Un muscolo in completo riposo perde dal 10% al 15% della sua forza ogni settimana, e all'incirca la metà in 3/5 settimane di immobilizzazione. Come si evince dagli studi condotti sulla mobilità a gravità zero degli astronauti, i muscoli maggiormente colpiti sono quelli degli arti inferiori, che abitualmente devono opporsi alla gravità⁵.Le Blanc e altri autori nel lavoro, "Calf muscle area and strength changes after five weeks of horizontal bed rest" 6 , del 1988, hanno dimostrato i cambiamenti dell'atrofia muscolare e della forza dopo l'immobilizzazione, tra nove volontari maschi che sono stati a riposo assoluto a letto sdraiati orizzontalmente per cinque settimane. Gli autori hanno usato la risonanza magnetica per calcolare l'area muscolare e un dinamometro Cybex II per misurare la forza. L'area muscolare dei flessori plantari (gastrocnemio e soleo) è diminuita del 12% e la forza si è ridotta del 26%, mentre l'area muscolare e la forza della dorsi-flessione non sono significativamente diminuite. Questi risultati hanno implicazioni per i pazienti con gravi disturbi ortopedici e neurologici e negli anziani⁶.Il tasso di recupero dalla debolezza indotta dal disuso, è più lento del tasso di perdita. La debolezza indotta dal disuso, se accompagnata da esercizi sub-massimale, è limitata al solo 6% alla settimana⁷.L'atrofia muscolare, che viene definita come la perdita di massa muscolare, è causata principalmente dalla diminuzione delle dimensioni delle fibre muscolari⁸. Le caspasi, endoproteasi che degradano le proteine e possono indurre apoptosi, sono attivate per l'inattività muscolare. La proteolisi mediata dal proteasoma, è aumentata dallo stress ossidativo, che risulta essere aumentato nei modelli sperimentali dell'inattività muscolare;tutto questo è associato a notevoli riduzioni delle catalasi e della glutatione perossidasi.Quindi ci sono i marcatori dello stress ossidativo elevato, mentre quelli antiossidanti sono ridotti¹.Inoltre, si verificano delle contratture, che possono indurre deformità articolari come conseguenza dell'immobilizzazione e che si realizzano grazie alla natura dinamica del tessuto connettivo e muscolare. Infatti, il tessuto connettivo viene costantemente rimosso, sostituito e riorganizzato. Nelle aree soggette al movimento, è presente tessuto connettivo areolare lasso, mentre nelle aree scarsamente soggette al movimento, il collagene viene deposto come una fitta rete di fogli. Le fibre di collagene mantengono la loro lunghezza in presenza di movimento frequente ma si accorciano in assenza di attività. Anche i legamenti sono influenzati dall'immobilizzazione, sia a livello delle inserzioni che nella stessa sostanza legamentosa 5-9-10 .L'immobilizzazione può causare infiltrazioni fibroadipose nelle articolazioni, che possono esitare in aderenze tenaci all'interno delle articolazioni e potrebbero distruggere la cartilagine. L'accorciamento delle fibre di collagene può limitare significativamente il movimento anche entro una settimana 5 .