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Le articolazioni
Le articolazioni fanno parte del cosiddetto apparato locomotore passivo del corpo umano. Le articolazioni e le ossa sono chiamate strutture passive perché non si contraggono attivamente come un muscolo.
La struttura delle articolazioni nel nostro corpo è fondamentalmente sempre la stessa, sia che si tratti di articolazioni portanti che di articolazioni non portanti.
Le articolazioni portanti sono quelle che assorbono il carico corporeo (ginocchio, anca, schiena). Le articolazioni non portanti sono le articolazioni delle dita, delle spalle e dei gomiti.
L’articolazione come unità funzionale
L’anatomia delle articolazioni, come è noto dai libri di testo, sembra semplice, ma l’interazione di tutte le strutture anatomiche all’interno e intorno all’articolazione è molto più complicata. Questo è uno dei motivi principali per cui l’artrosi è stata sottovalutata negli ultimi decenni.
Un’articolazione non solo può essere ridotta alla superficie di contatto dei rispettivi strati cartilaginei, ma è oggi considerata un’unità funzionale in cui sono coinvolte molte strutture. Oltre alle superfici cartilaginee, che consentono un movimento quasi privo di attrito, l’unità funzionale dell’articolazione comprende l’osso, la capsula articolare e il liquido sinoviale.
Inoltre, anche i legamenti e i tendini possono essere considerati come strutture articolari associate.
La vita interiore dell’articolazione cambia con il movimento
La vita interna dell’articolazione è garantita dalla chiusura della capsula articolare verso l’esterno. Lo strato più esterno della capsula articolare, ruvido e meno elastico, ha una funzione di supporto, mentre lo strato interno della capsula articolare è responsabile della formazione del liquido sinoviale. Senza questo fluido sinoviale, che consiste principalmente di acido ialuronico, i nostri movimenti sarebbero molto meno fluidi e meno privi di attrito.
La vita interiore dell’articolazione si adatta ad ogni situazione: Quando un’articolazione viene mossa, ad es. attraverso attività come la corsa o il ciclismo, aumenta la sintesi di nuovo fluido sinoviale nell’articolazione.
È interessante notare che durante il movimento aumenta anche il volume della cartilagine a causa della maggiore ritenzione idrica, con conseguente miglioramento della funzione di assorbimento degli urti del tessuto. Per questo motivo, il lento riscaldamento dei muscoli prima dell’esercizio fisico è importante anche per la funzione articolare, perché anche le strutture passive vengono preparate in vista delle prestazioni da raggiungere.
Il fluido sinoviale non lubrifica solo le superfici di giunzione
Il liquido sinoviale viene costantemente reintegrato all’interno delle articolazioni. È costituito da acido ialuronico, un’enorme molecola formata da migliaia di molecole di carboidrati, che conferisce alla sostanza la sua caratteristica viscosità dovuta alla sua capacità di legare l’acqua. Agisce come un olio che lubrifica le superfici di un motore.
Il liquido sinoviale non solo svolge una funzione lubrificante nell’articolazione, ma è responsabile anche dell’assorbimento degli urti e della nutrizione della cartilagine. La funzione di nutrizione delle cellule cartilaginee è importante perché il tessuto cartilagineo non è alimentato direttamente tramite il sangue, cosicché le sostanze nutritive per le cellule cartilaginee possono essere fornite solo da processi di trasporto da altri tessuti.
Oltre al liquido sinoviale, il tessuto osseo, che è ben irrorato di sangue, fornisce anche indirettamente le sostanze nutritive alla cartilagine.
La cartilagine come ammortizzatore nell’articolazione
Il tessuto cartilagineo non è né direttamente irrorato di sangue, né innervato o sensibile. Il fatto che la cartilagine nell’articolazione non sia sensibile presenta i suoi vantaggi. Le forze di compressione e di trazione nel tessuto cartilagineo non vengono quindi percepite durante il movimento, il che permette di camminare o correre senza dolore in condizioni sane. La cartilagine delle articolazioni assorbe quindi le forze d’urto e si deforma senza provocare dolore. Un vero miracolo! L’assorbimento degli urti e delle pressioni nella cartilagine presenta anche altri vantaggi: ad es., la pressione sul tessuto durante la deambulazione fa sì che l’acqua all’interno della cartilagine si sposti in modo da permettere lo scambio delle sostanze nutritive presenti nella cartilagine stessa. Il movimento assicura così anche un corretto apporto di sostanze nutritive per le cellule cartilaginee.
Il tessuto cartilagineo non si trova solo nelle articolazioni, ma anche nel padiglione auricolare, nel naso, nelle costole e nella trachea. Ciò che hanno in comune questi tessuti sono le cellule cartilaginee (condrociti). In questi tessuti, la cartilagine ha una funzione di supporto, come gli anelli cartilaginei nella trachea o nel padiglione auricolare. Il tessuto cartilagineo contiene relativamente poche cellule. Poche cellule nel tessuto indicano una limitata capacità di riproduzione, e quindi anche di rigenerazione, del tessuto.
Quando sono sane, le cellule della cartilagine sono circondate dal loro stesso tessuto. Non esistono gruppi di cellule cartilaginee in contatto diretto tra loro. Si tratta di un fatto non
soltanto anatomico, ma anche di un’esigenza funzionale della cellula cartilaginea. Per percepire il loro ambiente, infatti, le cellule cartilaginee utilizzano i sensori meccanici posizionati sulla loro superficie. Le forze di compressione e di trazione che vengono trasferite dal tessuto alle cellule generano segnali per le cellule della cartilagine, che favoriscono la formazione di tessuto cartilagineo e i processi di rinnovamento e riparazione.
Le cellule della cartilagine sono incorporate nel tessuto che esse stesse formano e mantengono il contatto con il tessuto circostante, in modo da essere sempre informate sulle condizioni del tessuto cartilagineo. Componenti importanti del tessuto cartilagineo sono le fibre di collagene, che conferiscono alla cartilagine la necessaria resistenza, e i proteoglicani, che trattengono l’acqua nel tessuto cartilagineo e quindi gli conferiscono la tipica elasticità alla compressione. Entrambi i componenti, fibre di collagene e proteoglicani, vengono prodotti continuamente dalle cellule della cartilagine. Il numero relativamente basso di cellule cartilaginee nel tessuto, tuttavia, pone spesso limiti ristretti a questi processi. Di ciò va tenuto conto in particolare in caso di lesioni alle articolazioni, soprattutto per quanto riguarda il tempo di guarigione dopo le lesioni.
Le fibre di collagene della cartilagine sono saldamente ancorate all’osso e forniscono al tessuto il supporto e la struttura necessari. I proteoglicani si trovano nella rete di collagene e comprendono l’acido ialuronico, il solfato di condroitina e il cheratansolfato. I proteoglicani, che consistono in gran parte di carboidrati contenenti zolfo, hanno una straordinaria capacità di legare l’acqua e di trattenerla nella cartilagine. L’elevato contenuto d’acqua (fino al 60%) conferisce alla cartilagine la sua tipica elasticità alla compressione, basilare per l’assorbimento degli urti.
I componenti funzionali delle articolazioni
Oggi l’articolazione è considerata un’unità funzionale, poiché i componenti all’interno e intorno all’articolazione interagiscono strettamente tra loro. Oltre alla cartilagine che forma la superficie di attrito, sono fondamentali anche altre importanti strutture anatomiche, come la capsula articolare, le ossa, i legamenti, i tendini e i muscoli. La capsula articolare separa l’articolazione dall’esterno in modo che nell’articolazione stessa prevalga un ambiente indipendente. La membrana e il liquido sinoviale sono fondamentali per la vita interna dell’articolazione e la nutrizione della cartilagine.
All’esterno della capsula articolare, i legamenti, i muscoli e i tendini sostengono l’articolazione. L’interazione tra l’apparato locomotore attivo e passivo trova il suo punto cardine nelle
articolazioni: muscoli e tendini muovono le articolazioni, mentre le articolazioni consentono le contrazioni muscolari indolori. In caso di malattie o lesioni dell’apparato locomotore attivo o passivo, viene coinvolta anche la rispettiva controparte: se una lesione o una malattia provoca dolore all’articolazione, si riduce spontaneamente la tensione del muscolo, che può atrofizzarsi. Se invece il muscolo è lesionato e l’articolazione si muove di meno, si può innescare un processo di degenerazione articolare.
Tale fenomeno è particolarmente impressionante a seguito di una frattura o di una lesione articolare, quando subentra un’atrofia muscolare nella gamba interessata. Anche nei fenomeni di usura delle articolazioni, come nell’artrosi, si osserva la comparsa di un’atrofia muscolare causata dai dolori articolari. Per il benessere generale dell’apparato locomotore è perciò importante mantenere sani il sistema muscolare (attivo) e il sistema scheletrico (passivo).
Articolazioni del ginocchio, delle dita e la spina dorsale
Quella del ginocchio è la più grande articolazione del corpo umano. Nell’articolazione del ginocchio si trovano le superfici di contatto tra l’osso della coscia (femore) e l’osso della gamba (tibia). La superficie cartilaginea dell’articolazione del ginocchio è suddivisa in una parte laterale e una parte mediale interna. L’osso del femore nell’area del ginocchio (femore distale) è costituito da un condilo mediale e laterale, mentre l’osso della parte inferiore della gamba (tibia prossimale) è suddiviso in piatto tibiale laterale e mediale.
I legamenti crociati anteriori e posteriori si trovano all’interno dell’articolazione. Questi due legamenti si estendono al centro dell’articolazione e si incrociano, evitando che le ossa della coscia e della parte inferiore della gamba scivolino in avanti o all’indietro durante il movimento. I menischi, costituiti da due anelli semicircolari di tessuto connettivo denso-fibroso, aumentano le superfici di contatto nell’articolazione del ginocchio e lo stabilizzano.
Ai lati dell’articolazione del ginocchio si trovano i legamenti collaterali, quello mediale e quello laterale, che impediscono la torsione eccessiva dell’articolazione verso l’interno e l’esterno.
Tra i muscoli che si estendono oltre l’articolazione del ginocchio vi è anche il muscolo femorale retto. La parte inferiore tendinea di questo muscolo si sviluppa nella zona anteriore della parte inferiore della gamba appena sotto il ginocchio in corrispondenza della tibia ed è, insieme ad altri muscoli della parte anteriore della coscia (i muscoli del quadricipite), il più importante muscolo estensore della gamba. La parte tendinea di questo muscolo, che attraversa l’articolazione del ginocchio, contiene una parte ossea tondeggiante, la rotula. La rotula ha uno strato cartilagineo sul lato interno, rivolto verso la coscia e verso le ossa della parte inferiore della gamba, e fa parte dell’articolazione del ginocchio. Con il suo strato cartilagineo, la rotula scivola ad ogni passo sulle superfici cartilaginee dell’osso della coscia (condili femorali), facilitando notevolmente l’estensione della gamba.
L’articolazione del ginocchio è la più grande articolazione del corpo umano. Di conseguenza è ampio anche il suo volume: la capsula articolare dell’articolazione del ginocchio è molto estesa e circonda sia la rotula che le strutture nella zona della flessione del ginocchio. Contiene circa 5-6 ml di liquido sinoviale, distribuito sull’intera l’articolazione.
La funzione delle mani garantisce agli esseri umani vantaggi significativi rispetto agli altri mammiferi. Con le mani l’uomo è in grado di eseguire movimenti impossibili per altre specie animali. La mano non è soltanto molto preziosa, ma è anche una delle strutture più complesse del corpo umano. È costituita da numerose piccole articolazioni, muscoli, tendini e legamenti che la mantengono funzionale.
Particolarmente importanti sono le capacità motorie fini delle articolazioni delle dita. Ogni dito è costituito da tre piccole ossa tubolari collegate tra loro da vere e proprie articolazioni. Perciò le piccole articolazioni delle dita di ogni mano sono 15. Ogni articolazione, per quanto piccola, ha sostanzialmente la stessa struttura delle grandi articolazioni: una capsula articolare, due strati di cartilagine, tendini e legamenti che rafforzano la capsula articolare.
Le falangi sono collegate funzionalmente ai metacarpi, anche attraverso le articolazioni. I metacarpi sono accompagnati da muscoli e tendini che formano il palmo e sono tenuti insieme da estesi legamenti piatti (aponeurosi).
Le ossa carpali (carpo) collegano il metacarpo con le ossa dell’avambraccio, il radio e l’ulna. Il carpo è formato da 8 ossa a forma di cubo, strettamente collegate tra loro dai legamenti. La linea tra l’avambraccio e le ossa carpali è considerata il polso vero e proprio.
Le articolazioni tra le ossa carpali e le ossa dell’avambraccio e del metacarpo comunicano spesso tra loro, in modo che il liquido sinoviale si distribuisca su un’area comune più ampia. Ma i muscoli che muovono la mano e le dita non si trovano solo nella mano. Una gran parte dei muscoli che piegano e tendono le dita si trova nell’avambraccio e ha lunghi tendini che arrivano fino alla punta delle dita. Un tipico dolore dovuto a un eccessivo sforzo della mano e delle dita è il cosiddetto gomito del tennista, dove il punto di attacco dell’estensore della mano (muscolo estensore radiale del carpo) duole a causa di un eccessivo sforzo nella zona del gomito.
Il gomito del tennista non è soltanto il risultato di una racchetta da tennis usata in modo improprio, ma può anche essere la conseguenza di luoghi di lavoro ergonomicamente mal progettati: ad es. l’uso del mouse al computer non è ottimale. Tale fenomeno doloroso all’avambraccio rientra nella cosiddetta “sindrome del mouse”.
La colonna vertebrale è composta da un totale di 34 vertebre e costituisce la spina dorsale del corpo umano. Circa 8-10 vertebre sono saldate insieme nella zona dell’osso sacro.
Tutti gli altri corpi vertebrali sono separati da dischi intervertebrali e sono mobili. I dischi intervertebrali non sono vere e proprie articolazioni, ma aiutano a sostenere il peso corporeo e a mantenere mobili i corpi vertebrali. In questo senso i dischi intervertebrali svolgono anche una funzione ammortizzante e sono dotati di un’adeguata struttura anatomica. Sono costituiti da un anello esterno di tessuto connettivo denso-fibroso, contenente una massa gelatinosa (il nucleo polposo), che distribuisce in modo uniforme la pressione sul disco intervertebrale.
I corpi vertebrali hanno delle prominenze laterali (apofisi spinose vertebrali), in corrispondenza delle quali si trovano le vere e proprie articolazioni della colonna vertebrale. Esistono due articolazioni laterali per vertebra, definite faccette articolari, che hanno la tipica struttura delle articolazioni, cioè cartilagine, capsula articolare, membrana sinoviale e liquido sinoviale. Come tutte le articolazioni, sono soggette a un processo di usura (artrosi), che è associato al dolore.
Oltre ai dischi intervertebrali e alle faccette articolari, la colonna vertebrale contiene molti piccoli legamenti volti a stabilizzare la struttura ossea della colonna. La colonna vertebrale, inoltre, è tenuta insieme anche da innumerevoli piccoli muscoli, che svolgono l’importante funzione di stabilizzatori del tronco. Esiste una sottile interazione tra la struttura ossea, i legamenti e i muscoli della colonna vertebrale. Se questa interazione non è in equilibrio, il dolore può manifestarsi rapidamente.
La muscolatura dorsale è complessa. Tra le vertebre, con funzione di collegamento dei processi della colonna, si trovano i piccoli muscoli (multifido e rotatori) che mantengono unite le vertebre. I grandi muscoli dorsali che consentono i movimenti di allungamento e di flessione si estendono tra le vertebre e collegano le gambe, le braccia e la testa. La colonna vertebrale è composta da molte piccole articolazioni, muscoli e legamenti che, come altri organi, vanno tenuti in movimento praticando molta attività fisica.