I dischi intervertebrali si interpongono anteriormente tra due vertebre sovrapposte, sono di spessore proporzionalmente diverso a seconda del segmento di appartenenza:
I dischi sono formazioni fibro-cartilaginee dall'aspetto anulare perifericamente (anulus fibrosus) composti da fibre collagene organizzate in lamelle concentriche disposte a strati attorno al nucleo polposo costituito per l'80% da acqua e quindi incompressibile.
Il collagene forma una rete fibrosa che, oltre a contenere e proteggere il nucleo, è in grado di deformarsi elasticamente distribuendo i carichi attraverso il movimento reciproco delle lamelle.
Il nucleo, paragonabile ad una sfera, si trova fra due piani (i piatti vertebrali) imprigionato quindi nell'alloggio fornito delle fibre dell'anulus. Permette movimenti di scivolamento antero-posteriore e laterale di un piano sull'altro; di rotazione destra e sinistra su un piano orizzontale, di inclinazione destra e sinistra su un piano frontale e di flesso-estensione (inclinazione antero/posteriore) su un piano sagittale.
All'interno del nucleo non ci sono vasi, la sua nutrizione avviene attraverso le cartilagini vertebrali limitrofe, per processi di diffusione e osmosi e grazie ad un meccanismo di pompa per il quale la diminuzione della pressione facilita l'ingresso di sostanze nutritizie e rallenta l'espulsione di cataboliti mentre l'incremento causa la condizione inversa, la condizione ottimale è quindi determinata dal continuo alternarsi di posture di carico e scarico, per mantenere il valore di pressione ideale sul disco calcolato attorno agli 80kg.
Al contrario situazioni di sovraccarico o sottocarico che si verificano, ad esempio nel mantenimento delle posizioni fisse, ostacolano il ricambio nutritizio e possono favorire fenomeni di degenerazione discale.
I dischi si deformano in base ai movimenti fino a diventare da segmenti cilindrici, cunei con base opposta alla direzione del movimento, precisamente durante:
Il carico delle strutture del nostro corpo e la forza di gravità esercitano un'azione di tipo compressivo su tutta la colonna vertebrale: l'azione del peso si scarica dall'alto verso il basso, in base alla legge del parallelogramma, scomponendosi in due direzioni:
I dischi intervertebrali hanno quindi funzione di "ammortizzatori" e di "distributori" delle sollecitazioni che interessano le vertebre in tutti i sensi e che vengono ripartite uniformemente sulla loro superficie.
Quando la colonna vertebrale è sottoposta all'azione della forza di gravità, quando cioè un soggetto si trova in piedi o in posizione seduta, il nucleo polposo si comprime e, grazie all'azione di contenimento svolta dall'anello fibroso, è in grado di trasmettere in modo uniforme il carico su tutta la superficie del corpo vertebrale. La sua funzione diviene particolarmente evidente in tutte quelle attività che tendono a contrastare gli effetti della forza di gravità, durante i salti per esempio.
Se le sollecitazioni a cui và incontro il disco intervertebrale sono particolarmente intense, la resistenza della zona anulare può essere vinta e produrre uno spostamento del nucleo dalla sua posizione centrale. Questo risultato può anche essere conseguenza di una esposizione cronica a vibrazioni e sollecitazioni usuranti con le quali si può arrivare ad erniazione del disco, la quale si può verificare in diversi gradi e tipi.
Nel tratto lombare i dischi sono maggiormente sollecitati, per questo tra L1 E L5 raggiungono uno spessore superiore e proporzionalmente maggiore rispetto ai corpi vertebrali degli altri segmenti vertebrali.
La pressione interdiscale soprattutto a livello lombare della L3 varia moltissimo a seconda della posizione assunta, dai carichi sollevati e dal modo di sollevarli; durante la flessione a gambe tese con un soggetto che sostiene un carico ad esempio i dischi, diminuiscono di spessore anteriormente, le vertebre si aprono "a ventaglio" posteriormente e l'aumento di pressione spinge il nucleo del disco indietro verso il legamento longitudinale posteriore. La pressione sui dischi, aumenta poi quasi del doppio nel movimento contrario, cioè quando dalla posizione flessa si ritorna nella posizione eretta.
A carico naturale invece, la pressione intradiscale normalmente varia da 12 mmHg in posizione prona (posizione di scarico), per passare a 20 mmHg in decubito laterale, a 71 mmHg in posizione eretta. Stando seduti la pressione intradiscale raggiunge gli 83-85 mmHg, per salire a 176-178 mmHg chinandosi in avanti.
I dischi intervertebrali sono collegati, anteriormente e posteriormente, lungo tutta la colonna, da legamenti fibrosi che ne costituiscono una potente struttura di rinforzo.
Elementi fibro-legamentosi che mantengono la stabilità e permettono la mobilità del rachide, assicurando la connessione tra le vertebre.
Il compito dei legamenti è quello di limitare la mobilità del rachide sviluppando tensione passiva in grado di opporsi, insieme all'azione muscolare, ai momenti esterni prodotti da forze come la gravità o l'inerzia.
I legamenti, come altri tessuti biologici (i muscoli ad esempio), quando sono sottoposti a carichi di trazione manifestano un comportamento meccanico di tipo visco-elastico. Se lo stiramento è rapido si comportano come molle sviluppando una tensione direttamente proporzionale all'allungamento subito. Se lo stiramento è lento e duraturo si verificano fenomeni, di creep e stress-relaxation in cui si viene a perdere la proporzionalità fra allungamento e tensione sviluppata dal legamento, che andrà deformandosi e lacerandosi anche con minime forze di tensione.
Annessi al pilastro anteriore troveremo:
Annessi al pilastro posteriore troveremo diversi legamenti che assicurano la connessione tra due archi adiacenti, i processi spinosi e le apofisi trasverse delle vertebre contigue:
Come già accennato sopra, quando i legamenti vengono sottoposti a stiramenti troppo prolungati possono andare incontro a fatica e a perdita di sensibilità. Questo stato di cose può comportare dolore diffuso e costante (lombalgia).
Questi da soli non riescono però a mantenere e limitare i movimenti della colonna vertebrale, il giusto equilibrio nella corretta postura è garantito dal supporto delle sinergie muscolari, cioè dalle catene cinetiche.
Possiamo in generale dire che mentre i dischi intervertebrali e i legamenti danno un supporto intrinseco alla colonna vertebrale, i muscoli ne danno un supporto estrinseco.
La colonna vertebrale si mantiene eretta e mantiene la posizione fisiologica controllando l'adeguata stabilità delle curve grazie all'azione di numerosi muscoli che lavorano in maniera sinergica tra di loro.
Anatomicamente possiamo suddividerli in muscoli profondi, intermedi e superficiali. L'organizzazione anatomica soprattutto a livello lombare ha una importanza funzionale infatti i muscoli superficiali, che considerandoli da un punto di vista biomeccanico possiamo definirli "mobilizzatori globali", li troviamo anteriormente con il muscolo retto dell'addome la cui azione è quella di flettere il tronco, posteriormente con i muscoli ileo-costale e gran-dorsale la cui azione è di estendere e raddrizzare il tronco.
I mobilizzatori globali sono muscoli lunghi con la principale funzione di tipo dinamica, capaci di generare e accelerare i movimenti del tronco.
Gli "stabilizzatori globali" sono invece i muscoli che troviamo anatomicamente sul piano intermedio, anteriormente abbiamo i muscoli obliqui interni ed esterni che controllano l'azione di rotazione del tronco, posteriormente troviamo i muscoli: multifido superficiale e gli spinali che controllano il movimento di flessione. Sono muscoli con capacità di generare il movimento ma con funzione principalmente statica, in quanto controllano l'azione dei muscoli mobilizzatori globali, lavorando eccentricamente operano come deceleratori.
L'altra funzione statica viene svolta dai muscoli profondi, biomeccanicamente definiti "stabilizzatori locali", organizzati in piccoli fasci muscolari sono: anteriormente il muscolo trasverso dell'addome, fasci profondi dello psoas e degli obliqui interni, posteriormente i fasci profondi del muscolo multifido.
Questi muscoli non funzionano per la produzione del movimento ma mantengono le vertebre in maniera adeguatamente distanziata tra di loro. Sono muscoli fondamentali per il controllo dell'attività posturale, in quanto scaricano in maniera tonica e indipendentemente dalla direzione del movimento del tronco, sono costituiti per la maggior parte da fibre di tipo rosso quindi sono fibre resistenti, si attivano per prime con una frequenza di scarica bassa (inferiore al 25%), la loro attività aumenta in maniera anticipatoria rispetto ad un movimento o ad un carico, provocando una sorta di blocco, di irrigidimento del sistema articolare del rachide, proteggendolo.
Per queste caratteristiche hanno una fondamentale importanza dal punto di vista propriocettivo perché inviano informazioni (anticipatamente) al sistema nervoso centrale, sulla posizione e il movimento articolare del rachide, così che questo possa adeguare le migliori strategie di movimento modulando il reclutamento delle unità motorie.
Da quanto detto si evince l'importanza dei muscoli stabilizzatori, sono quelli che bisogna sollecitare se vogliamo garantire una costante protezione della colonna rispetto alla forza di gravità.
Nel caso in cui questa muscolatura è debole, si parlerà di instabilità clinica, il corpo per sopperire a questo deficit utilizza le strutture muscolari più superficiali, le quali non sono adatte a mantenere l'equilibrio vertebrale e avendo altre caratteristiche morfologiche si affaticano precocemente determinando fallimento della loro impropria azione di sostegno, diventando sede di dolore e contratture.
Mantenere un'adeguata tonicità dei muscoli stabilizzatori del rachide è fondamentale per il mantenimento degli equilibri muscolari di tutto il corpo, sappiamo infatti che i movimenti armonici sono il risultato delle sinergie muscolari espresse dall'azione non di un unico muscolo ma dall'azione di catene muscolari in cui l'attività di un muscolo è integrata e associata all'azione di altri muscoli, situati anche in posizioni distanti tra di loro e collegati da fasce connettivali.
Ciò significa che l'indebolimento o la contrattura de muscoli stabilizzatori del rachide avrà ripercussioni e provocherà alterazioni su tutte le catene cinetiche (posteriore, anteriore, crociate ) del corpo.
Una buona stabilità articolare è fondamentale nella zona lombare e pelvica per permettere un adeguato controllo motorio per le performance sportive e per i movimenti funzionali della vita quotidiana.
Fino a qualche anno fa si pensava che i muscoli più importanti per una buona stabilità fossero i muscoli del retto dell'addome, oggi è stato introdotto il concetto di "core stability" in cui l'azione di "cintura di forza" così come la descriveva Joseph Pilates già nel 1920, viene svolta dai muscoli che fanno parte dei mobilizzatori globali, degli stabilizzatori globali e stabilizzatori locali. Data la sinergia anatomica e biomeccanica con il bacino, anche i glutei possono essere considerati componenti essenziali in quanto principali generatori di potenza e stabilizzatori del bacino.
I muscoli del core sono quindi:
A questi, vista la correlazione funzionale con il tratto lombare, dobbiamo aggiungere i muscoli del pavimento pelvico e il muscolo diaframma.
È stato dimostrato attraverso elettromiografia che l'attivazione dei muscoli del pavimento pelvico provoca, spontaneamente e anticipatamente al movimento di un arto, la coattivazione dei muscoli:
L'attivazione spontanea di questo quartetto muscolare che ha funzione stabilizzatrice non è presente nei soggetti con lombalgia. Il ripristino del tono muscolare e dell'automatismo nella correlazione funzionale fra i 4 protagonisti del meccanismo stabilizzatore rappresenta un momento importantissimo nel recupero funzionale della colonna lombare e nel garantire una adeguata protezione contro le sollecitazioni abnormi, ma anche quelle fisiologiche della vita quotidiana.
Il pavimento pelvico o diaframma perineale si estende dalla sinfisi pubica al coccige e va a chiudere in basso la cavità addominale, dove sono contenuti i visceri pelvici. È costituito da strutture fasciale e muscolari disposti su tre piani:
Infine occupiamoci del muscolo diaframma per il cui ruolo e posizione anatomica è strettamente collegato alla colonna lombare. Il muscolo diaframma infatti ha inserzione: sulle ultime sei coste, sul versante interno del processo xifoideo dello sterno e sulle vertebre lombari.
Su queste ultime si inserisce attraverso due formazioni muscolo-tendinee che si fondono con il legamento longitudinale anteriore, quella di destra ha un fascio più robusto e lungo e si inserisce sul corpo della terza vertebra lombare, quella di sinistra ha un fascio più corto che si inserisce sulla seconda vertebra lombare.
È un muscolo con doppia funzione: respiratoria e stabilizzatrice del tratto lombare, come già sopra spiegato.
La funzione stabilizzatrice del tratto lombare da parte del diaframma viene esplicata anche durante la respirazione, infatti l'abbassamento del diaframma durante una respirazione normale aumenta la pressione intra-addominale conferendo maggiore stabilità al tratto lombare, si è potuto verificare come durante l'espirazione rimanga attivato il muscolo trasverso dell'addome, essenziale nel movimento di estensione del rachide soprattutto quando si deve sollevare un peso e inoltre limita un eccessivo aumento della pressione intra-addominale evitando le conseguenze che questa avrebbe sul tratto lombare.
I dischi intervertebrali ammortizzano e distribuiscono i carichi assorbendo le sollecitazioni meccaniche e permettendo il movimento tra le vertebre
La stabilizzazione previene sovraccarichi e lesioni attraverso l'azione sinergica di legamenti e muscoli stabilizzatori profondi e superficiali
I muscoli del core comprendono stabilizzatori locali e globali e garantiscono equilibrio posturale e protezione del tratto lombare durante il movimento
L'articolo approfondisce la biomeccanica dei dischi intervertebrali, l'azione dei legamenti spinali e la funzione dei muscoli stabilizzatori nel mantenimento della postura e nella protezione del rachide. Vengono trattati temi cruciali come la core stability, la stabilità lombare e l'interazione tra muscoli profondi, pavimento pelvico e diaframma, evidenziando l'importanza dell'equilibrio tra supporto strutturale e controllo motorio.