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ORTOPEDIA
PROF. RONCA
LEZIONE 1
L’OSSO.
L'osso è un materiale composito costituito dall'unione fisica di più materiali che messi insieme danno luogo a delle proprietà specifiche superiori a quelle delle proprietà dei materiali di cui è costituito presi singolarmente. I materiali del materiale composito rimangono separati sia visivamente che fisicamente. In genere i materiali presi come tali, da soli, che noi usiamo sono isotropi, un materiale isotropo ha le stesse proprietà in tutte le direzioni per cui non va bene quando abbiamo bisogno di un materiale che risponde a sollecitazioni che sono applicate in direzioni differenti, quindi lo dobbiamo rendere anisotropo. Noi siamo fatti di materiali anisotropi, un esempio fondamentale è l'osso, l'osso è un materiale composito formato da collagene, idrossiapatite e acqua. L’Idrossiapatite è il materiale duro che risponde alle sollecitazioni in compressione, il collagene è l'elemento elastico che non è capace di rispondere alla compressione perché il collagene è una proteina molle, ma risponde benissimo alle sollecitazioni in trazione. Abbiamo messo insieme due materiali che fanno sì che l'osso è buono sia quando lo tiro sia quando lo comprimo. L'osso viene compresso per effetto dell'azione di gravità, la tensione invece c'è sempre perché è rarissimo che noi siamo sottoposti a stimoli esclusivamente compressori. Se immaginiamo di avere un pilastro e al di sopra poniamo un carico diretto lungo l'asse, esso esercita una compressione quindi su ogni strato fisico di questa struttura c'è una sollecitazione (non c'è un carico) la sollecitazione va sotto il nome di stress, lo stress è la conseguenza del peso. La sollecitazione è il rapporto tra il peso e la superficie, più è grande la superficie meno è forte la sollecitazione e viceversa. Nel caso del pilastro supponiamo un carico di 100 kg sul pilastro che ha una sezione di 10 cm^2, la sollecitazione sarà quindi di 10 kg/cm^2. Lo stress ha la dimensione della pressione data dal rapporto tra il carico e la superficie su cui si applica questo carico. Le nostre ossa non sono mai caricate così con il carico posto perfettamente al centro ma sono caricate in modo non centrico ma eccentrico. Se invece pongo il carico da un lato del pilastro, a questo lato ci sarà una maggiore compressione e dall'altro una trazione, questa compressione provocherà una sollecitazione in flessione. La sollecitazione in flessione è caratterizzata da: un lato una sollecitazione in compressione dall'altro lato una sollecitazione in tensione, per cui la struttura sì fletterebbe ma succede anche un'altra cosa peggiore, l'aver messo il carico lontano dall'asse ha creato un braccio di leva quindi la forza crea un momento cioè M=Pxd (peso per distanza) se il diametro era di 5cm il peso è diventato 5 volte maggiore ovvero 500kg. È bastato spostare di poco il punto di applicazione del carico per avere un enorme aumento della forza ed è diventata un momento perché si è moltiplicata per la distanza. Quindi abbiamo due conseguenze che hanno fatto sì che la stessa struttura sia sottoposta contemporaneamente a una forza enorme di compressione e ad una forza di trazione, quindi sollecitazione in compressione e sollecitazione in trazione. Per ridurre la compressione quindi per evitare che la struttura ceda, applico lo stesso carico all'altra estremità ho così duplicato il carico ma la sollecitazione diminuisce, è come portare una valigia a destra e sottoporre la colonna vertebrale ad un grosso sforzo, allora ne porto due e stranamente la mia colonna vertebrale sarà sottoposta ad un carico minore. Un altro modo per diminuire la flessione è applicare un tirante, nel nostro
corpo succede proprio questo. La flessione è il principale modo con cui si rompe un materiale, i materiali cedono laddove c'è flessione e questo succede anche per l'osso, quindi dobbiamo ridurre il più possibile le flessioni sui nostri apparati. Sul mio femore se la pressione è troppa si flette e si spacca, dobbiamo ridurre la flessione quindi il momento flettente. Dobbiamo sempre ridurre i momenti flettenti sul nostro organismo altrimenti c'è possibilità di lesione. Cosa posso fare per ridurre il momento flettente su questa struttura? la natura lo ha fatto miliardi di anni fa ovvero con le ossa cave, la forza di trazione è l'opposto della forza di compressione da un lato c'è il segno meno e dall'altro il più, per passare dal meno al più bisogna passare per lo zero, man mano quindi va ad invertirsi man mano quindi quella sollecitazione si riduce fino ad annullarsi per poi ricominciare e diventare tale e quale ma di segno opposto. Al centro la sollecitazione è zero la sollecitazione aumenta man mano che ci avviciniamo alla periferia quindi a che serve il materiale al centro se non partecipa? Allora tanto vale che non ce lo metto posso quindi fare sempre una struttura che è di 10 cm quadrati ma che è cava ovvero una corona circolare, in cui c’è sempre lo stesso materiale ma è aumentato il diametro e quindi io ho aumentato il momento trasverso di quella struttura, ma questa struttura è 2,5 volte più resistente alla flessione, avendo la stessa superficie la stessa quantità di materiale quindi con la stessa quantità e lo stesso peso io ho ottenuto una struttura che è addirittura due volte e mezzo più resistente alla flessione. Se ho la stessa grandezza e lo faccio cavo ho la stessa resistenza ma con materiale estremamente più leggero quindi le ossa cave pesano di meno ma sono molto resistenti agli stress in flessione. È lo stesso concetto dei tubi innocenti con cui fanno le impalcature più mi allontano dal centro più aumento il momento di resistenza alla flessione, l'osso così diventa una struttura più leggera e più resistente ai momenti flettenti, che sono quelli principali che agiscono sull'osso. Sul nostro femore quando sto in piedi agisce il carico della gravità e quindi avremo una sollecitazione di tipo flettente perché il femore ha un collo su cui la forza determina un momento il quale tende a comprimere da un lato e tirare dall' altro. Quindi il femore tenderebbe a flettersi da un lato allora la natura lo ha fatto cavo perché più resistente, ma poi ha ulteriormente ridotto il carico flettente con un tirante ovvero il muscolo tensore della fascia lata. Questo muscolo tira e riduce il momento, il carico di tensione, una buona muscolatura riduce i carichi sul l'osso, se l'anziano che già di per sé ha una notevole perdita di osso, fisiologicamente parlando, aggiunta anche una mancanza di tono muscolare e l'osteoporosi basta poco per far rompere il collo del femore. Il collo del femore è sottoposto a una sollecitazione data dal momento flettente e quindi tende a flettersi. Se il muscolo tensore della fascia lata tira bene allora il collo del femore viene caricato e non viene solo tirato e quindi non si rompe, e qui il motivo della fondamentale importanza del tono, della massa muscolare durante la vita, specialmente quella anziana laddove non abbiamo solo fenomeni di osteoporosi che rendono fragile l'osso ma abbiamo anche una notevole sarcopenia. Con l'età non si perde soltanto l'osso ma si perde anche il muscolo e si hanno le fratture. Quando nasciamo abbiamo una certa massa ossea che dipende dalla genetica, dipende da come si è alimentata la mamma durante la gravidanza, da che uso ha fatto di farmaci, di alcolici e di tabacco che hanno reso possibile allo scheletro del feto di formarsi. Quando uno nasce ha una certa massa ossea, durante la sua vita questa massa aumenta fino ai 30-35 anni dove raggiunge un Peak, il quale dipende dalla genetica (padre e madre), dipende da quello che fate dalla nascita fino ai 35 anni, se mangia bene, se usa alcool, se fuma, se fa sport ecc. in base a questo lui avrà un determinato peak osseo. È come se voi foste la banca e avete un certo conto che dipende proprio dalla storia che va dalla nascita ai 30 35 anni, poi comincia a scendere fisiologicamente. Nelle femminucce è un poco peggio perché subisce un brusco calo durante la menopausa per poi mettersi in carreggiata, ma con questo brusco calo la signorina viaggia su valori diversi dal suo coetaneo maschio. Quindi dipende anche da tutto quello che abbiamo detto prima se avete assunto un ottimale dose di calcio, se avete mangiato bene, se avete assorbito la giusta luce ecc. altrimenti il peak è più basso, l'uso di alcolici, l'uso di fumo influenza direttamente l'assorbimento intestinale di calcio, quindi l'osso nella vita cambia non lo dobbiamo considerare come un materiale inerte, come un qualcosa di immutabile, l'osso è un materiale estremamente vivace che si ricambia giorno per giorno. Anche in questo momento una parte del nostro scheletro si sta rompendo per poi riformarsi, chi
c'era più. Questo avviene in tutti i nostri processi di consolidazione ossea, per cui per consolidare, una frattura, deve essere sottoposta a compressione perché se non c'è carico non si produce osso. I due tipi di ossa, corticale e spongiosa, sono fatte dello stesso materiale idrossiapatite, acqua e collagene di tipo 1 (del quale abbiamo una maggiore rappresentazione nel nostro organismo, ossa muscoli, tendini, legamenti, dischi intervertebrali ecc. è tutto fatto con collagene di tipo 1. La cartilagine è collagene di tipo 2, il callo osseo è collagene di tipo 3). La parte corticale dà forza e resistenza all’osso durante gli stress, e poi c'è la parte spongiosa, quando devo mettere insieme due ossa per articolarle è meglio ridurre al minimo le sollecitazioni e quindi la natura ha allargato le epifisi per ridurre le sollecitazioni. A parità di carico distribuisce i carichi su delle superfici più grandi e quindi riduce gli stress, inoltre le epifisi sono fatte di osso spongioso altrimenti pesavano troppo, il quale ha un'ottima resistenza al carico ma un bassissimo peso. Inoltre nei buchi della spongiosa sono contenute tutte le cellule della serie eritrocitaria che noi utilizziamo per il nostro sangue e per il nostro sistema immunitario. L'osso corticale e l'osso spongioso sono fatti dello stesso mattone che è la lamella. La lamella è il costituente di base uguale per il tessuto osseo spongioso e il tessuto osseo corticale che denotano il collagene. L'osso compatto si chiama anche corticale, osteonico o anche aversiano. L'osso spongioso si chiama spugnoso o anche trabecolare, l'osso spongioso è formato da osteoni. L'osteone è una struttura cilindrica fatta di lamelle ossee avvolte come un guscio di cipolla intorno a un buco. Queste lamelle fanno una struttura circolare con un buco al centro dove in genere ci stanno gli osteociti. L'osso corticale è formato da tanti cilindri vicini per cui se prendo un osso tagliato di traverso tutti gli osteoni formano la parete corticale. Gli osteoni hanno in mezzo un buco in cui ci passano i vasi che portano il sangue all'osso, ma ci sono anche i canali trasversi che portano il sangue ovvero i canali di Volkmann che mettono in relazione i vari rami aversiani. I vari cilindri cavi messi insieme formano un grande cilindro. Nella struttura spongiosa queste lamelle variamente disposte quasi random, ma non è così, infatti la struttura trabecolare è soggetta alle leggi di Wolff, di Delpesch e quindi di Yasuda e Fukada. Queste trabecole sono disposte lungo le direzioni delle forze applicate all'osso quindi l'apparente caos trabecolare non è tale. Il tendine ha il compito di sopportare sollecitazioni in trazione, esso trasferisce la contrazione muscolare quindi l’effetto di accorciamento all'osso, è una forza di tipo tensile. Tendini e legamenti, osso spongioso e corticale sono fatti degli stessi materiali di base: collagene tipo 1, proteoglicani, acqua (che è la parte principale) 70%, l'altro 30% è formato da collagene per il 70-80%, proteoglicani 20-30%, elastina 0- 5%. La cosa quota principale è data dal collagene che è una proteina lineare fatta da tre catene amminoacidiche avvolte ad elica sinistrorsa, che ha una resistenza specifica superiore all'acciaio. Chi lo forma il collagene? i fibroblasti, che sono cellule allungate che rigurgitano fuori molecole di proto- collagene, arriva un enzima una telomerasi la quale toglie i telomeri (quando facciamo l'esame della MOC ovvero la mineralometria Ossea computerizzata andiamo a vedere se ci sono i telomeri, è una tecnica diagnostica radiografica non invasiva che misura il contenuto minerale osseo e la densità minerale ossea di un segmento osseo) e abbiamo la molecola di pro-collagene senza i telomeri. Queste molecole si legano sovrapponendosi per un quarto della loro lunghezza, tutte insieme formano poi una microfibra, le microfibre si mettono insieme e formano la fibrilla, la fibrilla si mette insieme ad altre fibrille e formano una fibra, le fibre si mettono insieme e formano il fascio, i fasci formano poi il tendine o il legamento, quindi è sempre lo stesso materiale ma messo in modo differente nella sua strutturazione di base. Le fibre in un tendine sono disposte in modo quasi parallelo (è un composito uniassiale a fibre parallele), in un legamento invece le fibre sono disposte in modo spiroide. Tendini legamenti sono fatti della stessa sostanza ma con proprietà meccaniche completamente diverse, un tendine trasforma e conduce lo stimolo di tipo tensile lungo la stessa direzione, il legamento no, ad esempio quando si flette il ginocchio non ha lo stesso asse di flessione ma varia e varia anche il modo in cui è tirato il legamento. Per cui legamento ha la necessità di avere una maggiore elasticità perché si deve adattare ai cambiamenti di lunghezza, che avvengono tra i due capi ossei che si spostano. Il tendine invece è rigido questo il motivo della posizione delle fibre, ovvero la disposizione spiroide che dà una maggiore elasticità. Ma che cos'è l'elasticità? si dice elastico il materiale che all'applicazione di un carico si deforma di una entità proporzionale al carico e alla rimozione del carico restituisce l'energia assorbita riprendendo le dimensioni precedenti l'applicazione del carico. Quindi il
tendine è una struttura poco elastica, il legamento no, perché le fibre non sono tese e si allungherà finché non si tende la disposizione spaziale delle fibre a forma spiroide, questo rende il legamento estremamente più elastico del tendine.
LEZIONE 2
TENDINI E LEGAMENTI.
Tendini e legamenti sono due strutture molto simili, ma da un punto di vista strettamente quantitativo e non qualitativo sono estremamente differenti. Questo comporta delle differenze per quanto riguarda l’attività riabilitativa e l’attività di reimpianto chirurgico di strutture legamentose, perché quando c'è una rottura legamentosa non abbiamo a disposizione altri legamenti, tanto è vero che con la rottura del crociato anteriore esso viene sostituito con un tendine. Abbiamo detto che tendini legamenti sono fatti fondamentalmente da collagene di tipo 1, proteina estremamente resistente che è capace di subire e di trasmettere stimoli di natura tensile (che è quello che il muscolo trasmette per non fare movimento) ma la stessa natura tensile ce l'hanno anche i legamenti. La differenza tra tendine e legamento sta nella disposizione spaziale del collagene. La disposizione spiroide delle fibre di collagene permettono al legamento di subire sforzi che non sono di natura assiale, il tendine tira sempre lungo la stessa direzione il legamento no. Nella pelle queste fibre sono disposte in maniera ancora diversa poiché essa può subire sollecitazioni in tutte le direzioni, altrimenti si romperebbe. Tendini e legamenti sono strutture fatte di connettivo denso, quindi compositi un assiale caratterizzati da un comportamento viscoelastico (su questo poi si basano tutti i trattamenti per quanto riguarda tendini, muscoli, legamenti fasce nella rieducazione motoria). La struttura viscoelastica è capace di due comportamenti e a seconda di come viene trattato così risponde, il suo comportamento dipende dal modo in cui applichiamo lo stimolo. I materiali che noi utilizziamo sono dei materiali generalmente elastici come i metalli. Un materiale elastico è un materiale che sottoposto a una sollecitazione, si deforma in una entità direttamente proporzionale alla forza applicata e che una volta rimossa restituisce l'energia che aveva incamerato riprendendo le dimensioni da cui era partito. (GRAFICO CARICO DEFORMAZIONE) Tra carico e deformazione c'è un rapporto costante, un comportamento lineare ossia una proporzionalità diretta. La differenza tra A, B, C: a parità di carico C si è deformato di più quindi è più elastico, ovvero più deformabile a parità di carico rispetto a B e A. Se vogliamo avere un'idea di quella che è l'immagine plastica dell'elasticità se io applico un carico ad una molla essa si riforma in modo proporzionale al carico, tolgo il carico e la molla ritorna come era, questo è il comportamento elastico e la sua deformazione dipende dal carico. Il materiale viscoso è un materiale che sottoposto a una azione di una forza si deforma in modo proporzionale al carico, ma è soprattutto proporzionale alla velocità di applicazione del carico. Quindi nel concetto di viscosità entra un'altra grandezza il tempo. I materiali viscosi sono materiali tempo dipendenti, l'immagine di un materiale viscoso è quella di uno stantuffo che scorre all'interno di un cilindro in cui è contenuto il nostro materiale, per deformare questo materiale applico una forza allo stantuffo e il materiale esce, ma una volta che ho finito di applicare il carico e lo rimuovo non mi sarà restituito il materiale come prima, quindi non ritorna alle sue condizioni iniziali di dimensione e per farlo devo applicare una forza uguale e contraria, quindi devo respirare il liquido. Ma c'è anche un altro parametro che è il tempo, il tempo è la modalità con cui applico il carico se viene vieni fatto con una bassa frequenza o con un’alta frequenza. I materiali di cui siamo fatti noi muscoli, tendini, legamenti sono tutti materiali viscoelastici cioè hanno tutte e due queste caratteristiche che li rende particolari nell'applicazione delle sollecitazioni. Due delle caratteristiche dei materiali
L'osso dell'anziano è disidratato ed è fatto da idrossiapatite allo stato cristallino, questo lo rende più duro ma purtroppo meno cedevole, lo stesso capita per la cartilagine la quale nell'anziano ha un minor quantitativo di acqua e cambiano anche un po' i diametri delle fibre di collagene, per il resto è uguale; nulla a che vedere con la cartilagine artrosica che è una cartilagine patologica. Una frattura è l'Interruzione di un segmento osseo. Lussazione, sublussazione e distorsione sono tutte e tre la stessa cosa, variano alcuni parametri: la lussazione è la perdita completa e permanente dei rapporti articolari, quindi i rapporti si perdono completamente e rimangono tali a meno che non interviene una forza esterna a modificare questa situazione. La sublussazione è simile solo che l'entità spaziale dell'abbandono dell’articolazione dalla sua sede è minore (1/3;1/4;15;1/6) e rimane dislocato dalla cavità articolare, ma sempre in modo permanente; quindi sono la stessa cosa ma varia l'entità della perdita di rapporto totale o parziale. La distorsione è la stessa cosa, è la perdita dei rapporti articolari parziale o totale, ma temporanea. Quindi la distorsione è quell'evento che ti porta a perdere anche totalmente i rapporti articolari, ma che per motivi cinetici legati al tipo di trauma riporta all'interno della cavità articolare il capo articolare, che comunque è uscito fuori ma non per questo è meno grave della sublussazione o della lussazione. Nella distorsione abbiamo 3 gradi di entità: 1) c’è la semplice distrazione che spesso è a livello molecolare o di alcune fibre del legamento o della capsula 2) abbiamo la rottura parziale di capsule, legamenti 3) la rottura totale. Per valutare l'entità della fuoriuscita del cavo articolare si fa l'esame clinico, l'esame strumentale dinamico, le risonanze. Il secondo grado può essere assimilato alla sublussazione o il terzo grado che è assimilato alla lussazione è un’entità grave che purtroppo viene trascurata con esiti invalidanti, in quanto un legamento già di per sé è una struttura che fa poca cicatrice, perché mal vascolarizzata, e si creano le basi per l'instabilità cronica. Questo capita per il ginocchio, capita per la caviglia, capita per la spalla (tutte articolazioni un po’ a rischio) ma non capita per l'articolazione dell'anca, che è un’articolazione stabile dove è più difficile. Infatti accade per esempio durante gli incidenti stradali dov'è gli impatti ad alta energia possono causare l'uscita della testa del femore dalla cavità acetabolare, mentre articolazioni come il ginocchio e la caviglia spesso vengono trascurati. Ammettiamo che abbiamo avuto una distorsione di primo grado, quindi abbiamo avuto solamente qualche fibra, fascicolo, all'interno del fascio legamentoso che è stato stirato, oppure abbiamo la possibile rottura incompleta o completa del fascio legamentoso. La differenza tra queste tre situazioni da un punto di vista dell'approccio fisioterapico è: nella distorsione di primo grado come sintomo di base c'è il dolore perché il legamento è innervato, così come si sono allungate le fibre del legamento così si allungano anche le piccole fibre di nervi sensitivi e fanno male. Nel secondo caso abbiamo gonfiore legato alla reazione, al trauma, da parte delle strutture capsulo-legamentose, quindi avremo un aumento del flusso ematico ed uno stravaso di liquido non ematico. Quindi avremo il gonfiore dovuto all’edema della struttura che si gonfierà sì ma il giorno dopo, quando sarà dato il tempo alla struttura di ipervascolarizzarsi, aumentare il quantitativo di filtrato e abbiamo il versamento di liquido filtrato, l'edema, che infiltra i tessuti e li rende edematosi, tumefatti. Nel terzo caso abbiamo il gonfiore ma due tre giorni dopo e immediatamente avremo una tumefazione non da edema, ma da versamento ematico perché le arteriole del legamento leso si rompono insieme allenamento ed esce sangue, quindi avremo un ematoma. Differenza tra ematoma ed ecchimosi? sono la stessa cosa differenziano solo per la quantità, l'ecchimosi (livido) è un’infiltrazione ematica dei tessuti, quindi sono cellule ematiche che infiltrano il tessuto sempre sangue. Cosi anche l'edema che infiltra il tessuto, ma tu se pungi non è che trovi una cavità ed esce l'acqua, il tessuto è edematoso, è succulento. Nel caso dell’ecchimosi è succulento, non solo di acqua dopo due giorni, ma è intriso di sangue. L'ematoma invece è una raccolta liquida ematica localizzata dovuta allo stravaso da un'arteriola o da un'arteria della struttura lesa. Nella distorsione di primo grado essa continuerà a fare male, quella di secondo e terzo grado fa male un poco e poi non fa male più, perché il rapporto si è interrotto completamente. Nella distorsione di primo grado avremo così uno stato di disafferentazione cioè i recettori, i nervi ci stanno ma scaricano male e quindi crea dolore, le afferenze sensitive meccaniche ci sono ma sono state disturbate dal trauma e quindi scaricano ma lo fanno male. Nelle distorsioni di 2 e 3 grado tranne che nel momento in cui mi sono fatto male, e poi un po' l'edema e il gonfiore, abbiamo uno stato di deafferentazione, quindi la struttura non è più in grado di trasmettere perché è stata interrotta.
Quindi avremo la completa mancanza di stimoli recettoriali di ogni genere, ed è la più preoccupante. Per rieducare un paziente in caso di lesione legamentosa la prima regola è di immobilizzazione nel primo caso (distorsione di 1°grado), avremo iperalgesia e algodinia perché non essendoci la rottura quando si appoggia il piede a terra si provoca dolore perché i suoi recettori scaricano il dolore, quindi l'immobilizzazione è favorevole alla riduzione dei sintomi dolorosi perché è iperalgesico e caratterizzato da algodinia. L'iperalgesia è caratterizzata da più dolore, sente di più di quello che dovrebbe sentire. L'algodinia è la sensazione dolorosa per stimoli che normalmente non sono dolorosi. Nella distorsione di primo grado, l’immobilizzazione va bene perché in pochi giorni questa disafferentazione si placa, se invece continuiamo a muovere la struttura non si riposa e quindi continua a scaricare e si prolunga il dolore nel tempo. Nella distorsione di secondo o terzo grado la rottura è parziale o totale ma per formarsi una cicatrice c'è comunque bisogno di una immobilizzazione, se ai due capi legamentosi noi continuiamo a dare il movimento quello che si forma si formerà male, ma anche se si forma è più lungo di quello che dovrebbe essere, quindi i capi devono stare vicini e immobili, e si forma la cicatrice che è una cicatrice di stucco, non è il legamento con le sue belle fibre ma un'accozzaglia, un gomitolo di materiale che tiene solamente uniti i due capi, poi quando si è ben formato (e non ci vogliono meno di 30 giorni), quando poi lo libero dall'immobilizzazione, queste fibre che sono intelligenti cominciano ad allinearsi secondo la direzione degli sforzi subiti, ed è allora che il legamento diventa finalmente forte. Quindi ci vuole il tempo per la cicatrice e il tempo per il rimaneggiamento e il riarrangiamento spaziale delle fibre di collagene all'interno del materiale cicatriziale, caratterizzato dalla presenza di collagene di tipo 3 che deve diventare collagene di tipo 1. Dopo la immobilizzazione, che è sacrosanta, non far cicatrizzare significa dargli un’instabilità cronica, perché quel legamento una volta che i miei capi sono diventati sclerotici di connettivo fibroso, qua in mezzo non ci andrà niente più e avrà continui cedimenti perché non ha più un legamento. La differenza di approcci tra la disafferentazione e la deafferentazione: nella differenziazione è più facile, io devo rieducare una struttura che c'è ma che funziona male, quindi devo agire sempre sul legamento. Nella deafferentazione le strutture non ci sono più, e quindi devo passare ad altre strutture che agiscono al posto del legamento, cioè devo agire sui tendini e i muscoli. Io andrò quindi a lavorare molto su quella che è la rieducazione tendinea e muscolare, allo scopo di far diventare più sensibili quelle strutture agli stimoli che caratterizzano il comportamento di un legamento. Nel muscolo abbiamo gli organi muscolo tendinei del Golgi e i fusi neuromuscolari. L'organo muscolo tendineo del Golgi sta nella zona di transizione tra il muscolo e il tendine, è un organo posto in serie con la struttura tendo muscolare, quindi ad ogni sollecitazione che subisce il muscolo o il tendine la subisce tale e quale anche lui nella entità e nella velocità. La funzione dell’organo muscolo tendineo del Golgi è una funzione negativa, ossia se io stimolo un organo del Golgi ottengo un'interruzione della contrazione al di là dell'attività conscia dell'individuo, una volta che quel organo è stimolato il muscolo si decontrae, e si blocca l'afferenza muscolare dello stimolo che lo fa contrarre. Quindi serve perché se io mi metto a fare il forzato, e sottopongo le mie strutture ad una sollecitazione eccessiva, se quel organo viene stirato il muscolo cede perché io non possa farmi male. Quindi evita sollecitazioni eccessive che possono essere lesive nei riguardi dell'apparato muscolo-tendo-osseo perché c'è l'entesi, quindi ha un'azione protettiva nei riguardi del muscolo e del tendine. Che cos'è il fuso neuromuscolare? È una struttura estremamente complessa, caratterizzata da una innervazione propria ed una muscolatura propria, è una struttura all'interno della quale ci sono fibre nervose e fibre muscolari, è una struttura contrattile che è posta in parallelo con la struttura muscolare, questi stanno nel pieno ventre muscolare in parallelo. L'organo muscolo tendineo è posto in serie tra il muscolo e il tendine, per cui quando si allunga il muscolo si allunga anch'esso, mentre il fuso neuromuscolare è posto in parallelo per cui non segue in modo pedissequo quello che è lo stato dimensionale del muscolo. Il fuso neuromuscolare è un organo positivo nei riguardi della contrazione, se io lo stimolo, il muscolo viene contratto ed è la base dello stress reflex (riflesso da stiramento). I fusi neuromuscolari vengono stimolati quando c'è una brusca variazione di lunghezza del muscolo, quando sto cadendo il riflesso da stiramento contrae i muscoli impedendomi di
periodo che sta nella seconda zona. La struttura arrivata a quel campo si è deformata in modo permanente, non torna più come prima. Noi siamo fatti in modo da lavorare con percentuali di deformazione che arrivano al 4-5 percento questo per una longevità della struttura. Esiste un fenomeno che si chiama fatica, per cui la struttura sottoposta non a carichi statici ma a carichi dinamici viene stressata regolarmente e si rompe molto prima. Noi siamo sempre sottoposti a carichi ciclici, nel momento in cui cammino io stresso il mio femore, la mia gamba con un carico dinamico. La fatica è proporzionale non solo al carico ma anche alla frequenza di applicazione del carico la cui grandezza è l'herz. La frequenza di un hertz è l'applicazione della forza al secondo, una herz è una sollecitazione al secondo, quindi se io mi faccio una passeggiata, stresso le strutture più o meno a un Hertz, quindi i tendini, muscoli, ossa. Se corro arrivo a 8-9-10 Hertz quindi il carico più è grande, più è probabile che la struttura si rompa, ma più sollecitazioni ci sono più si rompe. Quindi la fatica è proporzionale al carico e al numero di sollecitazioni. Per cui una struttura sollecitata intensamente si rompe prima della stessa struttura sollecitata continuamente in modo statico, e noi non siamo statici. Quindi ogni volta che facciamo una qualunque azione a livello tendineo, muscolare osseo e legamentoso abbiamo delle rotture, abbiamo delle rotture ossee che sono i micro crack, abbiamo le rotture legamentose, abbiamo le rotture muscolari. Fisiologia del muscolo: il sarcomero è l'unità funzionale e strutturale del muscolo data dai filamenti di actina e miosina, la miosina è quella più pesante caratterizzata da un corpo e una testa, meromiosina pesante e meromiosina leggera. Poi abbiamo l'actina che è la stessa proteina, però invece di essere fatta a bastone da Golf(miosina) è una collana di perle ritorta su sé stessa, tutte palline. L’actina è una pallina, il filamento di actina è dato da tutte le palline messe in questo modo, i filamenti di miosina sono a forma di bastone da Golf, si mettono tutti insieme come un mazzo di sigarette. Questo bastone ha una parte che nel filamento fuoriesce da fuori al filamento. Il filamento di actina e il filamento di miosina sono l'una di fronte all'altra, nel momento in cui si ha la contrazione le teste di actina e una parte del filamento di miosina si uniscono e creano un movimento che è come se uno remasse, poi torna indietro prende un'altra pallina e fa lo stesso movimento, ma avvengono miliardi di unioni contemporaneamente e mediante questo semplice movimento angolare della testa della miosina, l'actina viene portata avanti o indietro quindi il sarcomero si accorcia o si allunga. Ritorniamo alla fatica, quando facciamo un esercizio fisico si rompono alcune molecole a livello legamentoso, tendineo e si rompono i filamenti di actina e miosina. Quindi più l'esercizio è forte più rotture si hanno, alla fine dell'esercizio la mia massa muscolare è diminuita, se facciamo l'analisi delle urine esce il CPK alto dovuto alla miolisi, quando l'esercizio è molto forte sia una situazione di miolisi, trovo queste molecole a livello urinario che sono l’espressione della rottura da fatica di questi filamenti proteici. La natura quindi ripara e non compensa, ma iper compensa, se si sono rotte 10 fibre me ne fa 12 per cui esiste una curva di Romerz in cui mettiamo la massa muscolare e sotto mettiamo il tempo in giorni, se facciamo allenamento dopo l'allenamento la mia massa muscolare in parte si è rotta ma arriva la natura e la iper compensa per cui dopo 48 ore la mia massa è migliorata, rifaccio l'allenamento e col tempo quelle fibre rotte a fatica si ripristinano in un numero maggiore per cui la mia massa muscolare aumenta, ammesso che io mangio bene ovvero proteine, quando si fa esercizio fisico non aumenta il numero delle fibre muscolari, le fibre muscolari sono geneticamente determinate e le donne ne hanno meno degli uomini perciò sono più deboli, quindi hanno una massa magra a parità di peso inferiore. Quindi se io mi alleno un giorno sì e un giorno no la mia massa aumenta se invece mi alleno tutti i giorni la massa diminuisce nel tempo e va sotto il nome di super lavoro, quindi dobbiamo dare il tempo al muscolo di iper compensare la rottura delle fibre, se io mi alleno una volta alla settimana la mia massa ritorna tale e quale quella che era quindi non serve a niente.
LEZIONE 3
ENTESI.
L’ entesi è una zona che ha un ruolo di fondamentale importanza nell’economia della contrazione muscolare. Fa il disegno di un muscolo che con il tendine si attacca all’osso. Abbiamo una prima zona che è quella ancora tendinea, poi segue una seconda regione dove appaiano cellule cartilaginee, poi abbiamo una terza regione dove appaiano precipitazioni di sali calcio e poi abbiamo l’inserimento del tendine sull’osso grazie alla presenza di fibre che perforano l’osso, queste fibre sono dette fibre di Sharpy, sono fibre connettivali che esistono là dove ci sono inserimenti dell’osso. Il periostio si inserisce sull’osso grazie alle fibre trasversali di Sharpy, se cerchiamo di scollare il periostio dall’osso non si scolla perché sta attaccato con queste fibre che perpendicolarmente si infilano nell’osso, questo succede anche nell’inserimento del tendine sull’osso. Questa struttura ha un paio di ragioni meccaniche. Ogni volta che da un materiale di una certa consistenza, durezza, elasticità si passa un altro materiale diverso ci sta una zona nel punto di passaggio di minore resistenza, ossia, passando sa un tessuto molle (il tendine) a un tessuto duro (l’osso) questo determina una concentrazione di sforzo per cui in quel punto ci sarebbero facili rotture ma la natura ha provveduto a questo creando una struttura che non d’improvviso molle-duro ma che diventa man mano più dura: prima parte è molle, seconda regione è meno molle perché ci sono le cellule cartilaginee, ancora meno molle perché ci sono le precipitazioni di sali di calcio e quindi l’osso. Questa successione rende la struttura capace di sopportare una concentrazione di sforzi che ne determinerebbe la rottura. Le entesopatie sono all’ordine del giorno. Quella più famosa è entesopatia laterale del gomito chiamata anche il gomito del tennista oppure anche epicondilite è dovuta alla sofferenza dell’inserzione dei muscoli epicondiloidei, cioè i muscoli estensori della mano e delle dita, sulla zona epicondilare del gomito è proprio la sofferenza dell’entesi , quindi entesopatia è una malattia che coinvolge la parte muscolare che si inserisce, l’entesi e l’osso , queste tre strutture danno spesso problemi di recupero. Si chiama “ il gomito del tennista” perché per usare la racchetta si utilizzano i muscoli epicondiloidei, lo stesso vale se si utilizza molto il mouse. Un’ altra entesopatia famosa è quella tipica dei lanciatori di peso , non si tratta di una epicondilite ma di una epitrocleite legata alla sofferenza entesica dei muscoli flessori della mano e delle dita. Un’altra entesopatia riguarda la rotula è va sotto il nome:” ginocchio del saltatore “ che riguarda soprattutto il polo distale della rotula, esiste anche una entesopatia prossimale della rotula ma la più frequente è quella distale. Abbiamo entesopatie che evolvono in malattie tendinee soprattutto a livello del tendine di Achille, poi ci sono entesopatie glutee, un’ altra entesopatia che costringe spesso al paziente di lasciare l’attività sportiva è quella adduttoria quindi a livello dell’inserzione dei muscoli adduttori soprattutto si verifica a livello dell’inserzione del lungo adduttore la così detta pubalgia. Le entesopatie sono dovute sempre ad un cattivo uso di quella regione, di quei muscoli cioè fanno parte di una malgestita utilizzazione di quel gruppo muscolare, sono malattie caratterizzate da notevole dolore, impotenza
prendono questi tendini si mettono a due e si duplicano quindi a 4 già uno è duro figuriamoci 4) e si lasciano passare nel tunnel osseo, ora in un tunnel il tendine non si azzeccherà mai per cui in questi casi di chirurgia il tendine viene affidato a qualcosa di esterno che va da un bottone a qualcosa che tiene legato al tendine , legato il tendine al tunnel perché il tendine nel tunnel non andrà mai incontro ad invasione ossea e quindi sarà parte di una struttura che lo mantiene questo non avviene mai quindi chi lo mantiene? è il sistema a monte e valle che mantiene questi tendini nell’osso , tutto è affidato al sistema che serve a bloccare il tendine le tunnel ma il tendine nel tunnel non ossificherà mai. Nell’altra tecnica nel tunnel ci andiamo a mettere l’osso , in modo che ci sia contatto osso- osso, capiamo che in questo caso la guarigione è quella di una frattura l’ osso dell’entesi si attacca ossifica e quella ha una tenuta per tutta la vita non cederà mai perché si è consolidata all’interno del tunnel per cui tra le due tecniche quella che da più garanzie è proprio quella che affida la propria tenuta ad una consolidazione ossea e non alla tenuta di un banale sistema per bloccare una cordicella all’interno di un tunnel. Se pure abbiamo rifatto il crociato nei migliori dei modi il ginocchio non sarà mai più il ginocchio di prima per tantissimi motivi. Quando si rifà il ginocchio qualsiasi tecnica usiamo comunque abbiamo utilizzato una struttura più rigida che comporta inevitabilmente delle conseguenze ovvero modifica le reazioni della articolazione alla applicazione del carico e in quanto sono strutture visco-elastiche e sappiamo che la visco-elasticità è caratterizzata da una differenza di comportamento a seconda di come viene applicato il carico allora quando io cammino applico una sollecitazione estremamente bassa come carico ma anche come frequenza di applicazione di carico , quando cammino applico sul mio ginocchio il mio peso che nel momento in cui sono in appoggio monodinamico dobbiamo moltiplicare il peso per almeno di 2 o 3 quando corro per 7 o 8 quindi se peso 70 chili quando carico un ginocchio ci vanno 200 chili se corro 600-700 chili e nonostante questo peso il ginocchio non si rompe , quindi cammino a 1 Hz un passo al secondo quindi una sollecitazione bassa in carico e bassa come frequenza quindi il crociato fisiologico ha una sollecitazione bassa. Il prof fa il grafico carico-deformazione con una curva che rappresenta il materiale visco-elastico e questa curva presenta 4 zone. La prima zona rappresenta l’aspetto viscoso del materiale che a bassi carichi si deforma molto man mano che il carico aumenta diventa rigida e quindi elastica quando camminiamo i nostri legamenti sono interessati in questa zona quindi hanno una grossa deformazione per bassi carichi ma hanno una deformazione che è caratterizzata ……….. l’energia che si spende per deformare il tratto viscoso perché il legamento in ambito viscoso ha le fibre ancora non tese e fin quando non si tendono chi risponde alla deformazione? Se la prende il materiale che sta tra le fibre ovvero la matrice liquida, la quale fa dissipare la maggior parte dell’energia non la restituisce quindi il nostro legamento quando camminiamo lenti fornisce una tenuta che è priva di conseguenze a livello delle sue inserzioni ma soprattutto a livello delle sue superfici cartilaginee, quella che viene applicato al ginocchio quando cammino viene assorbita in parte dissipata da questo comportamento di una struttura più cedevole che trasmette solo in parte i carichi che le vengono applicati perché una parte li dissipa se io comincio a correre quindi aumenta la frequenza del carico applicato la struttura non si comporta più come struttura cedevole in modo ampio ma diventa rigida per cui tutto quello che viene applicato trasferisce l’intero carico sulle strutture anche entesiche ma soprattutto cartilaginee con una sofferenza del tessuto che viene sottoposto a carichi altissimi purtroppo deve essere così perché se non fosse così se questo comportamento del mio legamento fosse per esempio come quello del mio legamento giallo (legamenti gialli sta tra due lamine) ha un comportamento viscoso enorme ecco perché ci si può flettere molto se fosse come gli altri legamenti saremmo estremamente rigidi. Allora in caso di un legamento come il crociato in ambito viscoso si deforma molto per bassi carichi e dissipa l’energia l’articolazione non subisce grossi impatti e lavora in modo soffice, se fosse così anche quando corriamo il legamento sarebbe così allungato che le articolazioni si lusserebbero deve diventare rigido, quindi diventando rigido mi assicura la stabilità ma mi crea anche una grossa concentrazione di sollecitazioni sulle strutture articolari in primis la cartilagine. Quindi il legamento a basse frequenze di carico si comporta quasi come una gomma, si lascia distendere assorbe molta energia e io posso camminare
anche un giorno intero, diventa rigido , di tipo vetroso, quando aumento la frequenza di applicazione e più aumento la frequenza più aumentano i carichi. Quando noi andiamo a sostituire un crociato con un tendine la prima parte del grafico ovvero la parte viscosa la perdiamo ma si ha direttamente la seconda parte: la parte elastica , quindi avremo un ginocchio estremamente rigido anche per basse applicazioni di carichi, quindi abbiamo alterato quella che è il comportamento di una parte dell’articolazione che reagisce in modo più rigido tanto è vero che prima o poi tutte le ginocchia diventeranno artrosiche tutte quelle sottoposte a chirurgia legamentosa, meniscale perché si è alterata la parte viscosa (penso) ma si è alterata anche la cinematica perché un ginocchio con il crociato messo in quel modo non sarà mai il ginocchio di pima della rottura, perché no è possibile fare un crociato, ma qualsiasi legamento , che sia fisiologicamente uguale a quello originale. Quindi sono strutture che vanno ampiamente rieducate e la rieducazione deve prendere un notevole lasso di tempo perché noi andiamo a mettere in una articolazione dei tendini e comunque è un corpo estraneo quella struttura deve essere riabitata e rifatta da capo per fare questo ci vogliono dei mesi, è dimostrato che un crociato a un anno dal suo impianto ha il 90% della resistenza di quando è stato applicato perché man mano che passa il tempo la sua resistenza …………………………….(dice fa così), un crociato trapiantato non dovrebbe essere sottoposto a stress di contatto, sport di contatto non meno di 8- mesi sport di non contatto anche 6 mesi possono bastare, perché arrivano tutte le cellule che capiscono che il legamento trapiantato non è quello originale dunque lo deteriorano e lo sostituisco e in questo processo di rimaneggiamento si ha quella notevole riduzione di quella resistenza, il legamento diventa fragile ecco perché ne mettono 4-8. Questo vale per tutte le malattie legamentose. Un legamento è un struttura difficile da recuperare perché di fibre, cellule che per il momento deve fare una sola cosa tenere uniti i due pezzi quindi c’è una specie di collante è il principale componente è il collageno di tipo 3, che è un collageno amorfo in cui le fibre stanno in modo disordinato tanto devono mantenere insieme solo i due pezzi ma quello non è legamento con il tempo, la rieducazione, la ripresa del carico e quindi delle tensioni fa si che questo che prima era bolgia le fibre cominciano un’altra volta ad allinearsi fino a rendere di nuovo la struttura simile a quella prima della rottura ci vuole tempo almeno 40 giorni è il tempo che ci vuole solo per formare il connettivo poi dobbiamo riallinearlo quindi la classica e stupida distorsione di caviglia è bistrattata in tutti i modi davanti a una lesione legamentosa che c’è quasi sempre non viene immobilizzata quindi se io ho la possibilità con l’immobilizzazione di mantenere fermo i due capi e di far avvenire la cicatrizzazione senza immobilizzazione i due capi vanno e vengono quindi nel punto di rottura non si forma niente ma anche se si forma è lasco, più lungo quindi non solo ci vuole la immobilizzazione vera poi ci vuole la rieducazione quindi capiamo che anche per una semplice distorsione di caviglia ci vogliono dai 2 ai 3 mesi, un mese minimo di immobilizzazione e un paio di mesi di rieducazione che consiste dal massaggio alla rieducazione propriocettiva che è la più importante perché se non recupero la propriocezione della caviglia al rimo cenno di instabilità cede perché non sa difendersi, non avverte gli stimoli esterni che ci permettono di difenderci in modo inconscio, autonomo senza pensare. In caso del trapianto di crociato si fanno 30 giorni con una ginocchiera per evitare stress bloccata a 30 gradi perché a 30 gradi il crociato è in una situazione di relativa tensione però bisogna pure camminarci perché man mano che si forma la cicatrice se non gli dai gli stimoli le fibre non si orientano e la cicatrice rimane cicatrice ma nel caso del crociato non abbiamo cicatrice ma dobbiamo far consolidare l’osso dentro ad un tunnel osseo o almeno bloccare per bene un tendine per cui il carico può essere immediatamente concesso ma evitare il movimento perché purtroppo il movimento è un problema perché l’articolazione del ginocchio è una articolazione un po’ disgraziata. La troclea normalmente ha una caratteristica : ha un solo asse di movimento. Il ginocchio invece ha un asse di movimento per ogni grado di movimento , cioè per ogni primo (decimale del grado). Questo perché l’asse di flesso-estensione del ginocchio dalla posizione di estensione alla flessione massima retrocede. La rotazione del ginocchio non è un movimento circolare , perché non avviene attorno ad un asse fisso. Anche l’asse di rotazione del ginocchio retrocede nel movimento , proprio come l’asse di flesso-estensione , inoltre l’asse di rotazione non è centrato ma appartiene , passa e rimane (anche arretrando) al
Quando l’angolo S è inferiore all’angolo di flesso-estensione , la forza che il quadricipite esprime è superiore a quella che esprimerebbe se la rotula non ci fosse. Se disegniamo lo schema delle forze che agiscono sulla rotula , e tracciamo la risultante , notiamo che man mano che aumenta la flessione di ginocchio la risultante aumenta. Quando stiamo a ginocchio esteso il muscolo (quadricipite) non è diritto ma agisce secondo l’angolo S , quindi ha una risultante che comprime la rotula contro i condili facendoci rimanere in piedi. Se non ci fosse la rotula avremmo sempre le ginocchia semiflesse anche in stazione eretta. Togliendo la rotula , annulliamo ciò che ci fa comparire quella componente La rotula rappresenta quello sbalzo che fa comparire un braccio di leva alla forza del quadricipite con una forza di coattazione femolo-rotulea responsabile della posizione stabile in estensione. IL QUADRICIPITE HA UN’AZIONE DI FORZA ESTENSORIA MAGGIORE DI QUELLA CHE AVREBBE SE LA ROTULA NON CI FOSSE (E QUINDI SE NON FOSSE L’ANGOLO S). Man mano che flettiamo si allunga il diagramma delle forze (quindi aumentano le risultanti ) per cui la forza del quadricipite sulla rotula è sempre maggiore. Quando flettiamo il ginocchio la forza di coattazione femolo-rotulea (che spinge il femore all’indietro e trasferisce la tensione sotto all’apofisi pretibiale) aumenta, ma aumenta meno di quello che farebbe se non ci fosse l’angolo S (che con la flessione diventa più grande dell’angolo di flesso-estensione). IN FLESSIONE LA FORZA DEL QUADRICIPITE È ALTA MA È MINORE DI QUELLO CHE SAREBBE SE NON CI FOSSE L’ANGOLO S ( E QUINDI SE NON CI FOSSE LA ROTULA). Le conseguenze di queste dinamiche sono 2 : la sua maggiore azione di forza quando l’angolo S è minore mi dà una forza maggiore per poter stare diritto in estensione , ma quando mi fletto mi dà una forza minore il che significa protezione per la cartilagine rotulea ( l’angolo S in flessione diventa maggiore dell’angolo di flesso-estensione, la forza diventa minore e quindi le pressioni sulla cartilagine sono minori ). Si ha un meccanismo di protezione della cartilagine in flessione e di miglioramento della forza del quadricipite in estensione. In flessione la forza è enorme e quindi la cartilagine soffre perché viene sottoposta a dei carichi enormi senza nessun miglioramento della forza quadricipitale ( per questo gli squat si devono fare a massimo 80°). Questo perché l’angolo S è maggiore dell’angolo dell’angolo di flesso-estensione e ha ridotto la forza estensoria del quadricipite. A ginocchio esteso l’angolo S è minore e ha una forza maggiore di quella che avrebbe se l’angolo S non ci fosse .La rotula e il suo angolo S quindi portano ad un miglioramento della forza estensioria (deflessoria) del quadricipite e riduzione di una forza esagerata già di per sé in flessione. Se c’è la rottura del crociato anteriore , la forza del quadricipite aumenta o diminuisce? Con la rottura del crociato anteriore , la tibia si porta in avanti rispetto al femore (ovvero sublussa anteriormente) .. di conseguenza l’angolo S aumenta. Se l’angolo S aumenta , in estensione si riduce la forza del quadricipite perché lo sbalzo della rotula impedisce la comparsa di una forza tale da mantenere il ginocchio esteso. Con la rottura del crociato posteriore la tibia sublussa posteriormente rispetto al femore , l’angolo S diminuisce e quindi aumenta la forza del quadricipite che porterà alla lesione fino all’ulcere della cartilagine rotulea. Questo perché si è modificato l’angolo S che non ha più l’azione di protezione della cartilagine rotulea nel ridurre l’eccesso della forza del quadricipite. Per questo motivo i soggetti con rottura del crociato posteriore lamentano un dolore anteriormente al ginocchio , proprio perché si va a danneggiare la cartilagine rotulea e quindi è sbagliato andare a lavorare sul quadricipite.
LEZIONE 4
OSTEOPOROSI.
Quando siamo a ginocchio esteso , per il fatto che la rotula è più anteriore , l’angolo tra la linea d’azione del quadricipite e il tendine rotuleo (angolo S) è più piccolo dell’angolo di flesso-estensione. Man mano che flettiamo il ginocchio la rotula arretra per cui l’angolo S si inverte (angolo S maggiore dell’angolo di flesso- estensione). Questi concetti influiscono sulla forza del quadricipite sulla rotula. Se costruiamo il diagramma delle forze sia in flessione che in estensione , notiamo che la risultante delle forze in flessione è maggiore. Questo vuol dire che con la flessione la sollecitazione sulla rotula è maggiore. Quando siamo in estensione la forza è maggiore di quella che sarebbe se non ci fosse la rotula perché senza rotula non ci sarebbe angolazione fra le due linee di forza. In estensione la minore entità dell’angolo S rispetto all’angolo di flesso-estensione fa si che si crei una forza che è maggiore di quella che ci sarebbe se non ci fosse la rotula (senza rotula la linea d’azione del quadricipite sarebbe dritta ). In flessione , senza l’inversione dell’angolo S , ci sarebbe una risultante della forze superiore a quella che invece c’è proprio per la diversità dell’angolo di azione quadricipitale rispetto all’angolo di flesso-estensione. Quindi in flessione dove la forza di compattazione femoro-rotulea è aumentata , il fatto che l’angolo S sia maggiore dell’angolo di flesso- estensione riduce la risultante delle forze e quindi riduce la sollecitazione eccessiva sulle componenti del ginocchio. Quindi si ha un meccanismo di CREAZIONE DI UNA FORZA UTILE PER LA CONSERVAZIONE DELLA POSTURA IN ESTENSIONE , ed un meccanismo di PROTEZIONE DA SOLLECITAZIONI ECCESSIVE IN FLESSIONE. ESEMPIO : se il crociato posteriore è rotto , la tibia arretra e di conseguenza diminuisce l’angolo S. Perciò aumenta la sollecitazione (forza) che si stabilisce sulla rotula. L’OSTEOPOROSI E’ una malattia caratterizzata da riduzione della massa ossea e alterazione della micro-architettura dell’osso responsabile di una riduzione di resistenza (quindi di una fragilità) che predispone alla frattura. La frattura da osteoporosi non è una frattura normale ma è una frattura patologica. Ci sono due tipi di osteoporosi : tipo 1 e tipo 2. Quella di tipo 1 è l’osteoporosi post meno-pausale tipica delle donne , quella di tipo 2 è detta senile e colpisce sia l’uomo che la donna durante l’età anziana. Esistono osteoporosi primitive di cui non conosciamo la causa , osteoporosi genetica come l’osteogenesi imperfetta , l’osteoporosi da causa nota legata all’uso o all’increzione di corticosteroidi (quindi una persona che per una malattia cronica è costretta ad usare cortisonici va incontro sicuramente ad osteoporosi da cortisone). L’osteoporosi colpisce anche soggetti che soffrono di alterazione del funzionamento delle ghiandole surrenali (responsabili della formazione di corticosteroidi, la malattia più frequente è il morbo di Cushing). Questi soggetti sono un po’ sovrappeso , hanno aumento della presenza di peli per il corpo , aspetto rubicondo , cute arrossata per questi problemi surrenalici. Ci sono osteoporosi che colpiscono i lungo degenti , cioè osteoporosi da non uso : ad esempio gli astronauti che sono privati di forza di gravità subiscono la riduzione del 40-50% della massa ossea , per cui quando tornano dal viaggio hanno bisogno di 1-2 anni per ripristinare la massa ossea
le mucose integre. Inoltre spesso si fuma per non mangiare e quindi si ha un altro fattore di malnutrizione. Sia nicotina che alcol possono dare luogo a gastrite ; quella da alcol è ancora più grave perché alla gastrite si aggiunge un’epatopatia cronica che porta al fegato grasso e quindi un malfunzionamento del fegato che è il posto in cui si dovrebbe idrossilare la vitamina S , formare la fosfatasi alcalina ( responsabile dei processi di osteoformazione). La ridotta introduzione di nutrimenti , l’alterazione delle mucose gastriche e intestinali , l’alterazione epatica portano ad una situazione di malassorbimento di proteine e vitamine e il soggetto ha più pericolo di una persona normale di andare incontro ad osteoporosi. Poi come altre cause frequenti (oltre ad tabagismo e alcolismo) abbiamo l’eccessivo stress : le femmine che sono sottoposte molto a stress prima dei 30-35 anni a causa delle sollecitazioni a cui sono sottoposte da un punto di vista atletico vanno incontro a un forte stress dell’organismo per cui hanno un’assenza o ridotta attività estrogenica e durante l’attività sportiva intensa perdono le mestruazioni ( perché l’organismo è cosi impegnato e sollecitato che risparmia anche quel sangue che dovrebbero perdere ogni mese ). Quindi queste ragazze si trovano prive di increzione estrogenica per i loro 10-15 anni di attività sportiva e arrivano all’età adulta con un pic osseo estremamente basso. Un’altra causa è la presenza di grasso corporeo che ha due effetti : il peso (che ha un’attività osteogenetica) e la produzione all’interno degli adipociti l’androstenedione che è un precursore dell’estradiolo e dell’estriolo (nel grasso si forma una piccola quota di estrogeni che nella persona sia giovane ma soprattutto anziana vicariano ad assenza dell’estrogeno. Quindi che cosa bisogna fare per prevenire l’osteoporosi? I pilastri per la prevenzione dell’osteoporosi sono 3 : -Alimentazione: è alla base perché noi il calcio non lo produciamo ma abbiamo bisogno di prenderlo dall’esterno e quindi da tutti gli alimenti contenenti calcio in primis latte e derivati, basta due yougurt dopo e un mezzo litro di latte e la quota calcica è più che assicurata, poi c’è bisogno della vitamina D, pure la vitamina D la prendiamo da fuori non la produciamo altrimenti non sarebbero le “ amine della vita” perché i primi che hanno scoperto le proteine hanno visto che erano aminate, dunque composti che contenevano azoto quindi amine della vita, perché senza di quelle non si vive. Una volta quando eravamo più buoni e sani le mamme somministravano l’olio di fegato di merluzzo, il quale era schifoso, imbevibile perché proprio il fegato? Perché è l’organo che contiene più vitamina D, l’olio tratto dal fegato nella fattispecie il merluzzo ha una grossissima quantità di vitamina D, però questo vale per tutti i fegati, oggi la possiamo assumere addirittura nel latte in alcuni paese c’è il latte con vitamina D addizionata, perché senza vitamina D il calcio non viene assorbito lo perdiamo sia a livello intestinale, che è responsabile del riassorbimento calcico, sia a livello renale dove la vitamina D partecipa al risparmio della perdita urinaria di calcio. Quindi senza vitamina D si perde calcio più degli altri e non si assume quello che si assume quando mangiamo. Attraverso l’alimentazione dobbiamo assumere anche le proteine ricordando che l’osso è formato anche dal collageno che è un proteina, dunque senza mangiare la carne il collageno non lo facciamo, bisogna mangiare la carne ovviamente senza abusare come tutte le cose. -Attività fisica: anche il semplice camminare o correre, ancora meglio, oppure fare comunque attività fisica cioè attività contrattile muscolare già lo stare all’in piede stare sotto l’influenza della gravità da uno stimolo osteogenetico che si perde o si riduce fortemente nell’inattività, quindi esercizio fisico deve essere fatto fino alla morte, quindi la persona anziana deve fare l’attività fisica è obbligatoria. Oggi che siamo una civiltà che sta molto ferma che sta molto tempo seduta bisogna fare attività fisica, prima quando si lavorava la terra non ce ne era bisogno.
- la luce, il sole: senza il sole non trasformiamo la vitamina D nella forma attiva perché la vitamina D, il calcitriolo, che è la vitamina D3, D3 sta a significare che esiste anche la vitamina D1,D2 calcidiolo, calcitriolo, colecalciferolo 1,2 e 3 perché questa sostanza subisce l’aggiunta di un idrossile (OH) viene idrossilata a livello epatico, idrossilata a livello renale ed idrossilata a livello cutaneo, l’assunzione di questo idrossile uno dei tre perché ognuno ha un target, uno se ne fa e non è lo stesso del fegato, come non è lo stesso renale quindi un idrossile a livello renale, un idrossile a livello epatico ed un idrossile a livello
cutaneo. La luce che serve è una parte della luce dello spettro ovvero i raggi ultra violetti di tipo B, gli UVB, i quali alle nostre latitudini sono presenti nella luce che ci arriva da maggio ad ottobre se scendiamo verso i tropici aumenta perché il tutto è frutto dell’angolazione dei raggi, più saliamo verso i poli più è angolato e la quantità di UVB non c’è, ma alla nostra latitudine la quantità di UVB ci arriva da maggio ad ottobre. Quindi è in questi mesi bisogna assumere la luce, altrimenti rischiamo una minore formazione di vitamina D,quindi di idrossilazione, quindi un minore assorbimento di calcio e quindi maggiore pericolo di osteoporosi. Abbiamo detto che l’osteoporosi è una malattia che è caratterizzata dalla riduzione della massa ossea e dalla architettura che vuol dire? Non è solo una questione di quantità di osso è ovvio qualunque struttura sia, è intuitivo, più materiale ha più è forte meno ne ha più diventa debole ma non è solo questo è il cambiamento all’interno cioè dell’arrangiamento delle sue trabecole, quando abbiamo l’osteoporosi prendiamo per esempio una vertebra è fatta da pochissima corticale e moltissima spongiosa al suo interno noi abbiamo l’osso trabecolare che diciamo che ha una prevalente disposizione lungo le linee di forza ma quello che è importante che se fosse così e in parte diventa così con l’osteoporosi sarebbe più fragile perché quello che rende forte questa struttura sono i ponti trasversali cioè la interconnessione trabecolare. Se noi abbiamo due colonne e noi sappiamo che non abbiamo mai un carico centrico sulle nostre ossa ma eccentrico quindi si creano dei momenti flettenti ma anche se non ce li avessimo se pensiamo di applicare un carico su questa colonna, se è eccentrica anche di più, ma anche se è centrale la colonna tende ad incurvarsi, la capacità della colonna di allungarsi dipende da quanto il non flettersi è in relazione con le altre colonne se questa colonna o la trabecola ossea si incurva per un carico per esempio di 10 kg, però se questa trabecola, che è sottoposta ad un carico, la collego tramite un ponte trasversale alla trabecola affianco per farla incurvare ci vuole un peso di 40 kg, è bastato connetterla ad un’altra struttura per aumentare significativamente la resistenza alla flessione, però dobbiamo pensare che tra due trabecole ossee non c’è un solo ponte ma più ponti trasversali quindi capiamo che la resistenza alla flessione aumenta significativamente. Nel osteoporosi succedono due cose: l’osso si riassorbe quindi la trabecola diventa più sottile, i ponti di interconnessione si riducono fino a scomparire quindi questa vertebra che è forte quando ha queste strutture diventa poco resistente e quindi si frattura così anche il collo del femore, così il radio così tutte le ossa in genere che sono prevalentemente a target dell’osteoporosi e sono la colonna vertebrale, l’anca e l’estremo distale del radio ma oggi l’osteoporosi se una volta si basava solo su queste ossa non è solo questa ci stanno tutte le fratture non vertebral non wrist, cioè quelle che non interessano la colonna e il polso ma interessano tutte le altre ossa che sono l’estremo superiore dell’omero, estremo inferiore di tibia perché l’osteoporosi non risparmia niente si ha su tutte le ossa ovviamente le ossa fatte maggiormente di spungiosa ne soffrono di più, dove c’è spungiosa c’è più pericolo perché la spungiosa che soffre della maggiore quota di riassorbimento osseo, pure le corticali si riducono ma non in modo così drammatico, per cui la resistenza dell’osso si altera perché l’architettura trabecolare si modifica non solo per la riduzione della massa quindi dello spessore delle trabecole ma per l’alterazione della interconnessione trabecolare, ecco perché le maggiori fratture sono quelle dell’anca, della colonna vertebrale e del polso fino ad una certa età perché da una certa età in poi il polso comincia a ridursi perché uno si rompe il polso fin quando cade si difende mette le mani davanti ma con l’età mancanza dell’esercizio fisico, mancanza di tutto quello che abbiamo detto prima, mancanza di quello che sono i meccanismi di protezione automatici che noi abbiamo vado con la faccia a terra perché a proteggermi è il riflesso di reggersi con le mani e quindi si spacca la faccia. Il problema vertebrale è sicuramente quello più importante nell’ambito della patologia osteoporotica da frattura perché mentre la frattura del collo del femore ha una visione statistica al quanto veritiera perché quasi tutti quelli che si rompono il femore vanno in ospedale e quindi rientrano in quelle che sono i dati ISTAT, cioè sapere quante fratture abbiamo in un anno, ma quanti con fratture vertebrali vanno in ospedale? Nessuno, è raro solo in quei casi disgraziati, molti vi mandano a casa indiagnosticati e non trattati come fratture vertebrali spesso multiple perché ad una segue un’altra e così via e quindi sfuggono a quelle che sono le indagini statistiche ma senza dubbio la maggior parte della popolazione anziana ha una frattura vertebrale e non lo sa e non lo lamenta perché non provoca disagi
