Fisiologia articolare

Lezione introduttiva sul movimento

Per movimento si intende una funzione organica indispensabile per la crescita e l’evoluzione dell’uomo, per il mantenimento del benessere psico-fisico e per la prevenzione dell’invecchiamento. Non avendo la possibilità di scaricare durante la giornata abituale lo stress che si accumula sotto vari aspetti sociali, relazionali, familiari, economici, l’alterazione della possibilità di fare movimento può portare al venir meno della capacità organica, manca la capacità di resilienza e di empatia che si creano in ambienti di gruppo mirati all’attività motoria. Il soggetto in questo modo essendo represso è più aggressivo nei confronti del prossimo. Il movimento ha effetto principalmente sulle attività intellettive, poi sulla funzionalità dell’organismo, poi sulla capacità di sviluppare interazione con gli altri ed aumentare la propria autostima e per ultimo il miglioramento delle capacità motorie e prestazionali.

Effetti del movimento sullo sviluppo e conservazione dell’apparato scheletrico

(leggere e ricordare)

• Legge di Wolff: ogni stimolo funzionale porta ad una modificazione dell’osso.
• Legge di Roux: ogni aumento di forza pressoria costituisce la stimolazione per formare nuovo osso, mentre la diminuzione porta ad un esaurimento della produzione di matrice ossea.
• Legge di Delpech: ogni volta che un osso è messo in una posizione abituale anormale, la sua crescita diventa anormale e tende a deformarlo, pressioni costanti e sproporzionate rallentano la crescita dell’osso.
• Legge di Arnolt-Schulze: deboli eccitamenti danno origine ad attività vitale, eccitamenti medi la stimolano, quelli forti la danneggiano e quelli violenti lo arrestano.

Per capire la differenza bisogna rapportare lo sforzo fisico all’età dell'individuo e alle eventuali problematiche articolari, se il carico sollevato rispetta il movimento il quale è biomeccanicamente corretto e bisognerebbe riferire il ragionamento a quanti kg/cmq è in grado di sollevare in quel determinato gesto motorio il soggetto in questione. Es. sollevatore di pesi 160 kg squat relazionato ad un altro soggetto. Oppure sentiamo pesante lo zaino del bambino, ma per il soggetto interessato non lo è.

Il movimento stimola lo sviluppo e la conservazione dell’apparato scheletrico:

• Stimola il deposito di nuove fibre collagene e sali minerali
• Stimola la produzione di 3 ormoni (GH, paratormone e calcitonina)
• Irrobustimento articolare e maggiore stabilità dell’articolazione
• Aumento o recupero della mobilità articolare
• Prevenzione dei processi degenerativi a carico delle articolazioni e ritardo nell’invecchiamento dell’apparato articolare

Durante l’anno col professore potremmo trattare tanti argomenti, come: statica del bacino, ginnastica respiratoria; ginnastica addominale... che sono tre punti fondamentali. Perché? Tutto quello che noi facciamo con gli arti superiori e inferiori ricade sempre e comunque nella nostra zona centrale cioè la zona addominale/lombare. La nostra schiena è una sequenza di vertebre che hanno delle funzionalità fondamentali con delle particolarità per zone, che hanno dei compiti di flessione, rotazione... quindi, hanno dei meccanismi che aiutano a guidare i movimenti e hanno dei meccanismi di protezione per tenere sotto protezione i movimenti. Perdere di vista la componente di sicurezza mentre ci moviamo significa danneggiarla, non ne abbiamo una di ricambio; quindi, una volta danneggiata rimane danneggiata per sempre.

Statica del bacino

Essendo il nostro corpo un insieme di parti organizzate e strettamente collegate dobbiamo citare anche il bacino e dunque anche la statica del bacino, che comprende: muscolatura anteriore e muscolatura posteriore che funzionano insieme costantemente e ognuno registra l’attività dell'altro per tenere il bacino in equilibrio. Dipende in modo diretto dall’azione delle masse muscolari inserite su di esso che possono, tra l’altro, imporre movimenti di rotazione in retroversione e antiversione. Dividiamo i muscoli in:

• Antiversori:
  • Anteriormente: retto femorale e iliaco
  • Posteriormente: lombari
  • Lateralmente: tensore della fascia lata
• Retroversori:
  • Anteriormente: retto addominale
  • Posteriormente: grande gluteo, estensori della coscia

Se questi distretti muscolari sono in perfetta sinergia, il bacino è in equilibrio, se predomina l’azione degli antiversori aumenta l’inclinazione del bacino e la curvatura lombare, se invece prevale l’azione dei retroversori, diminuisce l’inclinazione del bacino e la curvatura lombare (azione correttrice). La corretta posizione di partenza del bacino è indispensabile per tutti gli esercizi addominali e di respirazione. L’inclinazione del bacino si determina in posizione di decubito supino che evita la compensazione lombare, risulta dall’angolo inferiore che si forma tra la retta passante tra sias e la sips e la retta perpendicolare al suolo. Normalmente l’angolo ha un valore di 12 gradi se il bacino è anteroverso l’angolo aumenta, se è retroverso l’angolo diminuisce. Quando contraggo bene il retto dell’addome le apofisi spinose del tratto lombare si allineeranno determinando un rilassamento dei lombi (retroversione). Quando il punto fisso sia per l’iliaco che per lo psoas sarà lo stesso determinerà il movimento dell’arto inferiore “punto mobile” nasce da qui la confusione data dall’azione comune in questo caso. Il muscolo che muove il bacino è l’iliaco, se il punto fisso questa volta è nel trocantere punto d’inserzione di entrambi i fasci muscolari determinerà nel caso dello psoas la flessione del tronco in avanti, nel caso dell’iliaco l’antiversione del bacino.

I quattro pilastri muscolari sono due manicotti lombari e due psoas che stabilizzano la colonna. Se si vuole fare realmente addome con un esercizio classico come il KneeToChest è necessario alla sbarra portare le ginocchia al petto in modo tale da contrarre nella prima parte del movimento lo psoas iliaco e solo successivamente retrovergendo il bacino portando la sinfisi verso le coste contrarre in modo deciso il retto addominale. Altrimenti esercizio semplice retroversione del bacino in posizione di decubito supino retto add.

Applicazione biomeccanicamente corretta della forza

Questa frase include: se voglio fare tecnica corretta non posso esimermi dal mettere forza. Facciamo prima gli esercizi senza mettere forza per capire il movimento (è un metodo NON CORRETTO!) perché non mettere forza vuol dire non stare facendo TECNICA e quindi, non stai ripetendo neanche un po’ il gesto che dovrei fare dopo! È biomeccanicamente corretto che devo rispettare le proporzioni del mio corpo. Con biomeccanica, abbiamo visto che la variazione semplicissima dell’inserzione muscolare comporta variazioni di forza (variazioni inserzionali di tendini come ad es. Una differenza da 2 a 4 mm vuol dire RADDOPPIARE IL BRACCIO DI LEVA E QUINDI RADDOPPIARE LA FORZA che entra in gioco nel momento di forza che è uguale a FORZA x DISTANZA). Se uno è alto 1.85 e uno 1.55 e devono sollevare lo stesso peso da terra comporta: lavoro, azioni muscolari, azioni preventive DIFFERENTI. Possiamo parlare di STESSE AZIONI con soggetti che sono simili in ALTEZZA, MASSE, GRADO DI ALLENAMENTO, Età BIOLOGICA, Età CRONOLOGICA e che quindi, siano molto simili altrimenti dobbiamo fare attenzione a tutto quello che facciamo.

Rachide

Costituito da 33-34 vertebre, è una struttura rigida e flessibile allo stesso tempo, abbiamo quattro regioni composte da: 7 v. cervicali, 12 v. dorsali, 5 v. lombari, 5 v. sacrali e 4-5 v. coccigee. La qualità di questa struttura è da un lato la rigidità e quindi l’efficienza statica nella correttezza della postura eretta (antigravitazionale) e dall’altra la flessibilità, intesa come la qualità di effettuare una grande ampiezza di movimenti dovuta all’alternarsi delle vertebre con i dischi intervertebrali e dalla stessa forma delle vertebre nelle diverse zone del rachide. Il sistema tonico posturale ha il compito di regolare il carico e la stabilizzazione scheletro muscolare in funzione dei carichi e delle sollecitazioni esterne ed è il risultato delle componenti biomeccaniche, neuromuscolari e psicomotorie. In appoggio monopodalico, il bacino ruota dal lato opposto e la colonna lo segue in modo elastico grazie ai numerosi elementi sovrapposti.

Rachide pilastro del tronco Cervicalmente più centrale a causa del centro di gravità del cranio, dorsalmente è arretrato a causa degli organi, e a livello lombare è al centro proprio per sorreggere radialmente il carico sul bacino. Il rachide è composto da 33-34 vertebre queste suddivise in 7c, 12t, 5l, 5s, 4/5c. Le curve sono indice di resistenza (DELMAS) Considerando il piano sagittale possiamo individuare le curve tipiche della colonna vertebrale, ci sono 4 curve due a convessità anteriore (cervicale e lombare) e due a convessità posteriore (dorsale e sacrococcigea), la quarta curva ai fini posturali e cinetici è inattiva per cui non viene presa in considerazione. Secondo Delmas la resistenza della colonna si valuta in base alle curve presenti 3 con esattezza secondo la formula R = N + 1 in questo caso N sta ad indicare il numero di curve presenti ed avremo un indice di 10 che indicherà la massima resistenza del rachide. La perdita di una sola curva con rettilinizzazione del tratto cervicale o lombare determina una perdita di resistenza del rachide pari al 50% della resistenza massima ad es. nella posizione seduta, causata dall’errata posizione del bacino che si retroverte ed i muscoli lombari fanno il doppio delle fatica. I soggetti che hanno il dorso piatto hanno un abbattimento della resistenza massima del rachide del 90% ovvero nessuna curva funzionalmente valida.

Teoria di Henle secondo cui le curve sarebbero dovute ad un adattamento alla posizione eretta e alla marcia ed apparirebbero progressivamente con l’età. Teoria di Delmas secondo cui le curve preesistono alla nascita, fino a 3-4 mesi di vita intrauterina si nota una sola curva a grande arco (concavità anteriore), alla fine del 4 mese appare la curva cervicale e alla fine della vita uterina appare la lombare. Delmas analizzò il rapporto altezza-lunghezza della colonna e distingue tre tipologie di curve: Indice Delmas = Altezza x 100 / Lunghezza - curve forti indice <94 (rachide dinamico) - curve medie = 95,5 - curve deboli >96 (rachide statico)

Unità funzionale del rachide

Per unità funzionale si intende la struttura costituita da due vertebre adiacenti, dai tessuti interposti (disco) e dalle connessioni intervertebrali (legamenti). L’efficienza funzionale complessiva del rachide dipende dall’integrità anatomo-funzionale di ogni singola unità. Viene suddivisa in pilastro anteriore ovvero il corpo vertebrale/disco con ruolo di sostegno statico e da una zona detta pilastro posteriore di reciproca connessione tra le due vertebre con funzione cinetica. Il legame funzionale tra pilastro anteriore e posteriore è assicurato dai peduncoli vertebrali, assimilando ogni vertebra ad una leva con articolazione interapofisaria. Dobbiamo immaginare la struttura funzionale del rachide come una pinza che è legata alle estremità da due molle di diversa natura. Quando il carico aumenta nei confronti del corpo vertebrale determinerà un abbassamento con schiacciamento del nucleo polposo che funge da ammortizzatore determinando un estensione progressiva della muscolatura intima del rachide in particolare degli erettori che hanno sede tra i processi spinosi.

Disco intervertebrale

Struttura elastica che ha il compito di assorbire il carico ed urti grazie al liquido contenuto al suo interno 88% d’acqua, mentre le facce superiori ed inferiori presentano strutture rigide cartilaginee. La porzione esterna detta anello fibroso è una maglia fibro-elastica con le fibre intrecciate in modo obliquo e contrapposto per consentire movimenti di oscillazione e traslazione. Il gel colloidale contenuto all’interno del disco è sottoposto alla legge di Pascal per cui nei dischi sottoposti a pressione una parte delle fibre si rilascia, mentre le altre rimangono tese per impedire una caduta di pressione intradiscale. L’età e l’usura dei dischi determinano una progressiva disidratazione e caduta della pressione intradiscale.

Nucleo come nodo sferico

La zona che comprende il nucleo polposo può essere equiparata ad un nodo sferico tra due piatti vertebrali che permette 6 gradi di libertà (flesso-estensione, inclinazione sui lati, scivolamento sagittale e trasversale, rotazione destra e sinistra. Non sono permessi tutti i gradi di libertà in ogni zona del rachide perché dipende dalla zona dinamica funzionale della vertebra. Sforzi di compressione. L’entità dello sforzo aumenta avvicinandosi al sacro. Per un soggetto di 80 kg a livello di L5-S1 il rachide sopporta circa ⅔ del carico totale (37 kg) a cui si aggiunge il carico del tono muscolare e dei carichi esterni gravanti sul rachide. La struttura tra L5-S1 è quella sottoposta a maggior sforzo su tutta la lunghezza del rachide. Movimenti nel tratto lombare specialmente a carico di L3. La pressione senza carico nel nucleo si mantiene per la sua idrofilia (la capacità di richiamare liquido a se) che determina una precompressione per resistere al carico esterno. Il carico che imponiamo sul rachide dall’insieme di carichi interni ed esterni grava per il 75% sul nucleo e per il 25% sull'anello fibroso che ha una funzione di contenimento del nucleo nelle sue deformazioni sotto carico. Il nucleo agisce come distributore di pressione. In piedi a livello di L5-S1 il nucleo trasmette carichi per 28 kg cm lineare e 16 kg per cm². Nella flessione il carico sale a 58 kg cm² 87 kg cm lineare. Nella estensione il carico sale ancora a 107 kg/cm² e 174/cm². Anello e nucleo formano una coppia funzionale. Carichi improvvisi determinano cambiamenti di spessore da minimo a massimo per circa 1”, carichi violenti possono ledere una delle due strutture e fare perdere la funzionalità. La perdita di acqua da parte del nucleo polposo per carico statico può arrivare a 2 cm dal mattino alla sera. Durante la notte rimane solo il tono muscolare ed essendo distesi le vertebre non sono sottoposte a carico assiale ciò determina una corretta reidratazione del nucleo che renderà il rachide maggiormente elastico al mattino. Es: Secondo la cultura giapponese la salute di un uomo si vede dalla propria schiena si può accomunare la funzione del nucleo vertebrale ad una spugna che deve costantemente essere spremuta sotto carico ed imbibita d’acqua durante il riposo così facendo possiamo mantenere una corretta funzionalità. Mentre se si lascia ad asciugare una volta che la reimmergeremo in acqua la spugna avrà perso gran parte della capacità di richiamo idrico.

Variazioni del disco a seconda del livello

• Cervicale 3 mm (corpo v. h 7,5 mm)
• Dorsale 5 mm (corpo v. h 25 mm)
• Lombare 9 mm (corpo v. h 27 mm)

Da notare la variazione di spessore del disco a seconda della zona, tale differenza è riferibile alla modificazione del carico in funzione alla regione vertebrale interessata. Proporzionalità in funzione all’altezza del corpo e alla sua mobilità cervicale > dorsale > lombare. Durante l’età specialmente superati i 40 anni si va incontro ad una modificazione del gel contenuto all’interno del nucleo polposo dei dischi intervertebrali si disidratano (perdita di proteoglicani diminuendo la capacità di idratarsi) e si arricchiscono di fibre collagene, diventano rigidi -> formano un tutt'uno con l'anello fibroso, limitando i movimenti ed essendo meno efficienti ed elastici nella trasmissione dei carichi dal nucleo all'anulus.

Comportamento nei carico assiale

Movimenti elementari

• Precompressione A: La precompressione riguarda lo stato di equilibrio del corpo in stazione eretta e con il solo carico interno gravante sul disco.
• Elongazione B: In questo caso i corpi vertebrali dell’unità funzionale vertebrale tendono a distaccarsi l’uno dall’altro e il nucleo polposo avrà una direzionalità delle forze che puntano verso il centro coadiuvato dall’azione delle fibre dell’anulus.
• Compressione C: In questo caso i corpi vertebrali tendono ad avvicinarsi il nucleo reagirà esercitando forze che tendono verso l’esterno e l’anulus dovrà contenere tale deformazione.

Flessione (47): I movimenti di flessione determinano uno spostamento del nucleo polposo posteriormente con conseguente aumento pressorio sulla parete vertebrale posteriore (verso processi spinosi).

Estensione (46): I movimenti di estensione determinano uno spostamento del nucleo polposo anteriormente con conseguente aumento pressorio sulla parete vertebrale anteriore. I movimenti di rotazione che determinano scompensi asimmetrici del carico determinano maggiore logoramento in questo caso il sistema nucleo-anello tende a tornare nella sua naturale posizione.

Rotazione automatica durante l’inclinazione: Durante l’inclinazione la linea mediana si sposta verso la convessità e la linea delle spinose si sposta verso la concavità, per due effetti, uno per la compressione dei dischi, l’altro per la messa in tensione dei legamenti posteriori. Quando facciamo movimenti ad ampio raggio determinano l’utilizzo della muscolatura superficiale, mentre i piccoli e segmentali movimenti della colonna determinano la contrazione della muscolatura intima della colonna. Nel mal di schiena dei giorni nostri è frequente quello da desincronizzazione dei muscoli profondi, la muscolatura superficiale chiamata in causa, avendo un braccio di leva maggiore, modifica il momento di forza e aumenta il dispendio.