PRINCIPI DI BIOMECCANICA

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Gustavo Masini
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1 PRINCIPI DI BIOMECCANICA Lezione 1 B Fondamenti di biomeccanica della colonna vertebrale applicati alla visita medica in azienda

2 Il ruolo della colonna vertebrale In un buon progetto meccanico, oltre a predisporre la parte strutturale e gli attuatori del movimento, è opportuno inserire degli artefatti di sicurezza che provvedono alla protezione del sistema stesso dagli eccessi: come i limitatori proporzionali ed i fine corsa, garantendo la stabilità in condizioni limite. Nel sistema rachideo questi sistemi sono presenti in modo massiccio e fra i più importanti è utile rammentare: articolazioni interapofisarie tra le faccette articolari: costituiscono delle diartrosi planiformi, il cui unico movimento permesso è quello di un moderato scivolamento e contribuiscono a guidare e a limitare il movimento relativo tra i corpi vertebrali ( in VITRO, nel preparato anatomico, l'ablazione delle articolari permette un aumento della rotazione del 150%);

3 Il ruolo della colonna vertebrale disco intervertebrale: con la sua stessa struttura, ripartita in nucleo polposo ed anello fibroso, costituisce un sistema di controllo della flessione del rachide attivando dei meccanismi d'irrigidimento col progredire della deformazione; legamenti: il legamento longitudinale anteriore e quello posteriore rinforzano le articolazioni rachidee riducendone la labilità; il legamento giallo, l'interspinoso ed il sopraspinoso svolgono una funzione di collegamento non rigido tra le parti, consentendo, ma limitando, i movimenti, attraverso lo sviluppo di contrasti crescenti con gli spostamenti. I legamenti sono coadiuvati, nella loro strategia funzionale, dai muscoli. Infatti, essi non agiscono in modo puramente passivo, bensì inducono, attraverso i noti sistemi di retroazione quelle contrazioni muscolari riflesse che garantiscono un'azione attiva sinergica ai fine-corsa legamentosi.

4 Il ruolo della colonna vertebrale In conclusione, si evidenziano nel rachide tre funzioni armonizzate: strutturale movimentazione controllo passivo In situazioni particolari (postura statica con rilassamento muscolare) è possibile raggiungere condizioni d'equilibrio che coinvolgono solo i componenti rachidei strutturali e di controllo. In tutti gli altri casi, l equilibrio statico o dinamico è raggiunto solo coinvolgendo tutti i costituenti rachidei, in un complesso stato di sollecitazione indotto, per date situazioni d'assetti e geometrie, dal complesso di forze, esterne ed interne, agenti sul corpo in questione. Per fissare le idee si pensi ad un soggetto che, in piedi e a gambe tese, esegua il massimo movimento di flessione anteriore.

5 Il ruolo della colonna vertebrale E possibile giungere ad una situazione d'equilibrio del rachide, stabilizzato soltanto dall azione passiva dei legamenti rachidei (situazione di fine-corsa!) vincolati alle pelvi (base di riferimento). Per il raddrizzamento occorrerà attivare nell ordine i seguenti muscoli: glutei lombari dorsali (con gradito contributo degli addominali per la generazione della pressione intra-addominale).

6 Il ruolo dei muscoli addominali sul carico della colonna vertebrale Il giusto equilibrio, nella corretta statica della colonna, è assicurato dall azione sinergica della muscolatura. L azione coordinata dei gruppi muscolari anteriori e posteriori è indispensabile per ottenere un corretto allungamento della colonna. Esso interessa in modo preminente i segmenti più mobili del rachide stesso, cioè i tratti cervicale e lombare. La curva a concavità posteriore, presente nel tratto lombare, è determinata dai muscoli che operano sul bacino, i quali si comportano come una coppia di forze che possono agire sia sinergicamente e sia in senso deformante o correttivo. Nel primo caso concorrono a equilibrare fisiologicamente il bacino, ma quando una delle due coppie prevale sull altra si ha un aumento oppure una riduzione dell inclinazione bacino rispetto alla posizione ritenuta normale.

7 Il ruolo dei muscoli addominali sul carico della colonna vertebrale Ne conseguono nella prima circostanza iperlordosi, nella seconda appiattimento della colonna lombare. I muscoli che in stazione eretta provocano l anteroversione del bacino e quindi che, se ipertrofici e senza degli adeguati antagonisti, concorrono a far assumere al soggetto un atteggiamento iperlordosico sono: i muscoli lombari, il retto anteriore, il tensore della fascia lata, il sartorio, l ileo-psoas, gli adduttori medio e piccolo. I muscoli che invece, sempre riferendosi alla stazione eretta, determinano la retroversione del bacino e quindi un allineamento della colonna lombare, sono: il trasverso, gli obliqui interno ed esterno, il retto addominale, il grande gluteo, il bicipite femorale, il semitendinoso, il semimembranoso, il grande adduttore.

8 Il ruolo dei muscoli addominali sul carico della colonna vertebrale In particolare, riferendosi allo studio che si vuole andare ad effettuare, i muscoli della parete addominale (trasverso, obliqui interno ed esterno, retto addominale) hanno una notevole importanza nel mantenimento dell equilibrio vertebrale e nella diminuzione delle sollecitazioni subite dal rachide lombo-sacrale. Il muscolo trasverso origina dalle ultime sei coste, dai processi spinosi delle vertebre lombari e dalla cresta iliaca per andare ad inserirsi sulla linea alba, attraversando orizzontalmente l addome; tende ad agire come una cintura, comprimendo i visceri addominali tende ad avvicinare il pube alle coste. I muscoli obliqui interno ed esterno originano dalle ultime otto coste e dai processi spinosi delle vertebre lombari e vanno a inserirsi sulla cresta iliaca. La loro funzione consiste nell inclinare lateralmente la colonna vertebrale e ruotare il torace dalla parte opposta; inoltre permette di innalzare e flettere il bacino verso le coste.

9 Il ruolo dei muscoli addominali sul carico della colonna vertebrale Il muscolo retto dell addome che proviene dalla quinta, sesta e settima costa per inserirsi sul pube, flette la porzione toracica e lombare della colonna vertebrale e alza il bacino. Un adeguato sviluppo di questi muscoli può quindi determinare: minori sollecitazioni a carico del rachide lombare: infatti una muscolatura addominale ben sviluppata permette, durante azioni di carico o si sollevamento si pesi, di diminuire del 30% il carico sulla zona lombare diminuzione di algie del rachide, soprattutto quelle in cui uno dei fattori predisponenti può essere l iperlordosi e quindi nella lombalgia, nella spondilolistesi e nella sindrome delle faccette; ridotta ptosi viscerale (rilasciamento della parete addominale).

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