LA COLONNA VERTEBRALE E IL TORACE PROF.SSA VERONICA ROMANO
Indice 1 INTRODUZIONE -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2 LA COLONNA VERTEBRALE -------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1. ARTICOLAZIONI DELLA COLONNA VERTEBRALE------------------------------------------------------------------------ 10 2.2. MUSCOLI DELLA COLONNA VERTEBRALE-------------------------------------------------------------------------------- 13 3 IL TORACE -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.1. MUSCOLI DEL TORACE ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 BIBLIOGRAFIA --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 2 di 21
1 Introduzione Il tronco è una regine del copro umano formata dal collo, dal torace, dall addome, dalla pelvi e dal perineo. La sua parte posteriore è caratterizzata da segmenti ossei, le vertebre, sovrapposti metamericamente l uno sull altro a formare la colonna vertebrale. 3 di 21
2 La colonna vertebrale La colonna vertebrale è costituita dalla sovrapposizione delle vertbere. Le vertebre sono ossa brevi in numero di 32-34 e sono distinte, procedendo in direzione cranio-caudale, in 7 vertebre cervicali, 12 vertebre toraciche, 5 vertebre lombari, 5 vertebre sacrali e tra 3 e 5 vertebre coccigee. La colonna vertebrale che nel neonato è quasi rettilinea, nell adulto presenta delle inflessioni dette curve che, andando in direzione cranio-caudale sono: la lordosi cervicale (a convessità anteriore), la cifosi toracica (a convessità posteriore), la lordosi lombare (a convessità anteriore) e la cifosi sacro-coccigea (a convessità posteriore). Il punto che corrisponde all articolazione della quinta vertebra lombare con la prima vertebra sacrale è chiamato promontorio (Fig. 1A). La colonna vertebrale è costituita dalla sovrapposizione delle vertebre. Figura 1: A) Colonna vertebrale vista lateralmente; B) Vertebra toracica vista dall alto; C) Vertebra toracica vista lateralmente 4 di 21
Le vertebre sono formate da un corpo, da cui si dipartono tramite i peduncoli le lamine, le quali si portano all indietro per congiungersi nel processo spinoso. Tra il corpo, le lamine ed il processo spinoso è compreso il foro vertebrale (Fig. 2). La sovrapposizione dei fori vertebrali dà origine al canale vertebrale che accoglie il midollo spinale. Al confine tra ciascun peduncolo e la rispettiva lamina originano tre processi: uno diretto lateralmente, detto processo trasverso, uno diretto verso l alto detto processo articolare superiore e uno diretto verso il basso detto processo articolare inferiore. Ciascun peduncolo presenta un incisura vertebrale superiore ed un incisura vertebrale inferiore, dalla cui sovrapposizione originano i fori intervertebrali attraverso i quali passano i nervi spinali. Figura 2: Struttura tipica di una vertebra La maggior parte delle vertebre sono indipendenti, unite tra loro mediante dischi fibro-cartilaginei detti dischi intervertebrali; le vertebre sacrali e le vertebre coccigee sono invece fuse fra di loro per formare rispettivamente l osso sacro e il coccige. Le vertebre cervicali sono sette. Le prime due e la settima sono distinguibili dalle altre vertebre cervicali; pertanto solo la terza, la quarta, la quinta e la sesta possono considerarsi vertebre cervicali tipiche. In queste vertebre il corpo aumenta gradatamente andando in direzione cranio-caudale; il 5 di 21
processo trasverso è caratterizzato dalla presenza del foro trasversario (attraversato dall arteria e dalla vena vertebrale) e termina con un tubercolo anteriore ed un tubercolo posteriore. Le lamine sono sottili, il foro vertebrale ha forma triangolare con asse maggiore trasversale ed il processo spinoso è breve e bifido. Figura 3: Vertebre cervicali viste posteriormente La prima vertebra cervicale o atlante (Fig. 4B) manca del corpo, che è stato sostituito dall arco anteriore. Quest ultimo è unito ad un arco posteriore tramite due masse laterali. L arco anteriore presenta in avanti il tubercolo anteriore e posteriormente la fossetta del dente, che gli permette di articolarsi col dente dell epistrofeo. L arco posteriore presenta in addietro il tubercolo posteriore che corrisponde ad un abbozzo di processo spinoso. Ciascuna massa laterale comprende il processo trasverso e i processi articolare superiore ed inferiore. Il processo articolare superiore presenta la faccia articolare superiore concava a contorno ellittico, che si articola con il condilo dell osso occipitale. La seconda vertebra cervicale o epistrofeo (Fig. 4A) presenta un corpo che si continua superiormente in un rilievo di forma conica detto dente dell epistrofeo (o apofisi odontoidea). Il dente dell epistrofeo presenta anteriormente la faccetta articolare anteriore, che si articola con l arco anteriore dell atlante, e posteriormente la faccetta articolare posteriore che prende rapporto con il 6 di 21
legamento trasverso. Il processo spinoso dell epistrofeo è bifido ed il processo trasverso è poco sviluppato. La settima vertebra cervicale detta anche vertebra prominente è caratterizzata da un processo spinoso non bifido e molto più lungo di quello delle altre vertebre cervicali. A B Figura 4: A) Epistrofeo visto dall alto; B) Atlante vista dall alto Le vertebre toraciche (o vertebre dorsali) partecipano alla costituzione della gabbia toracica; i corpi di queste vertebre presentano, infatti, da ciascun lato le faccette costali o le semifaccette costali per l articolazione con le coste (Fig. 5). La prima vertebra toracica ha una faccetta costale superiore per la prima costa ed una emifaccetta costale inferiore per la seconda costa. Le successive vertebre, sino alla nona hanno sui lati due emifaccette costali, una superiore ed una inferiore. La decima vertebra può presentare o una emifaccetta superiore o una faccetta articolare completa per ogni lato secondo che, rispettivamente, la testa della decima costa si articoli anche con la nona o solo con la decima vertebra toracica. L undicesima e la dodicesima vertebra presentano, da ciascun 7 di 21
lato una sola faccetta costale che permette loro di articolarsi con il rispettivo paio di coste (undicesimo e dodicesimo paio). I processi trasversi delle vertebre toraciche sono molto sviluppati e presentano anteriormente la faccetta articolare per il tubercolo costale delle prime dieci coste. I processi spinosi sono lunghi ed inclinati verso il basso. Figura 5: Vertebre toraciche viste lateralmente Le vertebre lombari (Fig. 6) sono le più voluminose ed aumentano di dimensione andando in direzione cranio-caudale. In queste vertebre il processo trasverso è sostituito dal processo costiforme dietro al quale si estende il processo accessorio ed il processo mammillare. I processi spinosi sono di forma rettangolare e brevi. 8 di 21
A B Figura 6: A) vertebra lombare vista lateralmente; B) vertebra lombare vista dall alto L osso sacro (Fig. 7) origina dalla fusione delle cinque vertebre sacrali ed ha la forma di una piramide appiattita in senso antero-posteriore. Presenta una base diretta verso l alto, un apice diretto verso il basso, una faccia anteriore, una faccia posteriore e due facce laterali. La base comprende la faccia superiore della prima vertebra sacrale, situata medialmente e due superfici di forma triangolare, dette ali del sacro. L apice è caratterizzato dalla faccetta articolare per il coccige; la faccia anteriore è concava in avanti e presenta i quattro fori sacrali anteriori, che comunicano con il canale sacrale. La faccia posteriore è convessa in addietro ed è percorsa sulla linea mediana dalla cresta sacrale mediale, che risulta dalla fusione dei processi spinosi delle vertebre sacrali. Questa faccia presenta in alto l apertura superiore del canale sacrale ed in basso l apertura inferiore del canale sacrale. Le facce laterali sono larghe in alto, mentre si restringono in basso sino a diventare 9 di 21
dei margini. Nella parte superiore di queste facce è localizzata la faccetta auricolare del sacro che permette l articolazione con l osso dell anca. Figura 7: A) Veduta anteriore dell osso sacro e del coccige; B) Veduta posteriore dell osso sacro e del coccige Il coccige (Fig. 7) origina dalla fusione delle vertebre coccigee che presentano quasi unicamente il corpo e mancano pertanto delle lamine e dei fori vertebrali. 2.1. Articolazioni della colonna vertebrale Le articolazioni della colonna vertebrale comprendono le articolazioni intersomatiche, le articolazioni tra i processi articolari, l articolazione atlanto-occipitale, l articolazione atlantoepistrofica, l articolazione atlanto-odontoidea, l articolazione lombo-sacrale e l articolazione sacro-coccigea. Le articolazioni intersomatiche sono le anfiartrosi che si instaurano tra i corpi di vertebre contigue (Fig 8). La faccia inferiore del corpo di una vertebra è unita alla faccia superiore del corpo della 10 di 21
vertebra successiva per mezzo di un disco fibrocartilagineo detto disco intervertebrale. Ogni disco intervertebrale è costituito da cartilagine fibrosa nella parte periferica e da tessuto di derivazione mesenchimale nella parte centrale, detto anche nucleo polposo. Lo spessore dei dischi intervertebrali va aumentando in direzione cranio-caudale e ciascun disco intervertebrale può essere paragonato ad un cuscinetto ammortizzatore in cui il nucleo polposo sopporta e distribuisce le sollecitazioni meccaniche cui è sottoposta la colonna vertebrale. Sotto carico i dischi intervertebrali vengono compressi, ma riprendono la loro forma originale appena viene a cessare l azione pressoria. Le articolazioni tra i processi articolari sono le artrodie che si instaurano tra i processi articolari di vertebre contigue (Fig. 8). In queste articolazioni le capsule articolari diventano gradatamente più robuste procedendo in direzione cranio-caudale. La presenza di articolazioni sia tra i corpi che tra i processi articolari delle vertebre fa sì che a livello della colonna vertebrale siano possibili movimenti di flessione, estensione, inclinazione e torsione (o rotazione). L articolazione sacro-coccigea e le articolazioni coccigee si instaurano rispettivamente tra l osso sacro ed il coccige e tra le vertebre coccigee. Tali articolazioni sono delle anfiartrosi del tutto simili alle articolazioni descritte tra i corpi vertebrali, ma nell adulto spesso si trasformano in sinostosi per ossificazione del disco intervertebrale. L articolazione atlanto-occipitale è un articolazione condiloidea, pari, che si instaura tra i condili dell osso occipitale e le faccette articolari superiori dell atlante. La capsula articolare di ciascuna articolazione è rinforzata dai legamenti atlanto-occipitali laterali. A livello di ciascun articolazione si possono compiere movimenti di flessione, estensione e inclinazione laterale. L articolazione atlanto-epistrofica (atloassiale) è l articolazione, classificabile come un artrodia, che si instaura tra ciascun processo articolare inferiore dell atlante e il corrispondente processo articolare superiore dell epistrofeo. L articolazione atlanto-odontoidea è una articolazione trocoide che si instaura tra l arco anteriore dell atlante ed il dente dell epistrofeo. Il dente dell epistrofeo è infatti un segmento di cilindro che può liberamente ruotare in un anello osteo-fibroso costituito dall arco anteriore dell atlante e dal legamento trasverso dell atlante. 11 di 21
I legamenti della colonna vertebrale sono legamenti che dall osso occipitale si estendono per tutta la lunghezza della colonna vertebrale come il legamento longitudinale anteriore, il legamento longitudinale posteriore, ed il legamento sopraspinoso (che nella regione cervicale dà origine al legamento nucale), oppure legamenti che connettono porzioni differenti di vertebre contigue come i legamenti gialli (tesi tra le lamine vertebrali), i legamenti intertrasversari (tesi tra i processi trasversi), i legamenti interspinosi (tesi tra i processi spinosi). Figura 8: Articolazioni intervertebrali. Le vertebre adiacenti si aticolano a livello dei loro processi articolari superiori e inferiori. I corpi sono separati dai dischi intervertebrali 12 di 21
2.2. Muscoli della colonna vertebrale I muscoli della colonna vertebrale sono gruppi muscolari pari posti nelle docce vertebrali. Si possono distinguere in tre gruppi: superficiale, intermedio e profondo. I muscoli superficiali sono detti anche muscoli spinodorsali e sono il muscolo splenio della testa, il muscolo splenio del collo e il muscolo sacrospinale (Fig. 9). Figura 9: Veduta posteriore dei muscoli superficiali e profondi del rachide che nell insieme formano il muscolo erettore della colonna vertebrale (A). Veduta posteriore dei muscoli 13 di 21
intervertebrali (B). Muscoli della superficie anteriore delle vertebre cervicali e toraciche superiori (C). Il muscolo splenio della testa origina dai processi spinosi della settima vertebra cervicale e delle due prime vertebre toraciche e si inserisce sull occipitale e sul processo mastoideo del temporale. Con la sua azione estende la testa, inclinandola e ruotandola dal proprio lato. Il muscolo splenio del collo origina dai processi spinosi della terza-sesta vertebra toracica e si inserisce sui processi trasversi delle prime tre vertebre cervicali. Con la sua azione estende la colonna vertebrale. Il muscolo sacrospinale si estende dal sacro ai processi costiformi delle vertebre lombari; estende la colonna vertebrale e la testa dal proprio lato. I muscoli del piano intermedio sono rappresentati dal solo muscolo trasverso spinale o semispinale che si estende profondamente al muscolo sacro spinale dal sacro alla nuca, originando dai processi trasversi e inserendosi sui processi spinosi delle vertebre. Con la sua azione estende e ruota la testa e la colonna vertebrale dal lato opposto. I muscoli profondi sono piccoli muscoli che dall osso sacro all epistrofeo collegano vertebre continue. A questo gruppo appartengono i muscoli interspinosi, i muscoli intertrasversali e i muscoli sub occipitali. I muscoli interspinosi sono tesi tra i processi spinosi di vertebre contigue ed estendono la colonna vertebrale; i muscoli intertrasversali sono tesi tra i processi trasversi di vertebre vicine e inclinano lateralmente la colonna vertebrale; i muscoli suboccipitali collegano le prime vertebre cervicali tra loro e con l osso occipitale ed estendono, ruotano e inclinano lateralmente la testa. 14 di 21
3 Il torace Il torace è costituito anteriormente dallo sterno, lateralmente dalle coste e posteriormente dalle vertebre toraciche. Lo sterno (Fig. 10C) è un osso piatto, impari e mediano, che chiude anteriormente la gabbia toracica. È costituito da una parte superiore detta manubrio, da una parte media detta corpo e da una parte inferiore detta processo xifoideo. Il manubrio ed il corpo unendosi formano l angolo sternale. Sul margine superiore del manubrio si osserva l incisura giugulare e ai lati di questa le incisure clavicolari per l articolazione con le clavicole. Al di sotto di ciascuna incisura clavicolare si osservano le incisure costali, presenti anche sul margine laterale del corpo, che permettono l articolazione dello sterno con le sette cartilagini costali. Il processo xifoideo è breve, appuntito, ma può anche essere bifido o presentare un foro. Le coste (Fig. 10B), in numero di dodici paia, hanno aspetto nastriforme e sono considerate ossa piatte. Le prime sette paia sono direttamente connesse allo sterno per mezzo di una propria cartilagine costale e sono dette coste vere; l ottavo, il nono ed il decimo paio non raggiungono direttamente lo sterno, in quanto la loro cartilagine costale si unisce a quella della settima costa e per questo sono dette coste spurie. Infine l undicesimo ed il dodicesimo paio sono dette coste libere o fluttuanti in quanto non si uniscono allo sterno. Ogni costa presenta una testa (o estremità dorsale), un collo ed un corpo; il limite tra collo e corpo è definito dal tubercolo costale. Sia la testa che il tubercolo costale presentano una faccetta articolare che permette l articolazione delle coste rispettivamente con il corpo e con il processo trasverso delle vertebre; dalla seconda alla decima costa la faccetta articolare della testa è scomposta in due parti dette semifacette, mentre la prima, l undicesima e la dodicesima costa presentano una sola faccetta articolare. Le coste, lo sterno e le vertebre toraciche articolandosi fra di loro formano la gabbia toracica, che ha forma paragonabile ad un tronco di cono e che delimita la cavità toracica. La gabbia toracica svolge due funzioni: protegge il cuore, i polmoni, il timo e le altre strutture accolte nella cavità toracica e dà inserzione ai muscoli coinvolti nella respirazione, nella posizione della colonna vertebrale e nei movimenti del cingolo scapolare e degli arti superiori. 15 di 21
Figura 10: Rappresentazione della gabbia toracica. A) Gabbia toracica vista di fronte; B) Costa; C) Sterno visto anteriormente Le articolazioni costo-vertebrali comprendono le articolazioni della testa delle coste e le articolazioni costo-trasversarie. Le articolazioni della testa delle coste sono le artrodie che si instaurano tra le faccette o le emifaccette articolari presenti sulla testa di ogni costa e le faccette o emifaccette articolari dei corpi delle vertebre toraciche. Nelle articolazioni comprese tra la seconda e la decima la testa di ogni costa si articola con i corpi di due vertebre toraciche contigue; la testa della prima, dell undicesima e della dodicesima costa si articolano invece con il corpo della vertebra toracica di numero corrispondente. Le articolazioni costo-trasversarie sono le artrodie che si instaurano tra le faccette articolari del tubercolo costale e la faccetta costale trasversaria. Tali articolazioni sono limitati alle prime dieci coste. 16 di 21
Le articolazioni costo-sternali sono le articolazioni tra le cartilagini costali e lo sterno. La prima articolazione costo-sternale è una sincondrosi, mentre le altre articolazioni costo-sternali, essendo provviste di una cavità articolare, sono considerate artrodie. Le articolazioni intercostali sono i punti di congiunzione tra le cartilagini costali, ossia la sesta, la settima, l ottava, la nona e la decima cartilagine costale sono congiunte tra loro da fasci o lamine fibrose. 3.1. Muscoli del torace I muscoli del torace vengono distinti in muscoli toraco-appendicolari e muscoli intrinseci del torace. I muscoli toraco-appendicolari sono così chiamati perché dallo scheletro del torace si portano allo scheletro dell arto superiore. Sono localizzati nella regione del petto e si distinguono in: muscolo grande pettorale, che costituisce lo strato superficiale, muscolo piccolo pettorale e muscolo succlavio che formano lo strato intermedio e muscolo dentato anteriore che costituisce lo strato profondo. Il muscolo grande pettorale origina dalla parte più mediale del margine anteriore della clavicola, dalla faccia anteriore del manubrio e del corpo dello sterno, e dalle prime sei cartilagini costali. I fasci muscolari, da queste diverse origini convergono lateralmente per inserirsi sulla cresta del tubercolo maggiore dell omero (Fig. 11A). Adduce e ruota medialmente l omero, oppure facendo punto fisso su questo innalza le coste ed anche il tronco. Il muscolo piccolo pettorale origina dalla faccia laterale della terza, quarta e quinta costa, per terminare sul processo coracoideo della scapola (Fig. 11A). Tira in basso e medialmente la scapola, oppure, a scapola fissa, innalza le coste. Il muscolo succlavio origina dalla faccia superiore della prima cartilagine costale e termina sulla faccia inferiore della clavicola (Fig. 11A); con la sua azione abbassa la clavicola. Il muscolo dentato anteriore origina dalla faccia laterale delle prime nove o dieci coste e termina sul margine mediale della scapola (Fig. 11B); porta la scapola in avanti, in alto e contraendosi in sinergia con i muscoli romboidei, immobilizza la scapola. 17 di 21
I muscoli intrinseci del torace sono i muscoli elevatori delle coste, i muscoli intercostali interni ed esterni, i muscoli sottocostali ed il muscolo trasverso del torace. I muscoli elevatori delle coste sono dodici muscoli per lato che originano dai processi trasversi della settima vertebra cervicale e delle prime undici vertebre toraciche per portarsi al margine superiore ed alla faccia laterale della costa sottostante. Innalzano le coste. I muscoli intercostali interni ed esterni sono sottili lamine muscolari che occupano gli spazi intercostali. I muscoli intercostali interni originano dal solco costale e dal labbro mediale del solco stesso della costa sovrastante, per terminare sul margine superiore della costa sottostante. I muscoli intercostali esterni originano dal labbro laterale del solco della costa sovrastante per terminare sul margine superiore della costa sottostante. Con la loro tonicità aumentano la resistenza della parete toracica. I muscoli sottocostali sono sottili lamine muscolari che rivestono la superficie interna del torace. Ciascuno di essi origina dalla faccia mediale di una costa per terminare sulla faccia mediale della costa sottostante. Contribuiscono ad abbassare le coste. Il muscolo trasverso del torace (o muscolo triangolare dello sterno) origina dalla faccia mediale dello sterno, per terminare con digitazioni carnose sulle facce mediali delle coste, dalla seconda alla sesta. Contribuiscono ad abbassare le coste. 18 di 21
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Figura 11: A) Muscoli della parete anteriore del tronco; B) Muscoli profondi del torace 20 di 21
Bibliografia Montagnani, Tazzi: Anatomia Umana Normale. Edizione Idelson-Gnocchi 2007 Ambrosi, Cantino: Anatomia dell Uomo. Seconda Edizione edi-ermes Martini - Timmons: Anatomia Umana. EdiSES. Quarta edizione 21 di 21