Biomeccanica del ginocchio: il modello tradizionale
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Capitolo 3
Biomeccanica del ginocchio:
il modello tradizionale
3.1 IL MODELLO TRADIZIONALE
Il modello tradizionale del ginocchio è un modello passivo, secondo il quale le strutture interne al ginocchio, prevalentemente legamenti crociati, e la conformazione stessa del ginocchio, sono responsabili della sua stabilità durante i movimenti.
Il ginocchio è una complessa articolazione che può compiere movimenti di flessione, di estensione e di rotazione che vengono limitati dai legamenti crociati e dai legamenti collaterali. Il ginocchio generalmente è rappresentato come una struttura bidimensionale con un singolo grado di libertà priva di attrito e che si muove su un singolo piano. Nel modello tradizione si prende in considerazione un sistema con quattro punti di riferimento che sono: legamento crociato craniale, legamento crociato caudale, la porzione di femore tra le inserzioni prossimali dei legamenti e la porzione di tibia tra le inserzioni distali dei legamenti ( Slocum B., Devine T.) .
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Fig. 1 - I quattro punti del modello tradizionale (Slocum 1996).
Osservando il cambiamento di posizione dei punti di inserzione dei legamenti crociati durante la flessione e l’estensione, la dinamica dei legamenti può essere più chiara. L’ inserzione sul femore di entrambi i legamenti si trova dietro l’asse di flessione, mentre solo l’inserzione tibiale si trova cranialmente a questo.
Quando il ginocchio è flesso l’orientamento verticale dell’inserzione sul femore del legamento crociato anteriore diviene orizzontale. Il cambio di posizione porta all’origine delle fibre della banda caudo laterale e più vicina all’inserzione tibiale, rendendo le fibre rilassate; solo le fibre della banda cranio mediale rimangono tese. Questo accade in quanto la porzione dorso craniale dell’attacco femorale si muove caudo ventralmente. (Fig. 2)
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Fig. 2: Legamento crociato anteriore in flessione. La banda cranio mediale (freccia) è tesa, mentre la parte caudo laterale è rilassata. (Arnoczky, 1977).
Il legamento crociato posteriore assume un orientamento verticale quando il ginocchio è flesso. Questo determina uno spostamento anteriore della porzione craniale che si allontana dall’inserzione tibiale e le fibre divengono tese. Al contrario l’origine femorale della porzione posteriore si sposta centralmente e si avvicina all’inserzione tibiale, cosicché tale porzione appare rilassata in flessione. Durante l’estensione entrambe le porzioni del legamento crociato anteriore sono tese in quanto si verifica un allontanamento delle inserzioni femorali dal piatto tibiale. (Arnoczky S.). (Fig. 3)
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Fig.3 : Legamento crociato anteriore in estensione. (Arnoczky, 1977).
Durante la flessione del ginocchio si verifica anche una lieve intrarotazione della tibia rispetto al femore; questo avviene perché le inserzioni del legamento collaterale laterale a livello del femore e della tibia si avvicinano e il legamento inizia a rilassarsi permettendo uno spostamento caudale del condilo femorale laterale sul piatto tibiale e determinando la rotazione interna della tibia sul femore.
Bisogna precisare che l’intrarotazione della tibia viene limitata da torsione dei legamento crociati l’uno sull’altro quando il ginocchio si flette; la rottura di entrambi i legamenti crociati determina una eccessiva intrarotazione. Diversamente, quando il ginocchio si estende, il legamento collaterale laterale è teso e il condilo femorale laterale si sposta cranialmente sul piatto tibiale, determinando extrarotazione della tibia sul femore.
Quando il ginocchio si estende i legamenti crociati si detorcono e non determinano alcuna limitazione all’extrarotazione. Una eccessiva extra rotazione della tibia in caso di rottura del legamento crociato si può verificare solo in caso di
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concomitante rottura del legamento collaterale. I legamenti crociati sono inoltre responsabili della stabilità cranio caudale del ginocchio; infatti la banda cranio mediale del legamento crociato anteriore impedisce lo scivolamento craniale della tibia (movimento del cassetto anteriore) e legamento crociato posteriore impedisce lo spostamento caudale della tibia (movimento del cassetto posteriore).
La rottura della banda caudo laterale non determina instabilità fino a quando la banda cranio mediale è integra; se quest’ultima è danneggiata il ginocchio è stabile solo il estensione perché la porzione caudo laterale è tesa ed ostacola lo scivolamento craniale.
In flessione la banda caudo laterale è rilassata e permette di effettuare il movimento del cassetto craniale.
Infine, dato che l’intero legamento crociato è teso in estensione questo costituisce la principale struttura che si oppone all’iper estensione.
Secondo il modello tradizionale quindi la stabilità del ginocchio dipende quasi esclusivamente dai legamenti e per questo motivo la loro rottura è considerata la principale causa di instabilità del ginocchio.
Questo modello non spiega la possibilità di una parziale o completa rottura del legamento in assenza di un trauma diretto o di una iper estensione, o di una improvvisa intrarotazione del ginocchio e non motiva lo schiacciamento del menisco mediale inseguito alla rottura del legamento crociato (Slocum B., Devine T).
