Basi fisiologiche e determinanti morfologiche della funzionalità muscolare: un'analisi isocinetica del dimorfismo sessuale.

Background: The functional eccentric-to-concentric torque ratio (ECC:CON ratio) is a critical marker for dynamic knee stability and injury prevention, particularly regarding anterior cruciate ligament (ACL) protection. While literature suggests a global benchmark of 1.41, how sexual dimorphism and angular velocity modulate this neuromuscular balance remains to be fully elucidated. Objectives: To investigate the influence of biological sex and angular velocity (60°/s and 180°/s) on absolute and allometrically normalized knee extensor Peak Torque and the functional ECC:CON ratio, while contextually evaluating the protective role of resistance training. Methods: A sample of 32 active subjects (17 males, 15 females) underwent isokinetic evaluation on a Cybex dynamometer alongside surface electromyographic (sEMG) monitoring of the vastus lateralis. The protocol included maximal voluntary isometric contractions (MVIC), as well as concentric and eccentric contractions at 60°/s and 180°/s. Data were analyzed via independent samples t-tests using Jamovi. Results: Males showed significantly higher absolute Peak Torque values in all contraction modes (p < 0.01). However, normalization for body mass (N*m/Kg) eliminated sex differences in eccentric strength both at 60°/s (p = 0.18) and at 180°/s (p = 0.08). Analysis of the functional ratio revealed a significant difference in the Ratio at 180°/s (p = 0.02), with females demonstrating a higher mean value (2.00 ± 0.26) compared to males (1.72 ± 0.29). Stratification based on athletic background showed no statistically significant differences in the Ratios between trained and untrained subjects (p = 0.13 at 180°/s; p = 0.35 at 60°/s), highlighting overlapping means (1.78 vs. 1.99 at high velocity). Conclusions: When normalized for body mass, the eccentric strength expressed by women overlaps with that of men. The marked increase in the functional ratio at 180°/s isolated in females is attributable to a severe deficit in the fast concentric component rather than an active protective mechanism. Although no sudden statistical differences emerge in the Ratios based on athletic background, resistance training is suggested as an essential preventive measure to guarantee symmetrical strength increases and preserve a reciprocal adaptation. Keywords: Isokinetics, ECC:CON Ratio, Sexual Dimorphism, Knee, Titin, Injury Prevention.

Presupposti teorici: Il rapporto funzionale tra forza eccentrica e concentrica (ratio ECC:CON) rappresenta un marker cruciale per la stabilità dinamica del ginocchio e la prevenzione degli infortuni, in particolare per la protezione del legamento crociato anteriore (LCA). Sebbene la letteratura indichi un benchmark globale di 1.41, come il dimorfismo sessuale e la velocità angolare modulino questo equilibrio neuromuscolare, rimane ancora da chiarire. Obiettivi: Capire l'influenza del sesso biologico e della velocità angolare (60°/s e 180°/s) sul Peak Torque (assoluto e normalizzato) degli estensori del ginocchio e sul rapporto funzionale ECC:CON, valutando contestualmente il ruolo protettivo dell'allenamento contro resistenza. Metodi: Un campione di 32 soggetti attivi (17 maschi, 15 femmine) è stato sottoposto a valutazione isocinetica su un dinamometro Cybex affiancata dal monitoraggio elettromiografico di superficie (sEMG) del vasto laterale. Il protocollo ha previsto contrazioni isometriche volontarie massimali (MVIC), oltre a contrazioni concentriche ed eccentriche alle velocità di 60°/s e 180°/s. I dati sono stati analizzati tramite t- test per campioni indipendenti utilizzando il software Jamovi. Risultati: I maschi hanno mostrato valori di Peak Torque assoluto significativamente superiori in tutte le modalità di contrazione (p < 0.01). Tuttavia, la normalizzazione per la massa corporea (N*m/Kg) ha eliminato le differenze di sesso nella forza eccentrica sia a 60°/s (p = 0.18), sia a 180°/s (p = 0.08). L'analisi del rapporto funzionale ha rivelato una differenza significativa nel Ratio a 180°/s (p = 0.02), con le femmine che hanno dimostrato un valore medio superiore (2.00 ± 0.26) rispetto ai maschi (1.72 ± 0.29). La stratificazione in base al background sportivo non ha mostrato differenze statisticamente significative nei Ratio tra soggetti allenati e non allenati (p = 0.13 a 180°/s; p = 0.35 a 60°/s), evidenziando medie sovrapponibili (1.78 vs. 1.99 ad alta velocità). Conclusioni:Quando normalizzata per la massa corporea, la forza eccentrica espressa dalle donne si sovrappone a quella degli uomini. Il marcato incremento del rapporto funzionale a 180°/s isolato nelle femmine è da attribuirsi a un severo deficit della componente concentrica veloce piuttosto che a un meccanismo protettivo attivo. Sebbene non emergano differenze statistiche repentine nei Ratio in base al background sportivo, l'allenamento contro resistenze si suggerisce come presidio preventivo essenziale per garantire incrementi di forza simmetrici e preservare un adattamento reciproco. Parole chiave: Isocinetica, Ratio ECC:CON, Dimorfismo Sessuale, Ginocchio, Titina, Prevenzione Infortuni.