FISIOLOGIA DEL GINOCCHIO

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1 FISIOLOGIA DEL GINOCCHIO Il ginocchio è l articolazione intermedia dell arto inferiore, il suo principale grado di libertà è la flesso estensione. Un secondo tipo di movimento è la rotazione sull asse solo quando il ginocchio è in flessione.

2 Il primo grado di libertà è condizionato dall asse trasversale X-X che attraversa orizzontalmente i condili femorali. Per la caratteristica anatomia del femore, l asse diafisario non si continua esattamente con l asse diafisario della tibia ma forma con questo un angolo di , detto Valgismo fisiologico del ginocchio.

3 L asse meccanico dell arto inferiore nella parte femorale forma un angolo di circa 6 con quello del femore e di circa 3 con la verticale passante per la tibia. Questo angolo aumenta in base alla conformazione del bacino (più largo è il bacino più ampio sarà l angolo). Questo spiega perché nelle donne il valgismo fisiologico è più accentuato rispetto agli uomini.

4 L asse di flesso estensione X-X passante per i condili è orizzontale e forma con l asse del femore un angolo di 81 mentre con l asse della tibia un angolo di 93. Ne consegue che durante la flessione del ginocchio l asse della gamba non coinciderà con l asse del femore.

5 L angolo di valgismo fisiologico subisce delle variazioni a seconda della conformazione scheletrica. Se aumenta notevolmente si avrà un ginocchio valgo, invece quando l asse si inverte si avrà un ginocchio varo.

6 Il secondo tipo di movimento consiste nella rotazione attorno all asse Y-Y della gamba, questo movimento si potrà avere solo quando il ginocchio è flesso e la rotazione assiale si effettuerà rispetto all'anca.

7 - La rotazione interna porta la punta del piede in dentro di circa 30 - La rotazione esterna porta la punta del piede in fuori di circa 40

8 L estensione è il movimento che allontana la superficie posteriore della gamba dalla superficie posteriore della coscia. Dalla massima estensione attiva è possibile effettuare un estensione passiva di altri La flessione è il movimento che avvicina la gamba alla coscia. L ampiezza della flessione del ginocchio varia a seconda della posizione dell anca. La flessione attiva arriva a 140 se l anca è flessa, ma si arresta a 120 se l anca è in estensione. La flessione passiva permette di arrivare fino a 160 facendo toccare il tallone con la natica.

9 La rotazione assiale passiva si effettua con paziente prono a ginocchio flesso ad angolo retto, la rotazione passiva interna arriva fino a 35 mentre la rotazione passiva esterna fino a 50

10 L orientamento e la forma dei condili femorali e dei piatti tibiali favorisce la flessione del ginocchio. I condili femorali a forma convessa si affrontano con le facce concave della tibia. Inoltre la tibia nel piano sagittale presenta tre caratteristiche: > la retro-torsione T (spostamento posteriore) > la retro-versione V (obliquità di circa 5-6 che inclina i piatti tibiali verso l indietro) > la retro-flessione F (curvatura a concavità posteriore della tibia in toto)

11 I condili visti dal basso formano due sporgenze convesse nei due sensi ed allungate dall avanti all indietro. I condili non sono identici, i loro assi maggiori antero-posteriore non sono paralleli, ma divergenti posteriormente. Il condilo interno diverge più di quello esterno ed è più stretto. Fra la troclea ed i condili si forma il rilievo condilo-trocleare. L incisura intercondiloidea è nell asse della gola trocleare.

12 ROTAZIONE AUTOMATICA DEL GINOCCHIO Quando il femore si flette a 90 i condili femorali di inclinano indietro e in dentro formando un angolo di circa 30 con l asse passante per la tibia

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14 Nella sezione frontale notiamo che la curvatura convessa dei condili nel senso trasversale, corrisponde alla curvatura concava della glenoide tibiale

15 Il raggio di curvatura delle superfici condiloidee non è uniforme ma ha un andamento a spirale. La spirale dei condili è molto differente, il raggio di curvatura cresce da dietro in avanti da 17 a 38 mm per il condilo interno e da 12 a 60 mm per il condilo esterno.

16 I profili antero-posteriori delle facce articolari tibiali differiscono notevolmente tra di loro: > la superficie articolare interna è concava verso l alto con un angolo di curvatura di 80 mm. > la superficie articolare esterna è convessa verso l alto formando un raggio di curvatura di 70 mm. Mentre la superficie articolare interna è concava nei due sensi, la parte esterna è concava trasversalmente e convessa sagittalmente. Questa incongruenza dei capi articolari del ginocchio deve essere compensata dai menischi.

17 I MENISCHI Hanno una forma a C ed una sezione triangolare con tre facce: la superiore, concava a contatto con i condili femorali la periferica, sulla quale si fissa la capsula articolare l inferiore, piatta che è posta sulla superficie articolare interna ed esterna della tibia. I menischi sono interrotti a livello dei tubercoli intercondiloidei tibiali così che assumono l aspetto di una semiluna con un corno anteriore ed un corno posteriore.

18 Il menisco esterno forma un anello quasi completo, mentre l interno sembra una semiluna a forma di C. I menischi non sono liberi tra i due capi articolari, ciascun corno si fissa sul piatto tibiale a livello della superficie prespinale (corna anteriori) e retro spinale (corna posteriori). Menisco esterno: corno anteriore: davanti al tubercolo intercondiloideo laterale corno posteriore: dietro al tubercolo intercondiloideo laterale Menisco interno: corno anteriore: angolo interno della superficie prespinale corno posteriore: angolo postero interno della superficie retro spinale

19 Le due corna anteriori sono unite dal legamento trasverso (8) che a sua volta si unisce alla rotula. Dai bordi laterali della rotula dipartono delle fibre verso le superfici laterali dei menischi, le ali menisco-rotulee (9) Il legamento collaterale interno (LLI) fissa le sue fibre posteriori sul bordo interno del menisco interno Il legamento collaterale esterno (LLE) è separato dal menisco esterno per mezzo del tendine del muscolo popliteo. Il tendine del semi-membranoso (11) con delle fibre si inserisce al bordo posteriore del menisco interno Il legamento crociato posteriore con alcune fibre si fissa al corno posteriore del menisco esterno formando il legamento meniscofemorale (12). Le fibre del legamento crociato anteriore si fissano al corno anteriore del menisco interno.

20 (9) Ali menisco-rotulee (8) Legamento trasverso (12) Leg. menisco-femorale (11) Tendine semimembranoso (Pop) Muscolo popliteo

21 Il menisco laterale è più mobile perché non è unito al legamento collaterale esterno I menischi si muovono indietro durante la flessione del ginocchio e si spostano in avanti nell estensione. Durante la flesso estensione, lo spostamento del menisco esterno è circa il doppio del menisco interno. Il movimento dei menischi è dovuto alla pressione che imprimono i condili femorali durante il loro movimento, per questo motivo durante lo scorrimento i menischi si deformano.

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23 La rotazione esterna della tibia provoca il movimento in avanti del menisco laterale e indietro di quello mediale per la pressione dei condili femorali che hanno un movimento opposto alla tibia La rotazione interna provoca l inverso dei movimenti meniscali. L intensità dei movimenti di rotazione esterna insieme alla flessione del ginocchio possono provocare gravi traumi al menisco mediale. La sua maggiore fragilità rispetto al menisco laterale dipende dalla minore mobilità per la trazione effettuata dal legamento collaterale mediale sullo stesso menisco.

24 CAPSULA ARTICOLARE La capsula articolare è ampia, lassa e sottile costituita da una parte sinoviale ed una parte fibrosa, è rinforzata dai numerosi legamenti che la ricoprono o la penetrano, risulta più robusta posteriormente e più sottile sugli altri tre lati.

25 L inserzione della capsula sul piatto tibiale, passa in avanti e sui bordi esterni ed interni delle superfici articolari, passa all interno della superficie retro spinale posteriore, passa poi fra le due spine tibiali e circonda l inserzione tibiale del legamento crociato anteriore. In questo modo le inserzioni tibiali del legamento crociato anteriore e del crociato posteriore si trovano al di fuori del limite della capsula e quindi al di fuori della cavità articolare.

26 A livello femorale la capsula circonda la fossetta sopratrocleare, lateralmente costeggia le facce della troclea, formando i recessi latero-rotulei, poi segue il limite cartilagineo dei condili, sul condilo esterno l inserzione capsulare passa al di sopra della fossetta dove si inserisce il tendine popliteo, quindi questa inserzione è intracapsulare.

27 In dietro ed in alto la linea di inserzione segue il bordo postero superiore della cartilagine condiloidea al di sotto dell inserzione dei muscoli gemelli. Nella fossa intercondiloidea la capsula si fissa sulla faccia assiale dei condili a contatto con la cartilagine.

28 Sulla faccia assiale del condilo interno l inserzione capsulare passa al di sotto dell inserzione femorale del legamento crociato posteriore. Sulla faccia assiale del condilo esterno, la capsula si fissa tra la cartilagine e l inserzione femorale del crociato anteriore. L inserzione femorale dei crociati avviene al di fuori dei limiti della capsula, dunque fuori dalla cavità articolare.

29 La rotula è unita al femore per mezzo di connessioni sufficientemente lunghe. La capsula forma attorno alla rotula tre profondi recessi, in alto il recesso sotto-quadricipitale e lateralmente i recessi laterorotulei. In caso di processi infiammatori o di traumatismi i foglietti dei recessi si saldano impedendo lo scorrimento della rotula con conseguente rigidità articolare specialmente in estensione.

30 Normalmente in flessione, la rotula si sposta dall alto in basso e non trasversalmente perché trattenuta nella sua doccia dal quadricipite. In estensione o iperestensione tende a spingersi in fuori, perché il T. Quadricipite e il leg. Rotuleo formano un angolo ottuso aperto in fuori, ma per la forma della faccia esterna della troclea che è più rilevata di quella interna la rotula non si lussa.

31 La stabilità dell articolazione del ginocchio è data da potenti legamenti Crociati e Collaterali I collaterali rinforzano la capsula articolare ed assicurano la stabilità laterale del ginocchio durante l estensione. Il Collaterale Interno va dall epicondilo mediale all estremità superiore della tibia con direzione obliqua in basso ed in avanti Il Collaterale Esterno va dall epicondilo laterale alla testa del perone, con direzione obliqua in basso ed in dietro

32 Durante le sollecitazioni laterali del ginocchio i legamenti collaterali non sono i soli ad assicurare la stabilità all articolazione, ma sono aiutati dai muscoli: > Il leg. Collaterale Esterno è aiutato dalla bendelletta di Maissiat (1) del Tensore della fascia lata > Il leg. Collaterale Interno è aiutato dai muscoli della Zampa d Oca: Sartorio (2), Semitendinoso (3) e Retto Interno (4).

33 Quando l arto è in asse in modica flessione la forza peso del corpo passa dietro all asse di flesso estensione del ginocchio e la flessione aumenta se non interviene la contrazione del quadricipite. Al contrario quando il ginocchio è in iperestensione intervengono le strutture capsulo legamentose posteriori ad evitare l aumento dell iperestensione mentre il quadricipite non ha nessuna efficacia. Gli elementi capsulo-legamentosi comprendono: il piano fibroso posteriore della capsula i legamenti collaterali ed il crociato posteriore

34 I legamenti crociati sono incrociati: nel piano sagittale l anteriore è obliquo in alto ed in dietro, mentre il posteriore è obliquo in alto ed in avanti nel piano frontale le inserzioni tibiali sono allineate sull asse antero posteriore, mentre le inserzioni femorali sono distanti 1,7 cm circa, il posteriore è obliquo in alto e in dentro e l anteriore è obliquo in alto ed in fuori Il crociato anteriore è incrociato al legamento collaterale esterno Il crociato posteriore è incrociato al legamento collaterale interno.

35 La lunghezza dei crociati è diversa il LCA è più lungo del LCP e la distanza dell inserzione tibiale tra i due crociati è di circa 5 cm. I legamenti crociati assicurano la stabilità antero-posteriore del ginocchio e permettono i movimenti a cerniera mantenendo sempre a contatto le superfici articolari. In un ginocchio normale non esiste alcun movimento di cassetto, né anteriore né posteriore quindi nessuno dei due crociati cambia lunghezza durante la flesso estensione completa.

36 Il movimento dei condili rispetto alle superfici tibiali consiste in una combinazione di rotolamento e scivolamento. Il rotolamento è facile da capire ma per il movimento di scivolamento devono intervenire dei fattori attivi: i mus. Estensori spostano la tibia in avanti durante l estensione ed i flessori fanno scivolare il piatto tibiale verso l indietro durante la flessione. Ma in realtà i veri artefici dello scivolamento femoro tibiale sono i crociati.

37 Durante la flessione il LCA è responsabile dello scivolamento del condilo in avanti combinato con un rotolamento verso l indietro Durante l estensione, il LCP è responsabile dello scivolamento del condilo verso l indietro associato ad un suo rotolamento in avanti.

38 I movimenti di cassetto sono movimenti anormali di spostamento antero-posteriore della tibia rispetto al femore Nella lesione del LCP avremo il cassetto Posteriore Nella lesione del LCA avremo il cassetto Anteriore

39 STABILITA ROTATORIA DEL GINOCCHIO IN ESTENSIONE In estensione la rotazione assiale del ginocchio è impedita dalla tensione dei legamenti collaterali e crociati I legamenti crociati impediscono la rotazione interna quando il ginocchio è esteso I legamenti collaterali impediscono la rotazione esterna a ginocchio esteso

40 Il quadricipite femorale è il muscolo estensore del ginocchio, un potente muscolo che può estendersi per 8 cm circa, la sua azione si svolge contro gravità. Formato da 4 muscoli (vasto esterno, vasto intermedio, vasto interno e retto anteriore) che si inseriscono con un tendine comune sulla tuberosità anteriore della tibia.

41 Il retto anteriore è un muscolo bi articolare ed è nello stesso tempo flessore dell anca ed estensore del ginocchio. Nell esecuzione del passo, nella fase di appoggio unilaterale, quando si sposta in avanti l arto oscillante, il retto anteriore si contrae per realizzare contemporaneamente la flessione dell anca e l estensione del ginocchio.

42 I flessori della ginocchio sono contenuti nella loggia posteriore della coscia. Ischio-crurali: bicipite femorale, semitendinoso, semimembranoso Muscoli della zampa d oca: retto interno (o gracile), sartorio, semitendinoso. Popliteo e gemelli sono estensori della caviglia. I muscoli flessori sono anche rotatori, sono divisi in due gruppi a seconda del punto di inserzione. > Quelli che si fissano al di fuori dell asse verticale di rotazione: rotatori esterni (bicipite e tensore della fascia lata) > Quelli che prendono inserzione al di dietro dell asse verticale di rotazione del ginocchio: rotatori interni (sartorio, semitendinoso, semimembranoso, gracile e popliteo).

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45 Grazie per l'attenzione 07/05/12