Appunti completi Chinesiologia per esame

Cinesiologia

Introduzione

Cinesiologia, conosciuta anche come chinesiologia, è la scienza che studia il movimento attraverso conoscenze fornite da anatomia, biomeccanica, fisiologia, fisica, psicologia, ecc. È una branca della fisiologia degli organi di movimento che descrive ed analizza gli eventi motori dal punto di vista fisico. Fra i diversi modelli di studio, viene analizzato in particolare il modello biomeccanico. La cinesiologia speciale studia i movimenti articolari dal punto di vista artrologico e miologico per ogni segmento corporeo.

Posizione anatomica

Con il termine posizione anatomica si fa riferimento al corpo umano in stazione eretta, con i talloni uniti e i piedi divaricati in modo tale da formare un angolo di 45°, le braccia distese e leggermente allontanate dal tronco ed, infine, i palmi delle mani rivolti anteriormente.

Piani di movimento

• Piano sagittale mediano: piano passante per l'asse di simmetria del corpo umano. Il suo asse ha direzione trasversale;
• Piano frontale coronale: piano che incrocia perpendicolarmente il piano sagittale. Il suo asse ha direzione sagittale;
• Piano trasversale orizzontale: piano che incrocia perpendicolarmente i piani suddetti e che è parallelo al piano di appoggio dei piedi. Il suo asse ha direzione longitudinale.

Classificazione delle articolazioni

Le ossa del corpo umano sono collegate fra di loro per mezzo delle articolazioni, che possono essere classificate in tre differenti tipologie:

• Mobili: sono articolazioni che permettono ampi movimenti. Sono chiamate diartrosi;
• Semimobili: sono articolazioni che permettono piccoli movimenti. Sono chiamate anfiartrosi;
• Immobili: sono articolazioni che formano dei collegamenti rigidi, che non permettono alcun tipo di movimento. Sono chiamate sinartrosi.

Le articolazioni di tipo diartrosi possiedono delle capsule articolari, costituite da uno strato esterno di natura fibrosa, che si collega direttamente con il periostio, e da uno strato interno, la membrana sinoviale, che concorre a delimitare la cavità articolare al cui interno è presente il liquido sinoviale, un umore la cui funzione è di nutrire la cartilagine articolare e di ridurre l'attrito tra i capi articolari, svolgendo quindi anche una funzione protettiva. Le diartrosi sono ulteriormente suddivise in:

• Enartrosi: articolazione dotata di tre gradi di libertà;
• Condilo: articolazione dotata di due gradi di libertà;
• A sella, toroide: articolazione dotata di due gradi di libertà;
• Troclea, ginglimo angolare: articolazione dotata di un grado di libertà;
• Trocoide, ginglimo laterale: articolazione dotata di un grado di libertà;
• Artrodia: articolazione dotata di zero gradi di libertà.

Movimenti fisiologici

I movimenti permessi dalle articolazioni sono:

• Flessione / estensione: avvengono sul piano sagittale, attorno ad un asse trasversale;
• Abduzione / adduzione: avvengono sul piano frontale, attorno ad un asse sagittale;
• Rotazione interna / rotazione esterna: avvengono sul piano trasversale, attorno ad un asse longitudinale.

Tuttavia esistono alcune eccezioni: per esempio, nella mano si parlerà di deviazione ulnare o deviazione radiale per indicare, rispettivamente, i movimenti di adduzione ed abduzione; nell'avambraccio si parlerà di pronazione e supinazione; nel piede si parlerà di inversione ed eversione; nel tronco si parlerà di inclinazione a destra e inclinazione a sinistra; nel capo si parlerà di rotazione a destra (rotazione oraria) e rotazione a sinistra (rotazione anti-oraria).

Tali movimenti rientrano nell'ambito della cosiddetta artrocinematica. In osteocinematica, invece, si considera il movimento da due punti di vista: se è la superficie convessa a muoversi sulla superficie concava oppure se è la superficie concava a muoversi su quella convessa. Nel primo caso si parla di roll e slide, intendendo con il primo termine un movimento di rotazione e con il secondo termine un movimento di traslazione. Tali due movimenti sono eterotropici, ovvero avvengono in differenti direzioni: per esempio, nella flessione di spalla, la testa dell'omero ruota in direzione cefalica mentre trasla in direzione caudale. Nel secondo caso, invece, si parla di swing e glide, intendendo con il primo termine un movimento di rotazione e con il secondo un movimento di traslazione. Tali due movimenti sono omotropici, ovvero avvengono in direzioni uguali: per esempio, nella flessione dell'avambraccio a braccio fisso, l'ulna effettua un movimento di rotazione e di traslazione in direzione anteriore. Inoltre, per entrambi i casi può esistere un movimento detto di spin, ovvero un movimento di rotazione lungo l'asse longitudinale dell'osso. Tuttavia nella realtà, non esistono movimenti puri, ma esistono movimenti complessi risultanti dall'azione combinata dei suddetti termini.

Ossa

Lo scheletro umano è costituito da 206 ossa che, in base alla loro morfologia, possono essere classificate in:

• Piatte: si sviluppano in larghezza ma non in spessore. Esempio: scapola, ossa della volta cranica;
• Lunghe: si sviluppano in lunghezza. Esempio: omero, femore;
• Brevi: larghezza, lunghezza e spessore sono pressoché uguali: carpo, tarso, vertebre.

Le ossa piatte hanno una funzione protettiva; le ossa lunghe hanno funzione dinamica (diafisi) e di resistenza (epifisi); le ossa brevi hanno funzione di resistenza al carico.

Articolazioni

Le articolazioni sono costituite da:

• Capi ossei;
• Cartilagini articolari;
• Capsula articolare, costituita da uno strato esterno fibroso ed uno strato interno, la membrana sinoviale, che concorre a delimitare la cavità articolare contenente il liquido sinoviale.

I fattori di stabilità di un'articolazione sono rappresentati da:

• Congruenza dei capi articolari;
• Presenza di menischi o dischi fibrocartilaginei;
• Capsula articolare;
• Pressione negativa vigente all'interno della capsula;
• Legamenti;
• Muscoli e tendini di muscoli.

I fattori di arresto di un movimento possono essere:

• Tensionamento di capsula, legamenti, muscoli antagonisti;
• Contatto osseo.

Posizioni articolari

Close-packed position (massima coattazione articolare): è la posizione di massima stabilità. Le superfici articolari sono pienamente congruenti ed in tale posizione l'apparato capsulo-legamentoso è in massima tensione. Le superfici articolari non possono essere allontanate da una trazione;

Loose-packed position (minima coattazione articolare): è la posizione di minima stabilità. Le superfici articolari non sono pienamente congruenti ed in tale posizione l'apparato capsulo-legamentoso presenta la massima lassità. Le superfici articolari possono essere allontanate da una trazione. Tale posizione viene definita posizione di riposo.

Muscoli

I muscoli sono costituiti da componenti contrattili e da componenti poste in serie ed in parallelo. Gli elementi contrattili sono rappresentati dalle fibre muscolari. Gli elementi in serie sono rappresentati dai tendini; gli elementi in parallelo sono rappresentati dal sarcolemma delle fibre e dal tessuto connettivo fra le fibre. Gli elementi contrattili e gli elementi in serie sono in tensione sia durante la contrazione che durante l'allungamento; gli elementi in parallelo, invece, sono in tensione in allungamento ed etesi in contrazione. Gli elementi contrattili di un muscolo possono contrarsi quasi del 50% della loro lunghezza. Il tessuto connettivo ha la funzione di proteggere i sarcomeri da una brusca contrazione. Lunghezza di riposo del muscolo: lunghezza del muscolo oltre la quale gli elementi elastici in parallelo cominciano ad essere in tensione.

Nomenclatura dei muscoli

Il nome dei muscoli può essere in base a:

• Forma (trapezio);
• Direzione (obliquo);
• Azione (supinatore);
• Localizzazione (addome);
• Struttura (orbicolare).

Orientamento delle fibre muscolari

Le fibre muscolari possono, in relazione all'asse longitudinale del muscolo, essere:

• Parallele: fibre disposte longitudinalmente. Possiedono maggiori capacità di accorciamento e movimenti ampi e veloci. Hanno, quindi, effetto dinamico.
• Oblique: fibre disposte obliquamente. Possiede minori capacità di accorciamento ma maggior numero di fibre muscolari. Hanno effetto di forza.

La forza di un muscolo è direttamente proporzionale al numero di fibre che possiede. La spiegazione di tale concetto sta nel fatto che un muscolo che possiede un numero grande di fibre presenta un maggior numero di legami actino-miosinici che generano, quindi, maggiore forza.

Connessioni del muscolo all'osso

I muscoli si connettono all'osso tramite i tendini.

Definizione anatomica: origine: attacco del muscolo prossimalmente; inserzione: attacco del muscolo distalmente.

Definizione cinesiologica: origine: avviene in corrispondenza del segmento osseo che resta fisso; inserzione: avviene in corrispondenza del segmento osseo che si muove.

Classificazione dei muscoli

• Monoarticolari: attraversano un'unica articolazione;
• Poliarticolari: attraversano due o più articolazioni.

I muscoli poliarticolari, dalla loro origine alla loro inserzione, attraversano due o più articolazioni. Essi, quindi, agiscono nello stesso tempo a livello di ciascuna articolazione attraversata, anche se con momenti differenti (hanno maggiore efficacia dove il braccio è maggiore). Tuttavia, esse non determinano dei movimenti completi sulle articolazioni attraversate. Tali muscoli possono andare incontro ad insufficienza attiva o insufficienza passiva. Con il primo termine si indica un muscolo accorciato in tutte le articolazioni in cui esegue un'azione: egli non potrà, quindi, più generare forza. Con il secondo termine si indica un muscolo allungato in tutte le articolazioni in cui esegue un'azione: egli limita l'escursione articolare. Oltre il 150% della lunghezza di un muscolo, i ponti di actina e miosina non sono interconnessi fra loro e non vi è, quindi, più generazione di tensione: possibile lesione. L'insufficienza passiva ha funzione protettiva.

Un muscolo può essere, inoltre:

• Agonista: contraendosi concentricamente determina un dato movimento. A sua volta l'agonista può essere suddiviso in agonista principale ed in agonista secondario;
• Antagonista: la contrazione in accorciamento provoca un movimento contrario a quello degli agonisti.

Sinergia

Il muscolo sinergico è il muscolo che si contrae e lavora assieme all'agonista nella realizzazione di un dato movimento. Esistono tre tipi di sinergia:

1. Sinergia di neutralizzazione: si realizza, per esempio, tra i muscoli flessori delle dita ed i muscoli estensori del polso. I muscoli sinergici si attivano per evitare movimenti indesiderati provocati dal primo motore;
2. Sinergia congiunta: si realizza, per esempio, tra l'estensore ulnare del carpo e l'estensore radiale lungo e breve del carpo. I muscoli lavorano sinergicamente per ottenere il movimento desiderato. Se tali muscoli si contraessero isolatamente, provocherebbero un movimento differente da quello desiderato. L'estensione del polso è data dai muscoli estensore ulnare del carpo ed estensori radiali lungo e breve del carpo. Il primo muscolo estende ed ulnarizza il carpo; il secondo ed il terzo, invece, estendono e radializzano il carpo. La contrazione sinergica dei due muscoli provoca un annullamento delle componenti di deviazione ulnare e radiale ed il risultato è un'estensione pura;
3. Sinergia di stabilizzazione o fissazione: si realizza, per esempio, tra i flessori di gomito ed i muscoli che si connettono al cingolo scapolare. I muscoli lavorano sinergicamente, determinando distalmente lo spostamento del segmento osseo e prossimalmente, invece, si attivano dei muscoli che controllano le articolazioni prossimali costituendo una base fissa.

Co-contrazione: azione contemporanea dei muscoli agonisti ed antagonisti.

Catena cinetica

Con il termine catena cinetica si intende una successione di movimenti elementari in articolazioni contigue e funzionalmente unite.

Catena cinetica aperta: il movimento dell'articolazione distale non incontra resistenza; l'estremità distale è libera e non vincolata.

Catena cinetica chiusa: il movimento dell'articolazione distale incontra resistenza, che può essere o uguale e contraria (effetto cinetico nullo) oppure può superare la forza della catena cinetica (effetto cinetico invertito); l'estremità distale è vincolata e non libera.

Centro di gravità

Il centro di gravità corrisponde al baricentro e costituisce il punto di un corpo su cui agisce la risultante delle forze di gravità. Nel caso in cui, la massa di un oggetto sia omogenea e simmetricamente distribuita, il centro di gravità corrisponde al centro geometrico. Nel corpo umano, invece, il centro di gravità viene a trovarsi anteriormente al rachide, approssimativamente a circa il 56% dell'altezza totale da terra. Un oggetto è stabile se la proiezione del centro di gravità cade all'interno della base d'appoggio.

Forza

La forza indica ogni fattore che tende a modificare l'inerzia di un corpo. L'effetto della forza è direttamente proporzionale alla sua intensità e alla distanza della linea d'azione dal punto fisso. Il momento di una forza può essere calcolato come il prodotto vettoriale tra la forza ed il braccio della forza. Con il termine coppia di forze si fa riferimento ad un sistema costituito da due forze parallele e discordi, la cui risultante può essere pari a 0, ma che determinano una rotazione del corpo su cui agiscono. Il momento di una coppia di forze viene definito come il prodotto tra l'intensità della forza e la distanza fra le due forze. L'effetto di una forza può essere ottenuto studiando le sue componenti (regola del parallelogramma). Se la forza è applicata ad un segmento obbligato a ruotare intorno ad un asse, l'effetto motorio di una forza può essere scomposto in due componenti: una rotatoria ed una longitudinale. La prima svolge il movimento; la seconda, invece, stabilizza l'articolazione.

Leve

Le leve sono delle semplici apparecchiature, che consentono di svolgere lavoro con energia minore. Esistono diverse tipologie di leve:

1. Leva di primo grado, interfulcrale: il fulcro è interposto tra la potenza e la resistenza. Può essere vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente, a seconda della lunghezza dei rispettivi bracci. Deve essere misurato il guadagno di una leva: è un valore numerico che può essere >1 (leva vantaggiosa), <1 (leva svantaggiosa) o =1 (leva indifferente). Il guadagno di una leva si calcola eseguendo il rapporto tra la forza resistente e la forza potente, oppure eseguendo il rapporto tra il braccio della potenza ed il braccio della resistenza;
2. Leva di secondo grado, interresistente: la resistenza è interposta tra il fulcro e la potenza. Essa è sempre vantaggiosa, poiché il braccio della potenza sarà sempre maggiore di quello della resistenza.
3. Leva di terzo grado, interpotente: la potenza è interposta tra il fulcro e la resistenza. Essa è sempre svantaggiosa, poiché il braccio della resistenza sarà sempre maggiore di quello della potenza.

Tipi di corse

Possono essere distinte differenti tipologie di corse:

• Corsa completa: il muscolo, dal massimo allungamento, viene portato al massimo accorciamento;
• Corsa esterna: il muscolo, dal massimo allungamento, non si porta al massimo accorciamento;
• Corsa interna: il muscolo, dal massimo accorciamento, non si porta al massimo allungamento;
• Corsa incompleta: il muscolo esegue il movimento non portandosi né al massimo allungamento né al massimo accorciamento.

Tipi di contrazione

• Isometrica: la forza muscolare non supera e non viene superata dalla forza esterna. Si ha una contrazione statica: è una situazione di equilibrio. La lunghezza del muscolo non cambia, tuttavia, al suo interno, si ha un allungamento della componente elastica, compensato da un accorciamento della componente contrattile.
• Concentrica: la forza interna è superiore alla forza esterna. Si ha una contrazione dinamica: si produce il movimento ed il muscolo si accorcia.
• Eccentrica: la forza esterna eccede la forza interna; allora il muscolo viene allungato, seppur produca tensione. Si ha una contrazione dinamica di frenata. La componente elastica viene tensionata dalla forza esterna.
• Isocinetica: è una contrazione che avviene a velocità angolare costante lungo tutto l'arco di movimento. La resistenza varia con l'angolo e provoca un impegno massimo delle fibre muscolari per tutta l'escursione. Si produce una contrazione successiva agonisti/antagonisti, che serve per aumentare la sicurezza.
• Ballistica: movimenti iniziati da una contrazione e proseguiti dall'inerzia (movimenti pendolari).
• Pliometrica: pretensionamento del muscolo seguito da una contrazione esplosiva (eccentrica + concentrica).

Tronco e rachide

Il tronco ed il rachide sono il complesso formato da uno scheletro, la colonna vertebrale, unito da varie articolazioni e rivestito da numerosi muscoli intrinseci ed estrinseci, che gli conferiscono grande stabilità.