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Francesco Perrotta
chinesiologia
le basi scientifiche
del movimento umano
ellissi
Excerpt of the full publication Gruppo Editoriale Esselibri - Simone
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®
ellissi
Gruppo Editoriale Esselibri - Simone
Excerpt of the full publication
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Excerpt of the full publication
Francesco Perrotta
chinesiologia
le basi scientifiche
del movimento umano
®
ellissi
Gruppo Editoriale Esselibri - Simone
Excerpt of the full publication
Copyright © 2003 Esselibri S.p.A. - Via F. Russo, 33/D - 80123 Napoli
Serie
ellissi
- Marzo 2003
Per contattare l’Autore:
francescoperrotta@msn.com
Per informazioni:
www.perrotta.wide.it
www.chinesiologia.wide.it
Grafica di copertina a cura di Gianfranco De Angelis
Il catalogo è consultabile al sito Internet: www.ellissi.it
Stampa: «Stagrame» - Via Taverna rossa, 31 - Casavatore (NA)
Di particolare interesse per i lettori di questo volume:
SM1
DS17
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•
Pianeta scienze motorie. Il corpo, il movimento, l’azione motoria
Insegnare educazione fisica. Guida all’aggiornamento dei docenti e alle scuole di
specializzazione per insegnanti di scuola secondaria (S.S.I.S.)
Tutti i diritti riservati – Vietata la riproduzione anche parziale
©
ellissi
è un marchio della ESSELIBRI S.p.A.
Excerpt of the full publication
Indice
Capitolo 1 - Anatomia e fisiologia degli organi di movimento .................... Pag.
La cartilagine ............................................................................................... »
Le articolazioni ............................................................................................ »
Il tessuto muscolare ..................................................................................... »
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Capitolo 2 - Elementi di chinesiologia speciale ........................................
La spalla .......................................................................................................
Il gomito ......................................................................................................
Il polso .........................................................................................................
Il pollice .......................................................................................................
L’anca ..........................................................................................................
Il ginocchio ..................................................................................................
Il collo del piede e il piede ..........................................................................
La colonna vertebrale ..................................................................................
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Capitolo 3 - Elementi di biomeccanica .....................................................
Meccanica ....................................................................................................
Sistemi di riferimento ..................................................................................
Tipi di moto: velocità e accelerazione .........................................................
Forza e lavoro ..............................................................................................
Composizione e scomposizione delle forze ................................................
Equilibrio di un corpo, reazioni dei vincoli .................................................
Macchine .....................................................................................................
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Capitolo 4 - Elementi di psicologia applicata alla chinesiologia ............
Comportamento ...........................................................................................
Cenni di metodologia ..................................................................................
Livelli e funzioni dello sviluppo psichico ...................................................
Maturazione e apprendimento .....................................................................
Sviluppo della psicomotricità ......................................................................
Individuo e ambiente ...................................................................................
Psicologia dell’età evolutiva ........................................................................
Psicopedagogia ............................................................................................
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Capitolo 5 - Elementi di chinesiologia ......................................................
Il bilancio articolare .....................................................................................
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Il bilancio muscolare ................................................................................... Pag.
Il rilassamento ............................................................................................. »
Le posture .................................................................................................... »
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Capitolo 6 - Aspetti funzionali dei tessuti .................................................
Le ossa .........................................................................................................
Le articolazioni ............................................................................................
I muscoli ......................................................................................................
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Capitolo 7 - Aspetti di artrologia e miologia funzionale .........................
Gli assi e le ampiezze articolari ...................................................................
L’arto superiore............................................................................................
L’arto inferiore .............................................................................................
La testa, il collo e il tronco ..........................................................................
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Capitolo 8 - Elementi di miologia ..............................................................
L’arto superiore............................................................................................
I muscoli intrinseci della mano ....................................................................
I muscoli dell’eminenza ipotenare ...............................................................
L’arto inferiore .............................................................................................
I muscoli motori del piede ...........................................................................
I muscoli intrinseci del piede .......................................................................
I muscoli motori della testa e della colonna vertebrale ...............................
I muscoli addominali ...................................................................................
I muscoli dorsali ..........................................................................................
Meccanismi..................................................................................................
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Indice
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Capitolo 1
Anatomia e fisiologia
degli organi di movimento
• La cartilagine • Le articolazioni • Il tessuto muscolare
I tessuti connettivi vengono anche detti tessuti a funzione meccanica in quanto oltre a
svolgere una funzione prevalentemente di connessione, danno, per la loro particolare
consistenza (ossa, cartilagine), sostegno e forma alle varie parti dell’organismo.
Rientrano nella categoria di queste strutture, a funzione meccanica, i connettivi
propriamente detti, l’osso, la cartilagine e il tessuto adiposo. Si considerano, nel
grande gruppo dei connettivi, gli endoteli, per la capacità di trasformarsi in elementi connettivali, il sangue e la linfa, per la costituzione della sostanza fondamentale liquida e per l’origine mesenchimale delle bio cellule.
Caratteristica peculiare di tutti i tessuti connettivi è la omogenea costituzione: infatti
sono formati da una sostanza amorfa, detta fondamentale, da fibrille, che possono
essere collagene o elastiche, e infine da cellule. Si differenziano quindi l’uno dall’altro per le caratteristiche della sostanza fondamentale, per la diversità e la quantità
delle fibre immerse nella sostanza amorfa e per i tipici elementi cellulari presenti.
L’osso e la cartilagine per la loro caratteristica consistenza svolgono una funzione di protezione, di impalcatura ad altri tessuti e si possono considerare quindi
come i componenti passivi dell’apparato locomotore. Il primo di tali tessuti rappresenta, altresì, la maggior parte dello scheletro adulto ed è costituito da:
a. componente cellulare, costituita da osteoblasti, cellule che secernono i componenti organici della matrice e determinano la deposizione dei sali minerali; osteociti, cellule derivate dalle precedenti ma in fase quiescente all’interno delle lacune ossee. Gli osteoblasti sono responsabili dei processi di riassorbimento del tessuto osseo durante l’accrescimento o nel costante rimodellamento;
b. matrice organica, composta da fibre collagene e da sostanza amorfa, formata
da proteoglicani e glicoproteine;
c. matrice inorganica, cioè il fosfato e il carbonato di calcio e in minor misura il
fluoruro e il cloruro di calcio, sotto forma di cristalli submicroscopici.
Possiamo considerare come unità elementare dell’osso la lamella (Fig. 1-D): si
tratta di una struttura di 5-10 micron di spessore, che, disponendosi secondo la
funzione da svolgere, costituisce il tessuto osseo compatto o quello spongioso.
Questa disposizione lamellare determina la resistenza e l’elasticità dell’osso alle
forze di flessione e di torsione.
All’interno di ogni lamella troviamo le fibrille collagene, disposte per lo più parallelamente (Fig. 1-D1), che al microscopio a luce polarizzata determinano la
birifrangenza dell’osso.
Nello spessore di queste unità elementari troviamo anche le cellule ossee, dette
osteociti (Fig. 1-D3), racchiuse nelle lacune ossee. Tali elementi cellulari posseggono numerosi prolungamenti (Fig. 1-D2), contenuti in sottili canalicoli ossei,
che entrano in contatto anastomizzandosi con quelli provenienti da osteociti annidati in nicchie adiacenti. Per tali ragioni le cellule ossee sono a contatto le une
con le altre e prendono rapporto le esterne con la superficie dell’osso e quelle più
interne con la cavità midollare e con i vasi da cui traggono alimento. Gli osteociti
racchiusi nelle lacune ossee non hanno capacità di riprodursi e nell’età adulta
occupano solo una parte delle nicchie e dei canalicoli.
Il tessuto osseo può essere spongioso o compatto. Il primo è costituito da trabecole ossee, formate da più unità elementari disposte nello spazio in maniera tridimensionale, che delimitano spazi più o meno grandi occupati da tessuto midollare a funzione prevalentemente ematopoietica.
Troviamo osso spongioso nelle epifisi delle ossa lunghe, all’interno delle ossa
brevi e nella parte centrale o diploe delle ossa piatte. Le lamelle dell’osso compatto si dispongono, invece, concentricamente intorno ad un vaso sanguigno (Fig.
1-B1) disposto secondo la lunghezza dell’osso racchiuso in un astuccio, detto
canale di Havers (Fig. 1-B2), le cui pareti sono costituite dalle unità elementari
più interne. Attorno a queste altre lamelle si andranno ad adagiare parallelamente, in modo da formare un secondo cilindro che racchiude il primo.
L’insieme di queste due prime formazioni e l’apposizione di altre, in maniera
concentrica (da 5 a 20), determina un complesso cilindrico longitudinale detto
osteone (Fig 1-C), il cui diametro può variare da 50 a 600 micron. Gli spazi tra un
osteone e l’altro sono occupati da tessuto osseo le cui lamelle sono disposte parallelamente le une alle altre e formano i cosiddetti sistemi interstiziali (Fig. 1A5), che sono residui di osteoni per lo più riassorbiti. La superficie esterna delle
ossa compatte, così come la parete interna che delimita il canale midollare, è
costituita da strati di lamelle parallele detti sistemi limitanti esterni e interni (Fig.
1-A2,6).
Non tutti i vasi sanguigni decorrono nei canali di Havers. Infatti alcuni, partendo
dal periostio, attraversano i sistemi lamellari secondo un andamento perpendicola-
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Capitolo 1
Excerpt of the full publication
re od obliquo rispetto alla lunghezza dell’osso. Tali formazioni vascolari sono contenute nei canali di Volkman. Analogamente vi sono fasci di fibrille (le cosiddette
fibre di Sharpey) che partendo dal periostio si approfondano nell’osso, senza tenere
conto della disposizione lamellare: tali fibre sono più numerose in corrispondenza
delle inserzioni legamentose e tendinee e contribuiscono alla loro fissazione.
Troviamo osso compatto negli strati superficiali interni ed esterni delle ossa piatte, nelle superfici esterne delle ossa brevi e nelle diafisi delle ossa lunghe.
Le superfici esterne delle ossa, eccetto quelle ricoperte da cartilagine, sono avvolte
da un astuccio connettivale fibrillare denso e ricco di cellule, di vasi e di nervi, detto
periostio (Fig. 1-A1). La sua superficie esterna è percorsa da fibre collagene assai
stipate, da vasi e da nervi; mentre quella interna a contatto con l’osso è provvista di
uno strato di cellule poliedriche, dette osteoblasti, deputate alla riproduzione dell’osso. Il periostio contribuisce alla nutrizione di tale tessuto connettivo.
Si distinguono, dal punto di vista anatomico, tre tipi di ossa:
1. lunghe;
2. brevi;
3. piatte.
Sono ossa lunghe il radio, l’ulna, il femore, la tibia ecc. In esse distinguiamo due
estremità, più o meno voluminose, dette epifisi: la più vicina all’asse mediano del
corpo è detta epifisi prossimale, la più lontana prende il nome di epifisi distale. Le
due epifisi sono unite da un manicotto tubolare di osso compatto: la diafisi.
Le zone di passaggio tra le due epifisi e la diafisi prendono il nome di metafisi ed
occupano la zona della cartilagine seriata o di accrescimento. La diafisi presenta
una zona centrale vuota (canale midollare) che nell’adulto è occupata da midollo
adiposo, vasi e nervi. All’interno delle epifisi vi è tessuto osseo spongioso, dove
trovano posto cellule reticoloistiocitarie a funzione ematopoietica: esse contribuiscono alla formazione della componente corpuscolata del sangue (globuli bianchi e globuli rossi).
Sono ossa brevi le ossa del carpo, del tarso, le vertebre ecc. Esse presentano uno
strato di osso compatto su tutte le superfici, che racchiudono nel suo interno l’osso spongioso a funzione ematopoietica.
Sono ossa piatte la scapola, lo sterno, le ossa della volta cranica, ecc. Esse presentano una limitante interna ed una esterna di tessuto osseo compatto ed un
tessuto osseo spongioso all’interno (diploe), sempre a funzione ematopoietica.
Un manicotto di tessuto connettivo fibroso, detto periostio, circonda tutte le ossa,
all’infuori dei punti di inserzione dei tendini, delle capsule e delle superfici articolari. Il periostio, unito alla dura madre, lo troviamo anche nelle superfici interne delle ossa del cranio.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
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Fig. 1 – Tessuto osseo
A) 1 – Periostio. 2 – Sistemi limitanti esterni. 3 – Osteone. 4 – Midollo osseo. 5 – Sistemi
interstiziali. 6 – Sistemi limitanti interni. 7 – Vasi arteriosi e venosi. B) 1 – Osteone con vaso
arterioso nel canale di Havers. 2 – Sezione di osteone e del relativo canale di Havers. C) Osteone e lamella osseea. D) 1 – Sezione di lamella con fibre collagene. 2 – Prolungamenti cellulari.
3 – Osteociti annidati nella lamella ossea.
La cartilagine
Il tessuto cartilagineo si presenta come un tessuto compatto, liscio, elastico, di
colore bianco azzurrognolo e con caratteristica lucentezza. È particolarmente resistente alla pressione e lo spessore di tale struttura è direttamente proporzionale
ai pesi che deve sopportare, variando da 0,3 a 5 mm. È privo di terminazioni
nervose sensitive e, di conseguenza, può sopportare senza dolore notevoli forze
pressorie. È privo di vasi e alla sua nutrizione provvede prevalentemente il liquido sinoviale e in parte minore il circolo arterioso dell’osso subcondrale.
Ha caratteristiche comuni agli altri tessuti connettivi ed è quindi formato da cellule dette condrociti, da sostanza fondamentale intercellulare e da fibrille collagene che si dispongono secondo varie direzioni.
Le cellule si trovano racchiuse in cavità della sostanza fondamentale (condroplasti) e si presentano a volte isolate e a volte in gruppi (gruppi isogeni) che derivano
dalla moltiplicazione di una sola cellula.
10
Capitolo 1
Excerpt of the full publication
La sostanza intercellulare presenta caratteri omogenei di relativa trasparenza;
quando viene posta a contatto col permanganato di K rileva la presenza in essa di
fibrille collagene, raccolte in fascetti, che s’intrecciano tra loro. Chimicamente è
composta da acido condroitinfosforico, che entra a far parte del condromucoide,
da collagene e da albuminoide.
Possiamo considerare tre tipi di cartilagine:
1. ialina;
2. fibrosa;
3. elastica.
La cartilagine ialina (Fig. 2-A) rappresenta la maggior parte dello scheletro dell’embrione e verrà sostituita da tessuto osseo; è ialina la cartilagine articolare,
l’apofisi xifoidea, gli anelli tracheali ecc. È ricoperta nelle superfici non articolari
da una membrana connettivale, detta pericondrio. Tale formazione, che è strettamente unita alla cartilagine, ha il compito di provvedere all’accrescimento per
apposizione di nuovi strati cartilaginei; l’accrescimento interstiziale, invece, è
dato dalla proliferazione delle cellule nell’interno delle rispettive capsule.
Assai interessante è la disposizione dei condroplasti nella cartilagine articolare.
Infatti, se pratichiamo una sezione perpendicolare di questo tessuto notiamo che
negli strati più esterni i condroplasti sono disposti con l’asse maggiore parallelo
alla superficie articolare, nella parte centrale assumono forma ovale e, infine, negli
strati profondi si allungano e sono perpendicolari al tessuto osseo sottostante.
Troviamo la cartilagine fibrosa (Fig. 2-B) nei cercini glenoidei, nei menischi
interarticolari ecc. È costituita da fibre collagene, osservabili anche a fresco, e da
fibre elastiche che vanno a formare un tessuto connettivo fibrillare denso con
scarsa presenza di sostanza fondamentale.
La cartilagine elastica (Fig. 2-C), presente nel padiglione auricolare, nella tromba uditiva ecc., è chiamata così per la presenza di fibre collagene intramezzate in
una rete di fibre elastiche.
Fig. 2
A) Cartilagine ialina. – B) Cartilagine fibrosa. – C) Cartilagine elastica.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
11
Excerpt of the full publication
Le articolazioni
Per articolazione s’intende quella regione in cui due o più segmenti ossei prendono rapporto reciproco.
Esse possono essere distinte in:
1. articolazioni prive di mobilità, o sinartrosi;
2. articolazioni semimobili, o anflartrosi;
3. articolazioni mobili, o diartrosi.
Sinartrosi
I segmenti ossei sono in rapporto di continuità: infatti, non vi è capsula articolare né
cavità virtuale interposta. Le sinartrosi sono rappresentate dalle suture, che non consentono alcun movimento reciproco delle due ossa, dalle gonfosi e dalle sindesmosi.
Si distingue tra:
a. sutura dentata, quando i margini delle due ossa si ingranano l’uno con l’altro
(Fig. 3-A);
b. sutura squamosa, quando i margini sono tagliati a becco di flauto (Fig. 3-B);
c. sutura armonica, quando si applicano uno sull’altro con margini smussi (Fig. 3-C).
Anfiartrosi
I segmenti ossei sono in rapporto di continuità e si dividono in:
a. anfiartrosi vere, caratterizzate da un abbozzo di fessura nel tessuto connettivo
interposto (ad esempio: articolazione intervertebrale, Fig. 3-D);
b. sincondrosi, quando tra le due estremità ossee vi è tessuto cartilagineo (ad
esempio: articolazione sacro-iliaca, Fig. 3-E);
c. sinfisi, quando è interposto tessuto connettivo e non vi è alcuna fessura (ad
esempio: sinfisi pubica, Fig. 3-F).
Diartrosi
Sono le articolazioni più numerose e importanti del corpo umano. Descriviamo
a questo proposito l’articolazione tipo cui si possono riferire, per i caratteri
generali, tutte le diartrosi.
Esse sono costituite da due superfici articolari, che in genere presentano una
forma adatta l’una all’altra (articolazione concordante); se ciò non si verifica
(articolazione discordante) la congruenza articolare è assicurata da strutture
complementari di natura fibrosa: menischi, cercini periferici ecc.
Le diartrosi sono tenute insieme da una capsula articolare, che si inserisce in
prossimità dei confini articolari ed è rinforzata da legamenti tesi fra i due capi
12
Capitolo 1
ossei. La parte interna della capsula è rivestita da una membrana molto levigata,
detta membrana sinoviale. Essa delimita la cavità articolare che, in genere, è virtuale e secerne il liquido sinoviale che facilita lo scorrimento delle due superfici e
presiede alla nutrizione delle cartilagini non vascolarizzate.
Distinguiamo tra le diartrosi:
a. le artrodie, articolazioni con superfici piane che consentono solo movimenti
molto limitati di scorrimento, come appunto avviene tra le ossa cuneiformi
(Fig. 3-G);
b. le condiloartrosi, formate da superfici a forma elissoidale, una concava ed una
convessa, come l’articolazione omero-radiale (Fig. 3-H) e la metacarpo-falangea
(Fig. 3-L), che consentono movimenti su due piani perpendicolari (flesso-estensione e ab-adduzione);
c. i ginglimi, articolazioni a forma di segmento di cilindro, che si distinguono a
loro volta in:
— ginglimi angolari, o articolazioni trocleari, dove l’asse dei due cilindri
è perpendicolare al maggiore asse delle due ossa (come nell’articolazione omero-ulnare che esplica solo movimenti di flesso-estensione,
Fig. 3-I);
— ginglimi laterali, dove l’asse dei due cilindri è parallelo all’asse delle due
ossa (come nell’articolazione radio-ulnare prossimale, Fig. 3-H);
d. le articolazioni a sella, dove le due superfici sono ognuna convessa in un piano
e concava nell’altro (come l’articolazione trapezio-metacarpale, Fig. 3-M).
Fig. 3
A) Sutura dentata. B) Sutura squamosa. C) Sutura armonica. D) Anfiartrosi vere. E) Sincondrosi.
F) Sinfisi. G) Artrodie. H) Condiloartrosi omero-radiale e ginglimo laterale radio-ulnare. I) Ginglimo angolare. L) Condiloartrosi metacarpo-falangea. M) Articolazione a sella. N) Enartrosi.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
13
Excerpt of the full publication
Enartrosi
Sono le articolazioni più mobili, con un capo a forma di sfera cava ed uno di sfera
piena.
Rendono possibili tutti i movimenti, possedendo tre gradi di libertà: adduzioneabduzione, intra-extrarotazione e flesso-estensione. Vi è, inoltre, un movimento
complesso, che è la somma dei precedenti, detto di circonduzione.
Fanno parte di queste articolazioni la spalla (Fig. 3-N) e l’anca.
Il tessuto muscolare
Il tessuto muscolare costituisce circa il 40% di tutti i tessuti del corpo umano.
Caratteristica principale di questa struttura è la contrattilità, ossia la capacità di
accorciarsi sempre nella medesima direzione, quasi sempre rappresentata da quella
della maggior lunghezza.
Distinguiamo due tipi di tessuto muscolare:
1. il tessuto muscolare liscio, detto anche involontario in quanto non dipende
dalla nostra volontà (ad esempio: elementi muscolari dello stomaco o dell’intestino destinati alla peristalsi);
2. il tessuto muscolare striato, detto anche volontario in quanto sottoposto al
nostro comando (ad esempio: elementi muscolari necessari alla vita di relazione come camminare, sedersi, arrampicarsi ecc.).
Questo diverso comportamento dipende dalla struttura anatomica e dalla innervazione, che sono diverse nel tessuto muscolare liscio e in quello striato: il
primo riceve, infatti, fibre nervose del sistema simpatico e parasimpatico; il
secondo è innervato da fibre che provengono dal sistema nervoso encefalomidollare.
Fa eccezione a queste due strutture muscolari il cuore, che, pur essendo formato
da tessuto muscolare striato, non riceve stimoli volontari in quanto ha un’innervazione simpatica e parasimpatica (sistema nervoso vegetativo).
Morfologia muscolare
Nei muscoli volontari, formati da fibre muscolari striate, si distinguono una parte
centrale, detta ventre muscolare, e due o più prolungamenti pressoché cilindrici o
piatti, detti tendini: questi sono formati da tessuto connettivo fibroso con fibre
collagene disposte in fasci paralleli e le loro estremità tendinee, dette punti di
inserzione, possono essere di origine o terminali.
Le inserzioni di origine possono essere più di una e, quindi, il muscolo viene detto
bicipite se sono 2, tricipite se sono 3, quadricipite se sono 4; viene considerato
14
Capitolo 1
Excerpt of the full publication
bicaudato quando le inserzioni terminali sono 2, tricaudato quando sono 3 e così
via.
In relazione alla funzione che devono svolgere, distinguiamo quattro tipi di muscoli:
1. lunghi;
2. larghi;
3. corti;
4. orbicolari.
Struttura microscopica
Il muscolo (Fig. 4-A) è costituito da un insieme di unità elementari, dette fibre
muscolari (Fig. 4-B). Queste non sono altro che elementi cellulari di lunghezza
oscillante da qualche millimetro a diversi centimetri e non raggiungono quasi mai
la misura del diametro longitudinale del muscolo.
Tali unità elementari sono formate da diversi nuclei cellulari e da fibrille
(miofibrille) immerse nella sostanza citoplasmatica, detta sarcoplasma. Il
tutto è racchiuso da una membrana molto sottile e anelastica, detta sarcolemma.
Le miofibrille si trovano addossate le une alle altre, con una interposizione di
scarsissima sostanza citoplasmatica (sarcoplasma) e disposte secondo la lunghezza
della fibra muscolare. La miofibrilla ha una struttura eterogenea formata da due
sostanze, una monorifrangente e l’altra birifrangente (Fig. 4-C), che si alternano
secondo la lunghezza della miofibrilla stessa.
Tali strutture (mono e birifrangenti) sono situate tutte alla stessa altezza nelle
varie miofibrille che compongono la fibra muscolare e pertanto quest’ultima, a
piccolo ingrandimento, apparirà come intervallata da dischi chiari e da dischi
scuri. L’alternanza delle bande chiare e scure a livello della miofibrilla si evidenzia con il microscopio a luce polarizzata.
Nelle miofibrille osservate al microscopio durante la fase di rilasciamento possiamo notare il succedersi delle seguenti strutture (Fig. 4-C):
— una stria scura, linea Z o di Amici;
— una banda chiara I;
— due bande scure A separate in parti uguali da una zona chiara (H), detta stria di
Hensen;
— una banda I;
— una stria scura, o linea Z.
Il tratto di miofibrilla compresa fra due strie scure, o di Amici (Z), prende il nome
di sarcomero.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
15
Durante la contrazione la banda I e la zona H si restringono fino a scomparire
(Fig. 4-E).
Fig. 4
A) Muscolo. B) Fibra muscolare. C) Miofibrilla. D) Sarcomero nello stato di riposo. E) Sarcomero contratto.
Contrazione muscolare
I muscoli, per potersi contrarre fisiologicamente, hanno bisogno di uno stimolo
che provenga dal sistema encefalomidollare per le fibre volontarie striate e dal
sistema neurovegetativo per le fibre involontarie lisce.
Tutti i tessuti eccitabili (muscoli e nervi) possiedono anche nello stato di non
attività — cioè di riposo — uno stato elettrico caratteristico, detto potenziale di
riposo, rappresentato dalla diversità in qualità e in quantità delle cariche elettriche presenti, sia all’interno del tessuto contrattile stesso sia nell’ambiente nel
quale tale tessuto si trova.
Infatti, se prendiamo una fibra muscolare sezionata trasversalmente e poniamo a
contatto la membrana esterna che l’avvolge con il tessuto eccitabile interno possiamo registrare con un galvanometro il passaggio di una corrente dall’esterno
all’interno (Fig. 5-A).
Ciò si verifica in quanto all’esterno vi sono gli ioni Sodio (Na+) carichi positivamente e all’interno della fibra sono presenti gli ioni Potassio (K+) che posseggono anch’essi una carica positiva.
Questo passaggio di corrente tra ioni di carica uguale si può spiegare con la maggiore quantità di ioni Na+ presenti all’esterno e capaci di determinare una più alta
positività rispetto agli ioni K+ interni, che, essendo in minor quantità, determinano
una più bassa positività che si considera come una relativa negatività (Fig. 5-B).
Questa differenza in quantità e in qualità delle cariche è dovuta alla permeabilità
selettiva della membrana. Ciò è valido nello stato di riposo, ma quando uno sti-
16
Capitolo 1
molo efficiente raggiunge una fibra eccitabile gli elementi si invertono: gli ioni
Na+ passano all’interno della fibra mentre gli ioni K+ si portano all’esterno e tale
fenomeno è detto potenziale d’azione.
Essendosi così modificata la distribuzione delle cariche, s’inverte anche il senso
della corrente: la superficie esterna si carica negativamente, mentre l’interna si
carica positivamente. Il galvanometro, quindi, registrerà una corrente di segno
opposto e di intensità uguale (Fig. 5-C).
Nel punto in cui cade lo stimolo un’onda di negatività percorre tutto l’esterno
della fibra, mentre all’interno essa si carica positivamente. Tale corrente d’azione
ha la capacità di autoestendersi a tutta la fibra muscolare, senza che altri stimoli
debbano intervenire (Fig. 5-D).
Fig. 5
A) Distribuzione delle cariche elettriche all’esterno e all’interno di una fibra muscolare. B)
Potenziale di riposo. C) Potenziale d’azione. D) Onda di negatività.
Il potenziale d’azione, o corrente d’azione, non è proprio solo della fibra muscolare ma è comune, come abbiamo detto, a tutti i tessuti eccitabili. Pertanto anche
la fibra nervosa, per poter condurre uno stimolo originatosi a livello dell’encefalo, si avvarrà della depolarizzazione del neurasse come onda di negatività per
giungere fino all’unità elementare muscolare.
Prende nome di placca motrice (Fig. 6-1) quella struttura anatomica capace di
congiungere la terminazione nervosa con la struttura muscolare. Infatti questi
due tessuti non sono tra loro in rapporto di continuità, bensì di contiguità, essendo dal punto di vista anatomico completamente diversi l’uno dall’altro.
Questa giunzione neuro-muscolare (placca motrice) è formata dal neurasse (Fig.
6-2) di un motoneurone centrale che ha perso la propria guaina mielinica e che si
è arborizzato (Fig. 6-4) in finissimi filamenti (80-150) che prendono contatto con
altrettante fibre muscolari.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
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Le unità elementari muscolari, nel punto in cui traggono rapporto con i sottili
filamenti provenienti dall’arborizzazione del neurasse subiscono delle modificazioni caratteristiche: in corrispondenza del filamento nervoso il sarcolemma forma tanti piccoli paletti (Fig. 6-5) gli uni accanto agli altri a mo’ di palizzata, che
circondano completamente le esili strutture nervose; il sarcoplasma sottostante
s’inspessisce a sua volta e accoglie numerosi nuclei, dando origine alla caratteristica suola polinucleata di Kulane (Fig. 6-6).
Fig. 6
A) Placca motrice. 1 – Guaina mielinica. 2 – Neurasse o cilindrasse. 3 – Fibra muscolare. 4 –
Filamento nervoso. 5 – Sarcolemma a palizzata. 6 – Suola polinucleata di Khune. B) Unità
motrice.
La trasmissione neuro-muscolare a livello della placca avviene mediante la liberazione di un mediatore chimico: l’acetilcolina. Il potenziale d’azione che percorre la fibra nervosa, infatti, una volta giunto alla placca motrice determina la
liberazione dell’acetilcolina da un precursore inattivo nel punto di contatto del
filamento nervoso con la struttura muscolare a palizzata.
Subito dopo essersi formata, tale sostanza mediatrice viene immediatamente
distrutta da un enzima specifico: l’acetilcolinoesterasi. Questo tempuscolo,
espresso in millisecondi, nel quale agisce l’acetilcolina, dà a quest’ultima la
facoltà di determinare quell’onda di negatività determinata dal passaggio degli
ioni Na+ dall’esterno all’interno e degli ioni K+ dall’interno all’esterno della
membrana.
Quando tutta la fibra muscolare si sarà caricata negativamente all’esterno (depolarizzazione della membrana), l’acetilcolinoesterasi inizierà la distruzione del
mediatore e, di conseguenza, nel punto stesso in cui era iniziata la corrente d’azione,
inizierà la ripolarizzazione della membrana. Ossia: il sodio ripasserà all’esterno,
il potassio all’interno e si propagherà nuovamente per tutta la membrana muscolare che, alla fine, si presenterà caricata positivamente.
Per concludere, l’onda di negatività (potenziale d’azione) che percorre la fibra
muscolare determina la contrazione della fibra stessa e tale stato permarrà fino a
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Capitolo 1
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quando l’acetilcolinesterasi non avrà iniziato nuovamente la ripolarizzazione della
membrana (potenziale di riposo).
È bene qui precisare che tali fenomeni di contrazione e di rilasciamento avvengono per la presenza dell’actomiosina, o proteina contrattile, presente per circa il
20% nella miofibrilla.
Se fisiologicamente le fibre muscolari sono eccitate dalla presenza dell’acetilcolina, artificialmente possiamo provocare il medesimo effetto sulle strutture eccitabili con stimoli che possono essere elettrici, chimici, meccanici e termici. Ma,
tra questi, solo i primi si avvicinano maggiormente allo stimolo fisiologico.
Perché uno stimolo, opportunamente portato su una fibra, risulti efficace, deve
possedere alcune caratteristiche:
a. intensità opportuna;
b. durata opportuna;
c. rapidità opportuna. Infatti, deve raggiungere in un tempo assai breve il suo
massimo, in modo da impedire quei fenomeni di adattabilità propri delle strutture irritabili.
Quando queste tre queste condizioni si realizzano abbiamo uno stimolo efficiente, ossia un impulso capace di determinare una risposta del tessuto eccitabile. Le
strutture (muscolo e nervo) capaci di modificare il proprio stato, se opportunamente stimolate, rispondono diversamente a stimoli uguali: infatti, uno stimolo
può essere efficace per una data fibra e inefficace per un’altra.
L’intensità minima di corrente capace di evocare una risposta indipendentemente
dal tempo in cui agisce è detta reobase. È detto cronassia il tempo necessario ad
uno stimolo elettrico pari al doppio della reobase per determinare una reazione a
livello di un tessuto irritabile. Più breve è la cronassia, più eccitabile è la struttura.
Tale valore non è costante nello stesso tessuto in quanto può variare il rapporto
con fenomeni di fatica, di temperatura e con processi patologici.
Inoltre, chiamiamo stimolo soglia quello che, possedendo la minima intensità di
corrente e agendo per il minimo tempo, è capace di eccitare un certo tipo di tessuto irritabile. Se uno stimolo soglia colpisce un muscolo quest’ultimo subisce una
contrazione che non è altro che un accorciamento, detto scossa semplice.
Considerando che la scossa semplice dura convenzionalmente 100 millisecondi,
possiamo dividere questo arco di tempo in tre periodi:
1. latenza, che varia da 1 a 10 millisecondi ed è il periodo necessario all’attivazione del fenomeno;
2. accorciamento, della durata di circa 40 millisecondi;
3. rilasciamento, di circa 50 millisecondi.
Anatomia e fisiologia degli organi di movimento
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addominale è poco tonica, la spinta della massa viscerale la distende, in quanto la
parete inferiore e posteriore sono pur resistenti. La respirazione detta ‘addominale’ aumenta solo il diametro verticale del torace. Se, al contrario, la muscolatura
addominale è resistente, la massa viscerale fissa offre un punto di appoggio a
centro frenico, le fibre muscolari, invertendo la loro azione, hanno il loro punto
fisso sul centro frenico e tirano le costole e lo sterno verso l’altro determinando
l’aumento dei diametri antero-posteriore e trasverso del torace.
La teoria idrostatica di Cara
Descrizione delle inserzioni:
— porzione sternale: parte media del bordo anteriore dell’estremità anteriore del
centro frenico e faccia posteriore dell’apofisi xifoide (uno o due fasci);
— porzioni costali: parti laterali del bordo anteriore e bordi laterali dell’estremità
anteriore, bordi anteriori, laterali e posteriori delle estremità laterali → faccia
interna della 7ª, 8ª e 9ª cartilagine costale, della 9ª, 10ª, 11ª e 12ª costola,
arcate fibrose dalla 10ª all’11ª alla 12ª, dalla 12ª costola all’apofisi trasversali
L1 (arcata del quadrato dei lombi);
— porzioni vertebrali: bordi posteriori delle estremità laterali, solco posteriore
del centro frenico → arcata fibrosa dell’apofisi trasversa di L1 al corpo di L2
(arcata dello psoas), pilastri, arcata fibrosa tra i pilastri;
— pilastro destro: dischi L1-L2, L2-L3, faccia anteriore dei corpi di L2 e L3;
— pilastro sinistro: dischi L1-L2, L2-L3, faccia anteriore di L2.
Azione: attorno agli assi costo-vertebrali, inspirazione.
E.M.G. - La respirazione comporta quattro fasi: la pre-inspirazione, l’inspirazione, la pre-espirazione e l’espirazione. Durante la pre-inspirazione il diaframma
mostra una scarsa attività; durante l’inspirazione la sua attività aumenta; durante
la pre-espirazione non vi è attività elettrica, ma durante la maggior parte dell’espirazione si osserva un’attività elettrica. L’attività del diaframma durante l’espirazione è un’azione frenante che si oppone al normale ritiro elastico dei polmoni.
Non si ha attività durante l’espirazione forzata.
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Capitolo 8
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m a n u a l i
d i
s c i e n z e
m o t o r i e
pianeta scienze motorie
La chinesiologia è la conoscenza
del movimento. Nell’organismo
umano ogni elemento è in stretta
dipendenza con gli altri. Il movimento, in particolare, è espressione dell’attività muscolare.
Ogni muscolo ed ogni movimento
sono in relazione con un organo
o una funzione del corpo: il rapporto è reciproco, nel senso che
un’alterata funzione organica –
come mancanza di forza o irrigidimento – si ripercuote sul muscolo e sul movimento corrispondente e viceversa.
I manuali di scienze motorie raccolgono e sistematizzano una serie di
nozioni finora reperibili solo consultando una pluralità di fonti. Particolarmente utili nella preparazione degli
esami agli studenti universitari in
Scienze motorie e in Scienze della
formazione primaria, oltre che agli
allievi delle Scuole di specializzazione
all’insegnamento secondario di educazione fisica e sportiva, possono
rappresentare una solida base di partenza per futuri approfondimenti e
specializzazioni e, allo stesso tempo,
diventare una lettura stimolante per
quanti siano interessati ad avvicinarsi
alle dinamiche del corpo umano sulla
scorta delle ricerche più avanzate.
Francesco Perrotta, chinesiologo e difettologo, docente di educazione fisica e sportiva e supervisore
del tirocinio e del coordinamento nella Scuola Interuniversitaria Campana di specializzazione
all’insegnamento secondario di educazione fisica e sportiva presso l’Università di Napoli “Federico
II”, insegna educazione motoria della fanciullezza e della preadolescenza alla Facoltà di Scienze
della formazione primaria dell’Università di Macerata. Direttore e docente dei corsi di chinesiologia
rieducativa presso l’Università Popolare di Portici, si occupa anche della formulazione di progetti
riabilitativi su paramorfismi e dismorfismi nell’età evolutiva e di attività motorie per soggetti
diversamente abili.
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