I primi studi sull’effetto delle vibrazioni sull’uomo risalgono agli anni 60′.
Un gruppo di ricercatori comprese che una vibrazione meccanica con una frequenza adeguata e di ampiezza ridotta, poteva potenziare le reti di controllo motorio in un modo alternativo a quello che era stato fino ad allora la unica possibilità: l’elettrostimolazione.

I ricercatori dedussero che la vibrazione non solo risultava efficace, ma non presentava neanche le controindicazioni dell’elettrostimolazione. Si poteva applicare la vibrazione anche ai pazienti protesizzati o portatori di stimolatori cardiaci.

Il responsabile della ricerca e della realizzazione del CRO^® SYSTEM è il Prof. G.M. Filippi, neurofisiologo ricercatore presso l’Università Cattolica di Roma, coadiuvato dal Prof. F. Camerota, geniale neurofisiatra che, dopo iniziale miscredenza, arresosi alla evidenza dei risultati, ha contribuito e continua a contribuire attivamente alla ricerca pubblicando diversi studi sulle riviste scientifiche di maggior credito.

Innanzitutto occorre fare un po’ di chiarezza sulla terminologia utilizzata in campo scientifico riferita alla vibrazione:
• La vibrazione meccanica è l’oscillazione meccanica attorno ad un punto d’equilibrio
• L’ampiezza è la grandezza dell’oscillazione meccanica e si misura in micron o micrometri (1/1000 di millimetro)
• La frequenza è il numero di oscillazioni nell’unità di tempo (solitamente un secondo)

Occorre inoltre fare una distinzione tra i due tipi di vibrazione meccanica, in relazione alla diffusione della stessa ai tessuti: la WBV e la FV.

Nella WBV (Whole Body Vibration) la vibrazione, solitamente applicata dai piedi o dalle mani, si diffonde a tutto il corpo. Purtroppo però, l’iniziale onda vibratoria a frequenza costante, incontrando nel suo propagarsi tessuti di diversa consistenza, si distorce variando la forma e la frequenza della vibrazione stessa ed entrando in risonanza con alcuni tessuti (dischi intervertebrali, tessuti di sostegno, ecc.), lesionandoli.

Nella FV (Focal Vibration) solo alcuni muscoli o distretti corporei vengono invasi dalla vibrazione, determinando effetti localizzati. Inoltre la diffusione localizzata della vibrazione impedisce la distorsione dello stimolo applicato.
Risulta irrealizzabile l’idea di applicare le FV su due o più gruppi muscolari contemporaneamente poiché le vibrazioni risulterebbero distorte, con ampiezze e frequenze alterate. Inoltre la FV applicata in più punti contemporaneamente consisterebbe in una vera e propria WBV.

La ricerca sulle FV ha permesso di stabilire i parametri sui quali si basa il trattamento con il CRO^® SYSTEM:

• Innanzitutto la vibrazione da applicare deve essere pura, di forma sinusoidale, con un’unica frequenza. Ciò permetterà di ottenere il fenomeno di Driving (capacità della vibrazione di indurre un numero di potenziali d’azione identico alla frequenza del segnale applicato)
• Per ciò che riguarda l’ampiezza delle vibrazioni, la comunità scientifica mondiale riconosce unanimemente dannose le vibrazioni meccaniche di ampiezza superiore ai 0,12 mm (120 micron). Le vibrazioni che superano i suddetti limiti risultano lesivi per i tessuti vascolari, nervosi e connettivi. Sono infatti motivo di richieste danni nella maggior parte dei paesi industrializzati.
• Per quanto riguarda la frequenza, la ricerca ha dimostrato che una frequenza compresa tra i 75 e i 120 Hz è capace di attivare specifici recettori nei muscoli trattati con la vibrazione (fusi neuro-muscolari). Vibrazioni con ampiezze appena inferiori o superiori alla finestra sopraindicata risultano totalmente inefficaci. Il CRO^® SYSTEM produce una vibrazione costante con una frequenza di 100 Hz e un’ampiezza di 0,020 mm (6 volte inferiore al limite vibratorio di lesione). Ciò rende il CRO^® SYSTEM efficace e totalmente privo di danni.
• Il problema maggiore per i ricercatori risultò essere la creazione di una memoria a lungo termine. Inizialmente infatti gli effetti cessavano al cessare della stimolazione. Dopo vari tentativi si comprese che per poter indurre il Sistema Nervoso a registrare l’informazione stimolata dalla vibrazione, occorrevano applicazioni con una durata non inferiore a 10 minuti. Si comprese successivamente che ripetere il ciclo da 10 minuti per 3 volte al giorno, e il tutto per 3 giorni consecutivi, consentiva di creare una memoria a lungo termine. Applicare invece un unico ciclo da 30 minuti, riduce drasticamente gli effetti, probabilmente a causa dell’adattamento sensoriale allo stimolo vibratorio.
• Infine si è dimostrata la capacità della FV di modificare l’eccitabilità della corteccia motoria primaria, anche a distanza dall’applicazione vibratoria.

Un fattore determinante affinché gli effetti permangano nel tempo è che il paziente utilizzi attivamente i muscoli trattati con la vibrazione meccanica. La riabilitazione “attiva” è fondamentale per potenziare e mantenere nel tempo gli effetti ottenuti dal CRO^® SYSTEM.

La ricerca ha poi messo in evidenza i risultati in termini di miglioramento della performance in soggetti sani (aumento di forza del 30% e della resistenza del 40%), il maggior controllo articolare nel recupero ortopedico, la maggiore stabilità negli anziani.

In particolare, la rapida insorgenza degli effetti (24h circa) lascia pochi dubbi sul fatto che si tratti di una risposta neurologica. Il permanere degli effetti e l’ulteriore miglioramento
constatato a distanza di mesi, dimostra invece la capacità del CRO^® SYSTEM di stimolare modifiche plastiche del Sistema Nervoso Centrale, soprattutto di quei centri di controllo motorio dei muscoli trattati e dei muscoli ad esso collegati.

Il parametro sul quale agisce in modo più significativo il trattamento vibratorio è il controllo articolare, quello che gli anglosassoni definiscono “Stiffness”.
È un complesso sistema di controllo dei muscoli che agiscono su un’articolazione, al fine di consentire il massimo rendimento meccanico con il minimo dispendio di energia. Una funzione così complessa, che coinvolge più gruppi muscolari, non poteva non essere gestita a livello centrale del Sistema Nervoso Centrale e in particolare dalla corteccia motoria primaria (come evidenziato dalle ricerche della Dott.ssa Marconi mediante la Stimolazione Magnetica Transcranica).

I parametri implicati nell’aumento del controllo articolare, nella diminuzione delle co-contrazioni e nell’aumento di forza e resistenza sono riconducibili ai seguenti fattori:

• Aumento inibizione intracorticale. Questo si traduce in una diminuzione delle co-contrazioni che, se pur necessarie in proporzioni corrette, sono responsabili della maggiore spesa energetica e della diminuzione di forza e resistenza. Un altro effetto dovuto all’aumentata inibizione corticale è la diminuzione delle dissinergie spastiche, fattore fondamentale nel recupero dei pazienti neurologici.
• Aumento inibizione reciproca corticale. È forse il parametro più importante nel migliorare la stiffness poiché ottimizza il gioco agonisti/antagonisti.
• Diminuzione della soglia di attivazione. Permette un miglioramento dei tempi di reclutamento motorio da parte della corteccia.

LO STRUMENTO

Il CRO^® SYSTEM è costituito da una centralina elettronica che stabilisce i parametri della vibrazione in termini di ampiezza, frequenza e tempi applicativi.

Alla centralina si collega un trasduttore elettromagnetico, sostenuto da uno stativo. Il traduttore traduce il segnale proveniente dalla centralina in vibrazione.

Gli applicatori, singolo o doppi in diverse grandezze, consentono di poter trasferire la vibrazione prodotta dal trasduttore ai muscoli del paziente. Hanno l’estremità di forma sferica, in materiale plastico anallergico, per permettere una migliore e confortevole diffusione della vibrazione a tutto il ventre muscolare.

Lo stativo è parte integrante dello strumento e deve essere stabile e orientabile nei tre piani dello spazio. Deve inoltre essere costituito da materiali antivibranti poiché la vibrazione a 100 Hz creata dal trasduttore deve rimanere inalterata (pura) fino all’applicazione sui muscoli del paziente. Se ciò non fosse, la vibrazione prodotta farebbe vibrare anche il supporto, creando delle vibrazioni supplementari che renderebbero quella originaria non più pura, e di conseguenza inefficace.