Analisi del cammino

IL CAMMINO

Il cammino può essere definito come una ritmica e ciclica progressione in avanti di ogni segmento del corpo. Quando questo si verifica su un tapis roulant viene a mancare lo spostamento in avanti del corpo ma la meccanica è identica.

Un ciclo completo del passo si identifica come il movimento dell’appoggio del tallone di un passo e l’appoggio del tallone dello stesso piede sul passo successivo. Il ciclo può essere ulteriormente suddiviso in tre fasi; la prima fase si estende da quando il tallone colpisce il terreno a quando il piede poggia completamente, la seconda, quando il corpo passa sopra il piede, la terza va dalla flessione plantare dell’articolazione della caviglia al sollevamento del piede.

Il doppio appoggio caratterizza il cammino e lo differenzia dalla corsa nella quale al suo posto vi è una fase di doppia sospensione.

Lunghezza del passo (stride): la lunghezza del passo corrisponde al ciclo completo, cioè alla distanza coperta tra l'appoggio di un tallone ed il successivo appoggio del medesimo tallone.

Lunghezza del passo anteriore (step): è la distanza sul piano della progressione tra l'appoggio di un tallone e l'appoggio del tallone dell'arto controlaterale.

Angolo del passo (b); con angolo del passo si intende l'angolo formato dall'asse longitudinale del piede rispetto alla linea di progressione. Mediamente è di 15° circa.

Larghezza del passo (a): distanza, sul piano frontale, tra il tallone e la linea mediana di progressione. Mediamente è di circa 5,5 - 6 cm.

Il piede, al contatto del tallone è inclinato in alto avanti di circa 30°; è orizzontale durante il pieno appoggio, è inclinato in basso avanti di circa 60° al distacco. Durante la fase di sospensione diviene orizzontale quando si trova sotto il ginocchio e la gamba è quasi verticale.

Sul piano frontale, nella fase d'appoggio, subisce una rotazione lateromediale (pronazione). La pronazione è la normale reazione del piede in appoggio al suolo, non dovrebbe comunque superare certi limiti.

Al contatto con il terreno si sviluppano delle forze di reazione che possono essere misurate con una piattaforma di forza (pedana dinamometrica). Il complesso delle azioni scambiate col terreno comprende una forza risultante, che può essere valutata secondo le componenti lungo tre assi fondamentali, più un momento risultante, a sua volta scomponibile secondo le stesse direzioni. Per mezzo della pedana dinamometrica si può ricavare un ―vettogramma delle forze di reazione del terreno durante la fase di appoggio.

Il vettogramma può essere proiettato lungo le direzioni normali ai tre piani principali.

Il bacino può essere schematizzato come un alinea che unisce i centri delle due teste femorali. Sul piano frontale questa linea appare più elevata dal lato in appoggio nella fase intermedia dell'appoggio. Sul piano orizzontale l'anca del lato oscillante, che all'inizio dell'oscillazione si trovava arretrata, è alla fine avanzata rispetto all'altra.

Il tronco può essere rappresentato come una linea che nisce il centro delle due teste omerali. I movimenti di questa linea sono pressoché reciproci rispetto alla linea che rappresenta il bacino.

Il braccio compie movimenti reciproci rispetto a quelli della coscia. Le oscillazioni sono di circa 30/35°. L'avambraccio non è mai in linea con il braccio e compie dei movimenti più ampi rispetto al braccio, inoltre si porta verso l'interno quando va avanti.

La figura 86 rappresenta i movimenti dei vari segmenti dell'arto inferiore durante un passo.

La descrizione appena eseguita, volutamente sintetica, tocca tutti i punti salienti della meccanica del passo e del cammino. Per un approfondimento si rimanda a testi specifici di biomeccanica e chinesiologi.

AZIONI MUSCOLARI

I muscoli intrinseci del piede intervengono nell'ultima parte dell'appoggio, in corrispondenza all'irrigidimento delle articolazioni del tarso legato agli aventi cinematici articolari (extrarotazione dell'arto inferiore e rotazione interna del calcagno, accentuazione dell'arco plantare).

I flessori dorsali del piede, e in particolare il tibiale anteriore sono forse i muscoli contratti per maggior tempo, con due picchi elevati subito dopo il contatto del tallone e all'inizio della sospensione.

I flessori plantari cominciano a contrarsi all'appoggio completo del piede e la loro azione va progressivamente aumentando di intensità per raggiungere il culmine subito dopo il distacco del tallone, quando tutti i flessori plantari, compresi i peronei laterali, entrano in azione. La contrazione cessa bruscamente prima del distacco delle dita. I vari autori non concordano sulla parte svolta dai

diversi muscoli. Il soleo e il tibiale posteriore entrerebbero in azione nella fase di pieno appoggio, mentre il gastrocnemio interverrebbe più tardivamente, nella fase di spinta (ma non nell'ultima fase dell'appoggio). Una breve 'scarica si avrebbe in alcuni soggetti nel soleo a metà della fase di sospensione, forse legata allo stiramento di questo muscolo monoarticolare in questa fase del cammino.

Il quadricipite ha nel ciclo del cammino due brevi momenti di attività intervallati da due pause. Il più intenso inizia poco prima del contatto del tallone e raggiunge il massimo poco dopo il contatto delle dita, quando il ginocchio comincia ad estendersi, in corrispondenza del primo picco della reazione del terreno, mentre il secondo, meno elevato, si ha intorno al distacco delle dita.

Gli ischiocrurali, soprattutto il semimembranoso hanno un breve momento di attività alla fine della sospensione e all'inizio dell'appoggio, in leggero anticipo sul quadricipite. Solo in alcuni soggetti vi è una breve contrazione alla fine dell'appoggio. Secondo Perry, il capo breve del bicipite e il gracile sarebbero attivi all'inizio della sospensione.

Il grande gluteo, che secondo alcuni autori non interverrebbe nel cammino a velocità normale, è stato trovato attivo da Joseph, Liberson, Inman all'inizio della fase di appoggio. Secondo Sherh e Arienti la contrazione si diffonde dalle fibre posteriori alle anteriori, a ventaglio.

Gli adduttori avrebbero una modesta attività all'inizio e alla fine dell'appoggio.

L'ileopsoas si contrae contemporaneamente al grande gluteo del lato opposto, all'inizio della fase di sospensione e anche un poco prima.

Gli addominali non sembrano partecipare al cammino a velocità normale.

Gli erettori spinali hanno anch'essi due picchi di attività, che corrispondono a quelli del quadricipite, all'inizio e alla fine della fase di appoggio, più intensa dal lato che va in sospensione.

Il deltoide medio e il deltoide posteriore si contraggono con poca forza subito prima e durante l'estensione del braccio. Il trapezio è in leggera contrazione per tutto il doppio passo, così come, in molti soggetti, i romboidi e il sopraspinoso.

Come si vede, tranne per i flessori dorsali del piede e i fissatori della scapola, l'attività dei muscoli nel cammino è fatta di interventi brevi, della durata massima di pochi decimi di secondo, con intensità modesta e, almeno all'inizio, quasi sempre in contrazione eccentrica. La maggior parte delle azioni che compongono il cammino è dunque affidata alla forza di gravità e all'inerzia.

Confrontiamo infatti quanto abbiamo visto a proposito dell'attività dei muscoli con le diverse fasi del cammino.

Al contatto del tallone sono contratti:

- i flessori dorsali, per impedire la brusca caduta della punta del piede, accentuata dall'impatto del peso del corpo sul tarso, che accompagneranno fino all'appoggio;

- il quadricipite, la cui azione si intensificherà subito dopo per tutto il tempo per il quale la risultante della reazione del terreno all'appoggio rimarrà dietro l'asse trasversale del ginocchio, che tenderebbe pertanto a flettersi;

- gli ischiocrurali che probabilmente agiscono sull'anca assecondandone il passaggio dalla flessione all'estensione, e aiutano così il passaggio del corpo sul piede in appoggio, facilitati a loro volta dalla contrazione del quadricipite (fissazione reciproca degli antagonisti poliarticolari).

Secondo Liberson, in questa fase ischiocrurali, quadricipite e grande gluteo sono contratti per fissare arto e bacino in modo da consentire all'ileopsoas contro laterale di portare avanti l'arto inferiore.

Nella fase di pieno appoggio sono contratti:

- i flessori plantari, quando la risultante della reazione del terreno passa al davanti della tibiotarsica, in contrazione eccentrica per rallentare l'avanzamento della tibia rispetto al piede; poi, in contrazione concentrica, a iniziare la flessione plantare che continua poi passivamente fino alla fase iniziale della sospensione. Non ci sarebbe un momento intermedio di contrazione isometrica. Secondo Liberson, in questa fase, il gastrocnemio sarebbe più impegnato a rallentare la caduta in avanti del corpo (Iet go) che a spingerlo in avanti (push off);

- il medio e il piccolo gluteo, e forse il tensore della fascia lata, in funzione di stabilizzatori del bacino nell'appoggio su un solo arto, per limitare la caduta in adduzione e anche per assecondare la rotazione interna prodotta dalla rotazione del bacino verso il lato in appoggio. Questa, a sua volta, è il risultato di due forze opposte che hanno appena cessato di agire: la propulsione esercitata dall'arto ora in sospensione e la decelerazione provocata sull'anca ora in appoggio al momento del contatto del tallone;

- il grande gluteo, non in tutti i soggetti, per accentuare l'estensione dell'anca, già impressa dalla spinta dell'altro arto sul terreno e dal momento acquisito in precedenza dal tronco, che spingono in avanti il bacino rispetto al piede in appoggio. Al distacco del tallone, all'accentuarsi della contrazione dei flessori plantari contemporanea alla massima reazione del terreno sull'avampiede, si associa una ripresa di attività del tibiale anteriore di non chiaro significato: forse per accelerare la perdita di equilibrio e la caduta in avanti.

I muscoli intrinseci della pianta del piede si contraggono per stabilizzarne le varie articolazioni sotto la spinta, agendo soprattutto a livello della sottoastragalica e della mediotarsica.

Al distacco delle dita il quadricipite è contratto, forse per limitare l'azione di flessione del ginocchio esercitata dalla gravità. La contrazione del quadricipite non dovrebbe essere necessaria per trasmettere al baricentro la spinta esercitata dal terreno perché la risultante della reazione del terreno a questo punto è già al davanti del ginocchio. L'eventuale contrazione degli ischiocrurali potrebbe avere il significato di opporsi alla flessione dell'anca prodotta dal momento del tronco, mentre gli adduttori si oppongono a un eccessivo spostamento del bacino verso il lato che va in appoggio.

Nella fase di sospensione il tibiale anteriore e gli altri flessori dorsali hanno un momento di rilasciamento che coincide con la massima flessione plantare del piede, in questa fase quasi verticale, per poi riprendere subito.

All'inizio della fase di sospensione si contrarrebbe l'ileopsoas e forse il sartorio, per accentuare la caduta in flessione della coscia e, secondo Perry, il capo breve del bicipite e il gracile per sollevare la gamba flessa al ginocchio. È alla fine della fase di sospensione che gli ischiocrurali ed eventualmente il grande gluteo intervengono per rallentare l'oscillazione dell'arto ed assorbire parzialmente l'impatto con il terreno, preparando l'inversione del movimento dell'anca dalla flessione all'estensione, mentre i flessori dorsali controllano la posizione del piede. In particolare gli ischiocrurali si contraggono per arrestare prima la corsa in flessione della coscia, poi quella in estensione della gamba. Sembra che esercitino un controllo differenziato sui due segmenti, forse in rapporto al differente braccio di leva ai due livelli.

La contrazione degli erettori spinali all'inizio della fase d'appoggio e alla fine, che corrisponde all'inizio dell'appoggio del lato opposto, serve ad impedire la caduta in avanti del tronco legata alla brusca decelerazione del bacino all'impatto del tallone col terreno. È possibile constatare il prevalere della contrazione dei flessori laterali del tronco del lato in sospensione: l'inclinazione verso il lato opposto della linea del tronco giustifica questa attività.

L'azione dei vari muscoli degli arti superiori non richiede commento, tranne per la singolare assenza di attività del deltoide anteriore: l'oscillazione in avanti del braccio che accompagna la sospensione dell'arto inferiore del lato opposto è pertanto un vero movimento pendolare, frenato al suo termine dagli antagonisti.

Come abbiamo detto, buona parte delle azioni del cammino non richiede partecipazione muscolare. Così, quasi tutta la sospensione dell'arto è legata all'azione della gravità e dell'inerzia. All'inizio del movimento il baricentro dell'arto sospeso è posto dietro all'asse di sospensione: l'arto, come già i -Weber avevano notato, cade in avanti e continua la sua corsa con una flessione dell'anca, mentre il bacino continua ad avanzare. Solo all'inizio, lo psoas iliaco e forse il sartorio, hanno una fugace partecipazione. Il momento dell'arto in pendolo si trasmette anzi all'emibacino facilitando ne la rotazione verso il lato in appoggio.

Altrettanto vale per la gamba il cui baricentro si trova indietro rispetto all'asse del ginocchio, per cui certamente tutta la prima parte del movimento di estensione avviene per caduta, mentre la seconda parte è forse aiutata dall'inizio dell'attività del quadricipite, che continuerà nella fase del successivo appoggio.

Più singolare è il silenzio degli ischiocrurali (tranne forse per il capo breve del bicipite) nella prima fase della sospensione, quando il distacco del piede dal suolo richiede l'intervento di una forza che non può essere offerta che dai flessori del ginocchio. Oltre alla possibile azione del gastrocnemio, c'è il fatto che nel frattempo l'anca va in flessione per la caduta della coscia (che precede il distacco del piede da terra, come prova la relativa riduzione dell'angolo che la coscia fa con la verticale, prima del sollevamento totale del piede) e allunga i muscoli ischiocrurali che senza necessità di contrazione attiva flettono il ginocchio. Ricordiamo che Liberson aveva attirato l'attenzione sul fatto che i muscoli biarticolari mostrano un aumento della loro tensione senza comparsa di potenziali elettromiografici perché agiscono come semplici legamenti durante la contrazione degli antagonisti (in questo caso durante la flessione passiva dell'anca). Alla tensione passiva degli ischiocrurali secondo alcuni autori può essere attribuito il 35-40 % della loro funzione in questa fase.

È da sottolineare ancora il fatto che nella maggior parte dei casi i muscoli iniziano la loro attività con una contrazione eccentrica, che è seguita da una contrazione isometrica e/o da una breve attività concentrica, situazione questa molto vantaggiosa dal punto di vista dell'economia energetica.

Mariano Rubiu (Chinesiologo)