Biomeccanica podalica, foot biomechanics

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  • 8/11/2019 Biomeccanica podalica, foot biomechanics

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    Universit Magna Graecia CatanzaroUniversit Magna Graecia Catanzaro

    Facolt di Medicina e ChirurgiaFacolt di Medicina e ChirurgiaCorso di Laurea di PodologoCorso di Laurea di Podologo

    Dr. Arcangelo MarsegliaDr. Arcangelo Marseglia

    Coordinatore TecnicoCoordinatore Tecnico--PraticoPratico

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    BB

    II

    MM

    EEIl sistema antigravitario podalico oltre aIl sistema antigravitario podalico oltre a

    CC

    AA

    articolata connessa da legamenti, capsulearticolata connessa da legamenti, capsuleNNII

    CC

    articolari, presenta un complesso sistemaarticolari, presenta un complesso sistema

    AA neuroneuro--musco are c e s a sce rec so emusco are c e s a sce rec so etem estivo ra orto ra stimoli esterni etem estivo ra orto ra stimoli esterni e

    PP

    OO

    risposte interne. Sono queste le premesserisposte interne. Sono queste le premesseAA

    LL

    e a opportuna risposta e pie ee a opportuna risposta e pie e

    ' ' CC

    AA

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    BB

    II

    MMEE LaLa deambulazionedeambulazione unauna successionesuccessione didi passi,passi, individuatiindividuati dalladalla

    CC

    AA

    distanzadistanza cheche intercorreintercorre frafra gligli appoggiappoggi deldel piede,piede, misuratamisurata dada tallonetallone

    aa tallonetallone..NN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    BB

    II

    MMEE L'asse del piede, rispetto alla direttrice di marcia, forma un angolo

    'CC

    AA

    aper o a es erno c rca e a arg e a e passo a , s an amisurata dalla parte mediale del tallone alla direttrice di marcia) di 5-6cm.

    NN

    II

    CC

    AA

    PP

    OOa) Larghezza del passo.

    x) Angolo del passo.AA

    LL

    m) Linea di marcia

    CCAA

    .

    La velocit della marcia lo spazio percorso in un minuto, ed ugualeal rodotto della lun hezza del asso er la cadenza.

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    BB

    II Nel rocesso locomotorio il iede a contattoNel rocesso locomotorio il iede a contattoMM

    EE diretto con la forza gravitaria tramite ladiretto con la forza gravitaria tramite la

    CC

    AA

    reazione a suo o, a un ruo oreazione a suo o, a un ruo o

    NN

    II

    CC

    ..

    ora ora filogravitariofilogravitario, ora decisamente, ora decisamenteAA antigravitarioantigravitario. Nella fase iniziale del. Nella fase iniziale delPP

    OO

    della su er icie del calca no con lam liarsidella su er icie del calca no con lam liarsiAA

    LL del contatto si rilassa completamente sottodel contatto si rilassa completamente sotto

    CCAA az one grav tar aaz one grav tar a

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    BB

    II

    MMEE InIn questaquesta fasefase ilil piedepiede filogravitariofilogravitario;; nonnon s'oppones'oppone allaalla gravit,gravit, mama

    CC

    AA

    lutilizzalutilizza perper adattarsiadattarsi sullasulla superficiesuperficie d'appoggiod'appoggio (A,(A, B,B, CC))..

    NN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    BB

    II

    MMEE Nella propulsione, il piede soppone alla gravit. La sua funzione Nella propulsione, il piede soppone alla gravit. La sua funzione

    CC

    AA

    antigravitariaantigravitaria: s'irrigidisce opponendosi attivamente all'azione: s'irrigidisce opponendosi attivamente all'azione

    immobilizzante della gravit.immobilizzante della gravit.NN

    II

    CC

    n , , gra ua e s acco e p e e a a super c e appogg on , , gra ua e s acco e p e e a a super c e appogg o

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    II

    ''MMEE

    piede non sono casuali, mapiede non sono casuali, ma

    CC

    AA

    determinati dalle rotazioni sopradeterminati dalle rotazioni sopra--

    ''NNII

    CC

    ,,

    che modulano, er me o diche modulano, er me o diAA unopportuna trasmissione, leunopportuna trasmissione, lePP

    OO

    ro az on re roro az on re ro- -avam o a c e eavam o a c e e

    iede alternando il rilassamento eiede alternando il rilassamento eAA

    LL

    l'irrigidimento.l'irrigidimento.

    CCAA

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    II Per mezzo di dispositivi di repere, opportunamente applicati sullaPer mezzo di dispositivi di repere, opportunamente applicati sulla

    MM

    EEgamba e sul piede, si possono osservare le rotazioni intorno all'assegamba e sul piede, si possono osservare le rotazioni intorno all'asse

    della gamba che si trasferiscono al piede (fig. A, B)della gamba che si trasferiscono al piede (fig. A, B)

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    II Le rotazioni della gamba dal piano trasverso ( T ) si trasferisconoLe rotazioni della gamba dal piano trasverso ( T ) si trasferiscono

    MM

    EE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL F) Piano frontale passante per la medio-tarsica.

    CCAA

    A) Rotazione interna della gamba. ( Rilassamento del piede ).B) Rotazione esterna della gamba. ( Irrigidimento del piede ).

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    II

    Nel passato il piede era considerato strutturato come un elementoNel passato il piede era considerato strutturato come un elementoarchitettonico, con fogge analoghe allarco, alla volta, alla capriataarchitettonico, con fogge analoghe allarco, alla volta, alla capriata

    MM

    EE

    ig. A, B, C .ig. A, B, C .

    CC

    AA ArcoArcoNN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    BB

    II Farabeuf nel lontano 1870 formul la teoria del Tripode, perch riteneva cheFarabeuf nel lontano 1870 formul la teoria del Tripode, perch riteneva cheil iede fosse strutturato con volte o iate su tre unti.il iede fosse strutturato con volte o iate su tre unti.

    MM

    EE

    Questa teoria fu accettata da famosi caposcuola, come Lenoir, Kapandji,Questa teoria fu accettata da famosi caposcuola, come Lenoir, Kapandji,Hohman, e tuttora ritenuta da molti ancora valida.Hohman, e tuttora ritenuta da molti ancora valida.

    A favore di uestassimilazione stato scritto molto ma alla luce delle nuoveA favore di uestassimilazione stato scritto molto ma alla luce delle nuove

    CC

    AA

    conoscenze, stato dimostrato non corrispondente alla verit, perch ilconoscenze, stato dimostrato non corrispondente alla verit, perch il

    piede, nella propria funzione specifica, genera un moto spaziale a geometriapiede, nella propria funzione specifica, genera un moto spaziale a geometriaNN

    II

    CC

    , ., .

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

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    BB

    II La struttura del iedeLa struttura del iedeMM

    EELa struttura del piede mobile nei tre piani dello spazio e non La struttura del piede mobile nei tre piani dello spazio e non

    vincolata alla base dappoggiovincolata alla base dappoggio

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OOLe strutture a volta si mantengono in equilibrio per la loro

    particolare conformazione ad incastro e soprattutto per iAA

    LL

    vincoli di base.Dalla figura si pu osservare come la forza peso (g),

    CCAA

    str u ta su a ase, scomposta n g ,g e g , g ,

    equilibrata dalla reazione del terreno (R , R1) e (R2, R3).

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    II La struttura del iedeLa struttura del iedeMM

    EE Piede astragalico e Piede calcaneare

    CC

    AA

    Soltanto recentemente, con lo

    studio pi approfondito

    A

    NN

    II

    CC

    dell'anatomia e della fisiologiapodalica, la struttura del piede, in

    B

    AA

    ,

    acquisisce un nuovo significato. Conla suddivisione della struttura in

    PP

    OO"piede astragalico" e "piede

    calcaneare", si pone finalmente inAA

    LL

    evidenza il moto reciproco:spaziale antigravitario . Questo

    CCAA

    Pisani.

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    II La struttura del iedeLa struttura del iedeMM

    EE Piede ASTRAGALICO

    CC

    AA

    Articola con la gamba ed

    composto dall'astragalo, dallo

    A

    NN

    II

    CC

    scafoide, dai tre cuneiformi, dalprimo, secondo, terzo metatarso e le

    AA

    corr spon en a. . er a suaparticolare funzione (trasmissionedelle sollecitazioni onderali dalla

    PP

    OOgamba al piede), considerato come

    parte mobile del piede, denominatoAA

    LL

    " piede dinamico".

    CCAA

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    II La struttura del iedeLa struttura del iedeMM

    EE Piede CALCANEARE

    CC

    AA

    Comprende il calcagno, il

    cuboide, il quarto e quinto

    A

    NN

    II

    CC

    metatarso con le corrispondenti

    dita. Il calcagno articola con

    ' B

    AA

    as raga o, cu o e e con

    terzo cuneiforme, denominato

    " iede statico" BPP

    OOLa funzione combinata dei due

    elementi genera un moto aAA

    LL

    geometria elicoidale, (fig.C).

    CCAA

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    BB

    II Genesi "dellelica retroavampodalicaGenesi "dellelica retroavampodalica

    MM

    EEPiede astragalico (A) e piede calcaneare (B) confluiscono ne dareorigine al piede elica ( C ).*

    CC

    AA

    ALa suddivisione anatomica,

    -NN

    II

    CC B

    viene enunciata con lintento di

    suffragare i moti strutturali

    AA podalici. Pur ritenendo valida lasuddetta suddivisione, ci

    PP

    OO

    espr meremo con erm n

    geometrici e non anatomici,

    erch di fatto la funzioneAA

    LL

    specifica del piede avviene con

    moto ageometria elicoidale.

    CCAA *Da Paparella Treccia - Luomo e il suo moto - Verduci 1988-Roma.

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    II Genesi "dellelica retroavampodalicaGenesi "dellelica retroavampodalica

    MM

    EE

    CC

    AA

    A

    NN

    II

    CC B

    AA

    PP

    OOQuesta interpretazione fa luce sulla corrispondenza fra struttura e

    funzione e sulla enesi ato-meccanica di ran arte delleAA

    LL

    alterazioni podaliche.

    La configurazione scheletrica delle ossa tarso-metatarso, analizzata

    CCAA

    mediante sezioni successive, evidenzia lagradualit della transizione

    spaziale(dal piano orizzontale al piano verticale nella direzione ventro-dorsale)

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    II Genesi "dellelica retroavampodalicaGenesi "dellelica retroavampodalica

    MM

    EE

    CC

    AA

    A

    NN

    II

    CC B

    AA

    PP

    OOA Dalle cinque sezioni riportate si pu osservare come le ossa del

    iede siano dis oste con eometria elicoidale.AA

    LL B Le sezioni 1,2,3,4 e 5 evidenziano il graduale aumento angolare della

    CCAA

    disposizione delle ossa: esse procedono dalle teste metatarsali, (pianoorizzontale) al retropiede ( piano verticale).

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    II

    MM

    EE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OOLa vecchia consuetudine, che assimilava il piede all'arco, alla volta, al

    tripode, alla capriata, ha condizionato sfavorevolmente la ricerca. DalAA

    LL

    canto nostro accantoneremo vecc concett convenz ona ,considereremo il piede secondo le ultime acquisizioni avute nellambito

    CCAA

    ,

    variabilevariabile, evidenziandone i moti antigravitari.( * ) Da Paparella Treccia - Luomo e il suo moto - Verduci 1988-Roma.

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    BB

    II Avvolgimento e svolgimentoMM

    EE retro-avampodalico

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

    Nella fase di propulsione, le ossa tarso-metatarso, si avvolgono con moto

    elicoidale, irrigidendosi

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    II Avvolgimento e svolgimentoMM

    EE retro-avampodalico

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA

    Nella presa di contatto con il terreno, le ossa tarso-metatarso, si svolgono conmoto elicoidale, rilassandosi

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    BB

    II

    MM

    EE

    CC

    AANN

    II

    CCIn un sistema organizzato nulla avviene per caso; tutto

    AA

    .

    alterna il proprio modo d'essere, ora rilassandosi ora irrigidendosiora rilassandosi ora irrigidendosi:si rilassa per adattarsi e "informarsi" e reagisce attivamente alla

    PP

    OO

    gravit irrigidendosi per progredire nella deambulazione..Questo alternarsi non casuale ma rispetta la legge che

    AA

    LL

    governa p e e, po c e c enza e s stema

    antigravitario podalico fondata sul principio

    '

    CCAA

    rilassamento e irrigidimento

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    II

    MM

    EE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO -Nel rilassamento ( fase filogravitaria) prevale l'attivit informativa: (piede organo di senso).

    -Nell'irri idimento fase anti ravitaria revale l'attivit motoria: iede or ano di moto

    AA

    LL

    -A,B C: graduale rilassamento del piede: (Fase filogravitaria )-D E F: raduale distacco del iede dalla base di a o io: Fase anti ravitaria

    CCAA

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    BB

    II Piede organo di sensoMM

    EE

    Si rilassa per adattarsi ed informare i centri nervosi decisionali sulle caratteristiche ambientali

    CC

    AA

    Adatta la propria struttura alla

    superficie dappoggio, informando

    costantemente il sistema centraleNN

    II

    CC

    della posizione nello spazio. In pari

    tempo, invia messaggi riguardo alla

    conformazione fisica della su erficie

    AA d'appoggioIl piede, nello svolgere la propria

    PP

    OO

    sistema centrale sulla propria

    posizione spaziale, ed in pari

    AA

    LL

    ,

    caratteristiche della superficie

    d'appoggio

    CCAA

    L'area cerebrale di rappresentazione del piede per 2/3 "sensoriale" e per 1/3 "motoria

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    BB

    II Piede organo di motoMM

    EE

    Esaurito il periodo di rilassamento il piede "reagisce" irrigidendosi

    CC

    AA nella fase propulsiva i segmentiNN

    II

    CC

    -

    metatarso, coinvolti nel moto

    avvolgente retro-avampodalico, si

    AA

    serrano tenacemente compattan os .

    Le forze interne completanolepisodio autoregolando il sistema

    PP

    OO

    nel contesto ambientale. Il piede cos

    sirrigidisce e agisce come una barra

    di leva, consentendo al corpo diAA

    LL

    progredire.

    CCAA Il piede connette alle sue prerogative sensoriali il significato di "organo di moto"

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    BB

    II Complesso articolare peri-astragalicoMMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    La legge che governa il servomeccanismo antigravitario podalico, fondata sulprincipio dell'alternanza, vale a dire, del rilassamento e

    CCAA

    rr g mento e p e e.

    BB

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    BB

    II Complesso articolare peri-astragalicoMMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    Il rilassamento e lirrigidimento del piede sono due modi d'operare

    PP

    OO

    ed effettuato grazie alla particolare conformazione del complessoarticolare peri-astragalico, dove ha sede l'affascinante, spettacolare

    AA

    LL

    meccan smo trasm ss one e moto a ternato ango are. no apochi anni fa, la mente umana non ne aveva nemmeno immaginato'

    CCAA

    ,

    complesso articolare, ma non si supponeva che questo svolgesse lafunzione di trasmissione

    BB

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    BB

    II Complesso articolare peri-astragalicoMMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    1) Articolazione tibio-peroneo-astragalica

    2) Articolazione sotto-astragalica anteriore (astragalo-scafoideo)

    CCAA

    r co az one so o-as raga ca pos er ore as raga o-

    calcaneare).

    BB

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    BB

    II Piede a catena cinetica apertaMMEE

    il piede fuori carico

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    Con il iede fuori carico il com lesso articolare eri-astra alicoAA

    LL

    indipendente dal sistema antigravitario podalicoindipendente dal sistema antigravitario podalico e pertanto ha

    ampia mobilit nello spazio, (fig. A), ed assimilabile a uno

    CCAA

    snodo cardanico ( B).

    BB

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    BB

    II Piede a catena cinetica apertaMMEE

    il piede fuori carico

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    ca ena c ne ca aper a, come a esemp o ne a con z one

    accavallamento degli arti inferiori, il piede " soltanto" parte

    anatomica del cor o. Non essendo coinvolto nella

    CCAA

    antigravitariet stato qui delineato limitatamente a fini dicompletezza.

    BB

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    BB

    II Piede a catena cinetica apertaMMEE

    il piede fuori carico

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    Il ruolo del iede er la articolare conformazione delAA

    LL

    complesso peri-astragalico, si comporta in maniera diversa

    se trovasi "sotto" o "fuori" carico perchpu muoversi

    CCAA

    liberamente nei tre piani dello spazio ed assimilabile ad

    uno snodo cardanico

    BB ROTAZIONI RETRO PODALICHE

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    BB

    II ROTAZIONI RETRO-PODALICHE

    MMEE

    Nella successione prossimo-

    distale (fig. 1) le rotazioni

    CC

    AA

    procedono dal centro

    articolare del femore, (piano

    trasverso (T)) e siNN

    II

    CC

    trasferiscono nel piano

    intermedio (pi): la gamba

    ruota attorno al ro rio asseAA

    meccanico (z) e lastragalo,innicchiato nella pinza

    PP

    OO

    ,

    sulla superficie articolare

    postero-laterale del calcagno.

    AA

    LL

    a cos un mo o r su an e

    intorno allasse di

    compromesso (y) normale al

    CCAA

    piano intermedio (Pi).

    Fig. 1

    BB ROTAZIONI RETRO PODALICHE

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    BB

    II ROTAZIONI RETRO-PODALICHE

    MMEE

    ono v rtua e

    corrispondente alla superficie

    articolare postero-laterale del

    CC

    AA

    calcagno.

    2) Superficie articolare sotto-

    astragalica posteriore.NN

    II

    CC

    3) Superficie articolare

    postero-laterale del calcagno.

    Z Asse meccanico dellaAA

    gamba.x) Asse del cono virtuale.

    PP

    OO

    intorno allasse meccanico

    della gamba (z) + rotazioni

    AA

    LL

    a orno a asse e cono x .

    T) Piano trasverso.

    Pi) Piano intermedio,

    CCAA

    normale allasse di

    compromesso (y) Fig. 1 Fig. 1

    BB ROTAZIONI RETRO PODALICHE

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    BB

    II ROTAZIONI RETRO-PODALICHE

    MMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO Fig. 2

    AA

    LL

    Lastragalo (fig. (2), sollecitato dalla rotazione della gamba e, ilcalcagno dal gioco muscolare, ruotano nel senso contrario intorno

    CCAA

    Fig. 1

    a asse compromesso y . a pun o e ro az on convergono

    nella medio-tarsica, (piano frontale (F)

    BB ROTAZIONI RETRO PODALICHE

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    BB

    II ROTAZIONI RETRO-PODALICHE

    MMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO (a) rotazione interna della gamba.

    Fig. 2

    AA

    LL

    as raga o ruo a a n erno e verso asso a e ca cagnoallesterno e verso lalto (a);b rotazione esterna della amba.

    CCAA

    Fig. 1Lastragalo ruota allesterno e verso lalto, ( b), Il calcagno ruota versolinterno e in basso, (b ).

    BB

    A di ( )

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    II Asse di compromesso (y)MMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO LelementoLelemento centralecentrale cheche caratterizzacaratterizza lala trasmissionetrasmissione lala faccettafaccetta

    --AA

    LL

    .. ,,unauna porzioneporzione didi unauna superficiesuperficie conicaconica.. QuestoQuesto conocono virtuale,virtuale, concon asseasseanteroantero--posterioreposteriore (x),(x), presentapresenta lala basebase rivoltarivolta posteriormenteposteriormente ee versoverso

    CCAA

    lesternolesterno..

    BB

    A di ( )

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    II Asse di compromesso (y)MMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    vert ce e cono corr spon ente a a mezzer a e egamento asiepe (o) ed adiacente al centro articolare astragalo-calcaneare.

    AA

    LL

    .(x)Asse del cono virtuale.(y)Asse risultante, dalla rotazione intorno allasse meccanico della

    CCAA

    gamba e alla superficie articolare postero-laterale del calcagno.(z)Asse meccanico della gamba.

    BB

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    II

    MMEE

    CC

    AANN

    II

    CC

    AA

    PP

    OO

    AA

    LL

    CCAA