Articolazioni

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lezione
Articolazioni
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: Anatomia umana
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Materia:Anatomia umana Anatomia umana Articolazioni e legamenti della colonna vertebrale

In questa lezione saranno trattati gli aspetti generali delle articolazioni e saranno fornite informazioni morfo-funzionali a carattere generale sulle articolazioni della testa e del tronco.

I. Generalità[modifica]

Le articolazioni sono le giunture tra le singole ossa del corpo.[1] Esse hanno la funzione, da una parte, di assicurare la compattezza dello scheletro, in modo che esso possa costituire una solida impalcatura di sostegno, dall'altra, di permettere la necessaria mobilitità dei singoli elementi scheletrici.

L'articolazione tra le ossa (e quindi tra le varie parti dello scheletro) può avere luogo sotto forma diversa poiché, appunto, le singole parti dello scheletro possono essere mobili l'una rispetto all'altra oppure possono essere strettamente connesse tra loro.

Classificazione[modifica]

Le articolazioni vengono distinte in 3 catagorie fondamentali:

- Sinartrosi o articolazioni per continuità

- Diartrosi o articolazioni per contiguità

- Anfiartrosi o articolazioni miste

Nelle sinartrosi gli elementi ossei che si articolano sono congiunti strettamente da tessuto connettivo senza che vi sia tra essi soluzione di continuità; al contrario, nelle diartrosi i segmenti ossei articolati sono discontinui e separati tra loro da un ristretto spazio libero, facente parte della cavità articolare. Le prime hanno una mobilità nulla o molto limitata, nelle seconde, invece, è garantito un movimento più o meno ampio tra le singole parti ossee.

II. Sinartrosi[modifica]

Le sinartrosi o articolazioni per continuità sono caratterizzate dal fatto che le ossa articolate sono unite dall'interposizione di tessuto connettivo fibroso o cartilagineo che assicura la continuità strutturale e funzionale. Le sinartosi possono essere classificate in :

- Sindesmosi

- Sincondrosi

- Sinostosi

- Sinfisi

1) Le sindesmosi sono le articolazioni nelle quali gli elementi ossei articolati sono congiunti per mezzo di tessuto connettivo fibroso.[2] Fanno parte di esse le suture, le articolazioni a tenone e le gonfosi:

  • le suture comprendono alcuni tipi fondamentali differenziati in base alle caratteristiche del margine articolare: sutura piana o armonica (i margini articolari sono lisci e regolari); sutura dentata (con margini frastagliati); sutura squamosa (con margini tagliati obliquamente).
  • le schindilesi (da σχινδύλησις, scanalatura) o articolazioni a tenone sono caratterizzate dal fatto che le due superfici articolari presentano, rispettivamente, una cresta e una incavatura complementare (es. corpo dello sfenoide e vomere).
  • le gonfosi sono sindesmosi in cui una delle ossa articolate è infissa nell’altra (es. dente e alveolo).

2) Le sincondrosi sono sinartrosi in cui il tessuto congiungente è costituito da cartilagine ialina.

3) Le sinostosi rappresentano l'evoluzione delle sindesmosi e delle sincondrosi per la tendenza del tessuto fibroso e cartilagineo a ossificare, trasformando le ossa articolate in un'unica, compatta superficie ossea.

4) Le sinfisi sono sinartrosi in cui le ossa articolate sono congiunte tramite l’interposizione di un cuscinetto fibroso o fibrocartilagineo (es. dischi intervertebrali, disco interpubico), mentre le superfici articolari sono rivestite da cartilagine ialina. A differenza delle sinartrosi precedenti, queste articolazioni permettono una qualche mobilità, sia pur sempre molto limitata, dei segmenti articolati. 

III. Diartrosi[modifica]

Le diartrosi sono articolazioni nelle quali le superfici articolari sono discontinue, ma contigue, in modo tale che esse possano scivolare facilmente le une sulle altre. Per ridurre l’attrito dello scivolamento le superfici articolari sono rivestite da cartilagine ialina e lubrificate dal liquido sinoviale. Qualora le ossa articolate tra loro siano più di due l’articolazione si definisce complessa (es. articolazione del gomito tra omero, ulna e radio).

Diartrosi.

Le diartrosi sono, inoltre, provviste di un apparato di contenzione che impedisce l’allontanamento dei capi ossei articolati. Tale apparato è costituito dalla capsula articolare e dai legamenti articolari. Nel caso in cui le superfici articolari non siano sufficientemente congruenti, le diartrosi sono provviste anche di un cuscinetto fibrocartilagineo, a forma di disco o di semiluna (menisco), interposto tra i capi articolari, in modo da compensare l’incongruenza: in questo caso si parla di l’articolazione composta.

I movimenti delle diartrosi sono di solito piuttosto ampi, ma l'ampiezza e la direzione di essi dipendono dalla forma delle superfici articolate. In base a questa si riconoscono 5 tipi di diartrosi:

- Artrodie, a superfici piane: sono possibili solo movimenti rettilinei di scivolamento dei capi articolari (movimenti tangenziali);

- Enartrosi (o sferartrosi), a superfici semisferiche: sono possibili movimenti di rotazione intorno a tuttie tre gli assi (sagittale, trasversale e verticale) dell'articolazione;

- Condilartrosi (o ellissartrosi), a superfici ellissoidi: sono possibili movimenti di rotazione dei capi articolari intorno ad uno o a entrambi gli assi, più ampi intorno all'asse maggiore, ridotti o assenti intorno a quello minore;

- Ginglimi (o cilindrartrosi), a superfici semicilindriche: sono possibili soltanto rotazioni intorno all'asse maggiore dell'articolazione;

- Pedartrosi (o sellartrosi), a superfici concave in una direzione e convesse nella direzione perpendicolare: sono possibili movimenti di rotazione intorno ai due assi dell'articolazione.

IV. Articolazioni della testa e del tronco[modifica]

Le articolazioni della testa e del tronco sono costituite in gran parte da sinartrosi, come conseguenza del fatto che la testa deve fornire una solida difesa all’encefalo e a importanti organi di senso, mentre il tronco deve assicurare una protezione per il midollo spinale e una solida struttura portante per l’intero organismo. A tal fine la colonna vertebrale è fornita anche di un’imponente apparato legamentoso e muscolare che ne accresce la robustezza.

Sono invece diartrosi: l’articolazione temporo-mandibolare, che rende possibile la masticazione; le articolazioni che congiungono il capo con la colonna vertebrale, che consentono una notevole mobilità alla testa (articolazioni occipito-atlantoidee e atlanto-epistrofiche); le articolazioni tra tra i processi articolari degli archi vertebrali (articolazioni zigoapofisarie) che rendono possibile una certa mobilità della colonna, soprattutto a livello del tratto lombare, dove sono possibili ampi movimenti di rotazione; le articolazioni costo-vertebrali e sterno-costali, che rendono possibile le variazioni di volume del torace durante la  respirazione.

Cranio[modifica]

Le articolazioni del cranio propriamente detto (o neurocranio) sono quasi esclusivamente sindesmosi, ad eccezione delle sincondrosi della base cranica: sfeno-occipitale (tra il corpo dello sfenoide e la parte basilare dell'occipitale), sfeno-petrosa (tra l'apice della piramide e lo sfenoide) e petro-basilare (tra l'apice della piramide e la parte basilare dell'occipitale). Con l'esclusione di queste ultime due articolazioni, tutte le sinartrosi del cranio tendono con il tempo a trasformarsi in sinostosi; le sincondrosi sfeno-petrosa e petro-basilare si trasformano, invece, in sindesmosi fibrose.[3]

Suture del cranio. Veduta laterale.

Le sindesmosi della volta cranica assolvono a due funzioni fondamentali: da una parte il neurocranio deve comportarsi come una compatta struttura di protezione e per questo i vari elementi ossei sono intimamente congiunti e resi solidali da suture dentate che si ingranano tra loro, per di più le suture squamose ai lati del cranio (suture parieto-temporali) tendono ad attutire gli eventuali traumi con la loro, sia pur minima, divaricazione; dall'altra, esse devono essere sufficientemente elastiche da consentire la deformazione della testa al momento del parto e devono permettere l'accrescimento del cranio che accompagna lo sviluppo dell'encefalo: la presenza di tessuto fibroso tra le diverse ossa craniche rappresenta la soluzione del problema.

Fontanelle e suture del cranio fetale.

Nel cranio fetale e neonatale, nei punti in cui si incontrano tre o più suture si producono delle zone fibrose piuttosto estese che prendo il nome di fontanelle. Esse sono localizzate in corrispondenza dei quattro angoli delle ossa parietali: sulla linea mediana, la fontanella bregmatca e quella lambdoidea; lateralmente, le fontanelle bilaterali pteriche e asteriche. La fontanella lambdoidea si chiude a due mesi, la pterica a 3 mesi, la bregmatica intorno a un anno e mezzo, l'asterica verso i due anni.[4]

Per le suture del cranio, il processo di ossificazione, e la conseguente trasformazione in sinostosi, inizia nella terza decade di età, per concludersi in tempi molto variabili, a seconda, tra l'altro, della sutura considerata. Le prime suture a terminare il processo di ossificazione, tra i 35-45 anni, sono quelle della parte superiore del cranio (suture coronale, sagittale e lambdoidea), una delle ultime è invece la sutura squamosa o parieto-temporale, intorno agli 80 anni.[5] Il processo di ossificazione inizia a livello del tavolato interno dell'osso e procede verso la superficie. Poiché le suture costituiscono le sedi dell'accrescimento osseo (per deposizione di nuovo tessuto osseo in corrispondenza dei loro margini), una loro precoce saldatura (craniosinostosi) esita abitualmente in una grave deformazione del cranio.[6][7]

Suture dello scheletro della faccia.
Articolazione temporo-mandibolare.

Le articolazioni dello scheletro della faccia (o splancnocranio) sono tutte sinartrosi, eccetto la condilartrosi temporo-mandibolare. In particolare le articolazioni del massiccio facciale e del palato sono sindesmosi armoniche, nelle quali i margini articolari risultano rettilinei e regolari, senza dentellature, mentre è a tenone l'articolazione tra le ali del vomere e la cresta sfenoidale del corpo dello sfenoide.

Le suture dello splancnocranio non ossificano completamente prima dei 70-80 anni e alcune, come quella zigomatico-mascellare, possono non ossificare affatto.[7][8] La persistenza di suture fibrose nello scheletro della faccia, e soprattutto delle sindesmosi che circondano l'osso mascellare, si ritiene che possa offrire il vantaggio di attutire le forze prodotte dagli urti sulla mandibola e dirette verso la volta cranica, così come le pressioni generate durante la masticazione, anche se nei mustelidi carnivori, che sviluppano notevoli forze masticatorie, la sinostosi è precoce.[7] Nell'uomo la sinostosi prematura delle articolazioni della faccia è, a differenza di quanto accade per la craniosinostosi, piuttosto rara.

La diartrosi temporo-mandibolare si attua tra i condili della mandibola, convessi ed ellissoidi, con diametro maggiore trasversale, e la fossa mandibolare del temporale, tutti rivestiti da cartilagine ialina. L'articolazione è protetta da una capsula articolare, è fornita di un disco fibrocartilagineo per compensare l'incongruenza delle superfici articolari ed è rinforzata da brevi legamenti articolari (legamenti capsulari laterali e mediali), tesi tra l'osso temporale e la mandibola, e da lunghi legamenti, bilaterali, a distanza che connettono la mandibola alla spina dello sfenoide (legamento sfeno-mandibolare) e al processo stiloideo del temporale (legamento stilo-mandibolare). Il movimento più ampio dell'articolazione è la rotazione dei condili verso il basso e verso l'alto intorno all'asse trasversale (abbassamento e innalzamento della mandibola), mentre sono possibili, ma ridotti, gli spostamenti laterali (in direzione latero-mediale) e quelli in avanti (proiezione): l'insieme di questi movimenti garantisce una masticazione efficace.   

Colonna vertebrale[modifica]

Colonna vertebrale.
Vertebra.
Sezione sagittale del rachide.

La colonna vertebrale o rachide è una colonna ossea che costituisce la struttura portante assiale dell'organismo. Si tratta di un complesso scheletrico solido, ma piuttosto flessibile, che presiede a due funzioni essenziali: i corpi vertebrali allineati compongono un'impalcatura ossea verticale e compatta che sostiene la testa e connette gli arti superiori a quelli inferiori; gli archi vertebrali, articolandosi tra loro e sovrapponendosi, determinano l'allineamento dei fori vertebrali e la loro trasformazione in un canale osteo-fibroso (canale vertebrale) che contiene e protegge il midollo spinale.

Nel suo insieme il rachide presenta quattro curve nel piano sagittale: cervicale, toracica, lombare e sacrale; se le curvature sono più accentuate, la colonna sarà più mobile, mentre se esse tendono ad appiattirsi, essa sarà meno mobile; le regioni cervicale e lombare sono le più mobili.

L'articolazione tra i corpi vertebrali è una sinartrosi della classe delle sinfisi, l'unico tipo di articolazione che può conferire contemporaneamente solidità e flessibilità: come tutte le sinartrosi, le articolazioni tra i corpi vertebrali assicurano unità e solidarietà alla natura segmentaria della colonna ossea, tuttavia la presenza del cuscinetto articolare (disco intervertebrale) della sinfisi rende, insieme alla costituzione segmentaria del rachide, la struttura sufficientemente flessibile, garantendo inoltre una corretta distribuzione delle forze sulle superfici articolari.

Il disco intervertebrale è composto da un anello fibroso periferico, dal piatto cartilagineo terminale e da un nucleo centrale (nucleo polposo).[9] Nell'insieme i dischi rappresentano la più voluminosa struttura avascolare dell'intero organismo, dal momento che il loro volume complessivo è pari al 20-30% della colonna vertebrale.[10]

L'anello fibroso costituisce una sorta di cilindro cavo che contiene il nucleo.Si tratta di una struttura resistente composta da lamine concentriche di tessuto fibroso denso, nelle quali le fibre collagene sono disposte parallelamente, con un andamento obliquo di circa 30° rispetto all'asse verticale e con una direzione opposta, perpendicolare, rispetto alle fibre delle lamine adiacenti. Le fibre di collagene dell'anello si inseriscono nel piatto cartilagineo terminale, con eccezione di quelle più periferiche che si inseriscono direttamente nel tessuto osseo dei corpi vertebrali (fibre di Sharpey).

Il nucleo polposo ha una consistenza gelatinosa, essendo composto da connettivo molto lasso, a elevato contenuto acquoso (80-90% nel giovane, circa 70% nell'anziano), poiché l'alta concentrazione di proteoglicani adsorbe acqua. Il nucleo occupa la posizione centrale del disco nel tratto cervicale e toracico, mentre è eccentrico, spostato verso il dorso, nel tratto lombare; a livello sacrale e coccigeo i dischi sono assenti, anche se tra il sacro e il coccige può talora trovarsi un piccolo disco intervertebrale.[11] Nella stazione eretta prolungata (es. durante il giorno), le forze compressive riducono il contenuto idrico, l'altezza e il volume del disco e, di conseguenza, l'altezza della colonna vertebrale diminuisce in genere di 15-25 mm.

Il disco è il principale responsabile della mobilità del rachide, ma nello stesso tempo, grazie alle fibre di Sharpey, ostacola gli spostamenti eccessivi delle vertebre, soprattutto in caso di movimenti rotatori (torsione). L'elevato contenuto di acqua del nucleo fa in modo che esso abbia un comportamento funzionale simile a un cuscinetto idrico: esso ridistribuisce in modo uniforme le forze sulla superficie articolare delle vertebre e le scarica eccentricamente verso l'anello fibroso, che offre una resistenza minore.[12] [13] Quando le vertebre sono soggette a compressione, il nucleo si appiattisce e si spinge verso la periferia, dove l'anello fibroso si comporta funzionalmente come la parete fibroelastica di un contenitore ad alta pressione ("thickwalled pressure vessel").[14] Sotto la spinta della pressione del nucleo, le fibre collagene dell'anello si incurvano verso l'esterno, riducendo la pressione sui corpi vertebrali: la pressione sulla superficie dei corpi vertebrali viene convertita in stress tensivo dell'anello fibroso.

Le giunture tra i corpi vertebrali sono rafforzate dalla muscolatura e da un apparato legamentoso particolarmente sviluppato, di natura fibrosa: i legamenti longitudinali ventrali e dorsali che rinforzano direttamente le sinfisi, aderendo sia ai corpi vertebrali che ai dischi intervertebrali.

Articolazioni zigoapofisarie.

Le articolazioni zigoapofisarie sono diartrosi tra i processi articolari (o zigoapofisi) superiori e quelli inferiori di due vetebre adiacenti, processi che portano superfici articolari rivestite di cartilagine e situati al confine tra le lamine e le radici dell'arco vertebrale. Le faccette articolari superiori sono rivolte dorsalmente, quelle inferiori sono rivolte ventralmente. L'orientamento e la forma delle superfici articolari varia a seconda della regione vertebrale:[15] nelle vertebre cervicali (con l'eccezione delle prime due) e in quelle toraciche le superfici sono piane, per cui l'articolazione corrispondente è un'artrodia, nelle prime sono inclinate verso il basso, mentre nelle seconde sono rivolte in basso e medialmente; nelle vertebre lombari, le superfici articolari sono invece cilindriche (le superiori concave e le inferiori convesse), in modo che l'articolazione corrispondente appartiene alla classe dei ginglimi, e inclinate verso l'esterno.

L'inclinazione delle faccette articolari è causa di movimenti "accoppiati" della colonna.[16] Ad esempio, la flessione laterale della colonna genera, in corrispondenza delle faccette, una forza diretta posteriormente e in alto che provoca la rotazione della vertebra superiore: in questo modo la flessione laterale della colonna è sempre accoppiata ad un certo grado di rotazione assiale.

Come tutte le diartrosi, anche le articolazioni apofisarie sono fornite di una robusta capsula che si inserisce sui margini delle superfici articolari. La loro funzione principale è quella di impedire gli spostamenti delle vertebre nel piano sagittale (spostamenti in avanti e in dietro) e di limitare i movimenti di rotazione dei corpi vertebrali.

Le articolazioni zigoapofisarie sono rinforzate a distanza dai legamenti intertrasversari, dai legamenti interspinosi e dal legamento sovraspinoso, tesi tra i processi omonimi, e dai legamenti gialli, di natura prevalentemente elastica, tesi tra gli archi vertebrali, a completamento del canale vertebrale.

Le articolazioni costo-vertebrali e articolazioni costo-trasversarie fissano la gabbia toracica allo scheletro assiale. Si tratta di artrodie che si attuano, nel primo caso, tra il capitello delle coste e le emifaccette articolari di due corpi vertebrali adiacenti e, nel secondo caso, tra il tubercolo costale e la faccetta articolare del processo trasverso.

Note[modifica]

  1. G. Anastasi et al. Opera citata, pp. 68-75.
  2. Z. Fumagalli. Opera citata, pag.80.
  3. Z. Fumagalli. Opera citata, pag. 195.
  4. P.M. Som, H.D. Curtin. Head and neck imaging. Mosby. St. Louis. 4th ed. 2003. Vol.1. pag. 66.
  5. Z. Fumagalli. Opera citata, pag.191.
  6. L.A. Opperman. Cranial sutures as intramembranous bone growth sites. Developmental dynamics. 2000;219:472-485. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1097-0177(2000)9999:9999%3C::AID-DVDY1073%3E3.0.CO;2-F/pdf
  7. 7,0 7,1 7,2 M.M.Jr. Cohen. Sutural biology and the correlates of craniosynostosis. Am. J. Med. Gen. 1993;47:581-616.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8266985
  8. S. Standring. Gray's anatomy, 41 ed., pag 416. Elsevier. 2016.
  9. D.W.L. Hukins, J.R. MEAKIN. Relationship between structure and mechanical function of the tissues of the intervertebral joint. Integrat. Comparat. Biol. 2000;40:42–52.https://academic.oup.com/icb/article/40/1/42/2139735
  10. A.A. White III, M.M. Panjabi. Opera citata, pag. 4.
  11. Z. Fumagalli. Opera citata. pag. 211.
  12. J. Hamill, K.M. Knutzen. Opera citata. pp. 261-262.
  13. A.A. White III, M.M. Panjabi. Opera citata, pp. 4-19.
  14. D.W.L. Hukins. A simple model for the function of proteoglycans and collagen in the response to compression of the intervertebral disc. Proc. Roy. Soc. Lond. 1992;B249:281–285.http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/249/1326/281.long
  15. A.A. White III, M.M. Panjabi. Opera citata, pp.30-31.
  16. S. Standring. Gray's anatomy. Elsevier. 41 ed. 2016. pag. 745.

Bibliografia[modifica]

G. Anastasi et al. Trattato di anatomia umana. Vol.1. Edi-Ermes. Milano. 4 ed. 2006.

Z. Fumagalli. Guida allo studio dell'anatomia. Vol.1. Casa editrice dr. F. Vallardi. 1970.

J. Hamill, K.M. Knutzen. Biomechanical basis of human movement. Lippincott Williams & Wilkins. 3 ed. 2009.

A.A. White III, M.M. Panjabi. Clinical biomechanics of the spine. J.B. Lppincott company. Philadelphia. 2 ed. 1990.