Torino, Centro Congressi Lingotto 28/6-1/7, 2006

Sono centinaia, sono comandati da impulsi elettrici e ne generano a loro volta, possono solo tirare ma non spingere. Sono fatti da migliaia di fibre ciascuna delle quali potrebbe appena smuovere un chicco di riso ma tutte insieme producono forze di molti quintali. Sono i muscoli, quelli che Galvani due secoli fa fece muovere artificialmente, per la prima volta, in una rana. Li vediamo agitarsi, la sera in televisione, attivati da stimolatori dai mirabolanti quanto improbabili effetti, muoversi con grazia nella danza e scattare negli sport. Sono motori affascinanti per gli ingegneri e gli esperti di scienze motorie che ne studiano i meccanismi di funzionamento e di controllo.

Attività quotidiane, come il camminare, scrivere a una tastiera o attivare un mouse coinvolgono decine di muscoli in modalità, apprese con l’esperienza, non sempre positive, come quelle utilizzate per camminare con i tacchi alti, portare lo zainetto dei libri, lavorare a una linea di montaggio o a un videoterminale. I disturbi neuromuscolari e muscoloscheletrici, tra cui il mal di schiena, costano ai Paesi Europei circa l’1% del PIL e milioni di euro sono investiti per studiarli e prevenirli.

Lo studio del movimento e del sistema neuromuscolare attraverso i segnali elettrici che i muscoli generano e i comandi elettrici che li controllano (stimoli elettrici esterni compresi) sono i temi delle ricerche in corso da dieci anni nel Laboratorio di Ingegneria del Sistema Neuromuscolare (LISiN) del Politecnico di Torino dove ricercatori di tutti il mondo vengono a studiare tecniche nuove di sviluppate con il contributo di ESA, Comunità Europea, Fondazioni Bancarie locali e Regione Piemonte. La reputazione internazionale di eccellenza del LISiN ha portato a Torino le Olimpiadi di questo settore scientifico: il XVI Congresso della Società Internazionale di Elettrofisiologia e Kinesiologia (ISEK) che si svolgerà al Lingotto dal 28 giugno al 1 luglio (www.isek2006.it).
Vi parteciperanno 400 scienziati da una ventina di Paesi, con 150 presentazioni orali e 250 posters. Un’ occasione da non perdere per chi si occupa di scienze motorie, analisi del movimento e muscoli in genere. Le applicazioni in medicina della riabilitazione, dello sport, del lavoro e dello spazio, di cui si parlerà, sono infinite
Schede tecniche sulle attività del LISiN

Il Laboratorio di Ingegneria del sistema neuromuscolare è parte del Centro di Bioingegneria creato dal Politecnico di Torino e dal COREP alla fine del 1996. Vi lavorano, in via Cavalli 22H, una decina di ingegneri e fisici la cui attività è finanziata per circa il 50% da contratti internazionali della Comunità Europea e della Agenzia Spaziale Europea e per il 50% da contributi della Compagnia di San Paolo, della Fondazione CRT e della Regione Piemonte.

Il sistema costituito dalla catena cervello, midollo spinale, nervi periferici, muscoli, sensori di posizione, forza e velocità, nervi periferici, midollo spinale e cervello non è così diverso dal sistema calcolatore, controlli periferici, motori, sensori di forza e velocità, calcolatore, usato per controllare i movimenti di una macchina. Per questo se ne occupano gli ingegneri, utilizzando i metodi di studio e di progetto propri della ingegneria.

Ovviamente gli studi sono condotti con medici e fisiologi, prevalentemente appartenenti a strutture internazionali, e ne traggono benefici "pazienti" talvolta un po’ speciali come gli astronauti, le persone a cui è stato effettuato un trapianto di mano, gli sportivi, le persone con patologie posturali e da lavoro, le donne con lesioni da parto, le persone in riabilitazione motoria. Le applicazioni non sono "curative" e sono solo moderatamente diagnostiche. Esse sono principalmente preventive e di "monitoraggio" cioè di osservazione della evoluzione nel tempo di situazioni, di valutazione di efficacia di trattamenti o di allenamenti sportivi o di contromisure per ridurre l’atrofia muscolare in chi vive a lungo, senza peso e senza sforzi muscolari, nella stazione spaziale.

In dieci anni il LISiN ha formato ottimi ricercatori ma nessuno di essi ha trovato uno sbocco strutturato al Politecnico o in altre università italiane. I migliori sono ora in USA, Danimarca e Svezia dove sono stati chiamati con posizioni stabili. Viene da pensare che laboratori di eccellenza che, come questo, svolgono un grande servizio per la scienza, servono ben poco al Paese che ne "espelle" i risultati preferendo inquadrare nei pochi posti disponibili nelle strutture universitarie personaggi scelti con criteri di ben altro genere.
 

Ammalarsi di computer, ammalarsi di lavoro. Le patologie da lavoro sono sempre più diffuse, in particolare tra le donne, e non sono solo relative a professioni in cui si esercitano lavori pesanti come lo spostamento di pazienti a letto da parte degli infermieri, ecc. ma anche all’uso quotidiano di videoterminali e PC. Le statistiche dei paesi scandinavi indicano che le giornate di lavoro perdute e le cure per persone affette da questi problemi ammontano a circa 1% del prodotto nazionale lordo. Una cifra enorme. Il problema si aggrava con l’età e la Comunità Europea ha investito in milione e mezzo di euro per studiare i muscoli di persone ultracinquantenni che lavorano ai videoterminali. Il progetto è stato coordinato dal LISiN (Politecnico di Torino e COREP) e svolto insieme con partners svedesi, danesi, olandesi, tedeschi e svizzeri. I muscoli più colpiti sono quelli del collo, delle spalle, della schiena. In tre anni sono state sviluppate apparecchiature, metodi di indagine e di interpretazione dei segnali elettrici muscolari e sono stati studiati, in via preliminare, oltre 350 lavoratori in 4 Paesi Europei. A Torino sono stati sviluppati elettrodi e sistemi portatili per studiare i lavoratori sul posto di lavoro. Il futuro ci riserva sorprese interessanti come l’inclusione di sensori di "affaticamento muscolare" incorporati negli abiti, che segnalino la necessità di una pausa o di un cambiamento di posizione o di 5 minuti di "stretching".

Come fa ginnastica un astronauta che galleggia senza peso e senza pesi da sollevare ? come si valuta l’efficacia dell’allenamento di un maratoneta o di un sollevatore di pesi (sulla Terra), o di uno scattista ? come si deteriora il sistema neuromuscolare di una persona anoressica ? A queste ed altre domande tentano di rispondere gli ingegneri LISiN che hanno appena concluso il secondo anno di una ricerca quinquennale finanziata dalla Agenzia Spaziale Europea e dalla Compagnia di San Paolo, sulla valutazione del sistema neuromuscolare in assenza di gravità, e quindi di peso. Ma le ricadute economiche e sociali in tema di riabilitazione di disabili e anziani e di medicina del lavoro sono certo più rilevanti di quelle che riguardano gli astronauti nel lungo viaggio verso Marte. I muscoli di maratoneti e scattisti sono diversi e richiedono allenamenti diversi, quelli degli astronauti senza peso e degli anziani a letto o delle ragazze anoressiche sono ancora diversi. Come si ottimizza l’allenamento e come si verifica la sua efficacia ? Numerose tecniche di allenamento, metodi di valutazione e strumenti di misura e di ricerca sono stati sviluppati a Torino in collaborazione con il prestigioso Karolinska Institute di Stoccolma e l’Università di Aalborg in Danimarca dove lavorano persone formate al LISiN di Torino. Le ricadute applicative riguardano anche le palestre e le tecniche di fittness praticate da chi intende mantenersi in eccellente forma fisica e "monitorare" i cambiamenti che i suoi muscoli subiscono.

Gli "indicatori di performance" neuromuscolare sono ancora una volta i segnali elettrici prodotti dai muscoli e da cui gli ingegneri sanno estrarre una serie di preziose informazioni. Questi argomenti sono affascinanti non solo per gli studenti dei corsi di Ingegneria del sistema neuromuscolare e della riabilitazione motoria offerti dal Politecnico di Torino ma anche per gli esperti di scienze motorie e un buon numero di ricercatori stranieri che chiedono di trascorrere presso il LISiN anni sabbatici o periodi di ricerca. Negli anni scorsi il LISiN ha ospitato sudafricani, francesi, canadesi, australiani a brasiliani e ora ospita un ricercatore sloveno, un finlandese, un indiano e un canadese. Per un ingegnere, da qualsiasi Paese provenga, non c’e macchina più meravigliosa ed affascinante del corpo umano.

Quali sono i muscoli da cui maggiormente dipende la qualità della nostra vita ? Gli sfinteri anale e uretrale sono certamente ai primi posti della graduatoria. Chi soffre di incontinenza o assiste una persona con questo problema sa bene di che si tratta. Questa patologia è molto più diffusa tra le donne che tra gli uomini anche a causa delle lacerazioni o lesioni chirurgiche conseguenti ai parti. Del problema si è occupato un progetto europeo condotto in gran parte dal LISiN.

Le fibre dello sfintere anale sono dispose lungo archi di cerchio. E’ importante conoscere come esse sono disposte e dove sono le delicate connessioni delle fibre nervose che trasmettono i comandi volontari e se esistono forti asimmetrie o cicatrici che possono dare seri problemi con l’avanzare dell’età. Il sistema, sviluppato in collaborazione con una azienda di Rivarolo, consiste di una sonda intra-anale delle dimensioni di un dito che legge con 48 elettrodi i segnali prodotti dalle fibre muscolari e ne estrae le informazioni utili sia per una diagnosi sia per una terapia di rafforzamento muscolare. Un test di pochi minuti prima del parto potrà in futuro fornire al ginecologo o al chirurgo indicazioni utili su come eseguire interventi con il minimo rischio per la paziente.
 

Aurion S.r.l. e Noraxon USA, Inc. hanno il piacere di annunciare di aver definito un accordo di partnership internazionale per l’integrazione nelle proprie linee di prodotti dell’elettromiografo Aurion ZeroWire e degli applicativi software Noraxon MyoResearch XP.

Noraxon ha inoltre assunto la responsabilità dell’introduzione e della commercializzazione sul mercato Americano dell’elettromiografo Aurion ZeroWire, quale completamento della propria linea di prodotti.

Per quanto attiene il mercato europeo, le due aziende hanno definito un accordo distributivo per il mercato tedesco e per quello italiano che copre l’intera fascia di prodotti hardware e software delle due società, in ambito elettromiografico. Si consolida così ulteriormente la positiva relazione esistente fra le due aziende fin dal 2001, anno di inizio della distribuzione da parte di Aurion dei prodotti Noraxon sul mercato italiano.

Noraxon USA, Inc, Scottsdale - Arizona, è leader di mercato a livello internazionale nell’elettromiografia di superficie, con una vasta gamma di prodotti hardware e software per le esigenze della clinica e della ricerca

Aurion S.r.l, Milano – Italia, opera nel mondo delle alte tecnologie per la medicina e ha sviluppato la piattaforma ZeroWire per la trasmissione di segnali biologici a mezzo di sonde wireless miniaturizzate.