Ovvero come le coste riducono la pressione meccanica esercitata sul disco intervertebrale e sulle vertebre toraciche.
D.E. Anderson, E.M. Mannen, R. Tromp, B.M. Wong, H.L. Sis, E.S. Cadel, E.A. Friis, M.L. Bouxsein,
THE RIB CAGE REDUCES INTERVERTEBRAL DISC PRESSURES IN CADAVERIC THORACIC SPINES BY SHARING LOADING UNDER APPLIED DYNAMIC MOMENTS, Journal of Biomechanics (2017),
doi: https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2017.10.005
Questo studio del 2017 pubblicato sul Journal of Biomechanics ci descrive come la gabbia toracica interviene nella distribuzione delle forze meccaniche rispetto alla colonna dorsale.
Essa può fornire stabilità e partecipare alla diminuzione della pressione all’interno dei dischi. Questi effetti finora non sono mai stati studiati e ben approfonditi, la misurazione della pressione all’interno del disco intervertebrale ci informa sulla quantità di carico spinale, ma in letteratura questi dati sono carenti.
L’obiettivo di questo studio è di quantificare la pressione interna dei dischi sottoposti ad un momento puro[1], quindi ad una forza meccanica, e determinare l’effetto che ha la gabbia toracica su questa pressione.
Lo studio è stato svolto su preparati anatomici di colonna vertebrale da cadavere, posizionati verticalmente su un macchinario apposito e su di questi sono state applicate forze meccaniche, nello specifico momenti puri dinamici con un carico compressivo di 400N (40 Kg circa) in rotazione assiale, flesso-estensione e flessione laterale.
La pressione nei dischi è stata misurata a livello di T4-T5 eT8-T9, prima con la gabbia toracica intatta e poi rimossa.
Sono stati esaminati i cambiamenti di pressione rispetto ai momenti pendenti con la rimozione delle costole.
La pressione all’interno del disco generalmente aumenta applicando una forza meccanica, nello specifico la pressione data dal momento pendente aumenta se eliminiamo la gabbia toracica, maggiormente per le rotazioni assiali, estensione e flessione laterale a livello di T4-T5, e per le rotazioni assiali a T8-T9.
Analizzando i dati vediamo che la gabbia toracica intatta si carica del 62% di rotazione assiale a T4-T5 e del 56% a T8-T9. Su T4-T5 inoltre si carica del 42% di estensione e 36-43% di flessione laterale.
Questa analisi ci dimostra come la gabbia toracica supporta gran parte del momento complessivo applicato alla colonna vertebrale toracica e gioca un ruolo fondamentale nel supportare i carichi compressivi applicati sulla colonna dorsale e sui dischi, in particolare sulle rotazioni assiali. In proporzione questo avviene maggiormente sulle vertebre dorsali alte rispetto alle medie e alle basse.
I gradienti di pressione all’interno del disco intervertebrale, essendo questo un sistema pneumatico, sono fondamentali per la buona salute del disco stesso.
L’aumento della pressione intradiscale, le forze di taglio e la diminuzione dei proteoglicani sono tutti elementi che favoriscono il processo degenerativo del disco intervertebrale.
Lo scopo del nostro lavoro è quello di alleviare i dolori ai nostri pazienti, spesso per raggiungere questo obiettivo dobbiamo ragionare su come ridurre i carichi eccessivi e le forze che agiscono sulla colonna vertebrale.
Per raggiungere tale scopo si lavora su zone anatomiche che direttamente o indirettamente abbiano un effetto sull’aumento del carico meccanico o che riescano a dissipare queste forze in gioco.
Il lavoro scientifico preso in esame ci chiarisce come una buona armonia meccanica tra la colonna e la gabbia toracica sia fondamentale per la salute del disco e delle vertebre.
La gabbia toracica può essere il bersaglio di numerose situazioni patologiche o disfunzionali che sicuramente riguardano l’aspetto meccanico ma che coinvolgono anche l’aspetto viscerale.
Sappiamo come la sedentarietà, le cattive abitudini, l’utilizzo massiccio dei dispositivi elettronici possano avere un effetto negativo sul dorso particolarmente sul quadrante alto.
Se osserviamo la meccanica respiratoria dei nostri pazienti vedremo che quasi mai coincide con quella che dovrebbe essere una condizione fisiologica, il movimento delle costole è condizionato dalla tensione dei muscoli accessori della respirazione superiormente e dal diaframma inferiormente.
Inoltre, dato il rapporto diretto che hanno i muscoli addominali con la gabbia toracica dalla 6° costola in giù, è chiaro come una carente stabilità del “core” rappresenta un elemento che disturba la corretta meccanica costo-vertebrale.
Non ultime le problematiche viscerali come l’asma o quelle che coinvolgono il mediastino, l’esofago, lo stomaco, hanno un’influenza immediata sulla dinamica costale e vertebrale toracica.
È interessante notare che lo studio in questione rileva come le rotazioni assiali erano simili in entrambi i livelli esaminati, mentre effetti significativi sugli altri movimenti sono stati trovati solo a T4-T5.
Ciò ci deve far riflettere sulle effettive caratteristiche dei livelli costo-vertebrali, sulle differenze anatomiche e sulle peculiarità biomeccaniche, una su tutte la differenza tra il movimento delle costole alte rispetto a quelle medie e basse.
APA INSTITUTE, PER LA SALUTE DEI NOSTRI PAZIENTI, PER LA CRESCITA DELLA NOSTRA PROFESSIONE
[1] Il momento meccanico, indicato con M o, in ambito anglosassone con τ (dall’inglese torque), esprime l’attitudine di una forza a imprimere una rotazione a un corpo rigido attorno a un asse quando questa non è applicata al suo centro di massa, altrimenti si avrebbe moto traslatorio. Costituisce quindi il momento della forza.
