Fisioterapia - Appunti di riabilitazione arto inferiore

Principi generali relativi alla riabilitazione dell'apparato locomotore nell'arto inferiore

Funzioni specifiche dell'arto inferiore

Funzione sostegno
Equilibrio e controllo motorio
Alterazioni del cammino

Riabilitazione in ambito muscolo-scheletrico dell'arto inferiore

La riabilitazione in ambito muscolo-scheletrico è finalizzata al recupero delle funzioni del corpo:

• Gesto: necessario per il soddisfacimento dei bisogni e delle necessità della vita di relazione
• Comunicazione

Risultano fondamentali:

• La capacità di mantenere la stazione eretta
• La capacità di produrre movimento efficace
• La capacità di spostarsi nell'ambiente

Funzioni arto inferiore

Nello specifico nell'arto inferiore si possono considerare prevalentemente due aspetti:

• Sostegno
  • Postura eretta in appoggio
  • Equilibrio
• Locomozione
  • Cammino

Per poter mettere in atto queste funzioni sono necessarie:

• L'integrità degli elementi strutturali quali scheletro, muscoli e articolazioni, strutture del sistema nervoso centrale e periferico.
• L'integrità degli elementi funzionali come la mobilità, la flessibilità, la forza, la resistenza, la coordinazione…

Funzione di sostegno

Le strutture dell'arto inferiore hanno caratteristiche proprie e peculiarità differenti tra loro ma funzionalmente cooperano per rispondere alle esigenze di sostegno e locomozione. Per la funzione di sostegno, quando il piede è in appoggio al suolo, le tre articolazioni principali risultano vincolate in un sistema chiuso e ad ogni variazione in termini di movimento di ognuna consegue un coinvolgimento diretto delle altre due.

Funzione di sostegno – Piano sagittale

Anca

Quando ci troviamo in stazione eretta, in posizione allineata e stabile, per l'anca, in condizioni fisiologiche, la stabilità è garantita da elementi strutturali come il comparto legamentoso anteriore (ileofemorale) la cui tensione bilancia l'azione della forza peso che agisce posteriormente. L'attivazione muscolare in questo distretto risulta minima.

Quindi: Stabilità anca in carico

• Bilanciamento fra peso (posteriore) e tensione legamenti anteriori
• Minima attivazione muscolare

Ginocchio

Il ginocchio permette di compiere un passo ulteriore verso il risparmio di attivazione muscolare per il mantenimento della stazione eretta, in quanto la cinematica delle componenti articolari consente di mantenere un blocco articolare passivo che sfrutta la tensione delle strutture legamentose e strutturali consentendoci di rimanere in estensione in carico senza l'attivazione del quadricipite.

Artocinematica del ginocchio con meccanismo di blocco

Il meccanismo di blocco in estensione si realizza attraverso meccanismi di artrocinematica, cioè movimenti accessori che avvengono tra i segmenti ossei che costituiscono l'articolazione. In questo caso tra femore e tibia si realizzano movimenti di rotolamento e scivolamento con intrarotazione automatica del femore generata dalla diversa grandezza dei condili (mediale maggiore del laterale). Dunque nella fase finale di estensione il ginocchio raggiunge un blocco passivo reso possibile dalla tensione della capsula posteriore e dei legamenti e protetta dalle strutture muscolari posteriori. Lo sblocco è compito del muscolo popliteo che attivandosi intraruota la tibia e permette lo svincolo dalla posizione.

Quindi: Stabilità ginocchio in carico

• Bilanciamento fra peso (anteriore) e tensione legamenti, capsula e mm (posteriore)
• Blocco passivo

Caviglia e piede

Il lavoro maggiore a livello muscolare tocca al distretto caviglia-piede che deve reagire alle oscillazioni del centro di massa con un'azione di bilanciamento. Il piede ha il compito di gestire il contatto col suolo e come accade sempre in natura la sua struttura è ideale per questa funzione. La muscolatura del piede è composta da:

• mm intrinseci = stabilizzatori (per la gestione degli adattamenti alle superfici di appoggio e dell'equilibrio)
  • Ridotta sezione
  • Ridotta leva
  • Azione tonica e stabilità dinamica
• mm estrinseci = mobilizzatori
  • Maggior sezione
  • Ampio momento
  • Funzione di movimento

Recentemente è stato introdotto il concetto di Foot Core System per analizzare il funzionamento del sistema piede e l'interazione tra le diverse strutture:

• La struttura anatomica chiamata sottosistema passivo costituita dallo scheletro e dalle strutture legamentose.
• La componente neurale composta dalle strutture ricche di recettori che sono essenziali per le afferenze propriocettive.
• La componente attiva costituita dei muscoli intrinseci ed estrinseci.

Il corretto funzionamento del sistema consente al piede un ruolo di primo ordine nella funzione di equilibrio e nel cammino.

Quindi: Stabilità caviglia-piede in carico

• Bilanciamento fra centro di massa ed azione mm
• Interazione mm. intrinseci piede

Funzione di sostegno – Struttura e funzione

Poiché il sistema è chiuso e vincolato gli angoli articolari si condizionano a vicenda. Se variano gli angoli rispetto alla posizione anatomica è richiesta l'ATTIVAZIONE MUSCOLARE. Di conseguenza si ha:

• Aumento carichi articolari
• Interazione mm bi e monoarticolari
• Sinergie per movimento e stabilità

Per la funzione di sostegno dunque occorrono forza, coordinazione e controllo.

Catena cinetica chiusa

Quando il piede è vincolato al suolo le articolazioni sono in catena cinetica chiusa (CCC) e dunque non sono possibili movimenti isolati ma solo in sinergia per rispondere alla funzione di sostegno in senso anti-gravitario.

CCC: Sistema composto da segmenti rigidi uniti tra loro in serie da giunti (Steindler 1955)

• Piede vincolato
• Articolazioni in serie
• Co-contrazione muscolare

Catena cinetica aperta

Nella catena cinetica aperta (CCA) i segmenti sono liberi di muoversi isolatamente ed è possibile un'azione muscolare isolata.

CCA: Sistema composto da segmenti rigidi liberi di muoversi nello spazio (Steindler 1955)

• Movimento angolare isolato
• Azione muscolare isolata

Ragionando sulle due diverse condizioni: da un lato abbiamo il coinvolgimento di più gruppi muscolari in sinergia e l'utilizzo del peso del corpo come carico di lavoro mentre dall'altro l'azione muscolare è isolata e dunque il lavoro del muscolo agonista del movimento è selettivo.

Se pensiamo all'esercizio come strumento possiamo decidere cosa utilizzare secondo gli obiettivi che perseguiamo. Pertanto:

• Per riprodurre un contesto funzionale utilizzeremo il lavoro in catena cinetica chiusa dove il carico, rappresentato dal peso del corpo, consente un allenamento delle sinergie antigravitarie.
• L'esercizio in catena cinetica aperta invece ci permette di focalizzare l'attenzione, in termini di ricondizionamento al lavoro e rinforzo, sull'anello debole della catena muscolare che una volta allenato potrà cooperare efficacemente nel contesto funzionale.

Funzione di sostegno – Piano frontale

Le anche in stazione eretta ricoprono una funzione importante di trasferimento del peso agli arti inferiori. Il compito è equamente ripartito sui due arti.

Struttura e funzione anca

La struttura dell’anca è ideale per sostenere il carico. Il carico incide maggiormente sul quadrante anterosuperiore dell’acetabolo e omologamente sulla parte superiore della testa femorale. Viene poi trasferito grazie alla conformazione dell’epifisi prossimale del femore alla diafisi femorale e a tutto l’arto inferiore.

Appoggio bipodalico

La stabilità sul piano frontale si realizza mediante una sinergia di attivazione tra adduttori e abduttori delle anche. Al variare del carico in senso laterale varia anche l’attivazione muscolare.

Appoggio monopodalico

In monopodalica la mancanza di un sostegno farebbe cadere il bacino: si genera pertanto un momento adduttorio sull’anca che necessita di essere sostenuto dai muscoli abduttori e pelvi trocanterici. Il momento adduttorio si genera però anche a livello del ginocchio.

Forze attive: mm. abduttori

Forze passive:

• Tensione passiva della fascia lata e dal suo tratto ileo-tibiale
• Comparto laterale ginocchio

Se gli abduttori sono deboli o inefficaci si ha la vittoria del momento adduttorio:

• Caduta emibacino (Trendelemburg)
• Stress a carico del ginocchio (stress in varo con tensione delle strutture laterali del ginocchio e sovraccarico del comparto mediale)

Alcuni dati

Ecco alcuni dati che ci dimostrano quanto importanti e imponenti siano le forze in gioco. Posta una forza peso vediamo come la forza esercitata dei muscoli abduttori che devono sostenere l’appoggio monopodalico è una volta e mezzo la forza peso e la forza compressiva che agisce sulla testa femorale come reazione alla forza peso è una forza di due volte e mezzo la forza peso.

• Forza Peso
• Forza M esercitata da abduttori = 1,5 P
• Forza R compressiva su testa femorale = 2,5 P

È stato dimostrato come l’appoggio di un bastone controlaterale riduca a 1/3 la forza richiesta al medio gluteo (1.5 → 0.5) e dimezzi il carico sulla testa del femore (2.5 → 1.3).

Carichi articolari sull’anca

All’aumentare della richiesta funzionale soprattutto dell’attivazione muscolare si hanno degli aumenti di carico abbastanza importanti a carico dell’articolazione.

Alterazioni allineamento dell’arto inferiore

A livello del ginocchio

Ginocchio recurvato

Eccessiva IPERESTENSIONE – aumenta il sovraccarico sulla parte anteriore dell’articolazione e lo stress a carico dei legamenti e della capsula posteriore. Per gli uomini è considerato non fisiologico un recurvatum superiore agli 0° mentre per le donne è considerato patologico un recurvatum superiore a 5°.

Ginocchio valgo

Aumento angolo femoro-tibiale mediale. L’alterazione in valgo coinvolge tutto l’arto inferiore:

• Extrarotazione tibia
• Piede piatto

Ginocchio varo

Riduzione angolo femoro-tibiale mediale. L’alterazione in varo coinvolge tutto l’arto inferiore:

• Rotazione mediale tibia
• Retropiede varo e piede supinato

Le alterazioni di allineamento modificano il momento adduttorio che si verifica sul ginocchio ogni qualvolta che ci troviamo in appoggio monopodalico, ossia in ogni fase di stance del cammino. Con una mal posizione in varo la componente di forza che genera uno stress in varo è maggiore rispetto alla conformazione normo-allineata.

Valgo dinamico

Se in appoggio monopodalico chiediamo una flessione l’allineamento è garantito da un’attivazione maggiore di muscoli come abduttori, grande gluteo, quadricipite ed extrarotatori d’anca che possiedono un ruolo di stabilizzazione sull’anca. Un deficit di forza legato a questi muscoli può contribuire alla caduta in valgo dell’arto inferiore: questa condizione si definisce valgo dinamico.

Il valgo dinamico è associato a:

• Adduzione anca
• Intra rotazione femore
• Extra rotazione tibia
• Piede pronato

Ovviamente un mal allineamento di base dell’arto inferiore con piede pronato e conformazione in valgo del ginocchio sono spesso associati a questa tendenza. Il risultato è un sovraccarico diretto alle strutture del ginocchio. In presenza di alterazioni rispetto al normale allineamento si producono cambiamenti che seppur asintomatici possono costituire un fattore di rischio per alcune patologie:

• Sindrome Dolorosa Femoro-Rotulea (PFPS) – da disallineamento in valgo del ginocchio.
• Sovraccarichi e lesioni
• Osteoartrosi (OA)

A livello di piede e caviglia

Anomalie che portano a:

• Ridotta stabilità
• Ridotta ammortizzazione

Ripercussioni su:

• Cammino
• Biomeccanica arto inferiore
• Allineamento dell’arto inferiore

Iperpronazione

Si traduce in:

• Piede piatto
• A livello funzionale: instabilità
• Lassità di tutte le strutture

Correlazioni:

• Tendiniti (tibiale posteriore per l’aumento di stress nel comparto mediale)
• Femoro-rotulea sovraccaricata
• Sollecitazioni mediali di ginocchio e caviglia
• Coxalgia
• Lombalgia

Ipersupinazione

Si traduce in:

• Piede inverso
• Piede rigido
• Ipomobilità

Correlazioni:

• Scarsa ammortizzazione
• Metatarsalgia
• Tendinite Achillea
• Fascite plantare

In sintesi

Anca

• Grande funzione portante e grande stabilità
• Fulcro dei movimenti del corpo: per questo necessita di un adeguata mobilità

Vulnerabilità per:

• Lesioni da stress
• Lesioni degenerative: è una delle articolazioni più soggette.

Ginocchio

Conformazione adatta a sopportare i carichi compressivi ma in presenza di mal allineamento si possono generare sovraccarichi con alterazioni strutturali. Tibia e femore sono ossa lunghe e questo contribuisce a creare grandi momenti di forza livello del ginocchio che però possiede una ridotta resistenza alle forze di taglio. Inoltre la posizione intermedia tra anca e caviglia crea una dipendenza cinematica che sottopone il ginocchio a torsioni. Ne consegue un’elevata incidenza di traumi.

Piede e caviglia

• Struttura complessa
• Interfaccia dinamica tra arto inf. ed il suolo
• La caratteristica prevalente è l’ADATTABILITA’ alle diverse funzioni.

• Funzione di sostegno
• Funzione propulsiva

Le strutture sono sottoposte ad elevate forze compressive e rotazionali, pertanto possono essere soggette a lesioni traumatiche, croniche e da overuse.

Equilibrio e controllo motorio

Equilibrio

Per il mantenimento dell’equilibrio gli elementi in gioco sono essenzialmente tre:

• Sistema muscolo-scheletrico che deve essere in condizioni di fornire sostegno, stabilità e adeguate capacità fisiche
• Sistema nervoso che ha il compito di integrare afferenze ed efferenze.
• Ambiente esterno: ossia l’insieme della situazione fisica e delle richieste da soddisfare

Controllo motorio

Ogni movimento è innanzitutto una prestazione di coordinazione del sistema sensorimotorio che non è possibile senza una capacità minima di resistenza e di forza (Laube 2004).

Prima modalità di mantenimento dell’equilibrio: Strategie reattive

La strategia reattiva è una risposta a una perturbazione improvvisa messa in atto da meccanismi di feedback.

• Strategia di Caviglia
  • Per gestire piccole perturbazioni
  • Attivazione disto-prossimale
  • Gestisce soprattutto movimenti in senso antero-posteriore
• Strategia d’Anca
  • Se abbiamo ampie/rapide perturbazioni
  • Attivazione prossimo-distale
  • Tramite movimenti flessori/estensori + laterali
• Strategia del Passo
  • Se la perturbazione è oltre limiti di stabilità
  • Passo avanti/indietro

Se la perturbazione improvvisa è ripetuta si ha l’adattamento:

• Riduzione della risposta reattiva
• Aumento di controllo anticipatorio e l’apprendimento della situazione che si traduce in un miglior controllo.

Seconda modalità di mantenimento dell’equilibrio: Strategie proattive

Si tratta delle strategie di controllo anticipatorio: feedforward

Attivazione di sinergie muscolari che ci permettono di preparare ed eseguire movimenti volontari secondo schemi che abbiamo già appreso.

Ex:

• Sollevamento
• Gesti automatici appresi
• Raggiungere oggetti

Equilibrio: Tipologia di contesto

Il contesto è fondamentale per l’identificazione del tipo di equilibrio messo in atto:

• Equilibrio statico: quando viene chiesto semplicemente di mantenere la stazione eretta.
• Equilibrio dinamico: quando la base o il corpo sono in movimento.
• Riflessi posturali: il sistema dell’equilibrio è chiamato in causa per rispondere a delle perturbazioni esterne.

Equilibrio nel percorso di recupero funzionale

In riabilitazione post-trauma/chirurgica è necessario lavorare su più fronti:

• Alterazione del ROM
• Riduzione afferenze propriocettive
• Ridotte capacità fisiche
• Alterazioni posturali

Dolore

Il dolore influenza il controllo del movimento poiché agisce come inibitore del controllo motorio e della forza. Le influenze del dolore perdurano anche dopo la cessazione della sintomatologia.

Gonfiore articolare

Il gonfiore articolare influenza il controllo del movimento poiché inibisce l’attivazione muscolare a livello periarticolare e altera l’attività propriocettiva dei meccanocettori e degli organi muscolo tendinei, che si trovano in condizione meccanicamente già alterata per il gonfiore. Le modificazioni sono proporzionali all’aumento di volume intra-articolare: dunque se riduciamo il gonfiore articolare andiamo a favorire il recupero della forza e della propriocezione.

Equilibrio nell’anziano

L’invecchiamento porta in generale ad un decadimento delle funzioni. Con l’invecchiamento si hanno:

• Deficit sensoriali
• Deficit dei sistemi di integrazione – il sistema propriocettivo non funziona più in maniera efficiente.
• Latenze ridotte
• Riduzione adattamenti anticipatori
• Rischio cadute a causa del non adeguato funzionamento delle strategie reattive e proattive.