FISIOLOGIA DEL GINOCCHIO
Il ginocchio è l’articolazione
intermedia dell’arto inferiore, il
suo principale grado di libertà è
la flesso estensione.
Un secondo tipo di movimento è
la rotazione sull’asse solo quando
il ginocchio è in flessione.
Dott. Alfonso Giubilato
Il primo grado di libertà è condizionato
dall’asse trasversale X-X che attraversa
orizzontalmente i condili femorali.
Per la caratteristica anatomia del femore,
l’asse diafisario non si continua
esattamente con l’asse diafisario della tibia
ma forma con questo un angolo di 170175°, detto “Valgismo fisiologico del
ginocchio”.
Dott. Alfonso Giubilato
L’asse
meccanico
dell’arto
inferiore nella parte femorale
forma un angolo di circa 6° con
quello del femore e di circa 3°
con la verticale passante per la
tibia. Questo angolo aumenta in
base alla conformazione del
bacino (più largo è il bacino più
ampio sarà l’angolo).
Questo spiega perché nelle
donne il valgismo fisiologico è
più accentuato rispetto agli
uomini.
Dott. Alfonso Giubilato
L’asse di flesso estensione
X-X passante per i condili è
orizzontale e forma con
l’asse del femore un angolo
di 81° mentre con l’asse
della tibia un angolo di 93°.
Ne consegue che durante
la flessione del ginocchio
l’asse della gamba non
coinciderà con l’asse del
femore.
Dott. Alfonso Giubilato
L’angolo di valgismo fisiologico subisce delle
variazioni a seconda della conformazione
scheletrica.
Se aumenta notevolmente si avrà un ginocchio
valgo, invece quando l’asse si inverte si avrà un
ginocchio varo.
Dott. Alfonso Giubilato
Il secondo tipo di movimento consiste nella rotazione
attorno all’asse Y-Y della gamba, questo movimento si
potrà avere solo quando il ginocchio è flesso e la
rotazione assiale si effettuerà rispetto all'anca.
Dott. Alfonso Giubilato
- La rotazione interna porta la punta del piede in dentro di circa 30°
- La rotazione esterna porta la punta del piede in fuori di circa 40°
Dott. Alfonso Giubilato
• L’estensione è il movimento che allontana la
superficie posteriore della gamba dalla superficie
posteriore della coscia. Dalla massima estensione
attiva è possibile effettuare un’estensione passiva
di altri 5°-10°.
• La flessione è il movimento che avvicina la gamba
alla coscia. L’ampiezza della flessione del ginocchio
varia a seconda della posizione dell’anca.
• La flessione attiva arriva a 140° se l’anca è flessa,
ma si arresta a 120° se l’anca è in estensione.
• La flessione passiva permette di arrivare fino a
160° facendo toccare il tallone con la natica.
Dott. Alfonso Giubilato
La rotazione assiale passiva si effettua con paziente prono a
ginocchio flesso ad angolo retto, la rotazione passiva interna
arriva fino a 35° mentre la rotazione passiva esterna fino a
50°
Dott. Alfonso Giubilato
L’orientamento e la forma dei condili femorali e dei piatti tibiali favorisce la
flessione del ginocchio. I condili femorali a forma convessa si affrontano con
le facce concave della tibia. Inoltre la tibia nel piano sagittale presenta tre
caratteristiche:
> la retro-torsione T (spostamento posteriore)
> la retro-versione V (obliquità di circa 5°-6° che inclina i piatti tibiali verso
l’indietro)
> la retro-flessione F (curvatura a concavità posteriore della tibia in toto)
Dott. Alfonso Giubilato
I condili visti dal basso formano due sporgenze convesse nei due
sensi ed allungate dall’avanti all’indietro. I condili non sono
identici, i loro assi maggiori antero-posteriore non sono paralleli,
ma divergenti posteriormente. Il condilo interno diverge più di
quello esterno ed è più stretto. Fra la troclea ed i condili si forma il
rilievo condilo-trocleare.
L’incisura intercondiloidea è nell’asse della gola trocleare.
Dott. Alfonso Giubilato
ROTAZIONE AUTOMATICA DEL GINOCCHIO
Quando il femore si flette a 90° i condili femorali di inclinano
indietro e in dentro formando un angolo di circa 30° con l’asse
passante per la tibia
Dott. Alfonso Giubilato
Dott. Alfonso Giubilato
Nella sezione frontale notiamo che la curvatura convessa dei
condili nel senso trasversale, corrisponde alla curvatura
concava
della
glenoide
tibiale
Dott. Alfonso Giubilato
Il raggio di curvatura delle superfici condiloidee non è uniforme
ma ha un andamento a spirale.
La spirale dei condili è molto differente, il raggio di curvatura
cresce da dietro in avanti da 17 a 38 mm per il condilo interno e
da 12 a 60 mm per il condilo esterno.
Dott. Alfonso Giubilato
I profili antero-posteriori delle facce articolari tibiali differiscono
notevolmente tra di loro:
> la superficie articolare interna è concava verso l’alto con un angolo di
curvatura di 80 mm.
> la superficie articolare esterna è convessa verso l’alto formando un
raggio di curvatura di 70 mm.
Mentre la superficie articolare interna è concava nei due sensi, la parte
esterna è concava trasversalmente e convessa sagittalmente.
Questa incongruenza dei capi articolari del ginocchio deve essere
compensata dai menischi.
Dott. Alfonso Giubilato
I MENISCHI
Hanno una forma a “C” ed una sezione triangolare con tre facce:
la superiore, concava a contatto con i condili femorali
la periferica, sulla quale si fissa la capsula articolare
l’inferiore, piatta che è posta sulla superficie articolare interna ed
esterna della tibia.
I menischi sono interrotti a livello dei tubercoli intercondiloidei tibiali
così che assumono l’aspetto di una semiluna con un corno anteriore
ed un corno posteriore.
Dott. Alfonso Giubilato
Il menisco esterno forma un anello quasi completo, mentre l’interno sembra una
semiluna a forma di “C”.
I menischi non sono liberi tra i due capi articolari, ciascun corno si fissa sul piatto
tibiale a livello della superficie prespinale (corna anteriori) e retro spinale (corna
posteriori).
Menisco esterno:
corno anteriore: davanti al tubercolo intercondiloideo laterale
corno posteriore: dietro al tubercolo intercondiloideo laterale
Menisco interno:
corno anteriore: angolo interno della superficie prespinale
corno posteriore: angolo postero interno della superficie retro spinale
Dott. Alfonso Giubilato
Le due corna anteriori sono unite dal legamento trasverso (8) che a
sua volta si unisce alla rotula.
Dai bordi laterali della rotula dipartono delle fibre verso le superfici
laterali dei menischi, le ali menisco-rotulee (9)
Il legamento collaterale interno (LLI) fissa le sue fibre posteriori sul
bordo interno del menisco interno
Il legamento collaterale esterno (LLE) è separato dal menisco esterno
per mezzo del tendine del muscolo popliteo.
Il tendine del semi-membranoso (11) con delle fibre si inserisce al
bordo posteriore del menisco interno
Il legamento crociato posteriore con alcune fibre si fissa al corno
posteriore del menisco esterno formando il legamento meniscofemorale (12).
Le fibre del legamento crociato anteriore si fissano al corno anteriore
del menisco interno.
Dott. Alfonso Giubilato
(9) Ali menisco-rotulee
(8) Legamento trasverso
(12) Leg. menisco-femorale
(11) Tendine semimembranoso
(Pop) Muscolo popliteo
Dott. Alfonso Giubilato
Il menisco laterale è più mobile perché non è unito al legamento
collaterale esterno
I menischi si muovono indietro durante la flessione del ginocchio e
si spostano in avanti nell’estensione.
Durante la flesso estensione, lo spostamento del menisco esterno
è circa il doppio del menisco interno. Il movimento dei menischi è
dovuto alla pressione che imprimono i condili femorali durante il
loro movimento, per questo motivo durante lo scorrimento i
menischi si deformano.
Dott. Alfonso Giubilato
Dott. Alfonso Giubilato
La rotazione esterna della tibia provoca il movimento in avanti del
menisco laterale e indietro di quello mediale per la pressione dei condili
femorali che hanno un movimento opposto alla tibia
La rotazione interna provoca l’inverso dei movimenti meniscali.
L’intensità dei movimenti di rotazione esterna insieme alla flessione del
ginocchio possono provocare gravi traumi al menisco mediale. La sua
maggiore fragilità rispetto al menisco laterale dipende dalla minore
mobilità per la trazione effettuata dal legamento collaterale mediale
sullo stesso menisco.
Dott. Alfonso Giubilato
CAPSULA ARTICOLARE
La capsula articolare è ampia, lassa e sottile costituita
da una parte sinoviale ed una parte fibrosa, è rinforzata
dai numerosi legamenti che la ricoprono o la penetrano,
risulta più robusta posteriormente e più sottile sugli
altri tre lati.
Dott. Alfonso Giubilato
L’inserzione della capsula sul piatto tibiale, passa in avanti e sui
bordi esterni ed interni delle superfici articolari, passa all’interno
della superficie retro spinale posteriore, passa poi fra le due spine
tibiali e circonda l’inserzione tibiale del legamento crociato
anteriore. In questo modo le inserzioni tibiali del legamento
crociato anteriore e del crociato posteriore si trovano al di fuori del
limite della capsula e quindi al di fuori della cavità articolare.
Dott. Alfonso Giubilato
A livello femorale la capsula circonda la fossetta sopratrocleare,
lateralmente costeggia le facce della troclea, formando i recessi
latero-rotulei, poi segue il limite cartilagineo dei condili, sul
condilo esterno l’inserzione capsulare passa al di sopra della
fossetta dove si inserisce il tendine popliteo, quindi questa
inserzione è intracapsulare.
Dott. Alfonso Giubilato
In dietro ed in alto la linea di inserzione segue il bordo
postero superiore della cartilagine condiloidea al di sotto
dell’inserzione dei muscoli gemelli.
Nella fossa intercondiloidea la capsula si fissa sulla faccia
assiale dei condili a contatto con la cartilagine.
Dott. Alfonso Giubilato
Sulla faccia assiale del condilo interno l’inserzione capsulare passa al di
sotto dell’inserzione femorale del legamento crociato posteriore.
Sulla faccia assiale del condilo esterno, la capsula si fissa tra la
cartilagine e l’inserzione femorale del crociato anteriore.
L’inserzione femorale dei crociati avviene al di fuori dei limiti della
capsula, dunque fuori dalla cavità articolare.
Dott. Alfonso Giubilato
La rotula è unita al femore per mezzo di connessioni
sufficientemente lunghe.
La capsula forma attorno alla rotula tre profondi recessi, in alto il
recesso sotto-quadricipitale e lateralmente i recessi laterorotulei.
In caso di processi infiammatori o di traumatismi i foglietti dei
recessi si saldano impedendo lo scorrimento della rotula con
conseguente rigidità articolare specialmente in estensione.
Dott. Alfonso Giubilato
Normalmente in flessione, la rotula si sposta dall’alto in basso e non
trasversalmente perché trattenuta nella sua doccia dal quadricipite.
In estensione o iperestensione tende a spingersi in fuori, perché il T.
Quadricipite e il leg. Rotuleo formano un angolo ottuso aperto in fuori,
ma per la forma della faccia esterna della troclea che è più rilevata di
quella interna la rotula non si lussa.
Dott. Alfonso Giubilato
La stabilità dell’articolazione del ginocchio è data da potenti legamenti Crociati e
Collaterali
I collaterali rinforzano la capsula articolare ed assicurano la stabilità laterale del
ginocchio durante l’estensione.
Il Collaterale Interno va dall’epicondilo mediale all’estremità superiore della tibia
con direzione obliqua in basso ed in avanti
Il Collaterale Esterno va dall’epicondilo laterale alla testa del perone, con direzione
obliqua in basso ed in dietro
Dott. Alfonso Giubilato
Durante le sollecitazioni laterali del
ginocchio i legamenti collaterali non
sono i soli ad assicurare la stabilità
all’articolazione, ma sono aiutati dai
muscoli:
> Il leg. Collaterale Esterno è aiutato
dalla bendelletta di Maissiat (1) del
Tensore della fascia lata
> Il leg. Collaterale Interno è aiutato
dai muscoli della Zampa d’Oca:
Sartorio (2), Semitendinoso (3) e Retto
Interno (4).
Dott. Alfonso Giubilato
Quando l’arto è in asse in modica flessione la forza peso del corpo
passa dietro all’asse di flesso estensione del ginocchio e la flessione
aumenta se non interviene la contrazione del quadricipite.
Al contrario quando il ginocchio è in iperestensione intervengono le
strutture capsulo legamentose posteriori ad evitare l’aumento
dell’iperestensione mentre il quadricipite non ha nessuna efficacia.
Gli elementi capsulo-legamentosi comprendono:
il piano fibroso posteriore della capsula
i legamenti collaterali ed il crociato posteriore
Dott. Alfonso Giubilato
I legamenti crociati sono incrociati:
nel piano sagittale l’anteriore è obliquo in alto ed in dietro, mentre il
posteriore è obliquo in alto ed in avanti
nel piano frontale le inserzioni tibiali sono allineate sull’asse antero
posteriore, mentre le inserzioni femorali sono distanti 1,7 cm circa, il
posteriore è obliquo in alto e in dentro e l’anteriore è obliquo in alto ed in
fuori
Il crociato anteriore è incrociato al legamento collaterale esterno
Il crociato posteriore è incrociato al legamento collaterale interno.
Dott. Alfonso Giubilato
La lunghezza dei crociati è diversa il LCA è più lungo del LCP e la
distanza dell’inserzione tibiale tra i due crociati è di circa 5 cm.
I legamenti crociati assicurano la stabilità antero-posteriore del
ginocchio e permettono i movimenti a cerniera mantenendo sempre
a contatto le superfici articolari.
In un ginocchio normale non esiste alcun movimento di cassetto, né
anteriore né posteriore quindi nessuno dei due crociati cambia
lunghezza durante la flesso estensione completa.
Dott. Alfonso Giubilato
Il movimento dei condili rispetto alle superfici tibiali consiste in una
combinazione di rotolamento e scivolamento.
Il rotolamento è facile da capire ma per il movimento di scivolamento
devono intervenire dei fattori attivi: i mus. Estensori spostano la tibia in
avanti durante l’estensione ed i flessori fanno scivolare il piatto tibiale
verso l’indietro durante la flessione.
Ma in realtà i veri artefici dello scivolamento femoro tibiale sono i
crociati.
Dott. Alfonso Giubilato
Durante la flessione il LCA è responsabile dello scivolamento del condilo
in avanti combinato con un rotolamento verso l’indietro
Durante l’estensione, il LCP è responsabile dello scivolamento del
condilo verso l’indietro associato ad un suo rotolamento in avanti.
Dott. Alfonso Giubilato
I movimenti di cassetto sono movimenti anormali di spostamento
antero-posteriore della tibia rispetto al femore
Nella lesione del LCP avremo il cassetto Posteriore
Nella lesione del LCA avremo il cassetto Anteriore
Dott. Alfonso Giubilato
STABILITA’ ROTATORIA DEL GINOCCHIO IN ESTENSIONE
In estensione la rotazione assiale del ginocchio è impedita dalla
tensione dei legamenti collaterali e crociati
I legamenti crociati impediscono la rotazione interna quando il
ginocchio è esteso
I legamenti collaterali impediscono la rotazione esterna a ginocchio
esteso
Dott. Alfonso Giubilato
Il quadricipite femorale è il
muscolo estensore del ginocchio,
un potente muscolo che può
estendersi per 8 cm circa, la sua
azione si svolge contro gravità.
Formato da 4 muscoli (vasto
esterno, vasto intermedio, vasto
interno e retto anteriore) che si
inseriscono con un tendine
comune sulla tuberosità
anteriore della tibia.
Dott. Alfonso Giubilato
Il retto anteriore è un muscolo bi articolare ed è nello stesso
tempo flessore dell’anca ed estensore del ginocchio.
Nell’esecuzione del passo, nella fase di appoggio unilaterale,
quando si sposta in avanti l’arto oscillante, il retto anteriore si
contrae per realizzare contemporaneamente la flessione dell’anca
e l’estensione del ginocchio.
Dott. Alfonso Giubilato
I flessori della ginocchio sono contenuti nella loggia posteriore della
coscia.
Ischio-crurali: bicipite femorale, semitendinoso, semimembranoso
Muscoli della zampa d’oca: retto interno (o gracile), sartorio,
semitendinoso.
Popliteo e gemelli sono estensori della caviglia.
I muscoli flessori sono anche rotatori, sono divisi in due gruppi a
seconda del punto di inserzione.
> Quelli che si fissano al di fuori dell’asse verticale di rotazione:
rotatori esterni (bicipite e tensore della fascia lata)
> Quelli che prendono inserzione al di dietro dell’asse verticale di
rotazione del ginocchio: rotatori interni (sartorio, semitendinoso,
semimembranoso, gracile e popliteo).
Dott. Alfonso Giubilato
Dott. Alfonso Giubilato
Dott. Alfonso Giubilato
Grazie
per
l'attenzione
07/05/12
Dott. Alfonso Giubilato
