COLONNA VERTEBRALE

Bilanciere cefalo-rachidiano

Bilanciere cefalo-rachidiano

Innanzitutto una premessa di anatomia comparata :
la biomeccanica e la biodinamica del movimento di un Uomo non sono sovrapponibili a quella di un animale quadrupede. Le vertebre cervicali dell’Uomo presentano interessanti differenze rispetto a quelle degli animali :

Uomo : sono brevi ed esili. La testa è posta in equilibrio in cima alla colonna. La possibilità dei movimenti è decisamente più ridotta rispetto agli animali.

Animali : sono più grosse.
L’asse cervicale costituisce con la testa il Bilanciere cervico-cefalico importante nell’equilibrio e nella locomozione.

Le masse muscolari del collo sono molto sviluppate : i movimenti di flessione, di estensione, l’inclinazione laterale e la circumduzione sono ampi e di facilissima esecuzione. La rotazione è molto ampia ed avviene sull’articolazione atlanto-epistrofea : l’insieme del movimento è facilitato dall’elasticità e dalla costituzione robusta dei dischi intervertebrali.

Lo scopo del bilanciere è di adeguare il centro di gravità all’esecuzione dei diversi movimenti e delle diverse posizioni mantenute durante la stazione.

“è da paragonare al movimento delle braccia nella corsa dell’Uomo, in cui i movimenti oscillatori bilanciano l’alternarsi della spinta propulsiva degli arti inferiori sul terreno. “ Dr. Paolo Piccini

Quando la testa di un animale si abbassa il legamento cervicale tira i processi spinosi del garrese in avanti (direzione craniale), così che i primi corpi vertebrali toracici oscillano in direzione caudale ( all’indietro), mentre nella regione toraco-lombare i dischi intervertebrali si comprimono e corpi vertebrali si avvicinano. Questa regione della colonna aumenta la sua rigidità ed è così in grado di trasmettere completamente la forza sviluppata dagli arti pelvici.

Nel cavallo addirittura la pressione così esercitata può superare la capacità di resistenza delle vertebre : quando viene abbattuto per eseguire un intervento chirurgico e gli arti sono legati, la forza sviluppata dal bilancere durante la flessione si concentra verso la 15° vertebra toracica : bisogna mantenere la testa in costante estensione per evitare lo schiacciamento dei corpi vertebrali nella parte posteriore del dorso. Durante la corsa le forze si applicano soprattutto verso la metà del rachide toraco-lombare .

Nel cane

così si spiegano le frequenti ernie del disco fra la dodicesima vertebra Toracica e la seconda Lombare. Ma non solo : tutto questo ci aiuta a comprendere la dinamica del movimento. Valutiamo il movimento sotto il profilo “ fisico” : la forza viene prodotta dagli arti posteriori, trasmessa attraverso la colonna vertebrale e poi scaricata sugli arti anteriori ; comprendiamone la direzione ed eventuali problemi.

Le linee di forza nel loro percorso subiscono diverse deviazioni o “ leve “ o “ fulcro delle forze “ : a livello dell’articolazione coxofemorale, dell’articolazione sacroiliaca, sacrolombare, ma soprattutto toraco-lombare e poi si scaricano sull’articolazione della spalla ma soprattutto sui gomiti, quindi sul carpo e infine sulle interfalangee delle mani. Sottolineiamo che la colonna vertebrale non ha la stessa funzione di sostegno che ha per l’Uomo ma è “ come un ponte gettato tra gli arti pelvici propulsori e quelli toracici più adatti alla ricezione e all’ammortizzamento “.

Questo “ ponte “ o albero di trasmissione quando subisce queste “ leve “ è sottoposto ad una serie di continui microtraumi ripetuti e ai successivi processi di riparazione a livello dei punti di disinserzione del legamento longitudinale ventrale che determinano la formazione delle neoformazioni o osteofiti. La patogenesi del fenomeno quindi non è come si pensava legata ad un rilassamento del legamento longitudinale ventrale : questo è soltanto l’effetto e non la causa, ma al succedersi di un numero altissimo di microtraumi e alla successiva attività riparatrice dei corpi vertebrali nel tentativo di stabilizzare la colonna vertebrale.

In uno studio sugli “ Aspetti Anatomici e cinotecnici della razza Boxer “ l’Amico e Collega Dott. Paolo Piccinini di Ferrara per primo ha ben definito il ruolo delle vertebre toraciche, lombari e delle loro masse muscolari : “ Le vertebre toraciche sono conformate per assicurare una certa elasticità di movimento, in questo tratto si articolano le coste, importanti per l’espansione della cassa toracica per i movimenti inspiratori ed espiratori. La muscolatura propria è costituita da corpi muscolari distinti che assicurano una buona precisione di movimento flessorio, estensorio e rotatorio.

Le vertebre lombari

R.Barone “Anatomia comparata dei mammiferi domestici” Edagricole Bologna, 1998

Sono più tozze, con processi trasversi più sviluppati rispetto alle toraciche, sia in lunghezza che in larghezza e con un processo spinoso più tozzo e basso. La mobilità di questa regione è nettamente inferiore poiché le masse muscolari che vi alloggiano, hanno un significato di fulcro delle forze che gravano sulla colonna durante il movimento. La larghezza dell’impianto osseo e la presenza di forti masse muscolari, alloggiate tra i processi trasversi e il processo spinoso, danno la tipicità di questa delicata regione anatomica del Boxer, che deve essere forte, larga e con profilo superiore il più possibile piatto; tutto ciò è sinonimo di buono sviluppo e di buona funzionalità delle masse muscolari del muscolo lungo del dorso e della massa comune. Quindi, questa porzione di colonna, ha soprattutto un significato di fulcro delle forze, mentre nella porzione toracica tali forze vengono scaricate nel terreno, provocando lo spostamento e lo sbilanciamento del corpo in avanti.

La porzione della colonna vertebrale, dove queste forze si contrappongono, è data dalle ultime vertebre toraciche e dalle prime lombari, e di conseguenza, questa porzione è sottoposta ad un maggior stress motorio rispetto agli altri segmenti. Infatti il Boxer, presenta nel passaggio toracico-lombare del rachide un’accentuata curvatura dorsale; tale conformazione determina l’insorgenza di sollecitazioni che, per direzione di intensità si possono definire quasi non fisiologiche. Il tratto terminale della regione lombare subisce, invece, l’azione diretta delle brusche forze di spinta esercitate dalle potenti masse muscolari del treno posteriore. Il continuo carico gravante in tale area, determina microtraumi continui, con conseguente precoce degenerazione dei dischi intervertebrali. Un’altra peculiarità della razza Boxer, consiste nella sua speciale costituzione, e cioè di avere una testa brachicefala ed un corpo mesomorfo. La larghezza della testa deve superare la metà della sua lunghezza complessiva, il che la rende più pesante, tozza e corta rispetto a quella di un cane con caratteristiche mesocefaliche, esempio un Pastore Tedesco; tutto ciò comporta una disarmonia dinamica tra testa e tronco e un’alterata funzionalità del bilanciere cefalo-rachidiano. Quest’ultimo è costituito da tutte quelle strutture muscolo-scheletriche che intervengono per bilanciare il corpo durante i movimenti propulsivi dei quadrupedi e che ne mantengono l’equilibrio dinamico; è da paragonare al movimento delle braccia nella corsa dell’Uomo, in cui i movimenti oscillatori bilanciano l’alternarsi della spinta propulsiva degli arti inferiori sul terreno. Anche questo deficit strutturale, che rende questa razza così affascinante dal punto di vista delle selezione, influisce negativamente sul segmento toraco-lombare della colonna vertebrale, generando stress articolare e, dove è presente una predisposizione genetica famigliare, viene a verificarsi la causa della comparsa della spondilosi deformante.

Funzioni del rachide nei quadrupedi

Tutti i quattro arti servono alla marcia, la funzione della colonna vertebrale è differente : la porzione toraco-lombare è un ponte tra gli arti pelvici propulsori e quelli toracici predisposti ad ammortizzare.

Funzione del rachide nella specie umana

La colonna vertebrale è posta verticalmente al sacro. La sua funzione è di sostegno si evidenzia facilmente dalla progressiva riduzione del volume delle vertebre procedendo dal sacro verso la regione cervicale. Per il suo intervento nell’equilibrio durante la marcia questa colonna presenta una certa elasticità soprattutto accentuata nella regione lombare. Possiede una mobilità particolare in corrispondenza dell’unione delle regioni toracica e lombare.

Natura dei movimenti

Tutte le parti della colonna vertebrale ad eccezione del sacro sono in grado di effettuare gli stessi movimenti : si diversificano per l’ampiezza e il grado di specializzazione.

1) flessione : il rachide si incurva dorsalmente, gli archi vertebrali tendono ad allontanarsi, i corpi vertebrali si avvicinano, i dischi intervertebrali sono sottoposti centralmente ad una forte pressione, i processi articolari tendono a distanziarsi. Il legamento longitudinale ventrale si rilassa, mentre i legamenti longitudinale dorsale, interlamellari, interspinosi e sopraspinosi sono sottoposti a intensa trazione.

2) l’estensione tende a raddrizzare il rachide mentre accentua la sua curvatura ventrale nelle regioni dove questa esiste. I corpi vertebrali tendono a distanziarsi specialmente nella parte ventrale. La parte dorsale dei dischi viene compressa e il nucleo polposo spostato ventralmente. Tutti i legamenti dorsali sono rilassati mentre il legamento longitudinale ventrale è fortemente teso. Nella determinazione della limitazione del movimento dell’estensione è più determinante l’avvicinamento dei processi spinosi delle lamine vertebrali.

3) inclinazione laterale : i processi articolari si incastrano dal lato della concavità mentre si allontanano sul lato opposto.

4) rotazione : movimento poco distinto che produce per addizione di un segmento all’altro una torsione della colonna vertebrale. Implica solo piccoli cambiamenti di rapporto delle superfici articolari e sfrutta l’elasticità dei dischi intervertebrali. L’articolazione atlanto-epistrofica è specializzata in questo movimento.

Articolazione della colonna vertebrale

Le vertebre si uniscono tra di loro attraverso che si realizzano tra i corpi e gli archi.

Tra i corpi vertebrali si realizzano le anfiartrosi : articolazioni semi mobili le cui superfici articolari sono riunite attraverso un disco fibro-cartilagineo continuo con le superfici stesse. Questo disco assume forma e spessore variabili a seconda delle regione vertebrale corrispondente e normalmente presenta una faccia craniale convessa e una caudale concava : entrambe aderiscono alle cartilagini articolari dei corpi vertebrali.

Nei dischi intervertebrali distinguiamo due parti :

  1. una periferica fibro-cartilaginea : l’anello fibroso del disco. Larga ed elastica è formata da fasci paralleli di fibre connettive immerse in un tessuto ialino con fibre elastiche. I fasci connettivali inseriti con le loro estremità sulle superfici articolari si raccolgono per formare lamine concentriche tanto più dense quanto sono vicine alla periferia. In ciascuna lamina la direzione dei fasci incrocia ad X quelli della lamina vicina. Ne deriva una certa elasticità e una forte solidità nell’unione dei corpi vertebrali. Avvicinandosi al centro polposo la tessitura diviene più lassa e più cartilaginea e le componenti fibrose diminuiscono.
  2. una centrale polposa occupa la regione centrale del disco. Di consistenza gelatinosa è formato da tessuto connettivo mucoso nel quale si trovano parti che sono “ le vestigia “ della corda embrionale. Nei soggetti giovani la sostanza polposa è abbondante, molle e apparentemente fluida, poi man mano il soggetto invecchia diventa sempre più fibrosa diminuiscono le sue dimensioni e aumenta la sua consistenza. Questa sostanza è mantenuta sotto pressione nella parte profonda del disco, ma quando la solidità e l’aderenza dell’anello fibroso alla cartilagine vertebrale diminuiscono con l’età possono avvenire scollamenti o fessurazioni attraverso i quali il nucleo fare ernia. Poiché l’evoluzione senile degli anelli fibrosi è più precoce dorsalmente ed il legamento longitudinale dorsale è più fragile, lateralmente queste ernie provocano compressioni del midollo spinale o dei nervi rachidiani in corrispondenza del loro passaggio nei fori di coniugazione.

I corpi vertebrali oltre che dai dischi interossei sono uniti da due legamenti longitudinali o vertebrali comuni: ventrale e dorsale.

1) legamento longitudinale ventrale :

è un cordone fibroso lungo ed appiattito che si estende ventralmente ai corpi vertebrali fissandosi sia su di questi che sulla area corrispondente dei dischi intervertebrali. Nei carnivori è assai esile e origina dalla cresta ventrale dell’epistrofeo e si prolunga nelle regioni cervicale e toracica. Si riduce la larghezza ma incrementa lo spessore e la robustezza dalla settima vertebra toracica e termina con un’inserzione “ a raggio “ sulla faccia ventrale del sacro.

2) legamento longitudinale dorsale :

nastro fibroso lungo ed appiattito che si estende dorsalmente ai corpi vertebrali dal legamento odontoideo dell’epistrofeo al sacro. Aderisce sia ai corpi vertebrali che ai dischi con un aspetto “ a clessidra “ : si allarga in corrispondenza dei dischi e restringe verso la metà dei corpi vertebrali.

L’unione tra gli archi vertebrali avviene attraverso una diartrosi tra i processi articolari craniali e caudali di ciascuna vertebra.

Gli archi inoltre sono uniti dai legamenti interlamellari, interspinosi e sopraspinoso.

Il legamento sopraspinoso :

è un robusto fascio fibroso che si estende dalla tuberosità della nuca nell’Uomo, nel Bovino e nel Cavallo, mentre nel Cane dal processo spinoso dell’epistrofeo alla regione coccigea inserendosi sulla sommità dei processi spinosi.

Ne distinguiamo due porzioni :

  1. legamento cervicale o nucale : costituito da una sola porzione funicolare o corda formata da due lamine elastiche appiattite trasversalmente accollate sul piano mediale che originano dal processo spinoso dell’epistrofeo e raggiungono la sommità del primo processo spinoso toracico per continuarsi nel legamento sopraspinoso.
  2. legamento sopraspinoso di natura fibrosa continua causalmente la porzione funicolare del legamento nucale fissandosi sulla sommità dei processi spinosi fino alle vertebre coccigee.

Muscolatura

Nella regione cervicale consideriamo tre grandi gruppi muscolari :

  1. a) muscoli dellaregione ventrale : sterno-cefalico, brachio-cefalico, sterno-ioideo e scaleni.
  2. b) muscoli della regione dorsale : trapezio, omotrasversario, romboide, dentato del collo, splenio, grande complesso e piccolo complesso.
  3. c) muscoli della regione iustavertebrale ( spinoso del collo, interspinoso, multifido, trasversario, cervicale ascendente, intertraversario, trasversario ventrale, lungo della testa, lungo del collo, grande e piccolo retto dorsale della testa, retto laterale della testa e retto ventrale della testa.

Nella regione toraco-lombare la muscolatura comprende :

la massa comune : lungo spinoso, lungo dorsale, lungo costale;

il multifido lombo toracico; i muscoli intertrasvesari e interspinosi;

i muscoli sottolombari : psoas, quadrato dei lombi;

i muscoli del dorso : trapezio, grande dorsale, romboide, piccolo dentato craniale e caudale.

Vertebre

La colonna vertebrale è composta da una serie di vertebre : ossa impari e simmetriche che si articolano tra di loro.E’ un’asta solida e flessibile attraversata in tutta la sua lunghezza dal canale del rachide che ospita il midollo spinale. Nell’Uomo è l’asse centrale di sostegno del corpo su cui si inseriscono la testa e le cinture toracica e pelvica.Il rachide viene suddiviso in cinque regioni : cervicale, toracico, lombare, sacrale e coccigeo.

La suddivisione numerica delle vertebre nelle diverse regioni è la seguente :

Cervicali n°7

Formano la base della regione del collo e sono molto mobili. La prima che si chiama Atlante è la sola che si articola con la testa e ruota sulla seconda detta epistrofeo.

Toraciche n° 13

Formano la base della regione del garrese e del dorso. Presentano una mobilità inferiore rispetto alle cervicali e si articolano con le costole.

Lombari n° 7

Con una struttura larga e robusta realizzano un ponte tra il bacino e il dorso.

Sacrali n°3

Saldate fra di loro a formare l’osso sacro : la base della groppa. Nell’unione con le ossa della cintura pelvica forma il bacino.

Coccigee n° 19-23

Costituiscono la coda. Sono le vertebre che presentano una mobilità maggiore.

Struttura :

ogni vertebra è costituita da :

  1. a)il corpo: la parte centrale cilindroide con quattro facce : dorsale, ventrale, craniale e caudale. La faccia dorsale forma il pavimento del foro vertebrale e presenta aree rugose per le inserzioni legamentose. La faccia ventrale è provvista di una cresta mediana che la divide in due aree laterali nelle quali si aprono piccoli fori nutritizi. Le due facce craniale e caudale sono facce articolari: la craniale è convessa e rappresenta la testa della vertebra, mentre la caudale è concava e costituisce la cavità cotiloidea.
  2. b)l’arco: la parte dorsale è costituito da due lamine ossee che si riuniscono tra loro dorsalmente sul piano mediano a formare la volta del foro vertebrale. Ogni lamina presenta in corrispondenza dei margini craniale e caudale una’incisura vertebrale che accostandosi a quella della vertebra adiacente va a costituire il foro intervertebrale attraverso il quale passeranno i vasi e i nervi. Lateralmente presenta tre processi : craniale e caudale che sono articolari e uno medio molto sviluppato : il processo trasverso.