Muscoli e movimenti della caviglia e del piede

1. Introduzione

Per quanto riguarda i movimenti della caviglia e del piede, anatomicamente la caviglia si riferisce solamente all’articolazione tibiotalare, ma fisiologicamente per quanto riguarda il movimento, le strutture interessate sono molto più numerose. Cercheremo di descriverle nel modo più chiaro e semplice in questo articolo.

2. Muscoli e movimenti dell’articolazione tibiotarsica

La tibiotarsica possiede un grado di libertà: consentendo unicamente la flessione e l’estensione attorno ad un asse che passa per i malleoli attraversando l’astragalo. L’asse è leggermente obliquo poiché il malleolo laterale è più basso e posteriore del malleolo mediale. Dalla posizione neutra l’articolazione talocrurale consente circa 15-25° di flessione dorsale e 40-55° di flessione plantare, totale: 50°-80°.L’ampiezza dei movimenti di flesso-estensione è innanzitutto determinata dalle superfici articolari: lo sviluppo della puleggia è maggiore indietro che in avanti il che spiega la predominanza della estensione sulla flessione. Per rileggere la parte sull’anatomia della tibiotarsica clicca QUI.

1) FLESSIONE.

La flessione della caviglia (o flessione dorsale o dorsoflessione) si definisce come il movimento che avvicina il dorso del piede alla faccia anteriore della gamba, può arrivare fino a circa 30° di range. Questo movimento è limitato da: fattori ossei, fattori legamentosi e fattori muscolari. Tra i fattori ossei riscontriamo l’impedimento materiale offerto dal margine anteriore dell’epifisi distale della tibia rispetto alla superficie superiore del collo dell’astragalo. I fattori legamentosi, invece, sono offerti dalla resistenza provocata dai fasci posteriori, quindi TAP e PAP. Infine, anche i fattori muscolari limitano questo movimento, in quanto l’eventuale presenza di un accorciamento dei muscoli del compartimento posteriore della gamba (muscoli estensori), su tutti il tricipite surale, può portare ad una limitazione nell’escursione flessoria.

I MUSCOLI responsabili di questo movimento sono quelli che fanno parte del compartimento anteriore. Essi sono muscoli “pre-tibiali”, hanno le loro inserzioni prossimali sui margini anteriore e laterale della metà prossimale della tibia, il perone adiacente e la membrana interossea. I tendini di questi muscoli attraversano il lato dorsale della caviglia, bloccato da un retinacolo superiore e inferiore dei muscoli estensori rivestiti da sinovia.

Essi sono:

  1. TIBIALE ANTERIORE;
  2. ESTENSORE LUNGO DELL’ALLUCE;
  3. ESTENSORE LUNGO DELLE DITA;
  4. PERONEO TERZO.

a) TIBIALE ANTERIORE.

Origina dal condilo laterale e metà prossimale della superficie laterale della tibia e membrana interossea e si inserisce sulla superficie mediale e plantare dell’osso cuneiforme e sulla base del primo osso metatarsale.

b) ESTENSORE LUNGO DELL’ALLUCE.

Origina dai due quarti intermedi della superficie anteriore del perone e dalla membrana interossea. Si inserisce alla base della falange distale dell’alluce.

c) ESTENSORE LUNGO DELLE DITA.

Origina dal condilo laterale della tibia, tre quarti prossimali della faccia anteriore del corpo del perone e della membrana interossea. Si inserisce tramite quattro tendini dal secondo al quinto dito. Ogni tendine forma un’espansione sulla superficie dorsale del dito e si suddivide dando origine ad una fibra intermedia, che si inserisce sulla base della falange mediana e in due fibre laterali inserite alla base della falange distale.

d) PERONEO TERZO.

Origina dal terzo distale della superficie anteriore del perone e dalla membrana interossea adiacente. Si inserisce sulla superficie dorsale della base del quinto metatarso.

2) ESTENSIONE.

L’estensione della caviglia (o flessione plantare) allontana il dorso del piede dalla faccia anteriore della gamba mentre il piede tende a disporsi lungo il prolungamento della gamba. Ha una escursione maggiore, in quanto può arrivare a misurare fino a circa 50°. Anche questo tipo di movimento ha però delle limitazioni offerte da varie componenti. I fattori ossei, in questo caso sono rappresentati dalla superficie posteriore dell’epifisi distale tibiale rispetto alla superficie supero-posteriore dell’astragalo. Invece i fattori legamentosi sono rappresentati dai fasci anteriori soprattutto TAA e TS, i quali impediscono un’eccessiva flessione plantare. Così come i fattori muscolari, in questo caso, si parla di eventuale accorciamento dei muscoli flessori di caviglia, quindi tutti quelli che occupano il compartimento anteriore della gamba.

I MUSCOLI responsabili di questo movimento compongono il compartimento posteriore e quello laterale, con i secondi che assistono i primi nel movimento.

Per quanto riguarda il compartimento posteriore è composto da:

  1. GRUPPO SUPERFICIALE:
    1. GASTROCNEMIO;
    1. SOLEO;
    1. PLANTARE LUNGO.
  2. GRUPPO PROFONDO:
    1. TIBIALE POSTERIORE;
    1. FLESSORE LUNGO DELL’ALLUCE;
    1. FLESSORE LUNGO DELLE DITA.

a) GASTROCNEMIO.

Origina con un capo mediale dalla parte posteriore del condilo mediale del femore, con un capo laterale dalla parte posteriore del condilo laterale del femore. Si inserisce sulla parte mediana della superficie posteriore del calcagno. È bi-articolare perché interessa anche l’articolazione del ginocchio originando dal femore.

b) SOLEO.

Insieme al gastrocnemio forma il cosiddetto “Tricipite della Sura”. Origina dalle superfici posteriori della testa del perone e dal terzo prossimale del suo corpo e dalla linea del soleo. Si inserisce con il tendine del gastrocnemio sulla superficie posteriore del calcagno. È monoarticolare perché interessa solamente la caviglia.

c) PLANTARE LUNGO.

Origina dalla parte distale della linea sovracondiloidea laterale del femore e dalla superficie poplitea. Si inserisce sulla parte posteriore del calcagno.

d) TIBIALE POSTERIORE.

Origina dalla gran parte della membrana interossea, dalla porzione laterale della superficie posteriore della tibia e dai due terzi prossimali della superficie mediale del perone. Si inserisce sulla tuberosità dello scafoide, sui tre cuneiformi, sul cuboide e sulle basi del II, III e IV osso metatarsale.

e) FLESSORE LUNGO DELL’ALLUCE.

Origina dalla superficie posteriore dei due terzi distali del perone e si inserisce alla base della falange distale dell’alluce.

f) FLESSORE LUNGO DELLE DITA.

Origina dai tre quinti mediani della superficie posteriore del corpo della tibia e si inserisce sulle basi delle falangi distali dal secondo al quinto dito.

Per quanto riguarda il compartimento laterale, che contiene muscoli che aiutano i precedenti nella flessione plantare, ma sviluppano principalmente altre azioni. Essi sono:

  1. PERONEO LUNGO;
  2. PERONEO BREVE.

a) PERONEO LUNGO.

Origina dal condilo laterale della tibia e dalla testa del perone. Si inserisce sulla superficie laterale della base del primo osso metatarsale.

b) PERONEO BREVE.

Origina dai due terzi distali della faccia laterale del perone e si inserisce sulla tuberosità della base del quinto osso metatarsale.

3. Muscoli e movimenti del retropiede

Anche se anatomicamente la caviglia corrisponde all’articolazione tibiotarsica, la biomeccanica della stessa inserisce funzionalmente al suo interno anche l’ARTICOLAZIONE SOTTOASTRAGALICA e l’ARTICOLAZIONE MEDIOTARSICA. Per quanto riguarda queste due ulteriori articolazioni va introdotto anche il calcagno, il quale è direttamente interessato. Esso è l’osso tarsale più grande, di forma irregolare, situato sotto all’astragalo, con una sporgenza posteriore molto pronunciata che corrisponde al cosiddetto “tallone”.

All’interno del piede ci sono tre regioni, ciascuna composta da un insieme di ossa e una o più articolazioni:

  • Il retropiede è composto da astragalo e calcagno, in cui si trova l’articolazione sottoastragalica;
  • Il mesopiede è costituito da scafoide (o navicolare), cuboide, cuneiformi, in cui si trova l’articolazione mediotarsica;
  • L’avampiede consiste in ossa metatarsali e falangi, in cui si trovano le articolazioni tarso-metatarsale (o di Lisfranc), intermetatarsale, metatarso-falangee, interfalangee.

Quindi possiamo osservare che le articolazioni presentii sono complesse e numerose, mettono in rapporto le ossa del tarso fra loro e con quelle del metatarso, hanno un doppio ruolo:

  • orientare il piede in rapporto agli altri due assi (essendo devoluto alla tibio-tarsica l’orientamento nel piano sagittale) per presentare la pianta del piede correttamente al suolo, qualunque sia la posizione della gamba e l’inclinazione del terreno;
  • modificare la forma e la curvatura della volta plantare per potere adattare il piede alle asperità del terreno e inoltre creare tra il suolo e la gamba, che trasmette il peso del corpo, un sistema di ammortizzatori che dia al passo elasticità e scioltezza.

MOVIMENTI COMBINATI DELLA CAVIGLIA.

Come già detto, il retropiede non è parte integrante della caviglia dal punto di vista prettamente anatomico, ma lo diventa se la si prende in considerazione dal punto di vista fisiologico e biomeccanico. Infatti, dal retropiede partono i movimenti combinati di inversione ed eversione del piede. Questi movimenti hanno un’angolazione che si misura rispetto all’asse di Henke, un asse obliquo dall’alto in basso, da dentro in fuori e dall’avanti all’indietro. Esso, cioè, passa dalla parte supero-interna del collo dell’astragalo, alla tuberosità postero-esterna del calcagno.

Sia in inversione che in eversione a muoversi sono lo scafoide, il cuboide e il calcagno, mentre l’astragalo rimane fisso. Il grado di inversione massima è di 45°, mentre quello di eversione è di 10°. Sono movimenti che interessano l’intera unità funzionale di piede e caviglia, sia con la sua componente muscolare che con la sua componente legamentosa.

In inversione, il tibiale posteriore “tira” lo scafoide col suo lato mediale verso l’alto. Lo scafoide, attraverso il legamento navicolocuboideo dorsale, porta il cuboide sotto di lui. Infine, il cuboide, porta con sé il calcagno portandolo a “coricarsi” sulla sua guancia laterale. Durante l’inversione il seno del tarso è in massima apertura. Inoltre, questo movimento non ha importanti impedimenti ossei, ma tende a mettere in tensione soprattutto il compartimento collaterale laterale. Esso è un movimento combinato di adduzione (punta del piede verso dentro), supinazione (pianta del piede verso dentro) e leggera flessione plantare della tibiotarsica. È un movimento limitato dalla tensione dei fasci del legamento collaterale laterale e dai muscoli eversori.

In eversione, il muscolo motore è il peroneo breve, il quale contraendosi fa sì che lo scafoide si abbassi sotto al cuboide che invece si alza col suo bordo laterale. Il calcagno si “corica” sulla sua guancia mediale e il seno del tarso si chiude. Questo movimento, più che essere limitato da legamenti, è limitato soprattutto da salienze ossee, quali la faccia inferiore dell’astragalo che si poggia sulla superficie superiore del calcagno e la superficie laterale dell’astragalo che va a poggiare sulla superficie mediale del malleolo peroneale. È un movimento combinato di abduzione (punta del piede verso fuori) e pronazione (pianta del piede verso fuori) oltre che ad una leggera flessione dorsale della tibiotarsica. È limitato dalla tensione dei fasci del legamento collaterale mediale e dai muscoli inversori, ma anche dal contatto osseo tra il malleolo peroneale e la superficie laterale del calcagno.

I MUSCOLI responsabili di questo insieme di movimenti sono riassumibili nella divisione in quattro quadranti:

  1. QUADRANTE ANTERO-MEDIALE: determinano la dorsiflessione e l’inversione;
  2. QUADRANTE ANTERO-LATERALE: determinano la dorsiflessione e l’eversione;
  3. QUADRANTE POSTERO-LATERALE: determinano la plantiflessione e l’eversione;
  4. QUADRANTE POSTERO-MEDIALE: determinano la plantiflessione e l’inversione.

Tutti i muscoli posti davanti all’asse trasversale del piede sono flessori della caviglia ma possono essere suddivisi in due gruppi:

  • (al di dentro di questo asse) ESTENSORE LUNGO DELL’ALLUCE e TIBIALE ANTERIORE sono contemporaneamente adduttori e supinatori;
  • (al di fuori di questo asse) ESTENSORE LUNGO DELLE DITA e PERONEO TERZO sono contemporaneamente abduttori e pronatori.

Per ottenere una flessione pura della caviglia senza componenti di adduzione-supinazione o di abduzione-pronazione serve che questi due gruppi entrino in azione simultaneamente in modo equilibrato, per questo sono antagonisti-sinergici.

I muscoli che passano dietro l’asse di flesso-estensione sono tutti estensori. Il tricipite è il più efficace: è uno dei più potenti muscoli del corpo, insieme agli altri estensori della caviglia. Si dividono poi:

  • all’interno sono contemporaneamente adduttori e supinatori: TIBIALE POSTERIORE, FLESSORE LUNGO DELLE DITA ed il FLESSORE LUNGO DELL’ALLUCE;
  • all’esterno sono contemporaneamente abduttori e pronatori: PERONEO LUNGO e PERONEO BREVE.

L’estensione pura deriva dall’azione sinergica-antagonista dei muscoli del gruppo esterno e di quello interno.

4. Muscoli e movimenti del mesopiede e del avampiede

I MUSCOLI responsabili dei movimenti di tutte queste articolazioni sono definiti muscoli intrinseci, in quanto hanno origine e inserzione all’interno del piede, l’unico a non esserlo è il muscolo ESTENSORE BREVE DELLE DITA. Le azioni degli intrinseci presuppongono che il piede sia scaricato e le dita siano libere di muoversi. Sono riassumibili in vari strati nella seguente tabella:

5. La volta plantare

È l’insieme architettonico che associa armoniosamente tutti gli elementi osteoarticolari legamentosi e muscolari del piede. I suoi cambiamenti di curvatura ed elasticità consentono di adattarsi al terreno e trasmettere al suolo sollecitazioni e peso del corpo. Ha un ruolo ammortizzante indispensabile alle attività dinamiche. L’aumento o la diminuzione delle curve alterano l’appoggio. La volta è sostenuta da tre archi e tre punti di appoggio: zona di contatto con il suolo o impronta plantare. Ogni punto di appoggio è comune a due archi contigui: corrispondono alla testa del primo metatarso, alla testa del quinto metatarso ed alle tuberosità posteriori del calcagno.

Gli archi sono:

  • Arco anteriore, il più corto e basso: testa del primo metatarso e del quinto metatarso. Esso è sostenuto dai legamenti inter-metatarsali e dal fascio trasverso dell’abduttore dell’alluce.
  • Arco esterno, lunghezza e altezza intermedia: quinto metatarso (cuboide) calcagno. Esso è sostenuto muscolarmente dal peroneo breve, peroneo lungo, abduttore del quinto dito.
  • Arco interno più lungo ed il più alto (è il più importante dei tre sul piano statico e dinamico): primo metatarso (primo cuneiforme, scafoide, astragalo) calcagno. Esso è sostenuto dall’azione di diversi legamenti plantari (cuneometatarsali, scafocuneiformi e soprattutto calcaneo-scafoideo inferiore e astragalo-calcaneare), ma anche da alcuni muscoli che fungono da veri e propri tensori, ossia il tibiale posteriore, il peroneo lungo, il flessore proprio dell’alluce e l’adduttore dell’alluce. Come se tutto questo già non bastasse anche la fascia plantare del piede fornisce supporto passivo.

Il peso del corpo, trasmesso all’arto inferiore, si applica sul tarso posteriore a livello della puleggia astragalica attraverso l’articolazione tibio-tarsica; da qui le forze si ripartiscono in tre direzioni verso i punti di appoggio della volta: appoggio anteriore ed interno (x2), anteriore esterno (x1), appoggio posteriore (x3). Il tallone sopporta lo sforzo principale: metà del peso del corpo. Sotto carico ogni arco tende ad appiattirsi ed allungarsi.

Alcuni deficit funzionali a carico di queste strutture stabilizzanti possono causare dei disallineamenti degli archi del piede. Questo lo si nota ad esempio nel cavismo del piede, in cui abbiamo un’eccessiva altezza e curvatura dell’arco interno, causata da una retrazione dei legamenti plantari o da una contrattura dei muscoli che si inseriscono in questa concavità.

Oppure si può presentare anche un caso di piattismo, al contrario, basato su un cedimento dell’arco interno longitudinali, a causa di un cedimento delle strutture portanti e una lassità legamentosa e fasciale.

[FONTI IMMAGINI: D. A. Neumann, Kinesiology of the musculosketal system. Foundations for rehabilitation, s.l., MOSBY ELSEVIER (2010), Second edition.]

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