GINOCCHIO PRESENTAZIONE ANTROPOLOGICA L'articolazione del ginocchio è un ginglimo angolare complesso del tipo
trocleare, costituito dai condili femorali e tibiali e dalla rotula che si articola con
la parte anteriore dei condili femorali.
E' l'articolazione intermedia dell'arto inferiore e possiede principalmente un
solo grado di libertà – la flesso-estensione – che gli permette di avvicinare o di
allontanare l'estremità della sua radice. Il ginocchio lavora principalmente in
compressione, sotto l'azione della gravità.
Tuttavia è presente un secondo grado di libertà accessorio cioè la rotazione
sull'asse longitudinale.
Meccanicamente l'articolazione del ginocchio è sorprendente in quando deve
conciliare due condizioni tra loro contraddittorie:
• possedere una grande stabilità in estensione in quanto su di esso agiscono
notevoli forze provenienti dal peso del corpo ed alla lunghezza dei bracci
di leva • possedere una buona mobilità nei vari angoli di flessione, condizione
necessaria per la corsa e per un appoggio del piede rispetto alle
irregolarità del terreno.
EMBRIOLOGIA Il ginocchio umano inizia il suo sviluppo nel corso della quarta settimana di vita
embriologica, quando compare l'abbozzo embrionale degli arti inferiori
lateralmente ai segmenti vertebrali da L1 a S2.
L'abbozzo embrionale dell'arto è costituito da un ammasso di cellule
mesenchimali e ricoperte da uno strato di ectoderma; le cellule mesenchimali
sono pluripotenziali e si differenziano in seguito, con il procedere dello
sviluppo fetale, in osteoblasti, fibroblasti, mioblasti e condroblasti.
In origine l'orientamento dell'abbozzo embrionale dell'arto inferiore è tale che le
anche sono extraruotate, le rotule guardano all'indietro mentre le piante dei
piedi sono orientate anteriormente; il movimento rotatorio dell'abbozzo
embrionale dell'arto verso la posizione anatomica spiega le distribuzioni a
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spirale dei segmenti di dermatomi, miotomi e sclerotomi presenti nella gamba
umana ed è responsabile dell'angolo di antiversione e del varismo fisiologico
del collo del femore rispetto alla diafisi e dell'entita della torsione esterna tibiale
quale forma di compenso alla torsione interna del femore.
In corrispondenza dell'articolazione del ginocchio si riscontra, nel corso
dell'ottava settimana di vita, una fenditura tra gli abbozzi embrionali del femore
e della tibia. Il mesenchima vascolare resta isolato all'interno dell'area articolare
costituendo il tessuto precursore per le componenti del complesso articolare.
A partire dalla diciottesima settimana di sviluppo embrionale la capsula
articolare, i menischi e i legamenti crociati e collaterali appaiono come strutture
a sé stanti all'interno del ginocchio.
OSTEOLOGIA La forma della porzione anteriore dei condili femorali è ovoidale e permette una
stabilità maggiore nell'estensione mentre quella della porzione posteriore è
sferica e permette un movimento e una rotazione più grandi nella flessione.
La superficie del condilo mediale è più grande di quella del condilo laterale, a
dimostrazione dell'importanza maggiore che questo condilo ha nella
trasmissione del carico sul ginocchio.
I condili femorali rappresentano i segmenti di una troclea, convessi nel piano
sagittale e in quello frontale, mentre i condili tibiali corrispondenti appaiono
all'osservazione piatti da richiedere un certo approfondimento delle cartilagini
meniscali al fine di ottenere una superficie articolare efficiente.
I condili femorali convergono anteriormente a formare l'eminenza
intercondiloidea (troclea femorale) che costituisce in pratica la superficie per
l'articolazione femorotorulea.
Sul piano sagittale il condilo femorale è eccentrico e, con un meccanismo “a
camme”, aiuta a mantenere la tensione del legamento collaterale durante
l'estensione e a determinare una certa lassità nella flessione.
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I piatti tibiali hanno una forma diversa: il piatto tibiale mediale è concavo nella
sua superficie portante secondo un raggio di curvatura di 80mm, mentre il
laterale è leggermente convesso secondo un raggio di curvatura di 70mm. Tale
differenza anatomica è importante per il meccanismo di “avvitamento” del
ginocchio. L'eminenza intercondiloidea impedisce meccanicamente la
traslazione e offre il punto di inserzione dei legamenti crociati.
Notevole importanza l'assume la rotula, un osso sesamoide del meccanismo
estensorio. Ha una forma grossolanamente triangolare, il suo polo antero-
inferiore è rotondeggiante così che l'altezza anteriore è maggiore rispetto a
quella posteriore. La sua superficie articolare è divisa in una faccetta mediale e
laterale da una cresta verticale: una seconda cresta verticale, vicino al bordo
mediale delimita la faccetta accessoria.
ARTROLOGIA Quella tibiofemorale costituisce un'articolazione sinoviale bicondiloidea che dal
punto di vista meccanico prevede lo scorrimento di un capo articolare sull'altro
grazie alla presenza di numerosi centri di rotazione che fungono da perni per le
azioni principali di flessione ed estensione oltrechè per il movimento associato
di rotazione interna ed esterna.
All'interno dell'articolazione troviamo numerose strutture connettivali che
permettono una migliore ripartizione del carico e garantiscono una buona
stabilità.
I menischi umani sono strutture fibrocartilaginee situate tra i condili femorali e i
piatti tibiali dell'articolazione tibiofemorale. Queste strutture, praticamente
semilunari, svolgono l'importante funzione di aumentare l'area di contatto tra i
condili femorali e i piatti tibiali, sebbene le dimensioni tra loro non siano
proporzionate; compiti ulteriori dei menischi sono la lubrificazione, la
trasmissione delle forze, la stabilità, il nutrimento della cartilagine articolare e
servono anche come ammortizzatori. i corni del menisco esterno sono infatti
molto più ravvicinati di quelli dell'interno, per cui il menisco esterno forma
quasi un anello completo- cioè ha la forma di una O – mentre l'interno
assomiglia più ad una semiluna – ha la forma di una C.
Il menisco mediale è più sottile, stretto, più semicircolare e presenta un raggio
di curvatura più ampio rispetto al menisco laterale.
Il menisco mediale è tenacemente adeso alla capsula da tessuto fibroso, il
menisco laterale ha un'inserzione più lassa sulla capsula da cui è separato dal
legamento collaterale esterno e, nella porzione postero laterale, dal tendine
popliteo.
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Il menisco mediale è attaccato anteriormente alla fossetta intercondiloidea
anteriore della tibia, davanti al legamento crociato anteriore, posteriormente
questo è fissato sulla fossetta intercondiloidea posteriore.
L'inserzione anteriore del menisco laterale invece è sull'eminenza
intercondiloidea, postero-lateralmente al legamento crociato anteriore. Un
legamento trasverso collega i margini anteriore dei due menischi.
Il legamento collaterale mediale è costituito da una fascia fibrosa piatta, larga,
che origina dall'epicondilo mediale del femore, proprio al di sotto del tubercolo
degli adduttori, e si continua distalmente per inserirsi sul condilo mediale e
sulla superficie tibiale. Le fibre parallele della porzione anteriore di questo
legamento sono lunghe 11cm e con uno spessore di 1,5cm (la lunghezza
massima si assiste a 45° di flessione con un aumento della sua lunghezza
rispetto a quella di riposo di 1,75mm.
Questo legamento svolge un'azione molto importante nella stabilizzazione della
porzione mediale del ginocchio durante lo stress in valgismo (in minima parte
anche nella rotazione esterna in quanto una sezione della parte mediale
superficiale determina un aumento di 2° di extrarotazione durante l'estensione e
un aumento di 4° nell'extrarotazione a 90° di flessione); l'azione stabilizzatrice è
inoltre garantita dall'azione dei muscoli della zampa d'oca (sartorio,
semitendinoso e gracile).
Il legamento collaterale laterale ha la sua origine nell'epicondilo laterale del
femore, proprio al di sopra di una doccia per il tendine del muscolo popliteo
rimanendo quindi separato dalla faccia periferica del menisco esterno e si
inserisce sulla testa del perone in corrispondenza del processo stiloideo. È
coperto dal tendine del bicipite femorale, cui invia una una striscia fibrosa,
sovrapponendosi a sua volta al tendine del muscolo popliteo.
Il legamento collaterale laterale è il principale sistema stabilizzante contro lo
stress varo (tutta la capsula offre solo dall'8% al 17% di resistenza, mentre
questo legamento è responsabile dal 55 % al 69% della resistenza al varus
stress). C'è da dire inoltre che questo legamento è coadiuvato nella sua funzione
di stabilizzazione dalla benderella di Maissiat messa in tensione dal tensore
della fascia lata.
Il legamento crociato anteriore si origina sul margine posteriore della superficie
mediale del condilo femorale esterno per inserirsi sulla fossetta antero laterale
della spina tibiale anteriore (fascicoli del legamento crociato anteriore possono
fondersi con le inserzione anteriori e posteriori del menisco laterale) in maniera
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più estesa e robusta rispetto a quella femorale.
Il legamento crociato anteriore limita l'extrarotazione e l'intrarotazione durante
l'estensione.
Il LCA è costituito da tessuto connettivo denso, derivato dal mesenchima
embrionale, le cui fibre collagene di tipo I si assomigliano considerevolmente a
quelle proprie della capsula articolare del ginocchio. Sebbene non vi siano
interruzioni tra fibre collagene e tessuto connettivo, possiamo distinguere tre
tipi di fascicoli raggruppati in fascicoli anteromediali (più esposto ai
traumatismi), posterolaterali (quello che resiste nelle rotture parziali) e
intermedie.
Il legamento crociato posteriore si inserisce sulla porzione anteriore della faccia
intercondiloidea del condilo femorale interno; la sua inserzione tibiale avviene
in corrispondenza della fossa intercondiloidea posteriore e del corno posteriore
del menisco laterale, determinando quindi una traiettoria obliqua in avanti, in
dentro e in alto. Complessivamente il LCP ha una lunghezza di 38mm e una
larghezza di 13mm e può essere suddiviso in una porzione anteriore più robusta
e una parte posteriore più piccola: le fibre posteriori si rilasciano nella flessione
mentre la porzione anteriore è tesa, durante l'estensione avviene il contrario.
Funzionalmente i legamenti crociati agiscono insieme ai legamenti collaterali
per il controllo della rotazione laterale della tibia sul femore; il legamento
crociato anteriore agisce come un freno dell'extrarotazione durante la flessione
ma non limita la rotazione interna. Esso impedisce uno spostamento anteriore
della tibia sul femore, specie nell'estensione. Il legamento crociato posteriore ha
la funzione di impedire lo spostamento posteriore della tibia in rapporto al
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femore.
Il legamento rotuleo rappresenta la continuazione del tendine comune del
quadricipite femorale, estendendosi dal polo inferiore della rotula alla tuberosità
tibiale. Il tendine rotuleo e quello quadricipitale sono parte, in sostanza, della
stessa struttura tendine in quanto la rotula è, per definizione, una struttura
sesamoide e non costituisce pertanto una componente separata dal complesso
apparato del ginocchio.
Il legamento rotuleo ha una lunghezza di 8cm e forma anche dei retinacoli
rotulei mediali e laterali attraverso cui si confonde con la capsula articolare del
ginocchio. Ultimi studi hanno notato una correlazione tra la forma della rotula e
lo spessore del legamento femoro-rotuleo laterale in quanto più è largo il
legamento più piccole sono le dimensione del legamento femoro-rotuleo
mediale.
La capsula articolare è un manicotto fibroso che avvolge l'estremità inferiore
del femore e l'estremità superiore della tibia mantenendole a reciproco contatto.
La forma generale della capsula del ginocchio può essere visualizzata come un
cilindro dotato di un invaginazione posteriore. Sulla tibia la capsula si inserisce
in corrispondenza dei margini anteriori, mediali e laterali dei condili tibiali e la
sua inserzione retroglenoidea si viene a confondere con l'inserzione tibiale del
legamento crociato posteriore..
Sul femore il margine anteriore della capsula si inserisce lungo i bordi di una
fossa superficiale sovrastante la rotula, la quale costituisce il recesso per la
borsa soprarotulea, mentre ai lati l'inserzione capsulare costeggia le facce della
troclea, formando i recessi latero-rotulei e disegnando le “rampe capsulari” di
Chevrier.
Medialmente e lateralmente al femore, la capsula si inserisce sulla rotula
coprendo esternamente la porzione intracapsulare del tendine popliteo. Come
avviene in tutte le articolazioni sinoviali, la capsula è composta da tessuto
connettivo collageno a sostegno della membrana sinoviale; inoltre questo
manicotto è rinforzata da numerose strutture intra ed extra capsulari.
Muscoli Il muscolo quadricipite è il muscolo estensore del ginocchio ed è formato dai
gruppi muscolari del retto femorale, vasto laterale, vasto intermedio e vasto
mediale.
• Retto femorale: è un grosso muscolo che si origina dalla spina iliaca
antero-inferiore e dal margine superiore dell'acetabolo e si inserisce sul
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bordo superiore della rotula come parte integrante del tendine
quadricipitale comune. Il retto femorale è innervato dal nervo femorale
proveniente dalle fibre originatesi da L2-L3-L4. Essendo un muscolo
biarticolare, il retto femorale risulta essere determinante nei movimenti
dell'anca e del ginocchio in quanto decorrendo davanti all'asse di flesso-
estensione dell'anca e del ginocchio, questo muscolo è
contemporaneamente flessore d'anca ed estensore di ginocchio.
• Vasto laterale: origina dalla superficie laterale del femore, proprio al di
sotto del gran trocantere e dalla metà superiore della linea aspra. Il
muscolo si inserisce sul bordo supero-laterale della rotula come parte
integrante del tendine quadricipitale comune. L'innervazione è data dal
nervo femorale e la sua funzione principale è quella di estensione del
ginocchio e in secondo piano attira lateralmente la rotula.
• Vasto intermedio: giace sotto il retto femorale, tra i muscoli vasto laterale
e vasto mediale; si origina dal margine antero-laterale del femore,
inserendosi quindi sul bordo superiore della rotula dove forma parte
integrante del tendine quadricipitale comune. Riceve l'innervazione dal
nervo femorale contribuendo essenzialmente all'estensione del ginocchio.
• Vasto mediale: origina dalla linea aspra e dalla linea sopracondilare del
femore e si inserisce in corrispondenza del bordo mediale della rotula,
quale parte integrante del tendine quadricipitale comune. Risulta essere
innervato dal nervo femorale; partecipa, in primo piano, all'estensione del
ginocchio, ma una porzione dello stesso, meglio nota come vasto mediale
obliquo, svolge l'importante funzione di richiamare la rotula medialmente
nel corso dell'estensione del ginocchio (movimento contrapposto da
quello del vasto laterale). Tali forze contrapposte, assicurano uno
spostamento fisiologico della rotula durante l'estensione del ginocchio.
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