PRINCIPI DI BIOMECCANICA Lezione 1 B Fondamenti di biomeccanica della colonna vertebrale applicati alla visita medica in azienda
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%);
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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).