DCSS Training 12 - Perchè la spina è curva - Parte 3

DCSS Training Perchè la spina è curva? Parte 3 Entriamo nel vivo delle trattative, come diceva il compianto Tortora (persona eccezionale ma Portobello faceva cagare secondo me): partiamo di slancio ad illustrare i tiranti della spina dorsale, i muscoli. Vorrei affrontare l’argomento in maniera differente rispetto alla trattazione classica di anatomia dove i dettagli (che è bene vi studiate però) distolgono dalla visione generale. I principali muscoli della spina dorsale

Ileocostale

Semispinale

Spinale

Multifido

Lunghissimo del dorso

Quadrato dei lombi Psoas

Nel disegno ho riportato i principali muscoli della schiena, gli erettori spinali veri e propri a parte lo psoas. Preferisco descriverli globalmente piuttosto che concentrarmi sulle singole funzionalità poiché, di fatto, lavorano all’unisono. Come potete notare, ognuno di questi muscoli è strutturato in maniera decisamente complicata rispetto ad altri tiranti del nostro corpo. Presentano tutti delle inserzioni multiple agganciandosi a svariati punti della colonna vertebrale. Confrontate uno qualunque di questi muscoli con un banale bicipite brachiale o un patetico semitendinoso: due puntri di aggancio, il muscolo si contrae e le ossa ruotano, cazzo ci vuole… invece questi affari sono ramificati abbestia sia sulla spina dorsale che sulla cassa toracica. E’ più chiara adesso la funzione dei processi spinosi e trasversi: punti di aggancio e di leva per i muscoli spinali. Il lunghissimo del dorso e l’ileocostale hanno entrambi una parte lombare e una parte toracica: notate come l’ileocostale scorra anche sotto la scapola e si agganci sulla cresta iliaca più spostato

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lateralmente rispetto al lunghissimo del dorso: ciò significa che oltre ad estendere la spina permette anche il suo piegamento laterale meglio rispetto all’altro muscolo. Muscoli come il semispinale e il multifido hanno fascetti che collegano il processo spinoso di una vertebra al processo trasverso della sottostante, fornendo assistenza nei movimenti rotatori intorno all’asse longitudinale. Il quadrato dei lombi connette la cresta iliaca, la cassa toracica e i processi trasversi della spina dorsale e funge da stabilizzatore nei movimenti. Lo psoas ha un ruolo complesso in quanto connettendosi con il femore è un flessore dell’anca. Come vedremo, anch’esso ha un ruolo nella stabilizzazione della spina dorsale. 95

95

90

90

85

85

80

80

75

75

70

70

65

65

60

60

55

55

50

50

45

45

40

40

Ileocostale – parte toracica

Ileocostale – parte lombare

Lunghissimo del dorso

Longissimus dorsi

Semispinale

Cresta iliaca 35

35 5

10

15

20

Fascicoli superiori

5

10

15

20

Fascetti superiori Origine Inserzione crista iliaca costa X crista iliaca costa IX crista iliaca costa VIII crista iliaca costa VII sp pr L4-L5 costa VI costa V sp pr L2-L3 sp pr L3 costa IV sp pr L2 transv pr T1 transv pr T2 sp pr L2 sp pr L2 transv pr T3 sp pr L3 lat transv pr T4 sp pr L2-L3 med transv pr T4 sp pr L2 transv pr T5 sp pr L2 transv pr T6 crista iliaca transv pr T6 sup art pr L1 transv pr T7 transv pr T8 crista iliaca crista iliaca transv pr T9 crista iliaca transv pr T10 transv pr T11 crista iliaca crista iliaca transv pr T12 crista iliaca costa XII lig lumb sacr crista iliaca crista iliaca transv pr L1 lamina L1 crista iliaca crista iliaca transv pr L2 crista iliaca transv pr L2 crsiat iliaca transv pr L3

Fascetti inferiori Origine Inserzione crista iliaca costa X crista iliaca costa IX crista iliaca costa VIII crista iliaca costa VII sp pr L4-L5 costa VI sp pr L2-L3 costa V sp pr L3 costa IV sp pr L2 transv pr T1 sp pr L2 transv pr T2 sp pr L2 transv pr T3 sp pr L3 lat transv pr T4 sp pr L2-L3 med transv pr T4 sp pr L2 transv pr T5 sp pr L2 transv pr T6 crista iliaca transv pr T6 sup art pr L1 transv pr T7 crista iliaca transv pr T8 crista iliaca transv pr T9 crista iliaca transv pr T10 crista iliaca transv pr T11 crista iliaca transv pr T12 crista iliaca costa XII crista iliaca lig lumb sacr crista iliaca transv pr L1 crista iliaca lamina L1 crista iliaca transv pr L2 crista iliaca transv pr L2 crsiat iliaca transv pr L3

Fascicoli inferiori

Questa secondo me è una piccola chicca: uno studio dei muscoli della schiena dove hanno sezionato dei cadaveri e con un calibro hanno misurato i vari fascetti muscolari di ogni muscolo, rappresentati dalle linee che pertanto sono in scala. Riporto la tabella con il dettaglio delle inserzioni del lunghissimo del dorso solamente per dare un’idea di come siano complicati questi muscoli. I muscoli della schiena coinvolti nel movimento della spina sono molti di più di quelli che ho descritto: non ho parlato di tutti i muscoli che muovono le vertebre cervicali e la testa, dei muscoli della spalla che si inseriscono sulle vertebre toracice, non ho parlato di muscoli propri della colonna quale gli scaleni, ma per lo scopo della trattazione le considerazioni che faremo si applicano analogamente a tutti quelli non trattati. A questo punto è possibile una visione complessiva di come operino i muscoli spinali.

P

Quanto è complicata!

Ma come ha fatto a riprendersi i pesi?

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A sinistra e al centro nel disegno precedente una rappresentazione di come i muscoli si inseriscono in ogni unità spinale: in pratica a seconda di come vengono contratti bloccano completamente le vertebre o permettono loro di spostarsi. A destra un’idea di come le inserzioni muscolari si distribuiscano sulla spina dorsale: una serie di tiranti fra vertebra e vertebra e dei tiranti che si agganciano sulle anche, non riportate nel disegno. Il disegno a destra evidenzia un altro aspetto interessante: i muscoli che agiscono sulla spina nel senso intuitivo della frase (cioè “che muovono la spina”) sono tutti posizionati lateralmente o posteriormente alle vertebre e nessun muscolo ha una particolare funzione di flessore della spina, compito demandato al retto dell’addome che tratteremo nel prossimo articolo. In altre parole, i muscoli sono progettati per sostenere la schiena, per tenerla estesa piuttosto che farla flettere. Non ci vuole infatti particolare intelligenza per capire che basta rilassarsi per mandare la testa in avanti: è la Gravità il principale flessore della spina dorsale! Leve variabili

dlat

F

dfront

F Fperp

Fpar

Fperp

Fpar

I processi spinosi e trasversi sono i punti di aggancio dei muscoli spinali e costituiscono perciò i bracci di leve che hanno il fulcro sul disco intervertebrale, come in figura: i muscoli “tirano angolati” rispetto ai rispettivi bracci di leva e pertanto la trazione genera sia una compressione dovuta alla componente perpendicolare al braccio, sia una forza di taglio dovuta alla componente parallela che risulta fondamentale per ridurre quella dovuta ai carichi esterni. I movimenti di flessione ed estensione anche se possono sembrare simmetrici, uno è il contrario dell’altro, causano invece comportamenti non simmetrici della spina dorsale e che possono essere riassunti in tre grandi differenze.

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Fperp

F

F

Fperp

F

Fperp Fpar Fpar

Fpar

Neutra

Flessione

Estensione

Facendo riferimento al disegno, la prima differenza è che: 

In flessione la componente parallela della forza muscolare diminuisce o addirittura diventa negativa, cioè i muscoli hanno una minor capacità di “tirare indietro” le vertebre per sopportare le forze di taglio anteriori.



In estensione, invece, la componente parallela aumenta migliorando la sopportazione alle forze di taglio anteriori che sono sostenute anche dai muscoli invece che essere tutte a carico dei dischi intervertebrali e delle strutture legamentose. 75 70

Braccio leva muscolare (mm)

65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

T12/L1

L1/L2

L2/L3

L3/L4

L4/L5

L5/S1

Ext

66

70

70

68

63

53

Flex

63

63

62

61

58

50

Il grafico, tratto da una analisi delle lunghezze dei bracci di leva delle vertebre, descrive la seconda differenza: studi con modelli matematici sofisticati, radiografie e misurazioni su soggetti viventi o cadaveri concordano nell’affermare che in estensione le leve muscolari hanno a disposizione bracci più lunghi, perciò più vantaggiosi, rispetto alla flessione. FRP - Flexion Relaxation Phenomenom La terza differenza fra estensione e flessione non è direttamente correlata a considerazioni meccaniche quanto fisiologiche: flettersi in avanti a schiena “curva” causa quello che i ricercatori chiamano silenziamento degli erettori spinali ed è molto studiato nella Medicina del Lavoro in relazione alla sindrome del mal di schiena.

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Tensione

Tempo

Posizionando degli elettrodi sugli erettori spinali per registrare i segnali elettrici muscolari si è scoperto che abbassare un oggetto con la schiena incurvata come nel disegno provoca una deattivazione degli erettori spinali: l’ampiezza degli scarabocchi schizoidi diminuisce, a indicare che i muscoli funzionano “di meno” o, come si dice, diventano silenti. Si ipotizza che questo fenomeno sia dovuto alla disattivazione degli erettori spinali da parte del Sistema Nervoso in quanto questi muscoli si trovano in condizioni meccanicamente sfavorevoli contrarsi: questa situazione causerebbe troppo affaticamento pertanto è più efficiente utilizzare una struttura passiva in allungamento entro i limiti di sopportazione. Addirittura, chi ha mal di schiena e colpi della strega dovuti a piccole lesioni, protrusioni, squilibri, ha un minor silenziamento degli erettori spinali, proprio perché i muscoli rimangono contratti perché cartilagini e legamenti non possono svolgere correttamente il loro lavoro: questa contrazione è simile ad uno spasmo ed è dolorosa. Non dovete pensare che i legamenti ed i dischi intervertebrali siano deboli deboli: sono progettati specificamente per queste situazioni e nella normale vita quotidiana lavorare chini in avanti a gambe semitese non crea nessun problema. Nelle normali attività lavorative lo spostamento ed il sollevamento di oggetti non avviene con una tecnica “da squat” a schiena contratta, glutei indietro, uso della catena cinetica posteriore: questo modo di agire sarebbe troppo faticoso e nella normalità chiunque debba sollevare una cassa da terra… si piega e tira. In sintesi Quanto sopra scritto dovrebbe immediatamente far capire perché è bene mantenere la schiena estesa durante uno squat, senza perdere la curvatura: 

Le forze muscolari esercitano la loro azione non solo per sostenere il carico ma anche per diminuire le forze di taglio anteriori sulle vertebre, scaricando in parte i dischi intervertebrali, i legamenti, le faccette articolari.

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

Le leve su cui agiscono queste forze sono più lunghe rispetto ad una flessione, perciò a parità di forza è possibile sostenere più carico.



La schiena “non curva” permette la massima attività elettrica degli erettori spinali, evitando il flexion relaxation phenomenon: noi facciamo squat e stacco pesanti per una manciata di ripetizioni, non solleviamo da terra casse d’acqua per ore né, per fortuna, raccogliamo i pomodori nei campi ed è bene che il Sistema Nervoso tenga sempre al massimo dei giri i nostri motori muscolari.

Stabilizzazione muscolare Il movimento più stressante per la schiena è sicuramente la rotazione lungo l’asse longitudinale, cioè la rotazione della cassa toracica: se è possibile sostenere quintali nello squat, un semplice twist con bastone eseguito troppo velocemente può far fare dei bei crack alla vostra schienuccia. Per chi non lo sapesse il twist è quell’esercizio di merda in cui vi piazzate un bastone/bilanciere sulla schiena e ruotate a destra e a sinistra, con lo scopo o meglio la speranza di diminuire il punto vita per qualche magico effetto psicobiologico. E’ chiaramente impossibile che ciò avvenga, come sperare di farsi il six pack a bordate di 10000 addominali a seduta ma, si sa, la speranza è sempre l’ultima a morire. Il secondo movimento più stressante per la schiena è il piegamento laterale che permette di illustrare una delle caratteristiche più incredibili della spina dorsale.

Sistema Sistemadi dicontrollo controllo sistema sistemanervoso nervoso

Sistema Sistemapassivo passivo vertebre, vertebre,legamenti, legamenti, tessuti tessuticonnettivi connettivi

Sistema Sistemaattivo attivo muscoli muscoli

Nel disegno due situazioni apparentemente simili ma con un impatto del tutto differente sulla contrazione muscolare: un piegamento laterale a carico naturale e con carico esterno, un manubrio in questo caso. A carico naturale è necessario contrarre i muscoli sul lato del piegamento, con il manubrio è necessario contrastare con i muscoli del lato opposto. La spina dorsale è stabilizzata dinamicamente dai muscoli spinali: a seconda delle necessità questi si contraggono in maniera specifica ed appropriata. Possiamo perciò schematizzare la spina dorsale come l’insieme di un sistema passivo costituito da cartilagini, ossa e legamenti e un sistema attivo costituito dai muscoli, entrambi controllati dal Sistema Nervoso che varia la configurazione del sistema sulla base delle informazioni che riceve. Il sistema passivo agisce solo per impedire escursioni articolari oltre i massimi fisiologici, senza avere la capacità di variare il tipo di azione esercitata: resistere alla compressione o alla trazione in

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maniera direttamente proporzionale. Il sistema attivo, invece, può variare il tipo di azione in intensità, direzione e verso, grazie a segnali nervosi sia volontari che riflessi. Il corpo umano agisce sempre sulla base di un principio di efficienza: in pratica una struttura contenitiva che impedisce alla struttura di smembrarsi e una struttura che permette di alterarne la forma e la rigidità per sopperire alle più disparate necessità. Fate un confronto con qualsiasi servomeccanismo: non troverete niente di simile che possa variare le sue proprietà meccaniche come la spina dorsale che può flettersi di lato tutta floscia e quasi senza sforzo, sfruttando solo la forza di gravità data dal peso corporeo per poi irrigidirsi e generare una trazione attiva per sollevare un oggetto da terra. Co-contrazione La co-contrazione è ricorrente nel corpo umano poiché è uno dei modi con cui l’organismo genera stabilità anche se apparentemente è paradossale che sia vantaggioso contrarre un muscolo ed il suo antagonista mentre si esegue un movimento, dato che il muscolo che si contrae deve vincere la forza dell’altro oltre che quella esercitata dal carico.

I dischi intervertebrali sopportano bene le forze compressive ma meno bene quelle di taglio: entro certi limiti l’aumento della compressione dei dischi causa l’aumento della resistenza alla forza di taglio. La co-contrazione aiuta in questo perché, pur dovendo spendere energia muscolare aggiuntiva nei movimenti, causa un aumento della compressione con miglioramento della stabilità spinale. In letteratura potete trovare questo tipo di schema: i muscoli spinali sono le molle “attive” ai lati dell’asta che viene mantenuta in posizione. Queste molle funzionano soltanto in trazione e non in compressione, rappresentando i muscoli, ma il concetto rimane valido: piccole oscillazioni intorno alla posizione di equilibrio sono prontamente neutralizzate dalle forze muscolari. Conclusioni Questo articolo è entrato nel dettaglio della struttura muscolare, analizzata nelle sue funzionalità globali piuttosto che nel funzionamento di ogni singolo muscolo. Per i nostri amati pesi, una postura con la schiena in estensione risulta sicuramente vantaggiosa per ben tre motivi: 

Miglior sfruttamento delle forze muscolari per resistere alle forze di taglio anteriori.



Leve meccaniche più lunghe perciò più vantaggiose.

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

Migliore attivazione muscolare da parte del sistema nervoso.

I muscoli costituiscono pertanto il sistema attivo, controllato dal cervello, che permette di variare dinamicamente la rigidità e la stabilità della spina, per adattarsi al meglio agli stimoli ambientali. Nel prossimo articolo vedremo come le curve della spina influenzino le forze in gioco.

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