Aspetti generali della crioterapia: evidenze scientifiche
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Aspetti generali della crioterapia: evidenze scientifiche

Efficacia del trattamento crioterapico sia per migliorare alcune patologie sia per migliorare la prestazione in ambito sportivo.

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Aspetti generali della crioterapia: evidenze scientifiche

La terapia criogenica con azoto, definita crioterapia sistemica, nasce nel 1980 in Giappone. Negli ultimi anni il suo utilizzo si è diffuso a macchia d’olio sia per curare determinate patologie che in ambito sportivo. A questa pratica vengono attribuiti effetti analgesici, antiedemigeni, antiinfiammatori, antispastici, con un aumentato delle endorfine ed encefaline.1

Basti pensare che durante lo stress da freddo le temperature ridotte portano vasocostrizione cutanea, dove il flusso sanguigno della pelle può diminuire fino ad arrivare allo 0% della gittata cardiaca totale. Un raffreddamento rapido della cute determina, per un aumento dell’attività simpatica, una vasocostrizione del microcircolo, seguita successivamente da una vasodilatazione, migliorando così l’ossigenazione delle cellule dermiche. Questo processo viene definito “vasomotricità paradossale”.2

Questi effetti imputabili all’azione del freddo vengono utilizzati nello sport per accelerare il recupero da traumi ed affaticamenti muscolari in seguito ad allenamenti o gare. Negli ultimi anni ne è aumentato l’utilizzo tra gli atleti d‘elite in differenti discipline come il ciclismo durante il tour de France, squadre di serie A di calcio come il Milan, piloti della moto GP e nazionali di rugby come quella italiana che ha iniziato ad utilizzarla già nel 2007 in occasione della Coppa del Mondo di rugby e che dal 2015 ne fa un uso costante. Basti pensare che solo in Italia nel 2012 si potevano contare all’incirca 3 centri in possesso di criosaune, mentre ora se ne possono contare più di 40. È nata come alternativa all’immersione in acqua fredda o ad altre pratiche di esposizione al freddo, e consiste nell’immersione, per brevi periodi di tempo, in vapori di azoto liquido a temperature cosmiche non ritrovabili sulla terra (nel nostro caso -160°C). Il freddo secco che penetra per pochi centimetri nella pelle permette al corpo di sopportare le rigide temperature in sicurezza. Bonomi lo conferma nel suo studio sui parametri circolatori.3

In letteratura la criosauna viene definita spesso WBC ovvero crioterapia corpo intero per entrambe le strumentazioni utilizzate: la criocamera e la criocabina. Nel primo caso la terapia viene sviluppata all’interno di una camera chiusa dove l’intero corpo è a contatto con il gas, mentre nel secondo caso l’azoto viene iniettato all’interno di un cilindro dove il soggetto è in piedi e può tenere la testa fuori, quindi si parla di PBC crioterapia corpo parziale.

I recenti studi hanno cercato di far chiarezza sulla scelta dei tempi e delle temperature da utilizzare, e sebbene si stia provando a determinare il numero di sedute ideale per ottenere i migliori benefici, alcuni studi nello sport hanno evidenziato che la possibilità di eseguire più sedute in breve tempo non sembra indurre effetti cumulativi ma potrebbe portare ad un possibile adattamento.4-5

Uno studio del 2015 ha riscontrato un miglior recupero acuto con criocamera in seguito ad un esercizio intermittente ad alta intensità. Kruger, in seguito a crioterapia corpo intero (WBC) tra due test a rampa (HIR), ha riscontrato una maggior ossigenazione muscolare, con livelli più bassi di VO2, HR e RPR rispetto alla condizione placebo. Questa ossigenazione potrebbe essere imputabile all’effetto blood shift indotto dal freddo. Anche uno studio del 2014 che vede somministrare WBC (crioterapia corpo intero) a dei giocatori di rugby d’elite ha riscontrato una migliore ossigenazione muscolare. In letteratura, la maggior parte delle pubblicazioni sono sulla criocamera, e il primo studio ad analizzare la risposta termica in seguito a crioterapia in criocabina sembra risalire al 2013.

Uno studio di Hausswirth ha messo a confronto la crioterapia corpo intero (WBC) con la crioterapia corpo parziale (PBC) osservando che entrambi i trattamenti presentano una stimolazione del sistema nervoso autonomo con una riduzione della frequenza cardiaca rispetto ai gruppi di controllo.6

La WBC ha presentato questi effetti in modo più accentuato ma con una sensazione di disagio maggiore. Comunque gli autori riscontrano una risposta simile nei due trattamenti e questo può determinare dei vantaggi in termini di trasporto e riduzione dei costi, in quanto la criocabina è più facilmente trasportabile e di costo ridotto. Sulla base dello studio di Krüger abbiamo costruito il nostro protocollo, con lo scopo di osservare come la crioterapia corpo parziale (PBC) tra due sedute allenati, rispettivamente di forza prima e di potenza aerobica dopo, influenzi il recupero tra le due, e quindi permetta di migliorare la prestazione nella successiva seduta allenante rispetto alla condizione senza crioterapia. Dunque, abbiamo programmato prima un allenamento di forza e successivamente un allenamento intervallato ad alta intensità (HIIT).

Il nostro obiettivo è stato quello di osservare se la terapia criogenica con cabina possa essere impiegata come mezzo di recupero tra due sessioni di allenamento svolte nella stessa giornata (concurrent training). Nello sport di alto livello si ha la necessità di eseguire più sedute di allenamento al giorno, e la qualità della seconda sessione di allenamento, che di solito viene svolta al pomeriggio, viene influenza dal carico della prima seduta e dalla capacità di recupero individuale dell’atleta. Uno studio del 2014 di Ferreira-Junior e collaboratori, ha osservato che la WBC può essere utilizzata prima di un allenamento senza la compromissione delle performance neuromuscolari.

Abbiamo strutturato la doppia seduta allenante seguendo una programmazione giornaliera classica di una squadra di rugby d’elite, eseguendo prima una seduta di forza in palestra e successivamente, dopo una pausa di recupero di 1 ora e mezza, una seconda seduta di potenza aerobica su treadmill. Uno studio del 2010 di Klimek ha riscontrato un aumento delle concentrazioni di lattato plasmatico dopo una prova di resistenza in seguito a dei trattamenti criogenici, suggerendo un aumento della glicolisi anaerobica. L’autore ha concluso che la WBC potrebbe essere utilizzata come metodo utile nei maschi per aumentare la capacità anaerobica in discipline sportive che coinvolgono velocità e forza.

Analisi bibliografica

In letteratura si è cercato di confrontare gli effetti della crioterapia sistemica con quelli derivati dall’immersione in acqua fredda, ma il paragone viene reso difficile dai differenti gradienti di temperatura e dalle differenti durate dei tempi di esposizione a cui si aggiungono le differenti capacità conduttive dell’acqua rispetto a quelle dell’aria. Si pensi che la conduttanza termica dell’acqua può essere fino a tre volte superiore di quella dell’aria, determinando un potenziale di raffreddamento di cute, muscoli e del nucleo corporeo in maniera differente.

Sebbene ci siano queste difficoltà nel confronto, uno studio ha somministrato a 20 soggetti, per quattro minuti, crioterapia corpo intero (WBC) a -110°C o immersione in acqua fredda (CWI) a 8°C, così da valutare gli effetti. Si è riscontrato che la temperatura cutanea era significativamente inferiore dopo crioterapia rispetto alla condizione con immersione in acqua fredda, mentre la temperatura muscolare e corporea avevano subito variazioni analoghe in entrambi i trattamenti. Nell’esposizione con crioterapia, il ridotto gradiente di temperatura ha probabilmente compensato la ridotta conduttanza termica del gas, così spiegando il maggior raffreddamento cutaneo. Sebbene le temperature rigide raggiungibili con la crioterapia sistemica potrebbero far pensare ad un rischio per la salute, Bonomi escludendo i soggetti con fattori di rischio noti, ne attestarono la sicurezza per quanto riguarda gli effetti sulla pressione arteriosa e sulla frequenza cardiaca, in persone adulte fino all’età di 70 anni circa. Il ridotto tempo di esposizione tipico del trattamento crioterapico può determinare un aspetto di praticità e un’efficace alternativa all’immersione in acqua fredda o ad altre terapie con aria fredda.7

Oltre all’effetto della crioterapia sistemica sul raffreddamento cutaneo, abbiamo voluto ricercare in bibliografia l’entità di raffreddamento dei muscoli in seguito a questo trattamento. Premettendo che una variazione della temperatura muscolare è un’importante parametro che influenza la performance muscolare; basti pensare che ad ogni grado celsius di decremento della temperatura muscolare è stata osservata una riduzione della forza dinamica contrattile del 4-8%.

Al di sotto dei 27°C è stata stabilita la temperatura muscolare critica che determina un ulteriore deficit di forza. Westerlund ha riscontrato che WBC (crioterapia corpo intero) ha causato una diminuzione della temperatura muscolare solo superficiale, associato al fatto che la forte vasocostrizione e il breve periodo di esposizione non hanno determinato il raggiungimento della temperatura critica muscolare. Lo studioso Costello, inoltre, ha misurato la temperatura muscolare del vasto laterale prima e dopo crioterapia corpo intero (WBC: 20 secondi di preparazione a -60°C seguiti da 3 minuti e 40 secondi a -110°C) e ha osservato la temperatura del muscolo a una profondità di 3 cm era 35,7 ± 0,7°C con un inizio del decremento dopo 20 minuti dall’esposizione, con una maggiore riduzione osservata 60 minuti dopo il trattamento di 1,6 ± 0,6 °C; il tutto distante dalla temperatura critica muscolare.

Dunque non sembrano esserci evidenze che questa modalità di raffreddamento possa indurre una compromissione nell’espressione di forza muscolare. Sebbene ci sia stato un certo numero di studi sugli effetti fisiologici della WBC (crioterapia corpo intero), il protocollo ottimale è ancora in discussione. Selfe nel 2014 sembra sia stato uno dei primi ad aver fatto un pò di chiarezza sulla scelta dei tempi di esposizione. Il suo studio, con criocamera, condotto su una squadra di rugby professionista, ha analizzato tre differenti tempistiche di somministrazione: uno, due e tre minuti a – 135°C dopo una fase di preraffreddamento di 30 secondi a -60°C. Dai risultati del suo studio sono emersi adattamenti fisiologici quali la riduzione dei livelli di desossiemoglobina (nel vasto mediale e gastrocnemio) che ipotizzano una migliore ossigenazione dei tessuti. Questi adattamenti sono stati più marcati nell’esposizione di due e tre minuti, sebbene a parità di effetti l’esposizione di tre minuti abbia presentato un disagio termico maggiore, concludendo quindi che l’esposizione di due minuti potrebbe essere la più idonea.

Vari studi hanno cercato di determinare il numero di sedute ideale per provocare un incremento degli effetti benefici riconducibili alla singola seduta o per indurne dei nuovi. Inizialmente Banfi nel 2010 ha evidenziato che i trattamenti WBC (crioterapia corpo intero) ripetuti non sono stati, apparentemente, in grado di indurre effetti cumulativi, ma al contrario sembrano aver provocato un adattamento. Due studi risalenti al 2011 e 2012, riportano che tre sessioni di crioterapia corpo intero sembrano aver migliorato il recupero in seguito a danno muscolare da esercizio (EIMD) senza però aver alleviato il dolore muscolare o migliorato il recupero della forza. Altri studi hanno riscontrato in seguito al trattamento criogenico una diminuzione degli enzimi legati al danno muscolare, come la creatin-chinasi e la lattato deidrogenasi. Nel 2010 Klimek ha analizzato la risposta fisiologica in seguito a dieci sedute criogeniche da tre minuti alla temperatura di -130°C seguite da una seduta di allenamento di resistenza con il Wingate test; riscontrando concentrazioni di lattato plasmatico significativamente più elevate, che suggeriscono un aumento della glicolisi anaerobica.

È probabile che ripetute esposizioni al freddo possano causare un adattamento dell'attività degli enzimi glicolitici anaerobici. Come suggerito da altri autori, un altro fattore che influenza questi cambiamenti metabolici durante l'esercizio fisico potrebbe essere l’aumento della concentrazione di noradrenalina; il rapporto tra la concentrazione di catecolamine e il livello della soglia anaerobica è generalmente riconosciuto. Klimek conclude dichiarando che non ci sono stati cambiamenti nella capacità aerobica dopo le dieci sedute, però indicando che WBC (crioterapia corpo intero) ha causato un aumento della potenza anaerobica massima nei maschi (11,1-11,9 W×kg-1; p<0.05), ma non nelle femmine, suggerendo che il trattamento possa essere utile, almeno nei maschi, per aumentare la capacità anaerobica in discipline sportive che coinvolgono velocità e forza.

Non è stato confermato però in uno studio successivo del 2012 di Dybek, dove in seguito a dieci sedute di crioterapia corpo intero non si sono verificate influenze né sulla capacità aerobica né in quella anaerobica, oltre ad aver ritrovato livelli normali di lattato ematico, osservando però un miglioramento dei parametri di conteggio del sangue oltre ad una tendenza non significativa nell’aumento del massimo assorbimento di ossigeno, della ventilazione minuto e dello spostamento a destra delle soglie aerobiche e anaerobiche.

Nel 2013 Lombardi ha condotto uno studio su dei giocatori di rugby professionisti, analizzando gli effetti di 5 sedute di crioterapia tutto corpo, per più di 5 giorni consecutivi. Dai suoi risultati emergono cambiamenti ematici indesiderati, quali la riduzione dei globuli rossi e della loro emoglobinizzazione; tuttavia è difficile determinare se questi adattamenti sono imputabili agli effetti cumulativi per una mancanza del gruppo di controllo. Al ridotto numero di studi sugli effetti cumulati della crioterapia sistemica, che potrebbe essere imputabile ai costi elevati e alle ridotte disponibilità delle strumentazioni, si aggiunge la difficoltà nel confronto tra i vari studi a causa dei differenti protocolli o dei risultati contradditori. Sono necessari ulteriori studi per stabilire il numero ideale di sedute WBC (crioterapia corpo intero) o per determinare se più sedute possano recare effetti potenzialmente più vantaggiosi della singola seduta. Ritornando agli effetti di una singola seduta crioterapica; si è osservato negli studi di Ferreira-Junior JB del 2014 che, sebbene venga generalmente utilizzata come metodo di recupero al termine dell’allenamento, potrebbe essere impiegata precedentemente ad una seduta di allenamento, senza compromettere le prestazioni neuromuscolari dei flessori del gomito e presentare effetti negativi sull’acuità propriocettiva, fornendo un feedback importante per i preparatori atletici e fisioterapisti.

Questo potrebbe essere confermato dal fatto che i segnali periferici cutanei sebbene abbiano suscettibilità al raffreddamento hanno meno implicazioni sulla propriocezione rispetto alle afferenze muscolari, ricoprendo un aspetto di grande rilevanza nell’influenza della performance fisica. Il recente studio di Krüger del 2015 ha studiato la risposta di una singola seduta criogenica con criocamera, inserendola nel recupero tra due sedute di allenamento di resistenza, osservando il verificarsi di un maggior recupero acuto, riconducibile a una migliore performance nella seconda seduta, portando a nuove basi su cui poter costruire nuovi studi. Nello studio di Klimek viene messa ulteriormente in evidenza quanto la scelta del campione di soggetti da testare, il periodo e il tipo di test possano influenzare i risultati. In questo caso la differenza di genere ha portato a risultati opposti: nelle donne la crioterapia corpo intero oltre ad aver prodotto una riduzione della potenza aerobica massima non ha portato a un miglioramento della potenza anaerobica; invece individuata nei maschi.

Probabilmente riconducibile al fatto che non è stata presa in considerazione l’influenza del ciclo mestruale sulla performance. Durante questo periodo i livelli ormonali subisco delle variazioni; mentre gli estrogeni hanno una funzione inibitoria sull’attività delle proteine della catena respiratoria, il progesterone può avere effetti diametralmente opposti.

Uno dei più importanti studi pubblicati in letteratura scientifica è stato quello di Krüger nel 2015. In esso l’autore ha analizzato l’influenza della crioterapia corpo intero (WBC) tra due sessioni di allenamento combinato (concurrent training), costituite da un esercizio intermittente ad alta intensità–rampa test (HIR) su tapis roulant. Il protocollo consisteva in due test rampa a distanza di un’ora una dall’altra, dove all’interno del recupero i soggetti eseguivano 3 minuti di criocamera (WBC) o 3 minuti di placebo (PBO) in piedi come gruppo di controllo.

Come parametro di efficienza veniva analizzato il tempo di esaurimento (tlim) delle due prove, ipotizzando un decremento della performance nella seconda seduta a causa dell’affaticamento causato dalla prima. Si è osservato che la differenza tra il tempo limite di esaurimento nelle due prove era inferiore nella condizione con crioterapia rispetto a quella di controllo. Inoltre nella prova con criocamera (WBC) il consumo di ossigeno, la frequenza cardiaca e l’RPE (valutazioni di sforzo percepito) a livello submassimale erano più bassi nella seconda seduta rispetto al gruppo placebo. Questo potrebbe indicare che WBC (crioterapia corpo intero) migliora il recupero acuto durante l’esercizio intermittente ad alta intensità. Forse i miglioramenti riscontrati possono essere indotti da una migliore ossigenazione dei muscoli che lavorano, nonché da una riduzione della tensione cardiovascolare e maggior economia della corsa a intensità sub-massimali.

La maggior parte degli studi sulla crioterapia sistemica è stato condotto utilizzando criocamere, determinando un ristretto numero di dati riguardo alle criocabine. Sulla base delle indicazioni di Miroslav che mette in paragone gli effetti di raffreddamento delle due strumentazioni e dai presupposti dello studio di Krüger, è deducibile che come nella criocamera, in seguito a criocabina si possano osservare gli stessi benefici.

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