Anatomia e Biomeccanica della colonna vertebrale: curvature e funzioni

Di Davide Serpe

Studio delle curvature fisiologiche della colonna vertebrale, le sue funzioni di supporto e protezione, e l'importanza del mantenimento in attività fisica con sovraccarichi

È di rilevante importanza, per un professionista del fitness, la conoscenza curve che compongono la colonna vertebrale: non è necessario saper valutare i gradi, o saper leggere una radiografia, ma essere consapevoli di come è strutturata sì, questo lo è.

È un dovere fondamentale per un semplice motivo: si mette a repentaglio l’incolumità altrui.

Se le curve esistono ci sarà un motivo, e queste curve devono essere mantenute sempre anche e soprattutto durante esercizi che prevedono sovraccarichi.

In estrema sintesi le funzioni rachide sono le seguenti:

  • Sorreggere il corpo contro la gravità;
  • Proteggere il midollo spinale;
  • Consentire spostamenti e movimenti nello spazio;
  • Ammortizzare le sollecitazioni che provengono dall’esterno e dall’interno del corpo.
Illustrazione dei principali muscoli addominali e toracici, evidenziando pettorale, retto dell'addome, obliqui e trasverso.

Figura 1. Illustrazione dei principali muscoli addominali e toracici, evidenziando pettorale, retto dell'addome, obliqui e trasverso.

C1-C7
Tratto costituito dalle prime sette vertebre cervicali e fisiologicamente contraddistinto da una lordosi.
T1-T12
Tratto costituito dalle dodici vertebre dorsali o toraciche e fisiologicamente contraddistinto da una cifosi.
L1-L5
Tratto costituito dalle cinque vertebre lombari e fisiologicamente contraddistinto da una lordosi.
Sacro-coccigeo
Tratto finale, il quale è un’unica struttura saldamente incastrato fra le ali iliache.
Colonna vertebrale in visione frontale

Figura 2. La colonna vertebrale in visione frontale (davanti, ventrale) a sinistra, in visione frontale ma posteriore e infine in visione sagittale (lateralmente). Come si può ben notare le curve sono ampiamente visibili lateralmente ed eventuali loro difformità (aumento o riduzione dell’ampiezza delle curve) sono rilevabili soprattutto in visione sagittale

Da una prospettiva sagittale la colonna vertebrale presenta quattro curve, simili a due a due. In alto abbiamo la lordosi cervicale costituita da sette vertebre, successivamente si trova la cifosi dorsale con 12 vertebre (tante quanto le coste da cui dipartono), a scendere la tanto martoriata lordosi lombare con le sue 5 vertebre e a chiudere la cifosi sacro-coccigea.

Sul piano frontale il rachide, in condizioni fisiologiche, non presenta nessuna curvatura ma bensì appare dritto fisiologico con un aumento delle dimensioni dei corpi vertebrali in senso caudale (verso il basso). La vertebra più larga in assoluto è l’ultima lombare, L5.

La colonna andrebbe valutata non solo in maniera segmentaria ma anche e soprattutto nella sua totalità strutturale; è ben noto come un cambiamento della curva in uno dei suoi compartimenti avrà delle ripercussioni sulle altre, modificandone la morfologia generale.

È altresì possibile identificare un rachide anteriore costituito dai corpi vertebrali il cui compito principale sarebbe quello di sostegno, ed un rachide posteriore a cui spetterebbe primariamente il compito di guida dei movimenti (articolazioni vertebrali posteriori o apofisarie).

Le vertebre

Le vertebre rappresentano l’unità funzionale spinale, separate da materiale molle interposto: quest’ultimo è costituito dall’anello fibroso e dal nucleo polposo, meglio conosciuto nella sua complessità come disco intervertebrale.

Il nucleo polposo è costituito da una sostanza gelatinosa che per l’80% circa è acqua e spetta al nucleo il compito assorbire i carichi, sfruttando le sue doti di deformabilità: in relazione al carico cui il disco intervertebrale è sottoposto, il nucleo polposo si può spostare in avanti o verso dietro, aumentando in tal modo la pressione sull’anello fibroso che lo circonda.

Anatomia del Gray

Figura 3. Anatomia del Gray: si può apprezzare l’anatomia di due vertebre e del materiale molle interposto

midollo spinale

Figura 4. È apprezzabile il midollo spinale e i nervi che da esso, attraverso i forami intervertebrali, percorrono il corpo umano fino a raggiungere le rispettive zone di competenza

Sezione trasversa di una vertebra

Figura 5. Sezione trasversa di una vertebra, dove sono rappresentate le strutture che caratterizzano la maggior parte delle vertebre

Struttura vertebra atlante

Figura 6. Struttura vertebra atlante. Sopra, visione anteriore. In mezzo, visione dall’alto (trasversale) e sotto con visione posteriore. Come si può notare dalla figura, la vertebra ha caratteristiche molto particolari rispetto alle altre che compongono la colonna vertebrale: in primis la mancanza del corpo vertebrale sostituito da un piccolo arco anteriore e la presenza di un ampio forame vertebrale, il più generoso di tutti in termini di ampiezza.
Inoltre, l’atlante non presenta, a differenza delle altre vertebre cervicali-dorsali-lombari, il processo spinoso il quale è sostituito da un ampio arco posteriore

Come si può osservare dalla figure 3 e dalla figura 4, ogni vertebra presenta anteriormente un corpo (ad eccezione della prima vertebra, l’atlante) e posteriormente un arco: il midollo spinale è sito proprio fra le due citate strutture, scorre nel forame vertebrale.

I nervi spinali, che per conoscenza ricordo essere sia motori che sensitivi, fuoriescono invece dal forame intervertebrale, il quale si viene a creare tra l’incisura superiore e inferiore di due vertebre contigue.

FSU (unità funzionale spinale)

Figura 7. FSU (unità funzionale spinale) costituita dalle due facce dei corpi vertebrali, uno superiore e l’altro inferiore, in mezzo ai quali è presente il disco intervertebrale. Questo, come si può ben notare, è costituito a sua volta dal nucleo polposo e intorno a questo l’anello fibroso. Il nucleo polposo è un composto gelatinoso composto per circa l’80-85% da acqua; al suo interno troviamo anche proteoglicani (i quali sono in grado di legare l’acqua) e fibre elastiche mentre l’anello fibroso è formato da fibre collagene di tipo II con un discreto contenuto di fibre elastiche, disposte obliquamente tra loro. Questa disposizione non verticale delle fibre risulta essere particolarmente importante soprattutto durante movimenti di scivolamento e rotazione di una vertebra sull’altra: se fossero disposte verticalmente questa caratteristica verrebbe meno. Al contrario, se le fibre dell’anello fibroso fossero parallele al corpo vertebrale, il disco resisterebbe bene alle torsioni ma non alle forze verticali

In sostanza il collagene anello fibroso intrappola all’interno il nucleo polposo. All'aumentare della forza di compressione incrementa parimenti la pressione idrostatica all’interno del nucleo polposo e ciò è funzionale assorbimento degli shock che possono derivare dall’esterno (sollevamento pesi, lavori fisici particolarmente gravosi ecc.).

Legamenti della colonna vertebrale

Figura 8. Sono rappresentati alcuni dei legamenti della colonna vertebrale. Anteriormente ai corpi vertebrali è presente il legamento longitudinale anteriore (LLA), il quale tende a limitare i movimenti di estensione o eccessive lordosi nelle zone cervicali e lombari. Posteriormente ai corpi vertebrali è situato il legamento longitudinale posteriore (LLP) al quale spetta invece il compito di limitare la flessione.
LLA origina dal tubercolo anteriore della prima vertebra cervicale e si inserisce sul sacro; è una larga fascia aderente alla faccia anteriore del corpo vertebrale; dall’alto in basso la sua fascia tende ad allargarsi. LLP contrario, restringe le sue dimensioni dall’alto verso il basso; origina dall’epistrofeo (seconda vertebra cervicale) e si inserisce all’interno del canale sacrale.
Nota funzionale a livello funzionale, LLP è strettamente adeso al disco intervertebrale e la sua funzione principale è quella di limitare la flessione del tronco e rinforzare le fibre posteriore dell’anulus. I legamenti gialli (nome latino ligamenta flava, in foto) sono particolarmente ricchi di fibre elastiche (elastina) e si estendono tra due lamine vertebrali contigue: assolvono il compito di limitare la flessione e, in virtù dell’alta concentrazione di elastina, favoriscono l’estensione da una posizione di flessione. I legamenti interspinosi si estendono tra i processi spinosi adiacenti delle vertebre, da C7 al sacro, e la loro funzione principale si esplica nel limitare la flessione.

Struttura di un corpo vertebrale

Figura 9. Struttura di un corpo vertebrale, in visione laterale e trasversale con particolare riferimento alle faccette articolari (F)

StrutturaDescrizioneFunzione Primaria
Corpo vertebraleMassa cilindrica di osso spugnosoPrimaria struttura portante della colonna vertebrale
Disco intervertebraleSpesso anello fibrocartilagineo interposto tra i corpi vertebrali da C2 in poiAmmortizzatore, serve anche a distanziare i corpi vertebrali lungo tutta la colonna
PeduncoloProiezione dorsale corta e spessa che parte dalla metà del corpo vertebraleConnette il corpo vertebrale alla parte posteriore della vertebra stessa
LaminaRegione ossea che collega i peduncoli al processo trasverso, ospita i legamenti gialliProtegge la parte posteriore del midollo spinale
Canale vertebraleCanale centrale situato posteriormente al corpo vertebrale, è circondato dai peduncoli e dalla laminaProtegge il midollo spinale
Forame intervertebraleApertura laterale adiacente le vertebrePassaggio per le radici nervose che entrano ed escono dal canale vertebrale
Processo trasversoProiezione orizzontale ossea che nasce dalla giunzione della lamina e del peduncoloSiti di aggancio per muscoli, legamenti e costole
Faccetta costale (del corpo)Ciascuna vertebra toracica presenta sul corpo due piccole rientranze (superiore e inferiore), poste al confine col disco intervertebrale. Non sono faccette complete ma emifaccette poiché accolgono la testa della costaSito di aggancio per la testa delle coste (articolazione costo-vertebrale)
Faccetta costale (sul processo trasverso)Faccetta ovale situata sull’estremità anteriore di ciascun processo trasverso toracicoSito di aggancio per il tubercolo articolare della costa (articolazione costo-trasversaria)
Processo spinosoProiezione dorsale dell’osso partendo dalle lamineSito di aggancio per muscoli e legamenti
Processi articolari superiori e inferiori, incluse le faccette articolariSono processi articolari accoppiati, con andamento tendenzialmente verticale. Originano dall’incontro tra lamina e peduncolo e, in generale, le faccette articolari superiori sono rivolte posteriormente mentre quelle inferiori anteriormenteLe faccette articolari superiori e inferiori formano l’articolazione apofisaria; questa articolazione sinoviale guida la direzione e l’ampiezza dei movimenti intervertebrali

Tabella 1: struttura, descrizione riassuntiva e funzione primaria delle principali disposizioni della colonna vertebrale

Anatomia del Gray: articolazioni costo-vertebrali

Figura 10. Anatomia del Gray: articolazioni costo-vertebrali.
Queste articolazioni congiungono la testa delle coste ai corpi delle vertebre e sono costituite da:
- corpo della vertebra, superiore per numero d’ordine alla costa collegata;
- Disco intervertebrale;
- Testa della costa (cresta);
- Corpo della vertebra con lo stesso numero d’ordine

Anatomia vertebra toracica con rappresentazione della faccetta costale sul processo trasverso

Figura 11. Anatomia vertebra toracica con rappresentazione della faccetta costale sul processo trasverso (foto a destra, visione trasversale). L’articolazione costo-trasversaria è composta dal processo trasverso della vertebra con lo stesso numero d’ordine della costa e dal tubercolo della costa stessa.

Indice di Kapandij

Entriamo nel vivo della discussione e cerchiamo di capire insieme perché è così tanto importante il mantenimento delle fisiologiche curve del rachide.

Indice di Kapandij con la relativa formula matematica

Figura 12. Indice di Kapandij con la relativa formula matematica

Il rachide lotta ogni giorno ed ogni momento contro carichi esterni più o meno evidenti, contro forze di compressione e di taglio che potrebbero inficiarne struttura e salute.

Da un punto di vista biomeccanico un rachide completamente dritto perde non solo in elasticità ma anche nella sua capacità sostegno del tronco, due qualità a dir poco fondamentali per l’essere umano.

Il mantenimento delle tre curve assicura stabilità e resistenza alle pressioni verticali subite quotidianamente e non solo in palestra.

Da ciò è facile dedurre che sotto carico la nostra colonna vertebrale sarà tanto più schiena? Assolutamente no, ma quantomeno ne riduco drasticamente le possibilità e rendo il gesto più armonico e performante.

A dispetto di quanto si possa credere, il carico colonna e in particolar modo sulla terza vertebra lombare è maggiore in posizione seduta rispetto a quella ortostatica, e la pressione aumenta ulteriormente se alla seduta abbino una cifosi lombare.

Spesso in palestra le persone tendono a lavorare con i sovraccarichi in posizione seduta, pensando erroneamente che la schiena e soprattutto la parte lombare siano messe in maggior sicurezza.

In posizione seduta si tende ad invertire la fisiologica lordosi lombare, fenomeno dimostrato dal contatto della stessa zona lombare allo schienale.

Parimenti tutta la muscolatura core si attiva meno non sfruttando a pieno la loro primaria funzione di stabilizzazione del corpo.

Non sto asserendo che si dovrebbe lavorare sempre in posizione ortostatica, ma in linea generale questa posizione ha più pro che contro (a corpo libero):

  • Attivazione core stability;
  • Movimenti più funzionali;
  • Maggiore stimolazione recettoriale;
  • Miglioramento dello schema corporeo e dello schema motorio;
  • Controbilancia la consueta posizione seduta quotidiana.

L’ultimo punto richiede una riflessione ulteriore: passiamo la maggior parte del tempo seduti e con pessime posture, i lavori sono sempre più sedentari e il movimento ridotto ai minimi termini: un soggetto che si rivede in questa descrizione dovrebbe effettuare gli esercizi maggiormente in posizione ortostatica e non solo per una questione di sicurezza del rachide ma anche di funzionalità corporea.

I movimenti del rachide si concretizzano nei tre piani dello spazio:

  • Sul piano frontale una inclinazione laterale;
  • Sul piano sagittale una flesso-estensione;
  • Sul piano trasverso una rotazione.

Le caratteristiche strutturali delle vertebre cervicali, ed in particolar modo l’andamento delle loro faccette articolari, consente in questo tratto ampi movimenti di flesso-estensione soprattutto nel tratto più basso, così come sono agevolati anche i movimenti di rotazione (massima nel tratto più alto) e inclinazione laterale.

Non a caso è il segmento del rachide maggiormente mobile e talune limitazioni sono (in linea generale) il riflesso di pessime posture mantenute nel tempo così come di muscoli ipertonici, i quali originano o si inseriscono a livello delle vertebre cervicali. Fasci superiori del trapezio, muscoli scaleni, sternocleidomastoideo per citarne alcuni tra i più “famosi”.

L’inclinazione laterale è invece il movimento prediletto dal tratto dorsale, più limitati i movimenti di flesso-estensione e di rotazione.

Le faccette articolari del tratto lombare possiedono un’inclinazione tale per cui sono agevolati i movimenti di flesso-estensione a discapito delle rotazioni, discreti gradi per ciò che concerne l’inclinazione laterale.

Protetta quanto più questo principio sarà assecondato e concretizzato. Questo vuol dire che non andrò mai incontro a nessun tipo di infortunio alla schiena.

TrattoFlessioneEstensioneInclinazioneTorsione
Cervicale40°75°35°/45°45°/50°
Dorsale10°5°/10°20°35°
Lombare60°35°20°5°
Torsioni con bastone

Foto 1. Torsioni con bastone

Le torsioni bastone, oltre che essere inutili, rischiano per i motivi sopraesposti di essere anche dannose, soprattutto a livello lombare. Se l’obiettivo del suddetto esercizio fosse quello di “snellire” la pancia ed il girovita, sappiate che non trova fondamento né da un punto di vista fisiologico né da un punto di vista biochimico. Il dimagrimento localizzato allo stato dell’arte non esiste ma, ponendo anche il caso esistesse, il dispendio energetico è talmente basso in un esercizio di questo tipo che l’ossidazione dei grassi a scopo energetico è assolutamente trascurabile; al massimo si ossidano i trigliceridi intramuscolari, ininfluenti sotto l’aspetto estetico.

Il mantenimento della curva lombare risulta quindi determinante durante gli esercizi sotto carico, soprattutto quelli contraddistinti da carichi medio-alti. Squat e stacchi, ad esempio, sono esercizi che richiedono particolare attenzione biomeccanica/posturale, e questo per diversi motivi:

  • I carichi potenzialmente utilizzabili sono alti;
  • Le forze di taglio e compressione che agiscono sulle vertebre lombari sono importanti;
  • Sono esercizi che comprendono il movimento di tre articolazioni (caviglia, ginocchio, anca) e quindi la creazione ed il successivo consolidamento di un ottimo schema motorio sono fondamentali.

Si dovrebbe immaginare il disco intervertebrale come una saponetta tenuta all’interno delle vostre mani, tra i due palmi; se questi ultimi restano ben allineati la saponetta si sposta di poco e tendenzialmente resta al centro, anche sotto carico e durante esercizio. Ricordo che il disco è costituito da anello fibroso e nucleo polposo al suo interno.

Cosa succede se durante uno stacco si perde la fisiologica curva lombare o peggio si inverte? Ebbene, riprendendo l’esempio della saponetta, è come se voi chiudeste lo spazio anteriormente spingendo la saponetta verso dietro. A livello del rachide lombare, una flessione sotto carico può comportare uno spostamento posteriore del nucleo polposo, mettendo in tensione le fibre dell’anello fibroso, il quale a sua volta spinge sul LLP.

Rappresentazione semplificata della dinamica che può portare ad erniazione il nucleo polposo

Figura 13. Rappresentazione semplificata della dinamica che può portare ad erniazione il nucleo polposo, con riduzione dello spazio anteriore tra i due corpi vertebrali e schiacciamento e spostamento del materiale interno verso lo spazio posteriore il quale, al contrario, subisce un aumento dello spazio.
Questo è quello che può capitare nei movimenti che comportano un’estensione del rachide lombare partendo da una posizione di flessione, senza prestare attenzione all’attivazione dei muscoli paraspinali, del core e della muscolatura degli arti inferiori.

fuoriuscita di parte del nucleo polposo dalla propria sede anatomica

Figura 14. Un movimento in flessione può comportare la riduzione dello spazio anteriore tra due vertebre e lo spostamento posteriore del nucleo polposo. Se le fibre posteriore dell’anello fibroso non sono più performanti, il rischio concreto è quello di una fuoriuscita di parte del nucleo polposo dalla propria sede anatomica verso il canale spinale e compressione della radice nervosa corrispondente.

I momenti maggiormente critici sono ad esempio nella fase iniziale di uno stacco terra (ma in generale tutto il movimento richiede grande attenzione), oppure nel momento di spinta verso l’alto da posizione accovacciata dello squat.

Ecco perché prima di tutto vige la necessità di lavorare sull’esecuzione e sulla tecnica del gesto motorio e solo secondariamente focalizzarsi sull’incremento dei carichi. Per eseguire bene questi movimenti sono richieste propriocezione mobilità articolare, non solo del rachide ma anche del bacino ed ora vi spiego il motivo.

Affinché si possa mantenere la lordosi lombare è necessario mantenere in antiversione bacino, posizione che consente alle creste iliache e all’osso sacro di spostarsi in avanti, mentre le tuberosità ischiate si flettono indietro distanziandosi tra loro. Parimenti vengono messi in tensione i legamenti sacrotuberoso e sacrospinoso (vedi figura 17). L’attivazione dei muscoli paraspinali e contemporaneamente della muscolatura del core completa l’opera (per una descrizione più approfondita rimando agli esercizi per gli arti inferiori).

La retroversione bacino è esattamente il movimento opposto e quindi sortisce effetti che vanno in una direzione contraria con appiattimento della curva lombare, avvicinamento dei corpi vertebrali anteriormente e spostamento del nucleo polposo verso dietro.

Ecco perché prima di effettuare qualunque esercizio in palestra (in special modo i fondamentali con alti carichi) è bene valutare la postura mobilità del soggetto a livello pelvico; anche un’eventuale (e molto probabile soprattutto nel sesso maschile) retrazione dei muscoli ischiocrurali (bicipite femorale, semitendinoso e semimembranoso) può compromettere il mantenimento dell’antiversione del bacino e della fisiologica curva lombare.

Tra gli esercizi propedeutici si possono inserire movimenti alternati di antiversione e retroversione del bacino, seguendo il seguente ordine (in progressione di difficoltà):

  1. Movimenti in posizione supina, con schiena ben aderente al pavimento. Indicato per chi ha scarsa o nulla propriocezione e mobilità. Si passa alternativamente dalla posizione di retroversione nella quale vi è un contatto totale tra rachide e superficie d’appoggio, per passare dolcemente all’antiversione caratterizzata da un arco più o meno ampio a livello lombare. Inizialmente i movimenti devono essere lenti e controllati, il soggetto deve percepire il passaggio da una all’altra posizione, sfruttando il feedback del suolo.
  2. Movimenti in posizione seduta su una fitball. In questo caso valgono le medesime indicazioni di cui sopra, il passaggio tra le due posizioni è caratterizzato da un cambiamento dell’appoggio: in antiversione maggiormente a livello delle tuberosità ischiatica, in retroversione più sul coccige.
  3. Movimenti in quadrupedia. In questo caso la difficoltà è maggiore, in quanto viene a mancare il feedback a livello della colonna. Per questo motivo l’operatore deve essere molto attento affinché il focus sia sul tratto lombare, evitando movimenti di compenso tipici di chi ha scarsa propriocezione/mobilità. Da preferire movimenti meno ampi ma più precisi, senza compensi a livello dorsale, scapolare o cervicale.
  4. Movimenti in posizione ortostatica. Focus sempre e solo sul tratto lombare, mani lungo le cosce o sulle creste iliache e ginocchia leggermente piegate. Evitare compensi, valgono le medesime indicazioni dei punti precedenti.

Ricordatevi che il muscolo esecutore del movimento e difficilmente in palestra può andare incontro a lesioni, anche con le peggiori esecuzioni: sono movimenti close skill (ad abilità chiusa), con poche variabili di disturbo esterne. Non sono presenti avversari, cambi di direzione, salti o atterraggi ad esempio. Le strutture che invece nel tempo potranno soffrire sono quelle passive, ossia tendini e legamenti ed in generale l’articolazione nella quale questi sono presenti.

Dinamica dell’antiversione (sinistra) e retroversione (destra) del bacino, con i principali muscoli coinvolti

Figura 15. Dinamica dell’antiversione (sinistra) e retroversione (destra) del bacino, con i principali muscoli coinvolti

Nello specifico, oltre a quelli proposti, i muscoli antiversione sono:

  • Adduttore lungo
  • Adduttore breve
  • Sartorio
  • Tensore della fascia lata
  • Quadrato dei lombi

Per ciò che concerne la retroversione e i muscoli retroversione che la agevolano, oltre a quelli proposti, troviamo:

  • Piriforme
  • Grande adduttore
Rappresentazione delle articolazioni sacro-iliaca e coxo-femorale, in una visione d’insieme

Figura 16. Rappresentazione delle articolazioni sacro-iliaca e coxo-femorale, in una visione d’insieme. Il cingolo pelvico è costituito, oltre dalle strutture poc’anzi citate, anche dalle articolazioni lombo-sacrale, sacro-coccigea e dalla sinfisi pubica

A sinistra soggetto con bacino in antiversione; a destra soggetto con bacino in retroversione

Foto 2: A sinistra soggetto con bacino in antiversione; a destra soggetto con bacino in retroversione

Il cingolo pelvico gioca un ruolo di primaria importanza all’interno di un contesto dalle molteplici funzioni, tra le quali il mantenimento della posizione eretta rappresenta solo una di queste. Funzioni meccaniche, propriocettive, di deambulazione sono a carico del cingolo pelvico, sia in condizioni statiche che dinamiche. Assolve un ruolo molto importante durante la corsa o i salti, ad esempio, e anche da ciò deriverebbe l’importante sviluppo muscolare del grande gluteo, uno dei muscoli più grossi e potenti dell’intero corpo umano (ecco perché andrebbe primariamente sollecitato con carichi medio-alti).

Come si può vedere dalla figura 16, il bacino o cingolo pelvico o pelvi, è costituito lateralmente dalle due ossa dell’anca (ileo, ischio e pube), dal sacro interposto tra le due ossa iliache e inferiormente dal coccige. La sinfisi pubica, anteriormente, collega le due ossa dell’anca mentre l’osso sacro, posteriormente, assolve alla medesima funzione.

La faccetta auricolare del sacro si articola, su ambo i lati, alla faccetta auricolare dell’osso iliaco; è considerata un’anfiartrosi in quanto permette movimenti molto limitati ed è dotata di forti legamenti (fig. 17). I legamenti hanno lo scopo di rinforzare la capsula articolare e di tenere unito il sacro alle ali iliache riducendone già i modesti movimenti (Pirola, 2003). Si dividono in diretti e indiretti.

I legamenti diretti sono:

  • I sacro-iliaci anteriori
  • I sacro-iliaci posteriori
  • I sacro-iliaci interossei

I legamenti indiretti sono:

  • L'ileo-lombare
  • Il sacro-tuberoso
  • Il sacro-spinoso
I legamenti del cingolo pelvico

Figura 17. I legamenti del cingolo pelvico

Utilizzo della cintura

Altro nodo gordiano riguarda l’utilizzo cintura. C’è chi sostiene sia fondamentale solo in alcuni esercizi, chi la usa da inizio a fine allenamento, chi ne fa a meno. Come spesso accade, la verità sta nel mezzo. Ma andiamo con ordine.

Se viene utilizzata sempre durante allenamento penso di potermi sbilanciare asserendo che abbia poco senso (escludendo situazioni e casi particolari, tendenzialmente temporanei e circoscritti nel tempo).

Anzi, potenzialmente potrebbe essere anche dannosa e ne spiego il motivo di seguito: con un supporto esterno le persone potrebbero sentirsi (a torto) più sicure e protette, e questa loro sicurezza potrebbe portarle ad incrementare i sovraccarichi esterni senza badare troppo alla postura. Uno degli obiettivi primari dell’allenamento dovrebbe essere quello di utilizzare il corpo per tutte le sue funzioni, compresa quella di stabilizzarsi in maniera autonoma e senza aiuti esterni. Il core ha proprio questo scopo funzionale, sia nel comparto anteriore che posteriore.

La bellezza di alcuni esercizi come squat e stacchi, ad esempio, risiede anche nella possibilità e capacità di reclutare i muscoli stabilizzatori posteriori come gli erettori spinali.

Utilizzare la cintura tende, in maniera cosciente o meno, ad un minor reclutamento del core sia anteriore che posteriore la quale è la prima loro funzione.

Il primo grosso errore concettuale è quindi valutare la cintura come un sostituto della muscolatura stabilizzatrice e non come un semplice supporto, quale questa in realtà dovrebbe essere. L’allenamento dovrebbe avere anche (e soprattutto) l’obiettivo di migliorare la funzionalità dell’intero organismo, inclusi quei gesti che si concretizzano nella vita quotidiana come alzarsi da una sedia o sollevare un carico da terra.

Come ben spiegato dal Professor Pierluigi De Pascalis (1) nella maggior parte dei casi l’altezza posteriore della cintura arriva a circa 15 cm, il più delle volte anche meno. Se analizzassimo l’altezza del tratto lombare questa risulterebbe in un maschio adulto di circa 17 cm, quindi se l’obiettivo fosse la salvaguardia delle vertebre lombari appare chiaro che non tutte queste potranno essere “accolte” dalla cintura. Psicologicamente si è più sicuri, biomeccanicamente no come spesso accade.

Tra l’altro sarebbe utopia pensare che la cintura, fosse anche di altezza consona, potesse limitare i movimenti della colonna lombare in flesso-estensione. Quando si effettuano esercizi con sovraccarichi medio-alti, è consigliato aumentare la pressione intra-addominale (IAP) attraverso quella che viene definita manovra di Valsalva, ossia una espirazione forzata a glottide chiusa.

Il motivo risiede proprio nel tentativo di sollevare i dischi lombari dal carico su di esse gravante, o meglio, ridistribuirlo tra compartimento anteriore e posteriore.

Il meccanismo IAP stabilizzazione della colonna lombare sembra preferibile in quelle attività che richiedono un momento estensorio del tronco, come il sollevamento e il salto (Cholewicki et al, 1999); questo meccanismo può aumentare la stabilità della colonna vertebrale, abbinata ovviamente ad una contrazione dei muscoli estensori del tronco.

L’aumento della IAP crea, in sostanza, una sorta di cuscinetto che serve a ridurre le forze di taglio sul rachide, nella porzione lombare, soprattutto in esercizi quali squat e stacco, dove i carichi, usualmente, possono essere anche molto importanti. La cintura potrebbe allora giovare in tal senso, ma con la sua parte più alta posizionata anteriormente e non posteriormente; l’incremento della IAP comporta un’espansione in avanti dell’addome e la cintura può opporsi a questo fenomeno.

I muscoli del tronco posteriore possono essere suddivisi in superficiali intermedi e profondi. Tra i superficiali troviamo ad esempio i muscoli che uniscono il cingolo scapolare al tronco:

  • Trapezio
  • Muscolo elevatore della scapola
  • Muscoli romboidei
  • Gran dorsale
  • Dentato anteriore

I più superficiali sono il gran dorsale e il trapezio, al di sotto dei quali sono situati il piccolo e grande romboide e il muscolo elevatore della scapola; il dentato anteriore è posto più lateralmente.

In linea generale, un’attivazione bilaterale dei muscoli superficiali estende la colonna vertebrale mentre un’attivazione unilaterale comporta una flessione laterale o inclinazione.

I muscoli inclusi nello strato intermedio sono posti al di sotto di quelli poc’anzi elencati, tra i quali troviamo ad esempio il dentato posteriore superiore ed il dentato posteriore inferiore allocati sotto i muscoli romboidei ed il gran dorsale. I due muscoli dentati hanno un ruolo prevalente durante la respirazione, in particolare il dentato posteriore superiore è un muscolo accessorio dell’inspirazione mentre il posteriore inferiore è un muscolo ausiliario dell’espirazione.

I muscoli profondi della muscolatura posteriore del tronco occupano un ampio spazio anatomico e sono rappresentati da un folto numero di muscoli, situati ai lati della colonna vertebrale ed in alcuni casi posti in prossimità delle vertebre stesse, tra i processi spinosi e le lamine vertebrali. Nel loro complesso questi muscoli si estendono dal sacro alla regione cervicale, e possono essere ulteriormente suddivisi in un piano superficiale, intermedio e profondo.

Questi muscoli sono gli erettori spinali, conosciuti anche come muscoli paravertebrali: la loro funzione principale risiede nel nome che portano in dote, ossia estendere la colonna. Quando effettuate esercizi come squat, stacchi e similari, la loro attivazione simultanea risulta fondamentale nel mantenimento delle giuste curve della colonna e parimenti sgravano un po’ il carico subito dalle vertebre lombari.

Se la muscolatura estensoria è ben attivata, il carico si distribuisce più equamente tra le strutture attive (muscoli) e passive, ossia tendini, legamenti e disco intervertebrale in toto.

I muscoli erettori spinali

Figura 18. I muscoli erettori spinali

Anatomia del Gray: il muscolo ileocostale in tutto il suo decorso anatomico, dal sacro alla zona cervicale

Figura 19. Anatomia del Gray: il muscolo ileocostale in tutto il suo decorso anatomico, dal sacro alla zona cervicale

Altro muscolo dello strato superficiale è il lunghissimo mediano, il quale ha un decorso più mediano rispetto al precedente e anch’esso è costituito anatomicamente da più parti (lunghissimo del dorso, del collo e del capo).

Infine, troviamo il muscolo spinale in prossimità della colonna vertebrale suddiviso nella medesima maniera del lunghissimo (per approfondimenti su origini e inserzioni vedere tabella successiva).

MuscoloOrigineInserzione
IleocostaleSacro, labbro esterno della cresta iliaca, aponeurosi spinale (parte lombare), sei coste inferiori (parte dorsale), dalla terza alla sesta costa (parte cervicale)Processi costiformi delle vertebre lombari superiori e ultime nove coste (parte lombare), sei coste superiori (parte dorsale), processi trasversi della 4-5-6 vertebre cervicale (parte cervicale)
LunghissimoSacro, processi spinosi delle vertebre lombari, e delle 9-10-11-12 vertebra dorsale (lunghissimo del dorso), processi trasversi da D1 a D6 (l. del collo), processi trasversi da C5 a D3-D5 (l. del capo)Processi trasversi delle vertebre lombari, toraciche e coste dalla terza alla dodicesima (l. del dorso), processi trasversi delle vertebre cervicale da C1 a C5 (l. del collo), processo mastoideo (l. del capo)
SpinaleProcessi spinosi da L3 a D10 (spinale del dorso), processi spinosi da D2 a C6 (spinale del collo)Processi spinosi da D8 a D2 (spinale del dorso), processi spinosi da C4 a C2 (spinale del collo)

Tabella 3. Muscoli erettori spinali, strato superficiale

MuscoloOrigineInserzione
SemispinaleProcessi trasversi di tutte le vertebre del dorso (muscolo spinale del dorso e del collo). Processi trasversi da D1 a D4-D7 e da C3 a C7Processi spinosi delle prime sei vertebre dorsali e delle ultime quattro cervicali (muscolo semispinale del dorso e del collo), tratto compreso tra la linea nucale superiore e inferiore dell’occipite
MultifidoSacro, fascia del muscolo lunghissimo, processi trasversi delle vertebre lombari, dorsali e cervicaliProcessi spinosi delle vertebre superiori

Tabella 4. Muscoli erettori spinali, strato profondo

Muscolo multifido

Figura 20. Muscolo multifido

Bibliografia

  1. Cholewicki, J., Juluru, K., McGill, S.M. (1999). Intra-abdominal pressure mechanism for stabilizing the lumbar spine. J Biomech. 32(1):13-7
  2. https://www.youtube.com/watch?v=Uqv99t7E-cM
  3. Pirola, V. (2003). Il movimento umano. Milano: Edizioni edi – ermes

A quali domande risponde questo articolo?

Perché è fondamentale per un professionista del fitness conoscere le curve fisiologiche della colonna vertebrale?

È un dovere fondamentale per un professionista del fitness conoscere le curve della colonna vertebrale, non per la valutazione dei gradi o la lettura di radiografie, ma per la consapevolezza della sua struttura e per non mettere a repentaglio l'incolumità altrui, specialmente durante esercizi con sovraccarichi.

Quali sono le funzioni principali del rachide e come influisce il mantenimento delle curve?

Le principali funzioni del rachide sono sorreggere il corpo contro la gravità, proteggere il midollo spinale, consentire spostamenti e movimenti nello spazio e ammortizzare le sollecitazioni. Il mantenimento delle curve assicura stabilità e resistenza alle pressioni verticali, riducendo drasticamente le possibilità di infortuni e rendendo il gesto più armonico e performante.

Come influiscono la posizione seduta e l'uso della cintura sulla stabilità lombare durante l'allenamento?

In posizione seduta, il carico sulla terza vertebra lombare è maggiore rispetto alla posizione ortostatica e si tende a invertire la lordosi lombare, disattivando la muscolatura del core. L'utilizzo della cintura, sebbene possa aumentare la pressione intra-addominale (IAP) e ridurre le forze di taglio, non è un sostituto della muscolatura stabilizzatrice e il suo uso costante può portare a un minor reclutamento del core.

Riassunto

Questo articolo sottolinea l'importanza della conoscenza delle curve della colonna vertebrale per i professionisti del fitness, evidenziando le funzioni rachide come supporto, protezione e ammortizzazione. Viene approfondita l'anatomia delle vertebre e dei dischi intervertebrali, con particolare attenzione alla curva lombare e alla dinamica dell'antiversione e retroversione del bacino. Si discute anche l'efficacia della cintura fitness e l'attivazione dei muscoli erettori spinali, sottolineando come la corretta postura mobilità e una tecnica adeguata siano cruciali per prevenire infortuni durante esercizi con sovraccarichi, come stacchi e squat.

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