Anatomia e fisiologia I

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Anatomia e fisiologia I

Come l’arto superiore, l’arto inferiore è diviso in tre regioni. La coscia è la parte dell’arto inferiore situata tra l’articolazione dell’anca e quella del ginocchio. La gamba è specificamente la regione tra l’articolazione del ginocchio e l’articolazione della caviglia. Distalmente alla caviglia si trova il piede. L’arto inferiore contiene 30 ossa. Queste sono il femore, la rotula, la tibia, il perone, le ossa tarsali, le ossa metatarsali e le falangi. Il femore è l’unico osso della coscia. La rotula è la rotula e si articola con il femore distale. La tibia è l’osso più grande e portante situato sul lato mediale della gamba, e il perone è l’osso sottile della gamba laterale. Le ossa del piede sono divise in tre gruppi. La parte posteriore del piede è formata da un gruppo di sette ossa, ognuna delle quali è nota come osso tarsale, mentre il piede medio contiene cinque ossa allungate, ognuna delle quali è un osso metatarsale. Le dita dei piedi contengono 14 piccole ossa, ognuna delle quali è un osso falange del piede.

Femore

Il femore, o osso della coscia, è il singolo osso della regione della coscia (Figura 1). È l’osso più lungo e più forte del corpo, e rappresenta circa un quarto dell’altezza totale di una persona. L’estremità prossimale arrotondata è la testa del femore, che si articola con l’acetabolo dell’osso dell’anca per formare l’articolazione dell’anca. La fovea capitis è una piccola rientranza sul lato mediale della testa del femore che serve come sito di attacco per il legamento della testa del femore. Questo legamento attraversa il femore e l’acetabolo, ma è debole e fornisce poco supporto all’articolazione dell’anca. Tuttavia, porta un’importante arteria che rifornisce la testa del femore.

Figura 1. Femore e rotula. Il femore è l’unico osso della regione della coscia. Si articola superiormente con l’osso dell’anca all’articolazione dell’anca, e inferiormente con la tibia all’articolazione del ginocchio. La rotula si articola solo con l’estremità distale del femore.

La regione stretta sotto la testa è il collo del femore. Questa è un’area comune per le fratture del femore. Il grande trocantere è la grande proiezione ossea verso l’alto situata sopra la base del collo. Più muscoli che agiscono attraverso l’articolazione dell’anca si attaccano al grande trocantere, che, a causa della sua proiezione dal femore, dà una leva supplementare a questi muscoli. Il grande trocantere può essere sentito appena sotto la pelle sul lato laterale della parte superiore della coscia. Il trocantere inferiore è una piccola prominenza ossea che si trova sulla faccia mediale del femore, appena sotto il collo. Un singolo, potente muscolo si attacca al piccolo trocantere. Tra i trocanteri maggiore e minore sul lato anteriore del femore si trova la linea ruvida intertrocanterica. I trocanteri sono anche collegati sul lato posteriore del femore dalla cresta intertrocanterica più grande.

Il fusto allungato del femore ha una leggera curvatura anteriore. Alla sua estremità prossimale, l’albero posteriore ha la tuberosità glutea, una zona ruvida che si estende inferiormente dal grande trocantere. Più in basso, la tuberosità glutea diventa continua con la linea aspera (“linea ruvida”). Questa è la cresta ruvida che passa distalmente lungo il lato posteriore del femore medio. Molti muscoli delle regioni dell’anca e della coscia fanno attacchi lunghi e sottili al femore lungo la linea aspera.

L’estremità distale del femore ha espansioni ossee mediali e laterali. Sul lato laterale, la porzione liscia che copre gli aspetti distali e posteriori dell’espansione laterale è il condilo laterale del femore. L’area ruvida sul lato esterno e laterale del condilo è l’epicondilo laterale del femore. Allo stesso modo, la regione liscia del femore distale e posteriore mediale è il condilo mediale del femore, e il lato irregolare esterno, mediale di questo è l’epicondilo mediale del femore. I condili laterali e mediali si articolano con la tibia per formare l’articolazione del ginocchio. Gli epicondili forniscono l’attacco per i muscoli e i legamenti di sostegno del ginocchio. Il tubercolo adduttore è una piccola protuberanza situata sul margine superiore dell’epicondilo mediale. Posteriormente, i condili mediale e laterale sono separati da una profonda depressione chiamata fossa intercondilare. Anteriormente, le superfici lisce dei condili si uniscono per formare un ampio solco chiamato superficie rotulea, che fornisce l’articolazione con l’osso della rotula. La combinazione dei condili mediale e laterale con la superficie rotulea dà all’estremità distale del femore una forma a ferro di cavallo (U).

Patella

La rotula (rotula) è il più grande osso sesamoide del corpo (vedi Figura 1). Un osso sesamoide è un osso che è incorporato nel tendine di un muscolo dove il tendine attraversa un’articolazione. L’osso sesamoide si articola con le ossa sottostanti per evitare danni al tendine del muscolo a causa dello sfregamento contro le ossa durante i movimenti dell’articolazione. La rotula si trova nel tendine del muscolo quadricipite femorale, il grande muscolo della parte anteriore della coscia che passa attraverso il ginocchio anteriore per attaccarsi alla tibia. La rotula si articola con la superficie rotulea del femore e quindi impedisce lo sfregamento del tendine del muscolo contro il femore distale. La rotula solleva anche il tendine lontano dall’articolazione del ginocchio, il che aumenta il potere di leva del muscolo quadricipite femorale quando agisce attraverso il ginocchio. La rotula non si articola con la tibia.

Squilibri omeostatici: Ginocchio del corridore

Figura 2. L’angolo Q. L’angolo Q è una misura della quantità di deviazione laterale del femore dalla linea verticale della tibia. Le femmine adulte hanno un angolo Q più grande a causa del loro bacino più largo rispetto ai maschi adulti.

Il ginocchio del corridore, noto anche come sindrome femoro-rotulea, è la lesione da overuse più comune tra i corridori. È più frequente negli adolescenti e nei giovani adulti ed è più comune nelle donne. Spesso risulta da una corsa eccessiva, in particolare in discesa, ma può anche verificarsi in atleti che fanno molti piegamenti del ginocchio, come saltatori, sciatori, ciclisti, sollevatori di pesi e calciatori. Si avverte come un dolore sordo e doloroso intorno alla parte anteriore del ginocchio e in profondità alla rotula. Il dolore può essere sentito quando si cammina o si corre, salendo o scendendo le scale, inginocchiandosi o accovacciandosi, o dopo essere stati seduti con il ginocchio piegato per un lungo periodo.

La sindrome femoro-rotulea può essere iniziata da una varietà di cause, tra cui variazioni individuali nella forma e nel movimento della rotula, un colpo diretto alla rotula, o piedi piatti o scarpe improprie che causano un’eccessiva rotazione dentro o fuori del piede o della gamba. Questi fattori possono causare uno squilibrio nella trazione muscolare che agisce sulla rotula, con il risultato di un inseguimento anomalo della rotula che le permette di deviare troppo verso il lato laterale della superficie rotulea sul femore distale.

Perché le anche sono più larghe della regione del ginocchio, il femore ha un orientamento diagonale all’interno della coscia, in contrasto con la tibia della gamba orientata verticalmente (Figura 2). L’angolo Q è una misura di quanto il femore è angolato lateralmente lontano dalla verticale. L’angolo Q è normalmente di 10-15 gradi, con le femmine che hanno tipicamente un angolo Q più grande a causa del loro bacino più largo. Durante l’estensione del ginocchio, il muscolo quadricipite femorale tira la rotula sia superiormente che lateralmente, con la trazione laterale maggiore nelle donne a causa del loro grande angolo Q. Questo rende le donne più vulnerabili a sviluppare la sindrome femoro-rotulea rispetto agli uomini. Normalmente, il grande labbro sul lato laterale della superficie rotulea del femore compensa la trazione laterale sulla rotula, e quindi aiuta a mantenere il suo corretto inseguimento.

Tuttavia, se la trazione prodotta dai lati mediale e laterale del muscolo quadricipite femorale non è correttamente bilanciata, può verificarsi un inseguimento anomalo della rotula verso il lato laterale. Con l’uso continuato, questo produce dolore e potrebbe provocare danni alle superfici articolari della rotula e del femore, e il possibile sviluppo futuro dell’artrite. Il trattamento generalmente comporta l’interruzione dell’attività che produce dolore al ginocchio per un periodo di tempo, seguita da una ripresa graduale dell’attività. Un adeguato rafforzamento del muscolo quadricipite femorale per correggere gli squilibri è anche importante per aiutare a prevenire la ricomparsa.

Tibia

La tibia (tibia) è l’osso mediale della gamba ed è più grande del perone, con cui è accoppiata (Figura 3). La tibia è il principale osso portante della parte inferiore della gamba e il secondo osso più lungo del corpo, dopo il femore. Il lato mediale della tibia si trova immediatamente sotto la pelle, permettendo di palpare facilmente tutta la lunghezza della gamba mediale.

Figura 3. Tibia e fibula. La tibia è l’osso più grande e portante situato sul lato mediale della gamba. Il perone è l’osso sottile del lato laterale della gamba e non porta peso.

L’estremità prossimale della tibia è molto espansa. I due lati di questa espansione formano il condilo mediale della tibia e il condilo laterale della tibia. La tibia non ha epicondili. La superficie superiore di ogni condilo è liscia e appiattita. Queste aree si articolano con i condili mediale e laterale del femore per formare l’articolazione del ginocchio. Tra le superfici articolari dei condili tibiali si trova l’eminenza intercondilare, un’area irregolare ed elevata che serve come punto di attacco inferiore per due legamenti di sostegno del ginocchio.

La tuberosità tibiale è un’area elevata sul lato anteriore della tibia, vicino alla sua estremità prossimale. È il sito finale di attacco del tendine muscolare associato alla rotula. Più in basso, il fusto della tibia assume una forma triangolare. L’apice anteriore di questo triangolo forma il bordo anteriore della tibia, che inizia alla tuberosità tibiale e corre inferiormente lungo la lunghezza della tibia. Sia il bordo anteriore che il lato mediale dell’albero triangolare si trovano immediatamente sotto la pelle e possono essere facilmente palpati per tutta la lunghezza della tibia. Una piccola cresta che corre lungo il lato laterale dell’asta tibiale è il bordo interosseo della tibia. Questo è per l’attacco della membrana interossea della gamba, il foglio di tessuto connettivo denso che unisce le ossa di tibia e fibula. Sul lato posteriore della tibia si trova la linea del soleo, una cresta ruvida che corre in diagonale e che inizia sotto la base del condilo laterale e corre in basso e medialmente attraverso il terzo prossimale della tibia posteriore. I muscoli della gamba posteriore si attaccano a questa linea.

La grande espansione che si trova sul lato mediale della tibia distale è il malleolo mediale (“piccolo martello”). Questo forma la grande protuberanza ossea che si trova sul lato mediale della regione della caviglia. Sia la superficie liscia all’interno del malleolo mediale che l’area liscia all’estremità distale della tibia si articolano con l’astragalo del piede come parte dell’articolazione della caviglia. Sul lato laterale della tibia distale c’è un ampio solco chiamato tacca fibulare. Quest’area si articola con l’estremità distale del perone, formando l’articolazione tibiofibulare distale.

Fibula

La fibula è l’osso sottile situato sul lato laterale della gamba (vedi Figura 3). Il perone non sopporta il peso. Serve principalmente per gli attacchi muscolari e quindi è in gran parte circondato da muscoli. Solo le estremità prossimale e distale del perone possono essere palpate.

La testa del perone è la piccola estremità prossimale del perone, simile a una manopola. Si articola con l’aspetto inferiore del condilo tibiale laterale, formando l’articolazione tibiofibulare prossimale. L’asta sottile del perone ha il bordo interosseo del perone, una stretta cresta che corre lungo il suo lato mediale per l’attacco della membrana interossea che attraversa il perone e la tibia. L’estremità distale del perone forma il malleolo laterale, che forma la protuberanza ossea facilmente palpabile sul lato laterale della caviglia. Il lato profondo (mediale) del malleolo laterale si articola con l’astragalo del piede come parte dell’articolazione della caviglia. Il perone distale si articola anche con la tacca fibulare della tibia.

Ossa del tarso

La metà posteriore del piede è formata da sette ossa del tarso (Figura 4). L’osso più alto è l’astragalo. Questo ha una superficie superiore relativamente quadrata che si articola con la tibia e il perone per formare l’articolazione della caviglia. Tre aree di articolazione formano l’articolazione della caviglia: La superficie superomediale dell’astragalo si articola con il malleolo mediale della tibia, la parte superiore dell’astragalo si articola con l’estremità distale della tibia, e la parte laterale dell’astragalo si articola con il malleolo laterale della fibula. Inferiormente, l’astragalo si articola con il calcagno, l’osso più grande del piede, che forma il tallone. Il peso del corpo è trasferito dalla tibia all’astragalo fino al calcagno, che poggia sul terreno. Il calcagno mediale ha un’estensione ossea prominente chiamata sustentaculum tali (“supporto per l’astragalo”) che sostiene il lato mediale dell’astragalo.

Figura 4. Ossa del piede. Le ossa del piede sono divise in tre gruppi. Il piede posteriore è formato dalle sette ossa tarsali. Il piede medio ha le cinque ossa metatarsali. Le dita contengono le falangi.

L’osso cuboide si articola con l’estremità anteriore dell’osso calcagno. Il cuboide ha un profondo solco che attraversa la sua superficie inferiore, che fornisce il passaggio per un tendine muscolare. L’astragalo si articola anteriormente con l’osso navicolare, che a sua volta si articola anteriormente con le tre ossa cuneiformi. Queste ossa sono il cuneiforme mediale, il cuneiforme intermedio e il cuneiforme laterale. Ognuna di queste ossa ha una superficie superiore larga e una superficie inferiore stretta, che insieme producono la curvatura trasversale (mediale-laterale) del piede. Le ossa navicolare e cuneiforme laterale si articolano anche con il lato mediale dell’osso cuboide.

Ossa metatarsale

La metà anteriore del piede è formata dalle cinque ossa metatarsali, che si trovano tra le ossa tarsali del piede posteriore e le falangi delle dita (vedi Figura 4). Queste ossa allungate sono numerate da 1 a 5, a partire dal lato mediale del piede. Il primo osso metatarsale è più corto e più spesso degli altri. Il secondo metatarso è il più lungo. La base dell’osso metatarsale è l’estremità prossimale di ogni osso metatarsale. Queste si articolano con le ossa cuboidi o cuneiformi. La base del quinto metatarso ha una grande espansione laterale che fornisce gli attacchi muscolari. Questa base espansa del quinto metatarso può essere sentita come una protuberanza ossea nel punto medio lungo il bordo laterale del piede. L’estremità distale espansa di ogni metatarso è la testa dell’osso metatarsale. Ogni osso metatarsale si articola con la falange prossimale di un dito del piede per formare un’articolazione metatarso-falangea. Le teste delle ossa metatarsali poggiano anche sul terreno e formano la palla (estremità anteriore) del piede.

Falange

Le dita dei piedi contengono un totale di 14 ossa falangi (falangi), disposte in modo simile alle falangi delle dita (vedi Figura 4). Le dita sono numerate da 1 a 5, a partire dall’alluce (hallux). L’alluce ha due falangi, la falange prossimale e quella distale. Le altre dita hanno tutte falangi prossimali, medie e distali. Un’articolazione tra ossa falangi adiacenti è chiamata articolazione interfalangea.

Archetti del piede

Quando il piede entra in contatto con il suolo durante la camminata, la corsa o le attività di salto, l’impatto del peso del corpo esercita un’enorme quantità di pressione e forza sul piede. Durante la corsa, la forza applicata a ciascun piede quando tocca il suolo può essere fino a 2,5 volte il peso del corpo. Le ossa, le articolazioni, i legamenti e i muscoli del piede assorbono questa forza, riducendo così notevolmente la quantità di shock che viene passata superiormente nell’arto inferiore e nel corpo. Gli archi del piede giocano un ruolo importante in questa capacità di assorbimento degli urti. Quando il peso viene applicato al piede, questi archi si appiattiscono un po’, assorbendo così l’energia. Quando il peso viene rimosso, l’arco rimbalza, dando “primavera” al passo. Gli archi servono anche a distribuire il peso corporeo da un lato all’altro e alle due estremità del piede.

Il piede ha un arco trasversale, un arco longitudinale mediale e un arco longitudinale laterale (vedi Figura 4). L’arco trasversale forma la curvatura mediale-laterale del mesopiede. È formato dalle forme a cuneo delle ossa cuneiformi e dalle basi (estremità prossimali) delle ossa metatarsali dal primo al quarto. Questo arco aiuta a distribuire il peso del corpo da un lato all’altro del piede, permettendo così al piede di adattarsi a terreni irregolari.

L’arco longitudinale corre lungo la lunghezza del piede. L’arco longitudinale laterale è relativamente piatto, mentre l’arco longitudinale mediale è più grande (più alto). Gli archi longitudinali sono formati dalle ossa tarsali posteriormente e dalle ossa metatarsali anteriormente. Questi archi sono sostenuti alle due estremità, dove sono a contatto con il suolo. Posteriormente, questo sostegno è fornito dall’osso calcagno e anteriormente dalle teste (estremità distali) delle ossa metatarsali. L’astragalo, che riceve il peso del corpo, si trova nella parte superiore degli archi longitudinali. Il peso del corpo è quindi trasportato dall’astragalo al suolo dalle estremità anteriori e posteriori di questi archi.

Forte legamenti uniscono le ossa del piede adiacenti per prevenire la rottura degli archi durante il trasporto del peso. Nella parte inferiore del piede, altri legamenti legano insieme le estremità anteriori e posteriori delle arcate. Questi legamenti hanno un’elasticità che permette loro di allungarsi un po’ durante l’appoggio del peso, permettendo così alle arcate longitudinali di allargarsi. L’allungamento di questi legamenti immagazzina energia all’interno del piede, piuttosto che passare queste forze alla gamba. Anche la contrazione dei muscoli del piede gioca un ruolo importante in questo assorbimento di energia. Quando il peso viene rimosso, i legamenti elastici si riavvolgono e avvicinano le estremità delle arcate. Questo recupero degli archi rilascia l’energia immagazzinata e migliora l’efficienza energetica del camminare.

Lo stiramento dei legamenti che sostengono gli archi longitudinali può portare al dolore. Questo può verificarsi in individui in sovrappeso, con persone che hanno lavori che implicano stare in piedi per lunghi periodi di tempo (come una cameriera), o camminare o correre per lunghe distanze. Se lo stiramento dei legamenti è prolungato, eccessivo o ripetuto, può provocare un graduale allungamento dei legamenti di sostegno, con conseguente depressione o collasso degli archi longitudinali, in particolare sul lato mediale del piede. Questa condizione è chiamata pes planus (“piede piatto” o “archi caduti”).

Domande di autoverifica

Fai il quiz qui sotto per verificare la tua comprensione di Ossa dell’arto inferiore: