Anatomia e biomeccanica della spalla

Anatomia osseaL’articolazione Gleno-omerale è costituita dalla testa omerale e dalla superfice glenoidea della scapola. (Fig1)

ESTREMITA’ PROSSIMALE OMEROL’epifisi prossimale dell’omero (testa omerale) ha una forma rotondeggiante ed è costituita da una porzione articolare mediale e da due tuberosità, una postero-laterale e l’altra postero-mediale, separate da un solco intertuberositario.

Fig.1: Anatomia ossea dell’articolazione gleno omerale

Il confine tra la superficie articolare e le tuberosità è delimitato dal collo anatomico, il quale appare ben distinto nel tratto antero-superiore, mentre, distalmente alle tuberosità, il collo chirurgico separa la testa dalla diafisi omerale.La porzione articolare rappresenta circa un terzo di sfera diretta medialmente, superiormente e posteriormente.La testa omerale appare infatti inclinata, rispetto all’asse diafisario di circa 130°-150°(1) e retroversa di circa 25°-30° rispetto all’asse interepicondiloideo (2) con il braccio in posizione anatomica (Fig.2).

Si è notato nel corso di studi anatomici estremi di retroversione di 18° e 40°(4).La grande tuberosità (trochite) è posta postero-lateralmente.Su di essa si riconoscono tre faccette su cui, dall’alto in basso, si inseriscono rispettivamente i tendini dei muscoli sovraspinoso, sottospinoso e piccolo rotondo.La piccola tuberosità (trochine) è posta antero-medialmente e su di essa si inserisce il tendine del muscolo sottoscapolare.Insieme al trochite, il trochine contribuisce a delimitare il solco bicipitale in cui decorrono il tendine del capo lungo del bicipite brachiale e l’arteria arcuata (branca della circonflessa omerale anteriore). Il solco bicipitale risulta 30° mediale rispetto ad una linea passante per la diafisi omerale e il centro della testa omerale. (Fig.3).

Fig.2: Angolo della testa rispetto all’asse diafisario (1), retroversione della testa rispetto all’asse interepicondiloideo (2).

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SUPERFICE GLENOIDEA DELLA SCAPOLALa cavità glenoidea (glena o glenoide) è unita al corpo della scapola mediante il collo (Fig.4).

Ha una forma ovalare (a virgola rovesciata) ed è lievemente concava, per la presenza ai due poli, superiore ed inferiore, di salienze ossee (tuberosità sovra e sotto-glenoidea). (Fig.5)

Il tendine del capo lungo del bicipite brachiale si inserisce sulla tuberosità sovra-glenoidea.Il cercine glenoideo, che si inserisce per gran parte dell’intera circonferenza glenoidea, contribuisce ad aumentare la concavità della stessa. (Fig.6)

Fig.3

Fig.5: Tipica forma a “virgola rovesciata”; la linea trasversale corrisponde al limite epifisario.

Fig.6: cercine glenoideo e suo rapporto con il capo lungo del bicipite)

Solitamente la glena presenta diametro verticale di circa 35 mm e diametro traverso di circa 25 mm, nel 75% dei casi è retroversa di 7.4° e nei restanti 25% dei casi è antiversa da 2° a 10° (sec. Saha (5)).La superfice glenoidea è rivestita da cartilagine ialina il cui spessore risulta assai ridotto al centro (macchia glenoidea), questo sarebbe determinato, secondo uno studio di DePalma(6), da un forte attrito a questo livello con la testa omerale e in relazione all’età.Le sue dimensioni sono inferiori a quelle della testa omerale, infatti la glenoide può accogliere solo un terzo o un quarto della superficie articolare contrapposta.Importanti per ben comprendere l’architettura e la funzionalità dell’articolazione gleno-omerale sono altre due strutture ossee facenti parte della scapola: l’ACROMION e la CORACOIDE.L’acromion origina dall’estremità laterale della spina della scapola, ha una forma appiattita ed un decorso da prima laterale e successivamente antero-laterale.Si distinguono: una faccia superiore, a stretto contatto con la cute; una faccia inferiore concava che costituisce la volta dell’articolazione gleno-omerale; un margine laterale su cui si inseriscono i fasci medi del muscolo deltoide; un margine mediale dove è situata la faccetta articolare acromiale per l’articolazione acromionclaveare.Lo spessore medio dell’acromion è di 6.81 mm (estremi: 5-12 mm).L’angolo di torsione è compreso tra 0° e 40°; quello d’inclinazione tra 20° e 70°(7) (Fig.7)

L’apofisi coracoide origina dall’estremità antero-superiore del collo della scapola e si aggetta dapprima in alto ed in avanti e successivamente di lato, disponendosi quasi orizzontalmente.Sull’apice anteriore della coracoide si inseriscono i tendini congiunti (capo breve del muscolo bicipite brachiale e coracobrachiale); più posteriormente, il legamento coraco-omerale ed il coracoacromiale; medialmente, il tendine del piccolo pettorale; superiormente i legamenti coraco-claveari (conoide e trapezoide) (Fig.8).

Fig.7: Anatomia dell’Acromion

Anatomia capsulare-legamentosa-tendineaPoiché, come si accennava in precedenza, la cavità glenoidea risulta avere dimensioni ridotte e concavità non abbastanza capiente per contenere la testa omerale, risulta molto importante per garantire la stabilità dell’articolazione stessa l’associazione con una struttura capsulo-legamentosa e tendinea.

LA CAPSULA ARTICOLARELa capsula articolare ha una forma tronco conica (Fig.).

Fig. :Apparato capsulo-legamentoso-tendineo della spalla

Fig.8: Coracoide ed apparato legamentoso ad essa inserito.

La base (lato omerale) si inserisce anteriormente e superiormente sul labbro esterno del collo anatomico, al limite ed in prossimità della cartilagine articolare; più inferiormente, l’inserzione si discosta dalla cartilagine per giungere in prossimità del collo chirurgico.Quando l’arto è in posizione anatomica, la porzione inferiore della capsula è ridondante e lassa (tasca ascellare)(8).Sul lato glenoideo, la capsula si inserisce sul collo della scapola e successivamente si riflette su se stessa per arrivare al margine esterno del cercine.Superiormente, l’inserzione avviene alla base del tubercolo sopra-glenoideo, a ridosso del capo lungo del bicipite.La faccia interna della capsula articolare è formata da una sottile membrana sinoviale, la quale forma anche la guaina del bicipite nel suo tragitto intracapsulare. Per tale motivo, il dolore durante un processo infiammatorio intraarticolare si irradia lungo il decorso del tendine bicipitale.Superficialmente la capsula contrae rapporti con la faccia “articolare” dei tendini della cuffia dei rotatori (di cui si parlerà in seguito).

LEGAMENTI GLENO-OMERALI

Fig. : Capsula articolare

Fig. : Legamenti G-O e loro rapporto con i tendini della cuffia dei rotatori

I legamenti gleno-omerali sono un rinforzo della capsula articolare e vengono considerati degli stabilizzatori statici dell’articolazione gleno-omerale.Si distinguono tre legamenti: il gleno-omerale superiore, quello medio e quello inferiore, ulteriormente distinto in una banda anteriore ed una posteriore.

Il legamento gleno-omerale superiore (LGOS) trae origine appena anteriormente all’ancora bicipitale, assume un decorso obliquo laterale, disponendosi medialmente al tendine bicipitale e si inserisce nella fovea capitis, appena superiormente al trochine. Il LGOS è teso solo durante l’adduzione dell’arto, esso non oppone nessuna resistenza alla traslazione anteriore dell’omero, ma è, invece, il principale stabilizzatore durante la traslazione inferiore dell’omero a braccio addotto.(9)

Il legamento gleno-omerale medio (LGOM) è quello con una maggiore variabilità inserzionale e morfologica ( nel 20% dei casi risulta assente(6)).Origina dal cercine o dal margine glenoideo, appena inferiormente all’inserzione del LGOS e termina sull’estremità mediale del trochine, confondendosi con il tendine del sottoscapolare. Il decorso dei LGOS e LGOM delimita un’area triangolare detta “forame di Weithbrecht”.Al LGOM è stato attribuito il compito di limitare la traslazione anteriore della testa omerale e la rotazione esterna durante l’arco di movimento di abduzione compreso tra 0° e 45°(6).

Il legamento gleno-omerale inferiore (LGOI) risulta il più robusto e di dimensioni maggiori.E’ costituito da una banda anteriore ed una posteriore che originano, rispettivamente, dal margine anteroinferiore e posteroinferiore del cercine e bordo glenoideo e terminano tra il limite inferiore del collo anatomico e quello superiore del collo chirurgico dell’omero(6) . Queste due bande delimitano la così detta “tasca ascellare” ovvero la ridondanza inferiore della capsula articolare.Con l’arto abdotto ed extraruotato, la banda anteriore si tende e la tasca ascellare riduce il suo volume.Durante i primi gradi di elevazione anteriore della spalla, la banda posteriore si tende a contrastare la traslazione anteriore della testa dell’omero.

TENDINI DELLA “CUFFIA DEI ROTATORI”

Trattando l’articolazione della spalla non si può non accennare alla “Cuffia dei rotatori”.Questa è costituita dei tendini dei muscoli sovraspinoso, sottospinoso, piccolo rotondo e sottoscapolare.I primi tre si inseriscono sul trochite ed hanno funzione di extrarotatori mentre l’ultimo, si inserisce sul trochine ed ha funzione di intrarotatore.Oltre a ruotare l’omero rispetto alla scapola, questi tendini stabilizzano la testa omerale contro la glena (effetto compressione, stabilizzazione dinamica) e sono coinvolti nel “meccanismo di bilanciamento muscolare”(10). (Fig.)

Neuroanatomia

NeuroanatomiaLa spalla è innervata da strutture che originano dal plesso brachiale(11).(Fig.)

Fig. : Muscoli della cuffia dei rotatori

Fig. : I muscoli della cuffia dei rotatori centrano e stabilizzano la testa omerale all’interno della cavità glenoidea. A: visione anteriore; B: visione superiore.

Fig. : Muscoli della cuffia dei rotatori

Questo origina dai rami anteriori dei nervi cervicali (da C5 a C8) e dal primo nervo toracico (D1).I rami anteriori di C5 e C6 formano il tronco primario superiore, quelli di C8 e D1 il tronco primario inferiore, mentre la sola radice di C7 continua come tronco primario medio.Ciascun tronco primario si divide a sua volta in un ramo anteriore ed uno posteriore destinati, rispettivamente, alle parti volari e dorsali dell’arto superiore.Tutti i rami posteriori confluiscono nel tronco secondario posteriore del plesso, i rami anteriori dei tronchi superiore e medio formano il tronco secondario laterale, mentre il tronco secondario mediale è la continuazione del ramo anteriore del tronco primario inferiore. Dalla fusione di rami di divisione dei tronchi secondari si ottengono i nervi terminali: il nervo mediano (dal primo ramo del tronco sec. laterale e dal primo del mediale), il nervo muscolocutaneo ( dal secondo ramo del tronco sec. laterale), il nervo ulnare (dal secondo ramo del mediale), i nervi ascellare e radiale (dalla divisione del tronco secondario posteriore). (Fig.)

Fig. : Plesso brachiale

Altre strutture nervose importanti nella clinica e chirurgia della spalla sono rami che originano direttamente dalle radici e dai tronchi.Si ricordano: il nervo soprascapolare (C5-C6) che attraversa l’incisura della scapola e va ad innervare il muscolo sovraspinoso e sottospinoso e l’articolazione gleno-omerale(11); i nervi sottoscapolari (superiore, medio, inferiore) che innervano i muscoli sottoscapolare, grande dorsale e grande rotondo; il nervo ascellare che innerva la porzione inferiore della capsula articolare, il muscolo deltoide (dopo aver contornato il collo chirurgico dell’omero a 5-7 cm da margine laterale dell’acromion), il piccolo rotondo e la regione cutanea deltoidea.

Anatomia vascolare

ARTERIEL’apporto vascolare alla spalla è fornito prevalentemente dall’arteria ascellare e dai suoi rami. (Fig.)

Fig. : Decorso del N.soprascapolare ed ascellare. Visione anteriore A; visione posteriore B.

Topograficamente quest’arteria viene suddivisa in tre parti, quella superiore al tendine del piccolo pettorale, quella in corrispondenza e quella inferiore al tendine.Da quest’ultima parte nascono i rami fondamentali per la vascolarizzazione dell’articolazione gleno-omerale: l’arteria sottoscapolare, la circonflessa posteriore ed anteriore dell’omero.L’arteria sottoscapolare decorre lungo il margine ascellare del muscolo sottoscapolare e vascolarizza il muscolo stesso, il grande rotondo ed il dentato anteriore.La circonflessa posteriore anastomizzandosi con la circonflessa anteriore “abbraccia” l’omero a livello del collo chirurgico ed emette rami per il trochite, deltoide, articolazione gleno-omerale, rete acromiale, tendine bicipitale, testa omerale e tendine sovraspinoso(12).

VENE Le vene dell’arto superiore accompagnano le omonime arterie, tuttavia per ogni arteria esistono una o più vene (vene comunicanti).

Fig. : principali arterie della spalla

Delle due vene brachiale, la più laterale incrocia l’arteria in corrispondenza del margine inferiore dei muscoli grande rotondo e sottoscapolare per unirsi alla vena mediale.In quest’ultima sfocia anche la vena basilica, l’unione di queste tre vene da origine alla vena ascellare.Le vene che affluiscono alla ascellare sono quelle dei corrispondenti rami arteriosi.Importante, poiché direttamente interessata durante l’accesso chirurgico alla spalla, è la vena cefalica la quale attraversa il solco deltoideopettorale e penetra nella vena ascellare dopo aver attraversato la membrana costocoracoidea.

“ BIOMECCANICA” L’articolazione gleno-omerale risulta essere la più mobile di tutte le articolazioni del corpo umano.Possiede tre gradi di libertà, che permettono l’orientamento dell’arto superiore in rapporto ai tre piani dello spazio, grazie ai suoi assi principali: trasversale, sagittale e longitudinale.Fondamentale, ovviamente, per la mobilità articolare, è l’apporto della muscolatura che viene qui di seguito sintetizzata.

ORIGINE INSERZIONE INNERVAZIONE FUNZIONETrapezio Osso occipitale,

legamento nucale,processo spinoso e vertebre toraciche

ClavicolaScapola

N. accessorio e fibre (C3-C4)

Fissazione ed elevazione della scapola

Gran romboide

Processi spinosi (T2-T5)

Margine mediale scapola

N. dorsale della scapola (C4-C5)

Adesione della scapola al torace

Piccolo romboide

Processi spinosi (C7-T1)

Margine mediale scapola

N. dorsale della scapola (C4-C5)

Adesione della scapola al torace

Gran dorsale

Processi spinosi (T6-T12), fascia toraco-lombare, cresta iliaca, coste (IX-XII)

Omero (solco bicipitale)

N. toracico dorsale (C6-C8)

Adduzione, retroversione rotazione interna

Elevatore della scapola

Processi traversi(C1-C4)

Margine mediale scapola

N. dorsale della scapola (C3-C5)

Fissazione ed elevazione scapola

Granpettorale

Clavicola, sterno, cartilagine costale (I-VII)

Omero (solco bicipitale)

Nn. pettorali laterale e mediale (C5-T1)

Adduzione e rotazione interna

Piccolo pettorale

Coste (III-IV-V)

Scapola (processo coracoideo)

Nn. pettorali laterale e mediale (C6-C8)

Abbassamento e rotazione della scapola

Dentato anteriore

Coste (I-VIII-IX-X)

Scapola N. toracico lungo (C5-C7)

Adesione al torace e rotazione esterna della scapola

Succlavio I costa Clavicola N. succlavio (C5-C6)

Stabilizzazione della clavicola

Deltoide Clavicola scapola Omero (tuberosità deltoidea)

N. ascellare (C5-C6)

Abduzione, anti e retroversione, rotazione

interna ed esterna

Sottoscapolare

Fossa scapolare Omero (trochine)

N. sottoscapolare (C5-C6)

Adduzione, rotazione interna

Sovraspinato

Fossa sovraspinata Omero (trochite)

N. soprascapolare (C5-C6)

Abduzione, rotazione esterna

Sottospinato

Fossa sottospinata Omero (trochite)

N. soprascapolare (C5-C6)

Rotazione esterna

Piccolo rotondo

Scapola Omero (trochite)

N. ascellare (C5-C6)

Rotazione esterna

Gran rotondo

Scapola Omero (solco bicipitale)

N. sottoscapolare (C6-C7)

Adduzione, rotazione interna

Bicipite brachiale

Scapola Radio (tuberosità bicipitale)

N. muscolo-cutaneo (C5-C6)

Flessione, supinazione e antiversione della spalla

Coraco-brachiale

Scapola Omero (dialisi)

N. muscolo-cutaneo (C5-C6)

Antiversione

Tricipite Scapola omero Ulna (olecrano)

N. radiale (C6-C8) Estensione

Tabella I, I muscoli della spalla (13)

I movimenti che la spalla può compiere sono: Flessione-estensione Abduzione+elevazione latero-mediale Adduzione erotazione interna ed esterna (14)

FLESSIONE(Fig.)

Tale movimento, detto anche anteposizione, è necessario per spostare l’arto superiore in avanti ed in alto.Si attua sul piano sagittale e sull’asse traverso.Si articola in tre fasi: prima fase da 0° a 60°; seconda fase da 60° a 120°; terza fase da 120° a 180°.Nella prima fase lavorano il fascio anteriore del muscolo deltoide, il fascio anteriore del grande pettorale, il bicipite brachiale ed il coraco-brachiale.Nella seconda fase intervengono il muscolo trapezio e il gran dentato.Nella terza ed ultima fase, lavora il rachide andando in iperlordosi.

ESTENSIONE(Fig.)

L’estensione, o retropulsione, è il movimento che consente di spostare all’indietro ed in alto l’arto superiore.Si attua sul piano sagittale e sull’asse traverso.I muscoli coinvolti sono: il muscolo gran rotondo, il gran dorsale, il capo lungo del tricipite ed il deltoide.Per permettere tale movimento la scapola viene nel contempo fissata ed addotta da parte dei muscoli romboidei e dal fascio medio del trapezio.

ABDUZIONE + ELEVAZIONE LATERO-MEDIALE(Fig.)L’abduzione è il movimento che allontana l’arto superiore dal troco.E’ eseguito sul piano frontale, attorno all’asse sagittale.I muscoli che in ordine temporale attuano l’abduzione sono: muscolo sovraspinato, deltoide (fasci mediali sec. Fick (1911)), dentato anteriore e trapezio.Si oppongono all’abduzione i muscoli adduttori ed i legamenti gleno-omerali.L’abduzione è un movimento assai complesso che si articola in tre fasi contraddistinte: abduzione vera da 0° a 90°, abduzione spuria o elevazione latero-mediale da 90° a 150° e da 150° a 180°.I muscoli motori delle tre fasi sono rispettivamente: muscoli sovraspinato, deltoide, dentato anteriore e trapezio per la prima fase; muscoli grande dentato e fasci anteriori del trapezio per la seconda fase; muscoli deltoide, sovraspinato trapezio e grande dentato per la terza.Per realizzarsi, l’abduzione necessita che il trochite omerale passi sotto il legamento coraco-acromiale e che ciò avvenga senza compressione dei tessuti interposti.Ciò è possibile solo se si ha una perfetta coordinazione muscolare, una sufficiente cedevolezza dei tessuti molli ed un normale meccanismo di rotazione dell’omero.Dal punto di vista muscolare l’abduzione risulta dipendere da un perfetto sinergismo tra muscolo deltoide e cuffia dei rotatori: il deltoide innalza l’omero sospingendone l’epifisi prossimale contro il legamento coraco-acromiale mentre la cuffia dei rotatori fissa la stessa contro la glena ed, in seguito, la fa ruotare e scivolare caudalmente permettendo il proseguimento del movimento.In particolare il muscolo sovraspinato traziona ed ancora la testa omerale nella fossa glenoidea, il muscoli sottospinato, sottoscapolare e piccolo rotondo fissano la testa, la fanno ruotare ed abbassare, permettendole così di sfuggire all’impatto con il legamento coraco-acromiale.Inoltre,fondamentale per la stabilità della spalla durante questo movimento, è il basculamento della scapola che modifica i rapporti tra testa omerale e glena e l’elevazione della clavicola permessa dall’articolazione sterno-claveare.(14)

ADDUZIONE(Fig.)L’adduzione è il movimento che permette di avvicinare l’arto superiore al tronco.Può essere assoluta o relativa; è detta relativa quando il movimento parte da una qualsiasi posizione di abduzione, mentre è detta vera o assoluta, quella che si verifica quando si parte dalla posizione neutra, cioè con l’arto rilasciato lungo il tronco.

I muscoli che intervengono in tale movimento sono: grande pettorale, capo lungo del bicipite, gran rotondo, gran dorsale e capo breve del muscolo bicipite.

ROTAZIONE INTERNA ED ESTERNA(Fig.)La rotazione interna si effettua con i muscoli gran dorsale, gran rotondo, gran pettorale e sottoscapolare, mentre quella esterna con i muscoli sottospinoso e piccolo rotondo.Questi ultimi sono muscoli deboli, pertanto vengono coadiuvati dai muscoli romboide e trapezio che adducono la scapola aumentandone la rotazione.E’ importante nella valutazione clinica della spalla ricordarne il fisiologico atteggiamento in rotazione interna.