Terza parte appunti di Anatomia

Il ginocchio

Articolazione intermedia dell’arto inferiore, ha principalmente un grado di libertà che permette la flesso-estensione. Lavora essenzialmente in compressione sotto l’azione della gravità. Accessoriamente presenta anche un secondo grado di libertà: la rotazione attorno all’asse longitudinale della gamba, la rotazione avviene solo a ginocchio flesso.

Articolazione che deve conciliare due esigenze contraddittorie:

• Deve avere una grande stabilità durante l’estensione completa che è la posizione in cui il ginocchio si trova nella posizione eretta.
• In flessione deve cercare di acquisire mobilità per adattare il piede alle irregolarità del terreno durante il cammino e la corsa.

Il debole incastro tra le superfici articolari, condizione necessaria ai fini della mobilità, lo espone a distorsioni e lussazioni.

In flessione, posizione di instabilità, è esposto a lesioni legamentose e meniscali.

In estensione è più soggetto a fratture articolari e legamentose.

Assi dell’articolazione del ginocchio

• Il primo grado di libertà è condizionato dall’asse trasversale XX’ attorno al quale avvengono i movimenti di flesso-estensione. Questo asse attraversa orizzontalmente i condili femorali.
• Il secondo grado di libertà consiste nella rotazione attorno all’asse longitudinale della gamba YY’.
• È rappresentato anche un terzo asse ZZ’ perpendicolare ai due precedenti. Tale asse non rappresenta un terzo grado di libertà. Quando il ginocchio è flesso, per la detensione dei legamenti collaterali, permette piccoli movimenti di lateralità di 1-2 cm a livello della caviglia.

A causa dell’architettura del collo del femore l’asse longitudinale della diafisi femorale non è situato esattamente nel prolungamento dell’asse dello scheletro della gamba. Esso forma con quest’ultimo un angolo ottuso aperto verso l’esterno di 170°-175° detto valgismo fisiologico del ginocchio.

I tre centri articolari dell’anca (H), del ginocchio (O) e della caviglia (C) sono allineati nella retta HOC.

La retta HOC rappresenta l’asse meccanico dell’arto inferiore.

A livello della gamba questo asse si sovrappone a quello dello scheletro mentre nella coscia l’asse meccanico HO forma un angolo di circa 6° con l’asse del femore.

Deviazioni laterali del ginocchio

Quando l’angolo di valgismo si inverte per una deviazione verso l’esterno si ha il ginocchio varo e il centro del ginocchio risulta spostato verso l’esterno.

Quando l’angolo di valgismo tende a chiudersi per una deviazione verso l’interno si ha il ginocchio valgo.

Il ginocchio varo può essere determinato misurando l’angolo formato dagli assi diafisari del femore e della tibia che diventa maggiore del valore fisiologico, per esempio 180°-185°. Si ha un’inversione dell’angolo ottuso.

Il ginocchio valgo può essere determinato misurando l’angolo formato dagli assi diafisari del femore e della tibia che diventa inferiore al valore fisiologico, per esempio 165°.

Movimenti di flesso-estensione

Estensione

Estensione: movimento che allontana la faccia posteriore della gamba dalla faccia posteriore della coscia, non esiste un’estensione assoluta in quanto nella posizione di riferimento l’arto inferiore è già esteso. Tuttavia è possibile effettuare, soprattutto passivamente, un movimento di estensione di circa 5°-10° denominato iper-estensione.

In alcuni soggetti capita di vedere il ginocchio che sembra curvato all’indietro, se è patologicamente accentuato si parla di ginocchio recurvato.

L’estensione attiva supera raramente e di poco la posizione di riferimento (fig. 9) e questa possibilità dipende dalla posizione dell’anca perché l’efficacia del retto femorale come estensore del ginocchio è tanto maggiore quanto più l’anca è in estensione, una pre-estensione dell’anca facilita l’estensione del ginocchio. Es. il calciatore quando tira prima estende l’anca e poi il ginocchio.

L’estensione relativa è il movimento che completa l’estensione del ginocchio a partire da qualsiasi posizione di flessione.

Movimento che si effettua normalmente durante la marcia quando l’arto oscillante si proietta anteriormente per prendere contatto col suolo.

Flessione

Flessione è il movimento che avvicina la faccia posteriore della gamba alla faccia posteriore della coscia. Esistono movimenti di flessione assoluta a partire dalla posizione di riferimento e movimenti di flessione relativa a partire da qualsiasi movimento di flessione.

L’ampiezza della flessione del ginocchio varia in funzione della posizione dell’anca.

La flessione attiva arriva a 140° se l’anca è stata precedentemente flessa ma a soli 120° se l’anca è in estensione. Questa differenza dipende dalla diminuzione di efficacia degli ischio-crurali quando l’anca è estesa.

È possibile superare i 120° ad anca estesa mediante contrazione balistica cioè improvvisa degli ischio-crurali.

La flessione passiva raggiunge un’ampiezza di 160° e permette al tallone di toccare la natica. In condizioni normali la flessione è limitata solamente dal contatto elastico delle masse muscolari del polpaccio e della coscia. In una situazione patologica la flessione passiva è limitata dalla retrazione dell’apparato estensore o dalle retrazioni capsulari.

Rotazione assiale del ginocchio

Il movimento di rotazione della gamba attorno al suo asse non può essere effettuato se non a ginocchio flesso. Quando il ginocchio è esteso il bloccaggio articolare rende la tibia totalmente solidale col femore.

La rotazione interna (fig. 16) porta la punta del piede verso l’interno (30°) e interviene in misura importante nel movimento di adduzione del piede (10°-15°).

La rotazione esterna (fig. 17) porta la punta del piede verso l’esterno e interviene in misura analoga nel movimento di abduzione del piede.

La rotazione assiale passiva si effettua sul soggetto in decubito prono con il ginocchio flesso ad angolo retto, l’esaminatore afferra il piede e lo fa ruotare portando la punta verso l’esterno o verso l’interno (fig. 18-19).

La rotazione passiva risulta un po’ più ampia di quella attiva. Esiste anche una rotazione automatica legata ai movimenti di flesso-estensione, si verifica principalmente al termine dell’estensione o all’inizio della flessione. Quando il ginocchio va in estensione, il piede si trova in rotazione esterna (fig. 20).

Viceversa quando il ginocchio va in flessione, la gamba si porta automaticamente in rotazione interna.

Torsione a livello del femore

Il femore ha due estremità:

• La parte cervico-cefalica del femore che comprende la testa femorale e il collo femorale.
• L’epifisi distale coi due condili femorali.

L’asse del collo del femore, forma un angolo di 30° col piano frontale.

Affinché l’asse dei condili resti frontale occorre effettuare una torsione della diafisi femorale di -30° in rotazione interna, che corrisponde all’angolo di antiversione del collo femorale.

Il ginocchio mette in contatto i condili femorali e i piatti tibiali.

Sembra che i due assi, contenuti nel piano frontale, debbano essere paralleli ma non è così in realtà la rotazione assiale automatica comporta una rotazione di 5° della tibia al femore durante l’estensione completa.

Torsione a livello della tibia

Lo scheletro tibiale è formato dai piatti tibiali e dal mortaio tibio-peroneale che contiene la troclea astragalica.

Gli assi di queste due superfici non sono paralleli ma a causa della torsione della tibia formano un angolo di 25° in rotazione esterna.

Risultante delle torsioni

Queste torsioni distribuite su tutta la lunghezza dell’arto si annullano tra loro:

-30° + 25° + 5° = 0

In questo modo l’asse di flesso-estensione tibio-tarsico si trova pressappoco nella stessa direzione dell’asse del collo, cioè in rotazione esterna di 30°.

Da ciò deriva l’apertura verso l’esterno di 30° dell’asse del piede nella stazione eretta a piedi uniti e bacino simmetrico, durante la marcia l’avanzamento dell’arto oscillante porta l’anca omologa in avanti, così il bacino ruota di 30° e l’asse del piede viene orientato direttamente in avanti nella direzione della marcia, il che permette uno svolgimento del passo ottimale.

Le superfici della flesso-estensione

Quanto alla gola della puleggia è rappresentata anteriormente dalla gola della troclea femorale e posteriormente dalla fossa intercondiloidea. Dal lato della gamba le superfici tibiali sono conformate inversamente e si organizzano in due docce parallele, incurvate e concave, una concavità molto lieve. Sono separate da una cresta smussa che si sviluppa anteroposteriore tra l’una e l’altra.

La glena esterna e la glena interna sono disposte all’interno di una doccia della superficie S e separate dalla cresta smussa anteroposteriore, in questa cresta è situato il massiccio delle spine tibiali. Le glene lievemente concave corrispondono ai condili, mentre il massiccio delle spine tibiali va ad alloggiarsi nell’incisura intercondiloidea. Questo insieme costituisce l’articolazione femoro-tibiale.

Anteriormente i due versanti della superficie articolare della rotula corrispondono alle due facce della troclea femorale. La cresta smussa invece si incastra nella gola della troclea. Così si crea un secondo insieme funzionale: l’articolazione femoro-rotulea.

Le due articolazioni sono distinte ma funzionalmente sono legate, anche se contenute in una singola articolazione anatomica.

Le superfici tibiali nella rotazione assiale

La cresta smussa della superficie inferiore si incastra nella gola della puleggia impedendo movimenti rotazionali. Affinché avvenga una rotazione assiale occorre modificare la superficie inferiore rispetto alla superiore. La cresta smussa deve diminuire in lunghezza e trasformarsi in un perno (fig. 38) incastrato nella gola intercondiloidea.

Questo perno è il massiccio delle spine tibiali che forma il versante esterno della glena interna e il versante interno della glena esterna. Per il perno passa l’asse verticale R (fig. 38) attorno al quale avvengono i movimenti di rotazione longitudinale.

I legamenti crociati fungono da giunzione centrale.

Movimenti dei condili sulle glene in flesso-estensione

Osteocinematica = si occupa del movimento dei segmenti ossei nello spazio esempio flesso-estensione, adduzione, abduzione.

Artrocinematica = è lo studio che si occupa dei rapporti articolari, delle superfici articolari durante i movimenti.

Artrocinematica.

Il movimento dei condili sulle glene alterna con scivolamento e rotolamento che sono due dei movimenti che caratterizzano l’artrocinematica.

Se il movimento del condilo fosse un semplice rotolamento (fig. 56) a partire da un certo angolo di flessione il condilo basculerebbe posteriormente alla glena (lussazione). La possibilità di un rotolamento puro è impedita dal fatto che lo sviluppo del condilo è due volte più grande della lunghezza della glena.

Se il movimento del condilo fosse un semplice scivolamento la flessione sarebbe limitata dal contatto col bordo posteriore della glena (fig. 58). Infatti picchia contro la superficie tibiale, il femore picchia contro il bordo della tibia.

I fratelli Weber hanno dimostrato che il condilo ruota e scivola contemporaneamente sulla glena ed è l’unico modo per evitare la lussazione posteriore del condilo pur permettendo ampia flessione.

Successivamente Strasser ha dimostrato che la proporzione di rotolamento e scivolamento non è la stessa per tutto il movimento di flesso-estensione.

A partire dall’estensione estrema il condilo comincia a rotolare senza scivolare poi lo scivolamento man mano diventa predominante tanto che alla fine della flessione il condilo scivola senza rotolare.

La lunghezza del rotolamento puro all’inizio della flessione è diversa per i due condili:

• Condilo interno: (fig. 61) il rotolamento ha luogo soltanto durante i primi 10°-15° di flessione.
• Condilo esterno: (fig. 62) il rotolamento prosegue fino ai 20° di flessione.

Da notare che questi 15°-20° di rotolamento iniziale corrispondono all’ampiezza abituale dei movimenti di flesso-estensione durante la marcia normale.

Movimento dei condili sulle glene di rotazione

(Fig. 63) il ginocchio è semi-flesso, la parte posteriore dei condili entra in contatto con la parte intermedia delle glene.

La flessione del ginocchio ha liberato il massiccio delle spine tibiali dal fondo dell’incisura intercondiloidea.

• Durante la rotazione esterna della tibia rispetto al femore il condilo esterno avanza sulla glena esterna mentre quello interno arretra sulla glena interna.
• Durante la rotazione interna della tibia rispetto al femore il condilo esterno arretra sulla glena esterna mentre quello interno avanza sulla glena interna.

I percorsi dei condili sulle rispettive glene non sono tuttavia del tutto simili:

• Il condilo interno si sposta poco nella concavità della glena interna.
• Il condilo esterno percorre un tragitto due volte maggiore sulla convessità della glena esterna.

La capsula articolare

La capsula articolare è un manicotto fibroso che avvolge l’estremità inferiore del femore e l’estremità superiore della tibia. Costituisce le parti non ossee della cavità articolare.

La sua faccia profonda è rivestita dalla membrana sinoviale.

La sua forma è simile a quella di un cilindro con la faccia posteriore infossata.

Questo infossamento forma un setto sagittale che ha stretti rapporti coi legamenti crociati e che divide la cavità articolare pressoché in due metà.

Sulla faccia anteriore di questo cilindro è ritagliata una finestra in cui va a incastonarsi la rotula. L’inserzione sul piatto tibiale è relativamente semplice. La linea d’inserzione passa anteriormente e sui lati esterni e interni.