Investigating body dimension and composition across diverse populations with traditional and advanced techniques.

In questo progetto di dottorato sono stati condotti sette studi: “Effetto di differenti attività sportive a carico d’impatto sulla composizione corporea di femmine prepuberi”, “Variazioni della composizione corporea in calciatori professionisti nel corso di una stagione agonistica”, “Effetti della qualità dell’osso sulla velocità di tiro nella pallamano”, “Studio della composizione corporea in atleti spinalizzati praticanti sport in carrozzina”, “Analisi cinematica del servizio nel tennis in carrozzina: implicazioni sul sistema di classificazione”, “Antropometria, composizione corporea e prestazione in giovani giocatori di pallacanestro in carrozzina” e “Misurazione attraverso procedure di antropometria digitale tridimensionale della riduzione di massa grassa indotta da esercizio fisico in donne obese”. Quattro degli studi sopraelencati sono pubblicati o in fase di stampa su riviste scientifiche internazionali. Negli studi sopraesposti sono stati indagati parametri relativi a dimensioni corporee e composizione corporea in diverse popolazioni (ginnaste e pallavoliste prepuberi, calciatori professionisti, giocatori di pallamano di livello élite e sub-élite e atleti medullolesi praticanti sport in carrozzina) attraverso l’applicazione di tecniche antropometriche tradizionali e tecniche avanzate di imaging, come il densitometro a doppio raggio fotonico (DXA) e lo scanner tridimensionale. L’utilizzo combinato di queste tecniche mi ha permesso di studiare le caratteristiche antropometriche e di composizione corporea in differenti attività sportive per monitorare gli effetti dell’allenamento sulla composizione corporea nell’arco di una stagione agonistica, di analizzare la relazione tra caratteristiche antropometriche e di composizione corporea e specifiche gestualità tecniche e di indagare l’equità dei sistemi di classificazione adottati in alcuni sport paralimpici. Riassumendo, i risultati conseguiti in questi studi hanno evidenziato che 1. L’aumento della massa muscolare rappresenta un fattore chiave nell’accumulo di minerale osseo in giovani femmine prepuberi praticanti attività sportive a carico d’impatto. 2. Nei calciatori professionisti la massa grassa, la massa magra priva di grasso e il contenuto di minerale osseo subiscono delle variazioni nel corso della stagione agonistica, in particolare a carico degli arti inferiori e a prescindere dal ruolo. 3. Il contenuto di minerale osseo e la densità minerale ossea spiegano una percentuale considerevole di variabilità della velocità della palla nel tiro della pallamano. 4. Nell’attività sportiva adattata la durata dell’infortunio influenza diversi parametri di composizione corporea degli atleti (giocatori di pallacanestro in carrozzina, giocatori di rugby in carrozzina e atleti di handbike). 5. In seguito ad una lesione midollare, sarebbe importante riprendere l’attività sportiva il prima possibile, non appena le condizioni cliniche lo consentono, per rallentare o per ridurre gli effetti negativi causati dall’evento lesivo sulla composizione corporea. 6. Dal confronto tra la tecnica plicometrica e la metodica DXA è emerso che la prima tende a sottostimare la percentuale di massa grassa in atleti praticanti sport in carrozzina sottolineando la necessità di studiare un’equazione ad hoc per questa popolazione. 7. Nei giovani giocatori di pallacanestro in carrozzina sono emerse numerose relazioni tra le variabili antropometriche e la prestazione (test da campo specifici e le statistiche degli incontri un’intera stagione competitiva). 8. Dai risultati è inoltre emersa una stretta relazione tra la tipologia e la gravità della disabilità e la prestazione nel tennis e nella pallacanestro in carrozzina, dimostrando che i vigenti sistemi di classificazione degli atleti dovrebbero essere modificati in modo da garantire lo svolgimento di competizioni eque e bilanciate.

Over the course of my doctoral research project entitled “Investigating body dimension and composition across diverse populations with traditional and advanced techniques”, seven studies were conducted: “Effect of distinct impact loading sports on body composition in pre-menarcheal girls”, “Seasonal DXA-measured body composition changes in professional male soccer player”, “Bone quality predicts ball-throwing velocity in team handball”, “Body composition assessment in spinal cord injured wheelchair athletes”, “Kinematic analysis of the wheelchair tennis serve: Implications for Classification”, “Anthropometry, body composition and performance in young wheelchair basketball players”, and “Digital three-dimensional anthropometry detection of exercise-induced fat mass reduction in obese women”. Four of the above studies are published or in press in international Journals. In the above-mentioned studies, body dimensions and composition were investigated across diverse populations (e.g., pre-menarcheal gymnasts and volleyball players, elite male soccer players, sub-elite and elite handball players and wheelchair athletes) with traditional and advanced techniques. In particular, dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) as well as manual and digital anthropometry were exploited. The combined application of traditional and advanced imaging techniques allowed me to study the anthropometry and body composition characteristics of participants in different sport activities to monitor the effects of sport training across a competitive season, analyse the relationship between anthropometry and body composition characteristics and specific technical skills, as well as provide useful information to improve the classification system of athletes playing Paralympic sports. In summary, the obtained results showed that 1. Higher muscle mass is a key factor for bone mineral accrual in pre-menarcheal girls exposed to impact-loading activity. 2. Professional soccer players undergo changes (especially in the lower limbs) in their fat mass, fat-free soft tissue mass, and bone mineral content across the season with some regional variations, irrespective of the playing position. 3. In male and female handball players, bone mineral content and/or bone mineral density is a body composition parameter able to explain a significant proportion of variability in ball throwing velocity. 4. In adapted physical activity the duration of injury strongly affect body composition of wheelchair athletes (wheelchair basketball players, wheelchair rugby players and handbikers). 5. In disabled people, it would be important to begin physical activity as soon as possible after injury in an attempt to slow or reduce the negative effects of the impairment on the body composition. 6. Comparison of current skinfold thickness predictive equation and DXA in wheelchair athletes shows a substantial underestimation of percentage of fat mass with the former, highlighting the need to use an ad hoc skinfold thickness equation for this population. 7. In young wheelchair basketball players several anthropometric variables are well correlated to wheelchair basketball performance (sport-specific field test and game-related statistics). 8. A clear relationship between the player’s impairment and performance in wheelchair tennis and in wheelchair basketball is present, suggesting that the current classification systems are to be challenged as to fairness.