D.: Cosa succede nel punto "danneggiato" se vi si applicano caldo e freddo secondo i criteri più evoluti della riabilitazione fisica? Ed è proprio sempre indispensabile ricorrere ai mezzi più sofisticati di riscaldamento e raffreddamento, o in qualche caso si può semplificare?

R.:  Il caldo e il freddo come mezzi fisici hanno una potenzialità notevole in riabilitazione fisica se vengono utilizzati correttamente. In questo caso i loro effetti clinici sono incisivi e duraturi.
Utilizzarli "correttamente" significa applicarli dove e quando serve e con i mezzi appropriati.
Una prima svolta importante sulla comprensione dei fenomeni e sulle possibilità applicative del caldo e del freddo si è avuta negli anni 1950-70 da J. F. Lehmann proprio nel campo della terapia fisica, poi è seguita una lunga fase di ricerca imponente in un'altra branca della medicina, l'oncologia, dove è stato possibile impiegare risorse ben più ampie che nel ramo della riabilitazione fisica. In questo ambito sono stati trattati a fondo sia i mezzi più idonei a produrre variazioni di temperatura controllate all'interno del corpo, sia gli effetti fisico-chimici e bio-fisiologici conseguenti. Infine, all'inizio degli anni '90, buona parte di queste conoscenze è stata ritrasferita nel mondo della riabilitazione fisica portando i benefici di cui oggi possiamo disporre.
Grazie a tutto questo siamo in grado di rispondere con buona precisione alle due domande poste. L'argomento è ampio e complesso, non può essere affrontato esaustivamente in questa sede, perciò procederemo con un certo numero di esempi che dovrebbero dare un quadro abbastanza chiaro della situazione senza esagerare in pesantezza.
Supponiamo per il momento di riuscire ad ottenere le temperature volute nei punti e nei tempi voluti.

Esempio A) Consideriamo uno stiramento muscolare con la lesione corrispondente situata intorno a 3 cm di profondità. In quella zona abbiamo "morti e feriti": cellule muscolari più o meno danneggiate e alcune irrecuperabili, rottura dei vasi capillari con fuoriuscita di sangue che forma un ematoma costituito da globuli rossi, piastrine, leucociti, proteine varie, ecc.. Dopo 2 – 3 giorni dall'infortunio è utilissimo portare temporaneamente e per un certo numero di volte quella zona ad una temperatura di 41 – 43°C. Questo provoca infatti una serie di reazioni favorevoli fra cui una delle più rilevanti è una forte vasodilatazione locale che, aumentando il flusso di sangue e il drenaggio linfatico, elimina meglio e prima i "residui dell'incidente". In questo modo la riparazione del danno procederà senza ostacoli, quindi più veloce e ordinata, l'infiammazione e il dolore scompariranno prima, le fibre saranno meglio allineate, il muscolo meglio ricostruito funzionerà più efficacemente. Meglio e prima: non male per aver "semplicemente" innalzato di  4 – 6°C per una ventina di minuti e per una decina di volte o anche meno la temperatura di una modesta parte di un muscolo.
In alternativa all'aumento di temperatura si può tentare con un raffreddamento intenso, che inizialmente provoca vasocostrizione e quasi blocca l'arrivo del sangue in zona (situazione opposta alla precedente); dopo un po', tuttavia, non arrivando nuovo sangue a portare ossigeno e nutrienti, in tutta la zona si accumula un eccesso di anidride carbonica e altri rifiuti cellulari, e questo provoca una discreta vasodilatazione e un buon ricambio di tutte le sostanze in gioco: alla fine si è ottenuto qualcosa di simile a quello che avveniva con il riscaldamento, salvo che con questo sistema si raggiungono efficacia e profondità inferiori a quanto ottenibile con le più sofisticate tecniche di riscaldamento controllato.
C'è anche una terza possibilità, introdotta recentemente, che sta dando risultati interessanti: la combinazione dei due effetti precedenti. In sostanza, prima si raffredda provocando la vasocostrizione nella zona da trattare, poi, quando sta per intervenire la conseguente vasodilatazione, si innalza la temperatura ai valori prima indicati: si ottiene una sorta di shock termico che provoca una vasodilatazione ancora più marcata. Ovviamente questa modalità deve essere usata con particolare attenzione, nei tempi giusti e su tessuti ormai quasi completamente riparati e di base sani, altrimenti la perturbazione che si introduce potrebbe fare un danno paragonabile al beneficio.
Esempio B) In seguito ad un intervento chirurgico o ad una immobilizzazione prolungata, un'articolazione viene a trovarsi con una escursione angolare limitata e tutta la mobilità è ridotta: è necessario un lavoro di riabilitazione in cui fra l'altro si deve forzare contro le formazioni di connettivo che si sono sviluppate in punti sbagliati o con dimensioni sbagliate ed ostacolano il movimento, in modo da allontanarle, rimuoverle, correggerle e ripristinare la funzionalità originaria. Si tratta di materiali resistenti (è logico, è la loro natura, il tessuto di origine è fatto per questo) e quindi, a parte la difficoltà del lavoro, che non può essere altro che graduale, la cosa è dolorosa perché questi intrusi non sono disposti a cedere facilmente. Se innalziamo opportunamente la temperatura di questi elementi, il materiale di cui sono costituiti diverrà un po' più plastico e quindi più malleabile e sarà sufficiente una forzatura meno intensa a parità di risultato. Conseguenze: operazioni di mobilizzazione estremamente facilitate, ma soprattutto dolorabilità fortemente ridotta anche nei momenti di massima forzatura. L'esperienza ci mostra che al completamento del ciclo riabilitativo, che può durare molte sedute, l'escursione angolare raggiunta nei due casi (senza e con riscaldamento adeguato) può anche essere sostanzialmete la stessa, ma nel caso "riscaldato" viene raggiunta molto tempo prima e con trattamenti molto più accettabili da parte del paziente: una "qualità della vita" molto migliore durante il periodo della terapia.
Anche in casi come questo è stata recentemente introdotta con successo una parziale applicazione di freddo: nella fase finale della seduta si esegue un breve massaggio con placca a temperatura controllata a + 4°C. In tal modo si stabilizza il risultato meccanico ottenuto e si previene la potenziale infiammazione conseguente alla sollecitazione intensa subita dall'articolazione.
Esempio C) Prendiamo una epicondilite, il famoso "gomito del tennista". L'inserzione tendine-osso ha subìto molti piccoli sovraccarichi che hanno provocato molti piccolissimi traumi. Niente di grave ma è dolorosissima, lo sa bene chi ce l'ha o l'ha avuta: non solo non giochi a tennis, ma diventi un "invalido" per un'enorme quantità di semplici azioni della vita quotidiana, e se ti limiti al semplice "riposo", che comunque è fondamentale, la cosa è destinata a durare a lungo, anche mesi. Qui una serie di applicazioni di calore, e ancora meglio calore alternato a freddo intenso, secondo come vengono somministrate possono togliere temporaneamente il dolore o portare alla guarigione in tempi estremamente più brevi.
Esempio D) Artrosi dell'anca. L'artrosi è un lento deterioramento di un'articolazione, in particolare della cartilagine, dovuto sostanzialmente all'invecchiamento, cioè alla ridotta capacità dell'organismo di rinnovarsi in una zona che per la sua struttura poco vascolarizzata è raggiunta con difficoltà dai vari processi interni di nutrimento e riparazione.
Occorre uno stimolo adatto a risvegliare le capacità di autoriparazione dell'organismo in quel punto, che però è molto profondo e quindi difficilmente raggiungibile da quasi tutti i mezzi fisici. Ma se riusciamo ad ottenere un adeguato innalzamento temporaneo della temperatura nel volume articolare, l'aumento del metabolismo locale solleciterà la tenue rete circolatoria a potenziarsi. Premesso che ringiovanire non si può (per lo meno, non ancora), si può tuttavia ottenere una marcata e duratura riduzione del dolore, il che favorisce il potersi muovere, che è in assoluto la migliore terapia attuale per questa patologia, mentre l'obiettivo è proprio potersi muovere meglio.

Sono solo quattro esempi, ma emerge chiaro che il nocciolo, invariabilmente, è riuscire ad ottenere nei punti giusti le temperature giuste volta per volta. E, come vedremo, non è quasi mai facile. Tentiamo di dare un'idea di come si fa, ma per la difficoltà di concentrare in poco spazio questo argomento forse andremo a finire nel "pressappoco"; perdonateci, ci abbiamo provato. Se uno vuole saperne di più può consultare la bibliografia.
Chiariamo subito che ciò che conta è quello che succede alla temperatura della parte di tessuto vivente sottoposta al trattamento. Il fatto di usare un mezzo piuttosto che un altro per somministrare o sottrarre calore conta unicamente per quanto mi permette di ottenere o meno le variazioni di temperatura volute nel punto voluto. Il resto sono chiacchiere.
Il problema è che nella maggior parte dei casi è necessario cambiare la temperatura di una zona che si trova ad una certa profondità rispetto alla superficie del corpo, e poiché questo è tutt'altro che facile da realizzare, ne risulta che sono pochissimi i mezzi idonei allo scopo.

Riprendiamo l'esempio A), quello muscolare dove è necessario scaldare in profondità, intensamente e con accuratezza: 4 – 6°C al di sopra dei normali 37°C del corpo. Se utilizziamo un mezzo che fornisce calore "esogeno", cioè applicato dall'esterno direttamente sulla superficie del corpo, come potrebbe essere una piastra o una sacca di liquido riscaldate, la vasodilatazione avviene immediatamente a livello della pelle che è maestra in questo compito (lo si verifica bene: diventa "rossa") e il grande flusso di sangue rimuove la maggior parte di calore, per cui nel giro di pochi millimetri di profondità la temperatura interna se ne rimane tranquillamente a poco più di 37°C; per ottenere l'innalzamento voluto a 3 cm di profondità sarebbe necessario imporre in superficie più di 50°C e la pelle ne risulterebbe ustionata.
E' allora necessario ricorrere ad un mezzo che fornisce calore "endogeno", cioè usare in partenza una opportuna forma di energia diversa dal calore, capace di propagarsi attraverso gli strati del corpo e trasformarsi in calore via via che avanza, in modo che nel luogo di destinazione arrivi energia sufficiente a trasformarsi nella quantità di calore richiesta per avere il riscaldamento voluto. Ma non basta: esistono molti mezzi che producono energie adatte a sviluppare calore endogeno, ma la maggior parte di queste si esaurisce, cioè si trasforma in calore, nel giro di pochi millimetri o meno, oppure ha altre caratteristiche che la rendono difficilmente utilizzabile. Per esempio, l'energia infrarossa emessa da un laser a CO2 diventa completamente calore nel volgere del primo decimo di millimetro di acqua che incontra, cioè nel primissimo strato di pelle viva, quindi si comporta concretamente come una sorgente di calore esogeno; l'energia infrarossa emessa da un laser al Neodimio YAG raggiunge qualche millimetro di profondità, un po' meglio ma ancora largamente insufficiente; una lampada tradizionale ad infrarossi è una via di mezzo fra i due laser menzionati; una lampada a luce filtrata con l'acqua somiglia al laser al Neodimio YAG; l'energia elettromagnetica fornita da un sistema resistivo o capacitivo o capacitivo-resistivo potrebbe scendere alla profondità richiesta ma scarica la stragrande parte della sua energia nello strato di grasso che sta fra pelle e muscolo, per cui per scaldare adeguatamente quest'ultimo si dovrebbero ustionare le cellule adipose; gli ultrasuoni sarebbero adattissimi ma c'è il rischio di ustionare la zona di confine fra osso e muscolo, e l'apparato muscolo-scheletrico, come dice il nome stesso, è pieno di tali zone di confine. Rimangono le onde elettromagnetiche (quelle che fanno funzionare radio, televisione, radar, forno a microonde, cellulare ecc.) e anche qui il campo è molto ristretto: quelle utilizzate dal forno a microonde vanno un po' meglio del miglior laser ma sono ancora insufficienti (nel forno funzionano perché non c'è il flusso di sangue che porta via il calore), quasi tutte le altre sono proibitissime perché si disturberebbero le radiotelecomunicazioni, ma c'è una zona opportunamente selezionata per il nostro scopo, la così detta "banda di frequenza intorno a 433,92 MHz". Questa finalmente raggiunge le profondità richieste per la terapia, ma non ci siamo ancora, perché c'è ancora una parte di energia (non trascurabile anche se molto minore dei casi precedenti) che riscalda gli strati più esterni: oltre al rischio residuo di ustionare in superficie, la forte vasodilatazione indotta nella pelle entrerebbe in competizione con quella che deve verificarsi in profondità, contrastandola. E' importante, quindi, che la superficie cutanea venga mantenuta ad una temperatura almeno un po' inferiore di quella della zona interna da trattare. Come si fa? Si raffredda la superficie con una sacca in cui circola un liquido a temperatura controllata che impedisce alla pelle di surriscaldarsi, e poiché il raffreddamento è esogeno e moderato e quindi non va molto in profondità, nella zona interna da trattare il suo effetto è scomparso e l'energia elettromagnetica lavora indisturbata provocando l'innalzamento di temperatura richiesto, maggiore di quello che avviene in superficie. La "macchina" che viene fuori per realizzare tutto questo è abbastanza complicata ma è stato possibile concepirla grazie alla grande mole di lavoro svolto in tutto il mondo nella ricerca in oncologia a cui accennavamo prima. In questo caso si parla di Ipertermia con doppia sorgente di calore (endogeno ed esogeno) ed è l'unica tecnica ad oggi realmente efficace per ottenere un riscaldamento sufficientemente intenso e controllato in profondità.
Come accennato, c'è chi tenta di ottenere un effetto in qualche modo simile provocando un forte raffreddamento. Il freddo si può applicare solo per via esogena, quindi attraverso la pelle, quindi sembrerebbe che possa spingersi poco in profondità, ma la forte vasocostrizione indotta negli strati superficiali rallenta fortemente il flusso del sangue che così non riscalda la zona con nuovo sangue in arrivo, perciò per conduzione è possibile raffreddare fino ai primi strati muscolari ottenendo successivamente la vasodilatazione secondaria come spiegato più sopra. L'effetto è superiore a quanto ottenibile col calore esogeno ma inferiore sia come intensità che come profondità a quello dell'Ipertermia o Deltatermia. Con la Smarterapia, che può combinare i due effetti, è possibile migliorare ancora, almeno in alcuni casi mirati. 
Nel caso B) l'aumento di temperatura viene indotto in un tessuto diverso dal muscolare, ma le tecniche che generano l'ipertermia sono state sviluppate anche per scaldare in modo omogeneo tutta la zona interessata, indipendentemente dal tipo di tessuto, quindi tutto procede ugualmente bene.
Lo stesso vale anche per l'esempio C), tuttavia questo caso, molto superficiale, può qualche volta essere affrontato anche con mezzi riscaldanti meno sofisticati, come le sorgenti di calore esogeno, purché il controllo della temperatura sia presente, accurato e continuo. In questo senso una placca metallica o una sacca di liquido circolante a temperatura controllata è più idonea di un bel laser supersofisticato (d'altra parte il laser in terapia fisica non viene utilizzato per il calore che produce – c'è ben di meglio a costi decisamente inferiori – ma per effetti del tutto diversi, come la fotostimolazione).
Nel caso D) il problema è che a differenza delle altre articolazioni, quella dell'anca è molto interna e quindi a maggior ragione è raggiungibile solo con le tecniche ipertermiche descritte nell'esempio A).

Dunque per apportare o sottrarre calore in un volume limitato del corpo possiamo avvalerci dei mezzi seguenti:
- calore esogeno solo per profondità minime (millimetri),
- calore endogeno per andare appena un po' più giù (intorno al centimetro),
- tecniche ipertermiche di estrazione oncologica (due sorgenti accuratamente selezionate, endogena riscaldante più esogena raffreddante per rimuovere il surriscaldamento in superficie) per tutte le profondità richieste e per avere la superficie meno calda della zona interna da curare.
- freddo esogeno (esiste solo questo) che può spingersi fino a 1 – 2 cm di profondità.
Ma tutto questo darà risultati clinici validi solo se sono stati selezionati i principi e i dispositivi giusti per ottenere gli aumenti e le riduzioni di temperatura richiesti volta per volta dalla terapia.

Con la Deltatermia si possono produrre e controllare tutti gli incrementi di temperatura eventualmente richiesti, dalle massime profondità, alle zone intermedie, alla superficie cutanea, e lo stesso vale per la Crioterapia Transdermica Controllata per quanto riguarda la sottrazione di calore. Per questo Easytech ha selezionato queste due tecniche per le termoterapie che propone.

BIBLIOGRAFIA

A. V. Guy, J. F. Lehmann, J. B. Stonebridge "Therapeutic Applications of Electromagnetic Power" Proceedings of IEEE, Vol. 62, No. 1, January 1974
Ampia introduzione sulla scelta delle frequenze e delle soluzioni tecniche più idonee in relazione all'applicazione terapeutica,  essenzialmente in funzione del calore sviluppato, secondo lo stato dell'arte di quegli anni. L'azione terapeutica è messa in relazione essenzialmente col calore sviluppato, ma ancora non è fatto il collegamento fra il termine ipertermia – con i suoi requisiti caratteristici di derivazione oncologica – e l'applicazione in riabilitazione fisica.
Guy e Lehmann sono fra i principali artefici dell'ampio sviluppo che l'ipertermia oncologica ebbe, a partire dagli anni '60-'70, proprio grazie allo sviluppo delle conoscenze e dei dispositivi elettromagnetici.
F. J. Kottke, G. K. Stillwell, J. F. Lehmann "Trattato di terapia fisica e riabilitazione" Vol. 1 – Verduci Editore (corrispondente in lingua inglese: Kottke-Lehmann "Krusen's Handbook of Physical Medicine and Rehabilitation" – Saunders)
Descrizione puntuale degli effetti e quindi delle applicazioni terapeutiche del calore sui vari tessuti e parti del corpo anche in funzione delle temperature raggiunte. Non viene ancora citato il termine ipertermia come modalità terapeutica in riabilitazione fisica, ma dai requisiti esposti si deduce chiaramente l'inadeguatezza degli apparecchi per termoterapia tradizionali. Il salto di qualità richiesto sarà compiuto con l'arrivo degli apparecchi per ipertermia derivati da quelli oncologici.
G. A. Lovisolo, M. Adami, G. Arcangeli, A. Borrani, G. Calamai, A. Cividalli, F. Mauro "A Multifrequency Water-Filled Waveguide Applicator: Thermal Dosimetry In Vivo" IEEE Transactions on  Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-32, No. 8, August 1984
Per la prima volta viene descritto e verificato con esperimenti di dosimetria in vivo il meccanismo dell'impiego simultaneo di una sorgente endogena ed una esogena, nonché una adeguata termometria, al fine di ottenere un efficace riscaldamento controllato in profondità mantenendo la superficie a temperatura più bassa.
Successivamente l'argomento viene ripreso e confermato da vari Autori, quali ad esempio: M. Knudsen, L.Heinzl "Two-point control of temperature profile in tissue" Int. J. Hyperthermia, vol. 2, No. 1, 1986; H. S. Tharp and R. Roemer "Optimal Power Deposition with Finite-Sized, Planar Hyperthermia Applicator Arrays" IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 39 No. 6, June 1992; M. Bini, P. Feroldi, R. Olmi, A. Pasquini "Electromagnetic diathermy: a critical review" Physica Medica – Vol. X, N. 2, April-June 1994.
Una descrizione divulgativa ma approfondita si può trovare in: A. Borrani, F. Ricci "L'ipertermia in fisioterapia: vantaggi dell'impiego simultaneo di una sorgente endogena ed una esogena" da "Il trattamento della lombalgia" (Atti del 1° Congresso della S.I.R.E.R., 26-29 ottobre 1995), ed. P. Sibilla, S. Negrini (edi-ermes) oppure anche in: A. Borrani, F. Ricci "Ipertermia in fisioterapia" Il fisioterapista, 3 giugno 1996, edi-ermes.
A. Borrani, F. Ricci, V. P. Ciccotti "Dalla termoterapia all'ipertermia" Il fisioterapista, n.4, luglio-agosto 2002
Evoluzione del concetto di ipertermia e dei relativi apparecchi e tecniche per ottenerla. Identificazione dei requisiti terapeutici e prestazioni richieste agli apparecchi. Spiegazione del perché di alcune scelte progettuali fondamentali. Descrizione della soluzione adottata.
AA.VV. "Deltatermia Esperienze"
Raccolta dei lavori pubblicati sull'argomento. Può essere richiesta ad Easytech.
E. Alicicco, G. Alessandrelli, A. Borrani "Ipertermia in terapia fisica" , 1998, edi-ermes, ISBN 88-7051-201-0
Origini, definizioni, requisiti, basi fisiche, tecniche, tecnologie, specializzazione per l'applicazione in terapia fisica, aspetti bio-fisiologici, applicazioni in terapia fisica, modalità di trattamento, schede di applicazione (quest'ultimo argomento si è in parte evoluto nel tempo, deve essere aggiornato con le più recenti indicazioni). 

J.F. Lehmann, B.J. De Lateur "Cryotherapy" in J.F. Lehmann (Ed.) "Therapeutic Heat and Cold", 3rd Ed. Baltimore, Williams and Wilkins, 1982
Basi per la crioterapia insieme al già citato Kottke-Stillwell-Lehmann.
Janet G. Travell, David G Simons "Dolore muscolare – diagnosi e terapia", 1996, Ghedini Editore, ISBN 88-7780-266-9
Tecniche Spray and Stretch anche con sostituzione di solidi freddi (es. ghiaccio a 0°C o manipolo raffreddato) al posto del fluido ad evaporazione rapida.
B.J. De Lateur "Flexibility", in "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics Of North America
Impiego mirato di caldo, freddo e stretch statico prolungato su muscoli e strutture collagene.
S.L. Michlovitz, P.N. Nolan, Jr. "Modalities for Therapeutic Intervention", 2005, F.A. Davis Company, Philadelphia.
Modalità di applicazione della "terapia del freddo", controllo del dolore e dell'infiammazione.
Maurizio Lollobrigida, "CRIOTERAPIA – appunti dalle lezioni", 1996.
Panoramica sui metodi e le applicazioni della crioterapia, ampia bibliografia.

Arthur C. Guyton, "Trattato di Fisiologia Medica", (trad. it.), 1995, Piccin Nuova Libraria S.p.A.