluppare condizioni di salute secondarie come malattie cardiovascolari e metaboliche7. Pertanto, la comprensione e la valutazione della capacità aerobica in questa popolazione è fondamentale sia per l'assistenza sanitaria che per le strutture sportive, in quanto fornisce preziose informazioni sulla salute cardiovascolare, sulla resistenza e sulle capacità fisiche complessive.
Il consumo massimo di ossigeno (VO2max), una misura chiave della capacità aerobica, funge da predittore in questi domini. La valutazione del VO2max può guidare interventi volti a migliorare la forma fisica, mitigare il rischio di condizioni di salute secondarie associate alla paralisi cerebrale e, in ultima analisi, migliorare la qualità della vita. Nonostante l'importanza di valutare la capacità aerobica negli individui con paralisi cerebrale, c'è una notevole mancanza di test aerobici fattibili e adattati, soprattutto per gli individui con disabilità fisiche più gravi. I test aerobici gold standard esistenti, come i protocolli basati su tapis roulant o cicloergometro, presentano sfide sostanziali per le persone con difficoltà nella corsa, nel ciclismo, nel mantenimento di posture specifiche e/o nell'esecuzione di movimenti specifici. Inoltre, questi test sono spesso limitati agli ambienti di laboratorio, richiedendo attrezzature specializzate come una maschera facciale per misurare l'assorbimento di ossigeno. Questo non solo rende i test poco pratici, ma anche meno accessibili in contesti di vita reale, dove l'obiettivo è valutare e migliorare le capacità funzionali quotidiane.
Di conseguenza, è necessaria la convalida di metodi alternativi che possono essere facilmente eseguiti in vari contesti, inclusi, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, ambienti clinici e impianti sportivi. Il Frame Running, uno sport adattato per le persone con disabilità motorie, è emerso come una soluzione promettente per consentire un'attività fisica da moderata ad alta intensità tra le persone con CP 8,9,10. Questo sport utilizza un telaio a tre ruote per il supporto durante la camminata e/o la corsa. Negli ultimi 10 anni, ci siamo concentrati sullo sviluppo e la convalida del 6-Minute Frame Running Test (6-MFRT) come metodo pratico e inclusivo per valutare la capacità aerobica in individui con CP 9,10,11. Durante il test, i partecipanti utilizzano il telaio da corsa per sostenere il proprio peso e aiutare con l'equilibrio, consentendo loro di concentrarsi sulla copertura della massima distanza possibile entro un lasso di tempo di 6 minuti. La nostra ricerca ha dimostrato che il 6-MFRT è un metodo affidabile ed efficace per stimare il VO2max negli individui con CP11. Confrontando i dati ottenuti durante il 6-MFRT con i dati raccolti durante un tradizionale test VO2peak su tapis roulant condotto dagli stessi individui utilizzando i loro running frame, non abbiamo riscontrato differenze significative nel VO2peak. Inoltre, la maggiore distanza percorsa durante il 6-MFRT è correlata a misurazioni più elevate di VO2 peak10,11.
Fornendo una standardizzazione metodologica ad accesso aperto del 6-MFRT, speriamo di facilitarne l'implementazione nella ricerca, nella sanità e nello sport. Il protocollo standardizzato garantisce coerenza e affidabilità durante l'esecuzione del 6-MFRT e consente confronti non solo all'interno dell'individuo, ma anche tra diverse coorti. Il protocollo fornisce istruzioni dettagliate su come condurre e utilizzare il 6-MFRT in individui con paralisi cerebrale, compresa la preparazione, l'esecuzione e le valutazioni post-test per garantire l'accuratezza e la riproducibilità dei dati.
Il seguente protocollo e la seguente configurazione (Figura 1) sono stati approvati dall'Autorità svedese per la revisione etica. A tutti i partecipanti sono state fornite informazioni orali e scritte e ha fornito il consenso informato scritto prima di partecipare ai test descritti. Vedere il protocollo allegato (File supplementare 1) e la valutazione Borg dello sforzo percepito12 (Borg RPE) (File supplementare 2) che possono essere utilizzati durante l'esecuzione del 6-MFRT.

Figura 1: Rappresentazione grafica del protocollo 6-Minute Frame Runing. Abbreviazione: 6-MFRT = 6-Minute Frame Running Test; Borg RPE = Valutazione Borg dello sforzo percepito. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
1. Preparativi settimane prima del giorno del test
| Basico | Avanzato |
| · Frequenza cardiaca | · Frequenza cardiaca |
| · Borg RPE | · Borg RPE |
| · Ore | · Ore |
| · Distanza | · Distanza |
| · Sensore di velocità per misurare distanza e velocità | |
| · Lattato sanguigno capillare | |
| · Analisi degli scambi gassosi |
Tabella 1: Parametri per la raccolta dei dati. La tabella specifica quali parametri potrebbero essere inclusi se si esegue la raccolta di dati di base o avanzata durante il 6-Minute Frame Running Test. Abbreviazione: Borg RPE = Borg Rating of Perceived Exertion.
2. Il giorno del test
3. Test da sforzo
NOTA: Documenta accuratamente tutte le misurazioni, inclusa la frequenza cardiaca, la distanza percorsa e lo sforzo percepito, per un'analisi e un confronto completi. I materiali e le attrezzature consigliate sono elencati nella Tabella dei materiali.
4. Analisi del sangue (opzionale)
Come risultati rappresentativi, tre individui con CP hanno eseguito un 6-MFRT su un percorso indoor con misurazioni del lattato. Le caratteristiche dei partecipanti sono presentate nella Tabella 2.
| Partecipante n. 1 | Partecipante n. 2 | Partecipante n. 3 | |
| Sesso | Maschio | Femmina | Maschio |
| Età (anni) | 26 | 21 | 21 |
| Livello GMFCS | 3 | 4 | 4 |
| Tipo di motore CP | Discinetico | Discinetico | Discinetico |
| SPGAL | 3 | 3 | 1 |
| Peso (kg) | 71.6 | 45.6 | 35.1 |
| Altezza (cm) | 190 | 155 | 146 |
| BMI (kg/m2) | 19.8 | 19 | 16.5 |
| Esperienza di Frame Running (anni) | 12 | 8 | 13 |
Tabella 2: Caratteristiche dei partecipanti. La tabella mostra le caratteristiche di ciascun partecipante. Abbreviazioni: BMI = Indice di Massa Corporea; CP = Paralisi cerebrale; GMFCS = Sistema di classificazione delle funzioni motorie lorde; SGPALS = Scala del livello di attività fisica Saltin Grimby.
Tutti i partecipanti hanno completato il 6-MFRT e i risultati sono presentati nella Tabella 3. Tuttavia, affinché il test sia considerato massimale, devono essere soddisfatti criteri fisiologici specifici. Per questo protocollo, sono stati utilizzati i seguenti criteri in cui ≥3 dei 4 criteri dovevano essere soddisfatti alla fine del test; raggiungimento di una certa frequenza cardiaca a seconda dell'età13,14, livelli di lattato ≥ 6 mmol/L13, RPE di Borg ≥ 1713, segni oggettivi di sforzo percepito come indicato nel protocollo13. Per i bambini di età inferiore ai 18 anni, il criterio della frequenza cardiaca è in genere impostato a ≥185 battiti al minuto (bpm) 13, mentre per gli individui di età superiore ai 18 anni, il criterio è fissato a HR ≥ 85% del massimo previsto per l'età (220 - età)14. Questi criteri non sono limitati a quelli menzionati e possono essere scelti a seconda dei partecipanti e/o della popolazione che eseguono il test. Come mostrato nella Tabella 3, il partecipante n. 3 non soddisfaceva questi criteri, illustrando che alcuni individui con CP hanno difficoltà a raggiungere un livello massimo. Pertanto, i risultati dei test devono essere interpretati tenendo presente questa considerazione.
La Figura 2 illustra i risultati rappresentativi della frequenza cardiaca e della velocità durante il 6-MFRT per tutti e tre i partecipanti. Si noti che la velocità è facoltativa ed è stata utilizzata principalmente per mostrare come i partecipanti hanno pianificato strategicamente la loro gara. Inoltre, durante i test da sforzo massimale, le risposte della frequenza cardiaca possono variare notevolmente tra gli individui con CP.

Figura 2: Frequenza cardiaca e velocità durante il test di corsa in fotogrammi di 6 minuti. Dati rappresentativi sulla frequenza cardiaca (asse y sinistro) e sulla velocità (asse y destro) misurati utilizzando un sensore di velocità durante il 6-Minute Frame Running Test in tre individui con paralisi cerebrale. Ogni grafico rappresenta un individuo. I dati dei partecipanti n. 1 e 2 esemplificano la raccolta avanzata dei dati, mentre i dati del partecipante n. 3 illustrano la raccolta dei dati di base. Ciò dimostra che non è essenziale includere tutte le misurazioni; Alcune misurazioni possono essere incluse o escluse a seconda del contesto e dello scopo della valutazione. Abbreviazioni: bpm = battiti al minuto; FC = Frequenza cardiaca; km/h = chilometro all'ora. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Partecipante n. 1 | Partecipante n. 2 | Partecipante n. 3 | |
| Picco FC, bpm | 184 | 181 | 131* |
| Velocitàmassima, km/h | 15.9 | 9.7 | - |
| Livelli di lattato | |||
| Pre esercizio | 0.6 | 2.6 | 1.9 |
| Dopo l'esercizio | 13.2 | 5,1* | 3,0* |
| Borg RPE | |||
| Pre esercizio | 9 | 7 | 9 |
| Dopo l'esercizio | 17 | 19 | 13* |
| Segni di sforzo percepito | Sì | Sì | No* |
| 6-MFRT distanza, m | 1193 | 800 | 395 |
Tabella 3: Dati rappresentativi del 6-Minute Frame Running Test. La tabella mostra i dati rappresentativi del 6-Minute Frame Running Test. *Indica i criteri non soddisfatti. Abbreviazioni: bpm = battiti al minuto; Borg RPE = valutazione Borg dello sforzo percepito; FC = Frequenza cardiaca; km/h = chilometro all'ora; 6-MFRT = Test di esecuzione dei fotogrammi di 6 minuti.
File supplementare 1: Protocollo di test di esecuzione dei fotogrammi di 6 minuti. Clicca qui per scaricare questo file.
File supplementare 2: La scala Borg RPE. Clicca qui per scaricare questo file.
Il test da sforzo qui descritto può essere utilizzato per studiare la risposta fisiologica all'esercizio in individui con postura, equilibrio e/o controllo motorio compromessi. Il 6-MFRT è fattibile per tutti gli individui con paralisi cerebrale, dato che possono essere posizionati su un telaio da corsa. Gli individui con menomazioni meno gravi (Gross Motor Function Classification System (GMFCS) I e II) possono trarre beneficio in quanto il running frame può aiutare a mantenere l'equilibrio quando sono affaticati, supportandoli così nel completare lo sforzo di 6 minuti. Per gli individui ai livelli GMFCS da III a V, il running frame è essenziale per eseguire questo livello di sforzo aerobico. Il supporto toracico e il posizionamento della sella correttamente regolati consentono al partecipante di concentrarsi sulla corsa.
Abbiamo precedentemente convalidato questa metodologia come un test da sforzo fattibile per individui con CP, confrontandola con un test da sforzo gold standard eseguito su un tapis roulant11. Mentre lo studio si è concentrato sulla risposta acuta a un singolo esercizio, il nostro studio di allenamento longitudinale ha dimostrato un aumento della distanza percorsa durante il test di 6 minuti dopo 12 settimane di Frame Running, utilizzando il 6-MFRT come strumento di valutazione della capacità di resistenza8. Ciò indica che il 6-MFRT è un test efficace per monitorare i progressi di un individuo e/o rilevare i cambiamenti nella capacità di esercizio nel tempo.
La revisione del protocollo del test da sforzo con il partecipante garantisce la comprensione di ogni passaggio e sottolinea l'importanza di sostenere lo sforzo massimo per tutta la durata del test. Tuttavia, il partecipante deve pianificare il proprio sforzo in modo strategico per sostenere le prestazioni durante tutti i 6 minuti. L'incoraggiamento e la motivazione da parte dell'amministratore del test giocano un ruolo cruciale nel garantire che i partecipanti si esercitino pienamente, fornendo così una misurazione ben stimata della capacità aerobica. Si dovrebbe prendere nota di standardizzare l'incoraggiamento tra le occasioni di test per garantire una situazione di test simile tra gli individui e, ad esempio, prima e dopo un periodo di formazione. Una misurazione accurata della distanza percorsa utilizzando una ruota di rotolamento di misurazione è essenziale anche per valutare le prestazioni e garantire risultati comparabili in test ripetuti per ogni individuo.
Nonostante i suoi vantaggi, il 6-MFRT presenta alcune limitazioni. Richiede attrezzature specializzate come il telaio di corsa e richiede familiarità sia con il telaio di corsa che con il test stesso, limitandone potenzialmente l'accessibilità immediata. Inoltre, anche se il 6-MFRT è stato sviluppato per individui con disabilità motorie, può comunque essere un test impegnativo da eseguire, in cui fattori diversi dalla capacità aerobica potrebbero essere il principale fattore limitante, ovvero compromissione della vista, funzione cognitiva o specifiche limitazioni neuromuscolari inerenti alla CP (ad esempio, spasticità, controllo motorio alterato, debolezza muscolare o affaticamento muscolare prematuro) che possono ostacolare le prestazioni prima che vengano raggiunti i limiti cardiovascolari centrali. Inoltre, la variabilità nelle prestazioni del test può essere influenzata dalle condizioni fisiche del partecipante, inclusi fattori come la stanchezza o la malattia recente, ma anche dalla motivazione o dal funzionamento cognitivo. Tuttavia, questa limitazione è la stessa in tutti i test di prestazione fisica, compresi quelli condotti in individui senza disabilità motorie. La scala Borg RPE, utilizzata per valutare i livelli di sforzo, si basa su una valutazione soggettiva, che può variare tra i partecipanti e tra le sessioni. Abbiamo osservato che alcuni individui con CP possono trovare l'RPE Borg difficile da interpretare. Pertanto, si consiglia di integrare l'RPE Borg con segni oggettivi di sforzo percepito, inclusi segni di mancanza di fiato, sudorazione e/o affaticamento.
Abbiamo delineato un protocollo di esercizio standardizzato, ma è possibile implementare ulteriori passaggi prima del test per migliorare la coerenza e la riproducibilità dei risultati. Ad esempio, garantire la continuità con gli stessi amministratori di test per i partecipanti a più test può ridurre la variabilità. Inoltre, limitare l'esercizio fisico intenso prima del test, assicurarsi che il partecipante sia ben riposato ed evitare l'assunzione di cibo 1-2 ore prima può ridurre al minimo le variazioni nelle prestazioni, nei livelli di lattato e nei risultati dello scambio gassoso, se raccolto. Mantenere condizioni di test coerenti, tra cui apparecchiature standardizzate, temperatura ambiente controllata, pista e ora del giorno, è essenziale, soprattutto se il test verrà utilizzato per scopi di ricerca. Per migliorare la riproducibilità, si consiglia anche una sessione di familiarizzazione con il protocollo di esercizio. Come minimo, si consiglia di includere la distanza percorsa, la frequenza cardiaca e l'RPE di Borg e una valutazione dei segni oggettivi di sforzo (ad esempio, mancanza di respiro osservata, sudorazione, arrossamento del viso) come parte del protocollo di raccolta dati di base per scopi di ricerca. Inoltre, il test dovrebbe idealmente essere condotto su una pista ovale, preferibilmente di 200 m o 400 m di lunghezza.
Nella riabilitazione clinica, il 6-MFRT può essere utilizzato per monitorare gli effetti di un programma di riabilitazione, aiutando a personalizzare gli interventi e a monitorare i miglioramenti della capacità aerobica. Una valutazione regolare con questo test può anche contribuire alla diagnosi precoce di problemi cardiovascolari o metabolici, consentendo interventi tempestivi. Nei programmi sportivi e di attività fisica, il 6-MFRT aiuta a progettare e valutare programmi di fitness per individui con paralisi cerebrale. In conclusione, forniamo un protocollo standardizzato per misurare la capacità aerobica in individui con CP utilizzando il 6-MFRT. Questo metodo è fattibile e pratico, promuove uno stile di vita più attivo e, in ultima analisi, migliora la salute generale.
Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.
Lo studio è stato sostenuto da sovvenzioni di Norrbacka-Eugenia Stiftelsen, Stiftelsen Sunnerdahls Handikappfond, The Elsass foundation e Stiftelsen Promobilia a F.v.W. (team svedese) e Phelpsstichting e Johanna Kinderfonds e Kinderrevalidatie Fonds Adriaanstichting (team olandese). Nessuno degli enti finanziatori elencati ha svolto alcun ruolo nella progettazione dello studio o nella raccolta, analisi e interpretazione dei dati e nella stesura del manoscritto.
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Computer da bicicletta | Garmin Edge 25 | 010-03709-30 | Utilizzato per la registrazione della frequenza cardiaca e della velocità. Numerose le opzioni/alternative possibili. |
| Fascia toracica cardiofrequenzimetro | Garmin | 010-03709-30 | Utilizzato per la misurazione continua della frequenza cardiaca. Incluso nella confezione opzione con Garmin Edge 25. Numerose le opzioni/alternative possibili. |
| Frame Runner | Opzionale Numerose | opzioni/alternative, ad esempio https://framerunning.org/about-frame-running/the-frame-runner-technical-drawing/ | |
| Lactate Scout 4 | EKF Diagnostics | 7023-0441-0568 | Facoltativo se i livelli di lattato sono inclusi nelle misurazioni. |
| Ruota metrica | Nedo | 703113 | Numerose opzioni/alternative possibili. |
| Sensore di velocità | Garmin | 010-12843-00 | Utilizzato per la misurazione continua della velocità. Numerose le opzioni/alternative possibili. |
| Cronometro Opzionale | Numerose opzioni/alternative possibili. |
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