Medicina fisica e riabilitativa

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Ciclo del passo

Il ciclo del passo serve per sapere come noi arriviamo alla locomozione e, mediante dei movimenti coordinati degli arti inferiori e degli altri segmenti corporei, determina lo spostamento del centro di gravità del corpo e della base di sostegno. Questi movimenti sono ottenuti mediante delle azioni di forze interne legate alle fibre muscolari, ma anche di forze esterne, legate a forze di tipo gravitazionale, a degli attriti con l’ambiente esterno, a delle forze di inerzia.

Gli atti locomotori più naturali dell’uomo sono caratterizzati da vari tipi di marcia, il salto, il nuoto, sono anche da considerare come delle modalità speciali di locomozione. Durante la deambulazione il corpo non abbandona mai il suolo, infatti, il cammino utilizza una sequenza ripetitiva di movimento degli arti al fine di far avanzare il corpo mantenendo contemporaneamente la stabilità dell’appoggio. Sfruttiamo un’energia metabolica che serve a compiere il movimento e sfruttiamo anche un’energia potenziale, quindi, il corpo mantiene la sua energia totale.

Vediamo com’è importante cercare di analizzare il cammino considerando vari aspetti, perché attraverso il cammino possiamo andare ad analizzare delle funzioni che sono svolte dall’apparato locomotore e dobbiamo tenere in considerazione vari parametri, per esempio:

• Caratteristiche di tempo e di spazio del passo:
  • Abbiamo dei parametri di tipo spaziale, ad esempio la lunghezza del passo, che è data dalla lunghezza del piede del soggetto più la distanza che viene coperta durante la fase di oscillazione; la distanza che avremo tra l’appoggio di un piede al suolo mediante il tallone e l’appoggio della stessa parte del piede controlaterale, questo viene detto semipasso; larghezza del passo, cioè quella distanza sul piano frontale del tallone dalla linea mediana di avanzamento; la lunghezza del ciclo intero del passo, cioè quanto è la distanza coperta durante un passo misurato dal contatto iniziale di un piede al suolo fino al contatto dello stesso piede al suolo; la velocità con la quale si effettua il ciclo del passo.
  • Parametri di tempo: la durata del passo, cioè il tempo che viene misurato dal contatto iniziale del piede al suolo fino al contatto iniziale dell’altro piede al suolo; la durata dell’intero ciclo, tempo che viene misurato dal contatto iniziale di un piede fino al prossimo contatto iniziale sempre dello stesso piede; le varie fasi caratterizzate da un tempo differente, quindi il numero di step che vengono effettuati nell’unità di tempo.
• Significato funzionale degli eventi nell’ambito del ciclo
• Suddivisione in base alle variazioni del contatto con il suolo da parte dei due piedi

Durante l’avanzamento del corpo, un arto funge da sostegno mentre l’altro avanza sino al successivo appoggio.

Suddivisione del ciclo

• Inizio: heelstrike, contatto al suolo con il tallone (evento più facile da definire)
• Appoggio: stance, intero periodo in cui il piede è in contatto con il suolo
• Oscillazione: swing, tempo in cui il piede è sollevato per avanzamento dell’arto: l’oscillazione inizia quando il piede si distacca dal suolo (Toe off)

Abbiamo una suddivisione ancora più dettagliata del ciclo del passo che ci consente di capire cosa fanno entrambi i piedi nel momento in cui si inizia il ciclo del passo:

1. Doppio appoggio iniziale: costituisce l’inizio del ciclo del passo, entrambi i piedi si trovano a contatto con il suolo dopo il contatto iniziale
2. Appoggio singolo: ha inizio quando il piede opposto si distacca per l’oscillazione

Se andiamo a considerare i parametri temporali, si comprende che la fase di appoggio dura di più (60% dell’intero ciclo):

• 10% doppio appoggio iniziale
• 40% appoggio singolo
• 10% doppio appoggio terminale
• Oscillazione: 40%

La durata di entrambe le fasi del passo è inversamente correlata alla velocità del cammino. Il cammino veloce prolunga proporzionalmente la fase di singolo appoggio e riduce i due intervalli di doppio appoggio.

Schemi del passo

Ciascun passo contiene otto schemi funzionali definite sottofasi. La combinazione sequenziale delle sottofasi è in grado di far effettuare all’arto tre compiti di base:

• Accettazione del carico (appoggio)
  • Si compone di 2 sottofasi: contatto iniziale; risposta al carico.
• Appoggio singolo (appoggio)
  • Si compone di 3 sottofasi: appoggio intermedio; appoggio terminale; preoscillazione.
• Avanzamento dell’arto (oscillazione)
  • Si compone di 3 sottofasi e mezzo: preoscillazione; oscillazione iniziale; oscillazione intermedia; oscillazione terminale.

Accettazione del carico

La difficoltà è rappresentata dal trasferimento immediato del peso del corpo su un arto che ha appena terminato l’oscillazione e si presenta con un allineamento instabile. Viene in soccorso di questo momento il fatto che si ha una risposta che viene dagli altri elementi degli arti inferiori.

• Contatto iniziale (0-2% del ciclo): il soggetto si presenta con l’anca flessa, ginocchio esteso, tibio-tarsica flessa dorsalmente (inizio dell’appoggio con il rotolamento del calcagno)
• Risposta al carico (0-10% del ciclo): ginocchio flesso, tibio-tarsica flessa plantare per limitare il rotolamento del calcagno mediante il contatto dell’avampiede con il suolo (peso del corpo trasferito sull’arto che avanza, ginocchio flesso per assorbire l’impatto).

Appoggio singolo

Un arto ha la responsabilità di sostenere tutto il peso del corpo sia sul piano sagittale sia su quello frontale, permettendo la contemporanea progressione del corpo in avanti.

• Appoggio intermedio (10-30% del ciclo): avremo l’anca estesa, il ginocchio esteso e la tibio-tarsica flessa dorsalmente
• Appoggio terminale (30-50% del ciclo): avremo l’anca estesa, ginocchio esteso e poi flesso. Progressione del corpo oltre il piede in appoggio.

Avanzamento dell’arto

Durante l’appoggio è necessario il corretto posizionamento dell’arto che successivamente oscilla attraverso tre differenti movimenti di sollevamento, avanzamento e preparazione per il successivo appoggio.

• Preoscillazione (50-60% del ciclo): avremo l’anca che diminuisce l’estensione, il ginocchio aumenta la flessione, tibio-tarsica flessa plantarmente.
• Oscillazione iniziale (60-73%): anca flessa, ginocchio flesso, tibio-tarsica parzialmente flessa dorsalmente.
• Oscillazione intermedia (73-87%): anca flessa, ginocchio esteso per gravità, tibio-tarsica flessa dorsalmente sino alla posizione neutra
• Oscillazione terminale (87-100%): anca flessa, ginocchio esteso, tibio-tarsica flessa dorsalmente sino alla posizione neutra

Il piede

Importante “ammortizzatore” del corpo umano e struttura anatomica fondamentale perché sul piede agiscono tutti i carichi generati dal movimento corporeo. Il piede si trova alla base di un controllo antigravitario, che consente la postura eretta, ed è sia un effettore, cioè riceve ed esegue dei comandi (piede motorio), ma nello stesso tempo interagisce con il resto del corpo, perché il suo compito principale è quello di informare sulla natura del terreno attraverso le vie sensitive tattile e propriocettiva, attraverso esterocettori cutanei, principale di salvaguardia della sua integrità e di quella di tutto l’apparato locomotore. Proprio per questo, il piede ha una estesa rappresentazione a livello della corteccia cerebrale con suddivisione in varie aree.

Rappresentazione corticale del piede

Il piede è costituito da 26 ossa, 33 articolazioni e da 20 muscoli (per i 2/3 il piede è sensitivo; per 1/3 è motorio, infatti, la rappresentazione sensitiva è il doppio di quella motoria).

La struttura podalica a elica

Il piede non è più considerato come un elemento statico, ma come una struttura particolarmente dinamica. Si tratta di un’elica podalica a passo variabile che si avvolge e svolge (il piede deve alternare una condizione di rilasciamento, quindi quella di appoggio al suolo, a una condizione di irrigidimento).

• Le 2 pale sono il piede astragalico e il calcaneare che attraversata la sottoastragalica si intersecano e determinano il passo dell’elica.
• Il piede astragalico: articola con la gamba ed è composto dall’astragalo, dallo scafoide, da tre cuneiformi, dal primo, secondo, terzo metatarso e le corrispondenti dita, considerato come parte mobile del piede, denominato “piede dinamico”.
• Il piede calcaneare: comprende il calcagno, il cuboide, il quarto e quinto metatarso con le corrispondenti dita. Il calcagno articola con l’astragalo, il cuboide e con il terzo cuneiforme, denominato “piede statico”.

Avvolgimento e svolgimento retro-avampodalico

• Fase di propulsione: le ossa tarso-metatarso si avvolgono con moto elicoidale irrigidendosi, il retropiede va all’interno, l’avampiede all’esterno = supinazione
• Fase di contatto al suolo: le ossa tarso-metatarso si svolgono con moto elicoidale rilassandosi = pronazione.

Il rilassamento e l’irrigidimento del piede sono determinati dalle rotazioni sopra-podaliche intorno all’asse della gamba che modulano, per mezzo di un’opportuna trasmissione, le rotazioni retro-...