Biomeccanica DEL Rachide PDF

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D’Antonio 17/10/2019 1°seminario LA BIOMECCANICA DEL RACHIDE LOMBARE Il rachide lombare riposa sulla base della pelvi, articolandosi con il sacro. A sua volta supporta il rachide dorsale, al quale sono associati il torace e il cingolo scapolare. Dopo il rachide cervicale, il rachide lombare è il tratto più mobile del rachide in toto, e siccome è il più caricato dal peso del tronco, è quello che risente maggiormente per la patologia: in essa risiede la Lombalgia, con la sua ernia discale. Il RACHIDE LOMBARE ha le seguenti funzioni: 1) Partecipa, insieme alla colonna toracica e alla colonna cervicale a formare l’asse corporeo che costituisce un sistema posturale stabile, mobile ed elastico che sorregge la testa, il tronco e gli arti superiori. 2) Adatta le disfunzioni del rachide dorsale e del bacino. 3) Ammortizza, insieme alle altre componenti del rachide, le forze di compressione assiale 4) Accoglie e protegge il midollo spinale che termina al di sotto del corpo vertebrale di L1 per poi proseguire con la cauda equina nel filum terminale fino alla prima vertebra coccigea. 5) Connette la regione toracica a quella pelvica

RIGIDITA’ ED ELASTICITA’ Il rachide lombare è formato da 5 vertebre (L1-L5) la cui disposizione forma una curva convessa anteriormente e concava posteriormente, ovvero una lordosi. La lordosi lombare, così come la lordosi cervicale, è una curva secondaria: sia filogeneticamente, in quanto si forma successivamente alla cifosi dorsale durante lo sviluppo del bambino, sia funzionalmente, in quanto ha la funzione di adattare le curve primarie del corpo, ovvero le cifosi. Il rachide lombare deve essere contemporaneamente rigido: per permettere la funzione di sostegno, elastico: per permettere la mobilità. La rigidità del rachide in toto, e quindi anche del rachide lombare, è data dagli elementi legamentosi e dai muscoli che si inseriscono sulla lombare i quali fissano la lombare alla pelvi in modo che in statica eretta la colonna sia verticale e rettilinea. I legamenti e i muscoli sono dotati di propriocettori, ovvero recettori di posizione e di movimento, che informano il sistema nervoso centrale della posizione dei vari segmenti ossei del corpo. Il sistema nervoso centrale, elaborate le informazioni propriocettive, determina il grado di tensione dei muscoli posturali in modo da garantire la postura più funzionale ed economica (dal punto di vista energetico) in quel momento per quell’individuo. Si può quindi considerare il rachide come l’albero maestro di una nave, senza il quale la nave deriverebbe, e le strutture legamentose e muscolari come dei «tiranti» che aggiustano la rotta. L’elasticità della colonna è garantita dalla presenza di più unità vertebrali sovrapposte che si articolano le une con le altre. Quando modifichiamo la nostra postura (sollevando un piede, ad esempio) lo stato di tensione dei «tiranti» varia e il sistema nervoso centrale risponde indicando al corpo quali adattamenti attuare per mantenere sia l’equilibrio che l’orizzontalità dello sguardo e del piano masticatorio. Anche la colonna nel suo insieme partecipa a tali adattamenti. In questo caso, ad esempio, alla «discesa» della parte destra del bacino, il corpo risponde flettendo lateralmente a sinistra la lombare, flettendo lateralmente a destra la dorsale e di nuovo a sinistra, la colonna cervicale

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario LE CERNIEREIl rachide lombare è sito tra due aree di grande stabilità e di grande resistenza: la regione dorsale D12-L1, alla quale viene associata il torace e il bacino. E la regione del sacro L5-S1. 1)Cerniera dorso-lombare È da considerarsi una zona di transizione, infatti D12 è considerata come una vertebra lombare per le sue articolazioni inferiori e dorsale per le articolazioni superiori. Visto il differente tipo di movimento permesso al rachide dorsale e al rachide lombare si comprende come su D12 si possono scaricare ingenti forze. -2)Cerniera lombo-sacrale Zona di transizione per eccellenza, il piatto sacrale S1 ha un'inclinazione di circa 30° in media rispetto all'orizzontale; il piatto inferiore di L5 ha un'inclinazione di circa 20° rispetto all'orizzontale. I 10° di differenza, fanno sì che il disco intervertebrale tra L5 e S1 sia due volte più spesso nella porzione anteriore rispetto alla posteriore. Questo è il primo adattamento strutturale alla posizione bipeda. Il secondo adattamento riguarda l'altezza del corpo vertebrale di L5 che è più alto in avanti che indietro. L'interlinea delle articolazioni interapofisarie posteriore di L5 - S1 è situata in un piano molto più frontale rispetto all'interlinea tipica del rachide lombare. Questa particolarità anatomica permette meglio di contrastare la tendenza di L5 a scivolare in avanti. La tensione delle fibre oblique dell'anello fibroso del disco e i muscoli paravertebrali, soprattutto del lunghissimo dei lombi e ileocostale coadiuvano alla stabilizzazione. CERNIERA LOMBOSACRALE E SPONDILOLISTESI La cerniera lombo sacrale corrisponde ad un punto di debolezza della colonna rachidea. Su una vista laterale si consta infatti che in conseguenza dell’inclinazione della superficie superiore della prima sacrale S1, il corpo della 5° lombare L5 tende a slittare in basso e in avanti; il peso P viene scomposto in due forze elementari : - Una forza N perpendicolare al piano superiore del sacro - Una forza G parallela al piano superiore del sacro che tira il corpo vertebrale L5 in avanti. Questo slittamento è impedito dalle solide connessioni dell’arco posteriore di L5.Viste dall’ alto i processi articolari inferiori di L5 si incastrano fra i processi articolari superiori di S1. La forza di slittamento G’ spinge fortemente i processi di L5 sui processi superiori del sacro che resistono da entrambi i lati con una forza R. La trasmissione di questi sforzi si effettua tramite un punto di passaggio obbligato a livello dell’istmo vertebrale: si chiama cosi la parte dell’arco posteriore compreso fra i processi articolari superiori ed inferiori. Quando questo istmo è interrotto o distrutto, siamo in presenza di una spondilolisi. Poiché l’arco posteriore non è più trattenuto indietro sulle apofisi superiori del sacro, il corpo vertebrale di L5 scivola in basso e in avanti realizzando una spondilistesi. I soli elementi che impediscono a L5 di scivolare ancora di più sono: -Da una parte il disco lombare-sacrale, le cui fibre oblique sono messe in tensione. -Dall’ altra i muscoli delle docce paravertebrali la cui contrazione permanente è l’origine dei dolori che si hanno nelle spondilolistesi. L’entità dello scivolamento può essere determinata dalla sporgenza del piatto inferiore di L5 sul bordo anteriore del piatto superiore di S1. LO SVILUPPO DELLA LORDOSI LOMBARE Nella filogenesi, ovvero durante l’evoluzione da ominidi a homo sapiens, il passaggio dalla posizione quadrupedica a quella eretta ha causato dapprima un raddrizzamento della colonna lombare, inizialmente cifotica, e poi una sua inversione. Nell’ontogenesi, ovvero durante lo sviluppo da neonati ad adulti, assistiamo alla stessa trasformazione della colonna lombare. L’evoluzione dell’individuo è quindi parallela a quella della specie. Essendo evidente come la curva lombare si sviluppi successivamente alle cifosi, possiamo affermare che essa è adattativa alle curve primarie (sacro e cifosi dorsale).

L’IMPORTANZA DELLE CURVE RACHIDEE La presenza delle curve rachidee aumenta la resistenza del rachide alle sollecitazioni in compressione. Infatti la resistenza di una colonna che presenta curve è proporzionale al quadrato del numero delle sue curve + 1: . Anche la valutazione qualitativa delle curve è importante. Attraverso l’indice di Delmas è possibile, infatti, stabilire la tipologia funzionale del paziente. I pazienti con un indice di Delmas inferiore a 94 sono pazienti con curve accentuate, sacro tendente all’orizzontalità e sono persone tendenzialmente DINAMICHE .I soggetti con un indice di Delmas superiore a 96 presentano curve rettilinee e sono persone tendenzialmente STATICHE .I soggetti con indice di Delmas tra 94 e 96 sono classificate come intermedie.

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario VISTO DI FRONTE SU RADIOGRAFIA: il RL è rettilineo e simmetrico in rapporto alla linea delle spinose; la larghezza dei corpi vertebrali così come quella delle apofisi trasverse, decresce regolarmente dal basso verso l’alto. VISTO DI PROFILO: si riconoscono le caratteristiche della Lombare e della statica rachidea, messa a punto da De Sèze. L’angolo sacrale: è formato dall’ inclinazione della faccia superiore della 1° vertebra sacrale sull’orizzontale. Con un valore medio di 30°. L’angolo lombo-sacrale: formato fra l’asse della L 5° vertebra lombare e l’asse del sacro, con un valore di 140°. L’angolo di inclinazione del bacino: dato dall’ inclinazione della linea tesa del promontorio del sacro e il bordo superiore della sinfisi pubica sul piano orizzontale, con valore medio di 60°. La corda della lordosi lombare: si può disegnare tracciando una linea da L1 a L5 dal bordo posterosuperiore di L1 al bordo postero inferiore di L5. Il massimo della curvatura si ha sulla vertebra L3; essa è tanto marcata quanto più è accentuata la lordosi. Può essere nulla qualora il rachide lombare sia rettilineo oppure può invertirsi. Il curvamento posteriore: rappresenta invece la distanza fra il bordo postero inferiore della quinta vertebra lombare e la verticale discendente dal bordo postero superiore della prima vertebra lombare. Questa distanza può essere: nulla, se la verticale coincide con la corda della lombare; positiva se il rachide lombare è curvato indietro; negativa se il rachide lombare è inclinato avanti.

ANATOMIA DELLE VERTEBRE LOMBARI Le vertebre lombari, differiscono dalle altre vertebre della colonna: 1. Nel corpo vertebrale che, in questo caso, appare particolarmente alto, largo e robusto. Inoltre, appare cuneiforme, più alto nella sua porzione anteriore che in quella posteriore. 2. Non sono presenti faccette articolari per le coste e questo permette di distinguere una vertebra dorsale da una vertebra lombare 3. I processi articolari delle vertebre lombari sono orientati su un piano sagittale e ciò garantisce una ampia libertà di movimento in flesso-estensione. Il processo articolare inferiore è diretto in basso e fuori e si articola con la faccetta del processo articolare superiore della vertebra sottostante che guarda internamente , alto e dentro. 4. I processi spinosi sono voluminosi e si portano orizzontalmente indietro. La loro orizzontalità permette un ampio range di movimento in estensione 5. Il forame intervertebrale è ampio mentre il forame vertebrale è piuttosto stretto.

6. Nella regione lombare il legamento giallo è più spesso di quanto non sia nelle altre regioni della colonna. Limita in tal modo la flessione e collabora al movimento di ritorno dalla massima flessione proteggendo in tal modo il disco intervertebrale. I legamenti sopraspinoso e interspinoso sono più fort i nella regione lombare che nelle altre aree della colonna. 7. La 5° vertebra lombare differisce dalle altre in quanto il corpo vertebrale è più sottile posteriormente che anteriormente. Inoltre i processi trasversi sono molto larghi e più distanziati uno dall’altro rispetto le altre vertebre lombari. 8. La colonna lombare è una lordosi: questa curva può accentuarsi se il tono degli addominali diminuisce o se i muscoli ischio peroneotibiali sono deboli. 9. Quando si separano verticalmente due vertebre lombari l’una dall’ altra, si comprende come i processi articolatori inferiori della vertebra sovrastante possano incastrarsi in dentro e dietro con i processi superiori della vertebra sottostante. Ogni vertebra lombare stabilizza quindi lateralmente con la vertebra che le sta sopra grazie alle sporgenze che formano i processi articolari.

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario

FUNZIONE LOMBARE DI AMMORTIZZAZIONE Le vertebre lombari, così come le altre vertebre della colonna, hanno la funzione di ammortizzare le forze di compressione lavorando in gruppo (grazie alla costituzione delle curve rachidee), e di opporsi alle forze stesse, ciascuna per proprio conto, attraverso alcuni meccanismi e strutture quali:

1. La struttura del corpo vertebrale con le sue travate di osso spongioso che si dispongono in funzione delle linee di forza che devono dissipare 2. La costituzione di una leva di primo tipo che ha per fulcro le articolazioni interapofisarie, la colonna anteriore come forza e la colonna posteriore come resistenza. 3. La presenza dei dischi intervertebrali 4. Il sistema legamentoso e muscolare a cui dà inserzione

LE CONNESSIONI INTERVERTEBRALI L’articolazione tra due corpi vertebrali posti l’uno sopra l’altro è una anfiartrosi. Tra due corpi vertebrali adiacenti si trova il disco intervertebrale costituito da: Un NUCLEO POLPOSO, non innervato e non irrorato. Un ANELLO FIBROSO, che racchiude il nucleo polposo e che è formato da fasci fibrosi concentrici di tessuto connettivo disposti in modo obliquo e incrociato, in funzione delle linee di forza a cui sono sottoposti. All’interno del nucleo polposo si ha una pressione positiva, tanto che, quando l’anulus viene perforato, il nucleo automaticamente estrude.

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario IL SISTEMA LEGAMENTOSO A LIVELLO LOMBARE

SU Su di una sezione sagittale, si distinguono nettamente 2 sistemi legamentosi: 1)Da un lato lungo tutto il rachide i legamenti longitudinali anteriori e posteriori . 2)Dall’ altro i legamenti segmentari fra gli archi posteriori

LEGAMENTO LONGITUDINALE ANTERIORE Nastro lungo e spesso e madreperlaceo, si estende dal processo basale dell’occipite fino al sacro sulla faccia anteriore del rachide. È formato da fibre lunghe che vanno da un capo all’ altro del legamento e da fibre corte arciformi tese da una vertebra all’ altra. Esso si inserisce infatti sulla faccia anteriore del disco intervertebrale e sulla faccia anteriore del corpo vertebrale . A livello degli angoli antero superiori e antero inferiori di ogni corpo vertebrale si trova uno spazio scollabile dove si formeranno gli osteofiti qualora si instauri una artrosi vertebrale. LEGAMENTO LONGITUDINALE POSTERIORE Forma un nastro esteso dal processo basilare dell’occipite fino al canale sacrale. i suoi bordi sono festonati in quanto a livello della faccia posteriore di ogni disco intervertebrale, le fibre arciformi si inseriscono molto lontano lateralmente. Il legamento invece non ha alcuna inserzione sulla faccia posteriore del corpo vertebrale da cui rimane separato da uno spazio percorso da plessi nervosi peri rachidei. La parte concava di ogni festone corrisponde ai peduncoli. LEGAMENTI SEGMENTARI A livello dell’arco posteriore la connessione è assicurata dai legamenti segmentari. Ciascuna lamina è unita alla seguente per mezzo di un legamento spesso, resistentissimo, di colore giallastro, chiamato LEGAMENTO GIALLO . Si inserisce in basso sul bordo superiore della lamina sottostante e in alto sulla faccia interna della lamina soprastante. Il suo bordo interno si unisce al suo omologo controlaterale sulla linea mediana e chiude completamente indietro il canale vertebrale rachideo; in avanti e in fuori ricopre la capsula e il legamento antero interno delle articolazioni interapofisarie. Il bordo antero-interno del legamento giallo, viene così a sfiorare il contorno posteriore del forame di congiunzione. Fra ciascun processo spinoso si trova il LEGAMENTO INTERSPINOSO , prolungato indietro dal LEGAMENTO SOVRASPINOSO è questo un cordone fibroso inserito sull’ apice dei processi spinosi; a livello lombare si distingue poco. Fra i tubercoli accessori dei processi trasversi è teso da ciascun lato un LEGAMENTO INTERTRASVERSARIO notevolmente sviluppato a livello lombare. L’insieme di questi 2 legamenti anteriori, posteriori e segmentari conferisce una grandissima stabilità e connessione solida, non solo fra i 2 corpi vertebrali ma anche per l’insieme del rachide.

I LEGAMENTI ILEO-LOMBARI Le ultime due vertebre lombari sono unite direttamente all’ osso iliaco tramite i legamenti ileo lombari. Si distinguono due fasci: - Fascio superiore 1, chiamato anche fascio ileo- trasversario lombare superiore : si distacca dalla sommità dell’apofisi trasversa di L4 e si dirige in basso fuori e dietro verso la cresta iliaca ove si inserisce. Il legamento ileolombare superiore viene messo in tensione dalla flessione di L4 su L5. - Fascio inferiore 2, detto ileo-trasversario lombare inferiore, si distacca dalla sommità del’ apofisi trasversa di L5, si dirige in basso e fuori per inserirsi sulla cresta iliaca in avanti e all’ interno del fascio precedente. Il legamento ileo lombare inferiore viene messo in tensione dall’ estensione di L5 su S1 e dalla nutazione sacrale. Si distinguono poi due fasci fibrosi più o meno individualizzati: - Un fascio strettamente iliaco - Un fascio sacrale, più verticale che si dirige leggermente in avanti e termina sulla parte anteriore dell’articolazione sacro iliaca e sulla parte più esterna dell’ala iliaca.

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario Questi legamenti ileo lombari si tendono e detendono seguendo i movimenti della cerniera lombo sacrale in tale modo intervengono per limitarli.

Nel movimento d'inclinazione laterale  i legamenti ileo-lombari si tendono dal lato della convessità e limitano a 8° l'inclinazione della quarta lombare sul sacro. Dal lato della concavità i legamenti si detendono. Questi legamenti sembra che rappresentino l'asse dei così detti movimenti di " click-clack phenomenon " degli autori olandesi (Snijders et al, 1997) durante la posizione seduta. E precisamente rappresentano l'asse in cui, durante la flesso-estensione, la vertebra L5 inverte il movimento rispetto al sacro (movimento a ruota dentata).

Nella flesso-estensione  a partire da una posizione neutra N l’orientamento dei legamenti fa capire che nel movimento di flessione si vede tendersi il fascio superiore del legamento ileo lombare poiché è diretto obliquamente in basso, fuori e dietro. Al contrario si detende in estensione. Inversamente nella flessione il fascio inferiore del legamento ileo lombare è deteso poiché si dirige leggermente in avanti ma si tende in estensione. Nel complesso la mobilità della cerniera lombo sacrale è molto limitata a causa dalla potenza di questi legamenti ileo lombari. Essi limitano di più l’inclinazione laterale della flesso estensione.

MOVIEMENTI DEL RACHIDE LOMBARE FLESSIONE: -il corpo di ogni vertebra si inclina, rispetto la vertebra sottostante, e scivola leggermente verso l’avanti nel senso della freccia F, il che diminuisce lo spessore del disco nella sua parte anteriore aumentandola nella posteriore. Il disco intervertebrale diventa quindi cuneiforme a base posteriore e il nucleo polposo è spinto all’ indietro. La pressione aumenta dunque sulle fibre posteriori dell’anello fibroso. -i processi articolari inferiori della vertebra sovrastante scivolano verso l’alto e tendono a sganciarsi dai processi articolari superiori della vertebra inferiore. (freccia nera). -La capsula ed i legamenti di questa articolazione interapofisaria sono pertanto tesi al massimo, cosi come tutti i legamenti dell’arco posteriore: il legamento giallo, il legamento interspinoso 2, il legamento sovraspinoso, e del legamento longitudinale comune posteriore. Questa messa in tensione limita il movimento di flessione. ESTENSIONE : -il corpo vertebrale della vertebra sottostante si inclina all’ indietro ed indietreggia nel senso della freccia E. -Nel medesimo tempo, il disco intervertebrale si assottiglia all’ indietro e si allarga in avanti prendendo una forma di cuneo a base anteriore. -Il nucleo polposo è teso verso l’avanti, il che mette in tensione le fibre anteriori dell’anello fibroso. -Contemporaneamente il legamento longitudinale anteriore viene a trovarsi sotto tensione. -Al contrario il legamento longitudinale posteriore si detende e simultaneamente, i processi articolari inferiori della vertebra superiore si

D’Antonio 17/10/2019 1°seminario connettono più profondamente ai processi articolari superiori della vertebra sottostante , mentre le apofisi spinose vengono a contatto . -Così il movimento di estensione viene limitato da spor...