Meccanismi traumatici e situazioni di massimo stress del ginocchio

Meccanismo traumatico del ginocchio

Una lesione legamentosa è sempre dovuta al superamento di una posizione di stabilità del ginocchio , per eccesso non controllato di energia cinetica. Per la diagnosi di lesione del LCA I’analisi accurata dei fattori traumatici riveste un’importanza notevole. II meccanismo di rottura del LCA può verificarsi principalmente col ginocchio in due posizioni:

1) ginocchio in estensione;

2) ginocchio in flessione.

estensione del ginocchio

In estensione, il ginocchio non ha nessuna possibilità di sfuggire ai traumi perchè essendo bloccato non riesce a dissipare delle energie abnormi .L’iperestensione violenta può provocare la lesione con un meccanismo a “cavalletto” dell’incisura intercondilica. Esempio classico è il calcio a vuoto del calciatore e lo stacco o la ricaduta dalla schiacciata della pallavolo con il ginocchio esteso. E opinione comune che in casi di questo genere il morfotipo di ginocchio recurvato rappresenta un aspetto predisponente. Un recente lavoro ha riscontrato una maggiore lesione del compartimento laterale nelle ginocchia recurvate con lesione del LCA rispetto a ginocchia normoestese con lesione del LCA. Questa maggiore lesione è presente subito dopo il trauma (lesione acuta) e non peggiora con il passare del tempo (lesione cronica).

In flessione il ginocchio può andare incontro a lesioni legamentose in due posizioni:

Flessione del ginocchio

Valgo-extrarotazione

Varo-intrarotazione

Quando il ginocchio è flesso, può sfuggire facilmente all’agente lesivo assorbendo l’energia in eccesso con opportune modifiche di angolo in flessione e in rotazione. Se ciò non accade l’articolazione va incontro al fenomeno traumatico discorsivo. Il trauma in valgo rotazione esterna è senza dubbio il meccanismo più frequente delle lesioni legamentose. Il trauma interessa principalmente il legamento collaterale mediale poi il LCA, a volte può anche lesionare il LCP.

II trauma del ginocchio in varo‐intrarotazione e più frequente nel calciatore (calcio di esterno) anche se può interessare anche il giocatore di basket (cambio di direzione repentina) e di pallavolo (ricaduta su un solo arto in condizione di non equilibrio). L’impatto del trauma avviene sulla faccia interna del ginocchio e oltre al LCA può ledere il popliteo e il bicipite. La lesione del LCA acuta si associa frequentemente alle lesioni meniscali, mentre nella lesione cronica si ha anche un coinvolgimento della cartilagine.

Stress al ginocchio nel corso di esercizi a catena cinetica aperta e chiusa

La riabilitazione dell’articolazione patello-femorale sintomatica si pone quale scopo quello di rinforzare i muscoli del quadricipite femorale, limitando allo stesso tempo lo stress sulle cartilagini articolari. Alcuni ricercatori hanno indicato negli esercizi a catena cinetica chiusa, quali gli squat, una pratica da preferirsi rispetto a quelli a catena aperta. Questo in quanto esercitazioni a catena cinetica aperta quali la leg extension sono state sospettate di imporre sollecitazioni super-fisiologiche alla cartilagine patello-femorale. Una sperimentazione venne effettuata studiando in simulazione le sollecitazioni inferte all’articolazione del ginocchio nel corso di estensioni (leg-extension) effettuate a carico naturale, sollevando un carico di 25 e 100 Newton applicato alla caviglia. Tali sollecitazioni vennero quindi messe a confronto con quelle rilevate nel corso di esercizi di piegamento a catena cinetica chiusa effettuati tra i 20 ed i 90 gradi di piegamento del ginocchio. Le variabili su cui vennero basati i paragoni furono le forze applicate dal quadricipite, le forze di contatto, le sollecitazioni inferte all’articolazione patello-femorale ed il “benefit indices” costituito dal rapporto tra la forza del quadricipite e lo stress da contatto. Lo studio delle variabili rivelò che per tutta l’escursione articolare qui considerata, le sollecitazioni inferte all’articolazione in oggetto non erano nel caso delle esercitazioni a catena cinetica aperta da considerarsi super-fisiologiche o significativamente superiori a quelle rilevate nelle condizione a catena chiusa. I dati rilevati con questa simulazione computerizzata costituiscono un importante base per coloro che sono chiamati, per vari motivi, a dover trattare pazienti che siano stati sottoposti ad un intervento chirurgico all’articolazione del ginocchio. Infatti in questo tipo di pazienti spesso gli esercizi a catena cinetica chiusa risultano di difficile esecuzione in quanto, nelle prime fasi della rieducazione-riabilitazione, potrebbero avvertire l’articolazione del ginocchio operato ancora troppo instabile per poter effettuare piegamenti con appoggio podalico, come avviene per definizione negli esercizi a catena cinetica chiusa. I ricercatori della Columbia Univeristy concludono affermando che le esercitazioni a catena cinetica aperta, se svolte con ridotto grado di flessione del ginocchio, risultano particolarmente interessanti per coloro che sono affetti da lesioni prossimali della rotula. Condizione questa che solitamente preclude esercitazioni con pronunciato piegamento del ginocchio.

Catena cinetica chiusa (squat)
Catena cinetica aperta (leg ext)

 

 

 

 

 

 

Esempi pratici di stress al ginocchio

Ginocchio del saltatore (JUMPER’S KNEE)

INQUADRAMENTO

Con il termine di “ginocchio del saltatore” (o Jumper’s knee) si intende una sindrome clinica che colpisce con una certa frequenza atleti che praticano un’attività sportiva caratterizzata da frequenti salti (pallavolo, pallacanestro, saltatori) o che determinano una eccessiva sollecitazione dell’apparato estensore del ginocchio (sollevamento pesi). In realtà possono essere spesso colpiti da questa patologia anche soggetti non sportivi: in questi casi è frequente il riscontro di una ipotrofia muscolare del quadricipite ed in particolare del vasto mediale obliquo (VMO), o alterazioni dell’allineamento dell’apparato estensore del ginocchio.

LA MALATTIA

Si tratta di una infiammazione del tendine (tendinite) che può verificarsi a tre livelli: apice della rotula (70% dei casi), base della rotula sul tendine quadricipitale (20% dei casi) ed infine sulla tuberosità tibiale (10% dei casi) (Figura 1). Fattori predisponenti l’insorgenza del ginocchio del saltatore sono, specie negli sportivi, i notevoli carichi di lavoro specie se ripetuti molte volte, la superficie di gioco, i microtraumi ripetuti, ecc

ginocchio

I SINTOMI

Il primo e principale sintomo di questa patologia è il dolore localizzato in una delle tre sedi sopraelencate. Il dolore spesso compare dopo l’attività sportiva, dopo prolungata stazione seduta a ginocchia flesse (automobile, cinema) o salendo e scendendo le scale. Solamente in fase acuta può comparire un certo grado di tumefazione in corrispondenza della zona di maggior dolore. Infine, in fase avanzata, può evidenziarsi una vera e propria zoppia antalgica.

Allenamento pliometrico e infortuni

L’allenamento pliometrico può migliorare la velocità, la forza e la potenza ma può anche causare infortuni gravi.

Il termine pliometria deriva dalla parola latina “Plyo” e “metria” può essere interpretata come “incrementi misurabili”. I migliori atleti di molti sport hanno usato la pliometria per più di 30 anni.

Esercizio pliometrico: il salto in profondità

E per quanto riguarda gli infortuni?

Horrigan & Shaw  sono preoccupati dal fatto che ci sono molti fattori da considerare sia da atleti che da allenatori prima di iniziare un programma di allenamento pliometrico. Uno studio ortopedico ha constatato che la maggior parte degli infortuni a cui assisteva erano causati dall’allenamento pliometrico e non da altri tipi di allenamento. I critici della pliometria si sono concentrati principalmente sul più provante degli allenamenti pliometrici, è il salto in accosciata. La tecnica richiede che il partecipante salti da una piattaforma rialzata e, una volta atterrato, esegua immediatamente un salto. Alte forze d’impatto sono associate con questa tecnica di allenamento avanzata. Studi  hanno stimato il rischio di infortunio in termini di compressioni spinali seguendo atleti che eseguivano il salto in accosciata, mentre altre indagini hanno collegato attività pliometriche con l’inizio di tendiniti.

Il problema del peso aggiunto

Ricerche indicano che aggiunta di peso e l’aumento dell’altezza di partenza causano alterazioni alla corretta tecnica di esecuzione. Se viene aggiunto peso, la cinetica del movimento corporeo fisiologico viene alterata. Il Dottor Westcott, un consulente della Y.M.C.A., sconsiglia l’aggiunta di pesi per incrementare l’intensità di un allenamento pliometrico, una visione supportata anche da Frank Costello. Per compensare l’aumento di carico, incorrono adattamenti corporei come aumento della flessione del ginocchio, causata da una fase di ammortizzazione più lunga. Sovraccaricare il sistema muscolo-scheletrico riduce l’abilità del corpo di eseguire uno dei principi chiave della pliometria. Angoli più ampi di flessione del ginocchio possono anche causare una predisposizione alla tendinite nell’atleta. Altezze oltre i livelli raccomandati causano alterazioni alle strategie d’atterraggio; se l’altezza di salto è troppo alta, i soggetti non sono in grado di fermare i talloni a terra quando arrivano al suolo, predisponendo l’atleta ad una violenta acromegalia e a lesioni al tendine d’Achille. Se la tecnica di atterraggio è alterata, la risposta meccanica muscolare sarà influenzata da ciò e le possibilità di un atterraggio errato e di aumentare le forze di impatto crescono.

Il ginocchio del corridore

La sindrome della bandelletta ileo-tibiale è comunemente detta “il ginocchio del corridore”. Si tratta infatti di un processo infiammatorio della zona laterale del ginocchio (il tratto ileo-tibiale della fascia lata) che colpisce prevalentemente i podisti anche se ciclisti e sportivi in genere non ne sono esclusi.

Anatomicamente possiamo descrivere la fascia lata come la fascia che riveste i muscoli laterali della coscia e il suo tratto ileo-tibiale è quello che passa lateralmente al condilo esterno del femore e si inserisce sul perone . Proprio a causa della sua conformazione anatomica, la bandelletta subisce una serie di microtraumi durante la corsa che possono provocare l’insorgenza della sindrome del ginocchio del corridore. I traumi sono dovuti allo sfregamento della bandelletta sul condilo femorale quando dalla sua posizione posteriore si sposta anteriormente ad ogni estensione del ginocchio (il massimo dello stress si ha a circa 30° di flessione del ginocchio).

Esistono poi dei quadri patologici concomitanti che possono provocare o scatenare l’insorgenza dei sintomi, quali le ginocchia vare, ossia le gambe a parentesi, e una eccessiva pronazione, ma senza dubbio una delle cause più frequenti è l’aumento esagerato del chilometraggio settimanale oppure l’errata esecuzione di una singola seduta (sia per quantità che per qualità).

Anche la corsa su terreni sconnessi può provocarne l’insorgenza in quanto può peggiorare “l’appoggio” del piede, così come la corsa collinare perché aumenta la flessione del ginocchio (soprattutto in discesa).

La sintomatologia insorge in maniera molto subdola: all’inizio si manifesta in maniera sorda dopo pochi minuti, poi sembra attenuarsi con il passare dei km, ma alla fine aumenta di nuovo fino a condizionare la dinamica della corsa al termine della seduta. Normalmente il dolore è nella zona laterale del ginocchio e si esacerba con la digitopressione a ginocchio flesso sul condilo laterale del femore. Con il passare dei giorni, se il quadro non migliora, il dolore induce a ridurre i km e la velocità della corsa.

I traumatismi del ginocchio nello sci alpino

I traumi più frequenti a carico dell’articolazione del ginocchio sono le distorsioni: i meccanismi di infortunio variano da sport a sport, noi andremo ad analizzare quelli che si verificano nell’ambito dello sci alpino, che tra l’altro sono anche i più frequenti. La traumatologia dello sci è notevolmente cambiata negli ultimi decenni a causa dell’evoluzione che ha riguardato i materiali da sci. In passato l’energia torsionale prodotta in caso di caduta si scaricava principalmente a livello dei 2/3 inferiori della gamba producendo più frequentemente fratture malleolari o tibiali. Dagli anni ’70 la progressiva introduzione di scarponi in plastica con scafo più alto e rigido rispetto ai più vecchi scarponi in cuoio, ha spostato verso il ginocchio l’energia torsionale derivante da una caduta.

Ciò ha determinato un enorme incremento del numero di distorsioni di ginocchio a fronte di un corrispondente calo del numero di fratture malleolari e/o di gamba. È interessante notare come tale incremento si sia verificato nonostante sia aumentata la sicurezza globale dei sistemi di protezione sulle piste e nonostante sia aumentata l’efficacia degli attacchi di sicurezza. I motivi di tale fenomeno vanno ricercati, oltre che nella aumentata altezza e rigidità degli scarponi, anche nel notevole incremento delle velocità di percorrenza delle curve sia in discesa libera che negli slalom tanto da ridurre al minimo il margine di recupero dell’atleta in caso di errore tecnico. Il numero delle distorsioni di ginocchio è oggi talmente elevato da poter affermare che, negli anni ’80, è iniziata l’era del crociato da sci.

Lesioni isolate: la lesione isolata più frequente riguarda il Legamento Collaterale Interno (L.C.I.), la lesione isolata del Legamento Crociato Anteriore (L.C.A.) si verifica solamente nel 20% dei casi, mentre risulta piuttosto rara la lesione isolata del Legamento Collaterale Esterno (L.C.E.).
Lesioni combinate: nella quasi totalità delle lesioni combinate è presente la rottura del L.C.A. che, nell’80% dei casi, è associata alla rottura di almeno uno dei due menischi. La lesione combinata più frequente è sicuramente rappresentata dalla classica “triade infausta di Trillat” in cui è presente la lesione contemporanea del L.C.A., del L.C.I. e del menisco interno (35% dei casi); relativamente meno frequente risulta, invece, la lesione contemporanea del L.C.A., del L.C.E. e del menisco esterno (15% dei casi).
Infine, appare interessante evidenziare che, nel periodo in esame, si sono verificati 80 casi di lesione del L.C.A. (24 isolate e 56 combinate) e, pertanto, l’incidenza delle lesioni del L.C.A. è pari al 18 % sul totale dei traumi (1 trauma su 5 coinvolge il L.C.A.) mentre è pari addirittura al 43,5 % sul totale dei traumi al ginocchio.

Vengono esaminati i vari meccanismi con i quali può essere prodotta una lesione dei legamenti del ginocchio e come alcune di queste lesioni, negli atleti di alto livello, si possano verificare anche in assenza di caduta.

1. VALGO-STRESS puro: è uno dei meccanismi di rottura più frequenti in assoluto. Determina la rottura isolata del legamento collaterale interno.

2. VARO-STRESS puro: è un meccanismo traumatico piuttosto raro attraverso il quale si produce la lesione isolata del legamento collaterale esterno.

3. VALGO-ROTAZIONE ESTERNA: è il meccanismo più frequente di rottura del L.C.A.. Avviene mentre il piede è bloccato al suolo e ruota all’esterno rispetto alla direzione di avanzamento, il corpo continua il suo moto verso l’avanti ed allo stesso tempo si accentua l’angolo di valgismo tra il femore e la tibia.

4. VARO-ROTAZIONE INTERNA: meccanismo più raro nel quale il piede è bloccato al suolo e ruota all’interno rispetto alla direzione di avanzamento mentre il corpo continua il suo moto verso l’avanti e si accentua l’angolo di varismo tra il femore e la tibia.

5. ROTTURA DA SCARPONE (“Boot induced A.C.L. rupture”): si verifica in seguito ad un improvviso arretramento del baricentro con conseguente tentativo dell’atleta di ristabilire la centralità dell’assetto facendo leva sul bordo posteriore dello scarpone.
Esaminando con attenzione le riprese filmate di numerosi incidenti subiti dagli atleti abbiamo individuato tre modalità differenti attraverso le quali un arretramento del baricentro può portare alla rottura del L.C.A.. In ognuna di queste tre modalità, spesso, non ha luogo una caduta ed è sempre il bordo posteriore dello scarpone che trasmette al ginocchio l’energia meccanica accumulata durante l’arretramento arrivando a ledere il L.C.A..

A) Recupero da posizione in arretramento (“Falling-Back recovery”). L’atleta perde la centralità, si appoggia prevalentemente su un solo sci ed arretra il suo baricentro; il ginocchio dell’arto in appoggio è in iperflessione ed extrarotazione mentre il quadricipite si contrae massimalmente nel tentativo di ristabilire l’equilibrio. In queste condizioni il L.C.A. viene sollecitato in trazione ad opera di 4 differenti fattori:
– spinta verso l’avanti esercitata per mezzo dello scafo dello scarpone durante l’arretramento del baricentro, poiché la gamba è bloccata nel sistema sci – attacchi – scarpone, il bordo posteriore dello scarpone effettua sulla tibia una spinta passiva verso l’avanti ponendo in tensione il L.C.A..
– contrazione attiva del quadricipite L’atleta sfrutta l’appoggio sul bordo posteriore dello scarpone e contrae il suo muscolo quadricipite nel tentativo di ristabilire la centralità del peso; durante tale contrazione la tibia viene spinta verso l’avanti ed il L.C.A. subisce una notevole sollecitazione in trazione.
– iperflessione del ginocchio Studi di biomeccanica articolare hanno dimostrato che l’iperflessione pura del ginocchio crea una notevole sollecitazione in trazione a livello del L.C.A..
– extrarotazione della tibia rispetto al femore La leggera componente di extrarotazione della tibia rispetto al femore produce un aumento della trazione sul L.C.A..

B) Atterraggio da un salto su pendio piatto (“Flat landing”). Un errore tecnico durante la fase di stacco o di volo può causare un arretramento del baricentro durante l’atterraggio che, se avviene su terreno con scarsa pendenza, comporta un aumento dell’energia di impatto al suolo. In queste condizioni l’arretramento del baricentro causa una iperflessione del ginocchio difficilmente contrastabile dall’atleta e può produrre una rottura del L.C.A. con le stesse modalità osservate al precedente punto.

C) Atterraggio da un salto su pendio ripido (“Steep landing”). È la modalità più nuova osservata all’inizio degli anni novanta in alcuni incidenti occorsi durante gare di Coppa del Mondo. L’atleta, durante la fase di volo, arretra ed inclina lateralmente il suo baricentro cosicché la prima fase dell’atterraggio avviene scaricando tutta l’energia sulla porzione posteriore di uno solo dei due sci che subisce una notevole deformazione in flessione.

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