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Materiali e metodi
Estratto dal testo:
Tiziano Pacini
"Studio della Postura e Indagine
Baropodometrica"
Il rilievo classico delle misure antropometriche viene eseguito con le modalità descritte fino ad oggi da vari autori è, secondo la mia esperienza, insufficiente e non corrispondente alle esigenze del recupero posturale. Questo perché quando per esempio si esegue una misurazione degli arti senza carico ed in condizione statica, si compie un atto che possiede una corrispondenza limitatissima con le dinamiche in gioco, sia in stazione eretta che in deambulazione; misure del genere possono, anzi, trarre in inganno e portare a considerazioni completamente errate.
Faccio un esempio: l’accorciamento modesto di un arto molto spesso viene compensato con un rialzo sotto il tallone. Ebbene, senza verificare le rotazioni di bacino e di colonna, fare ciò può essere indubbiamente deleterio perché, se il bacino è ruotato anteriormente dalla parte dell’arto accorciato, inserire un rialzo posteriore equivale ad aggravare la rotazione formatasi con sovraccarico sull’arto controlaterale. In questo caso il rialzo va posto sotto l’avampiede e valutata la percentuale di carico sull’emisoma e la posizione sia del baricentro generale del corpo che dei baricentri degli emisomi, così da controllare adeguatamente le rotazioni ed i carichi. Il nostro interesse è quindi rivolto allo studio della postura di un soggetto e di come questa può essere variata in modo controllato da sistemi tutorizzanti. Non ci interessa sapere di quanto sia l’accorciamento di un arto, bensì ci interessa ciò che questo accorciamento provoca sull’intera postura, la valutazione di ciò che accade in stazione eretta e in deambulazione, in modo da poter capire l’eventuale danno provocato.
Diventa importante considerare appieno lo studio delle sollecitazioni meccaniche che agiscono sugli arti inferiori.
Il movimento di un corpo può essere studiato indipendentemente dalle forze che lo hanno causato e da quelle che da tale movimento si originano, si esegue così un’analisi cinematica.
Qualora invece durante il movimento di un corpo si studino le sollecitazioni meccaniche la cui azione si estrinseca sia internamente che esternamente ad esso, si esegue un’analisi cinetica.
Ricordiamo qui che l’analisi cinetica a riposo ha poca importanza per le nostre indagini, infatti il corpo umano in stazione eretta non si trova in posizione statica ma esegue movimenti oscillatori continui.
La letteratura biomeccanica attualmente disponibile descrive diverse tecniche per la misurazione diretta delle forze esercitate dai sistemi muscolo tendinei e per la misurazione delle deformazioni sia ossee che legamentose durante il movimento. Purtroppo però sono tutte tecniche, a causa della loro invasività, utilizzabili solo in esperimenti di laboratorio e non consentono perciò di essere estese in modo ampio.
Sono stati studiati, alternativamente, sistemi di rilevamento indiretto che presuppongono la realizzazione di modelli cinetici e la conoscenza delle forze esterne in gioco, ossia delle pressioni esercitate al suolo. Con queste metodiche si riesce a determinare lo stato delle forze presenti, pressoché ovunque, negli arti inferiori attraverso la conoscenza della distribuzione delle pressioni esercitate dal piede al suolo, sia in stazione eretta che in deambulazione.
Questi sistemi di rilevamento indiretto sono chiamati podometri, baropodometri o piattaforme di pressione. Essi sono essenzialmente basati su due diversi sistemi: uno si avvale di rilievi ottici o fotografici e l’altro di captatori di pressione.
Tra i primi ricordiamo quello costruito da P. E. Scranton nel 1976 basato su una sequenza di fotografie eseguite sotto ai piedi del soggetto che poi, opportunamente trattate, consentivano una valutazione delle pressioni podaliche ai singoli istanti.
Successivamente sono stati realizzati anche diversi sistemi con l’ausilio di videocamere.
Quelli però che sono risultati più idonei, grazie soprattutto alla grande evoluzione dell’informatica, sono state le pedane di forza con captatori di pressione. Esse utilizzano sensori di diversi tipi quali quelli a variazione resistiva discreta o continua, piezoelettrici e capacitivi.
Queste pedane si suddividono inoltre in due categorie diverse:
A noi sembrano più utili quelli a rilevatori fissi in quanto ci
consentono di mettere in evidenza, più agevolmente, i dati su soggetti scalzi. Tutte le pedane di forza si avvalgono di adeguati programmi
inseribili in sistemi microcomputerizzati. I risultati che si ottengono con le pedane di forza sono tali da
consentire variazioni controllate della postura sia a carattere preventivo che a carattere
strettamente terapeutico. Le azioni da eseguire variano da paziente a paziente, non
esiste, quindi, un protocollo standard da poter seguire. Nel procedere
all’illustrazione dei rilievi baropodometrici ci serviremo esclusivamente di studi
realizzati dal nostro gruppo di lavoro, sia per quanto riguarda i soggetti asintomatici
che per quanto riguarda i patologici. Il baropodometro che prendiamo in considerazione è uno
strumento di tipo commerciale il cui utilizzo non richiede particolari accortezze per la
sicurezza sia dell’operatore che del soggetto in esame; per il collegamento è
sufficiente un impianto elettrico adeguato alla normativa degli impianti per civili
abitazioni. Secondo la nostra esperienza i dati interessanti per lo studio
della postura risultano essere una parte rispetto a quelli elaborati dallo strumento. I costruttori dell’apparecchio, attualmente, non prendono
in considerazione lo studio della postura secondo specifiche modalità . La mia esperienza
personale ha dimostrato che solo alcuni dei valori indicati dal baropodometro possono
essere presi quali parametri significativi. Tuttavia, ciò non diminuisce
l’importanza di questo tipo di strumenti, complica solo un po’ la lettura dei
dati. Nelle pagine seguenti saranno riportati i risultati dei
differenti parametri considerati importanti per una accurata analisi baropodometrica e che
possano fornire elementi per un corretto intervento successivo. Accanto ai dati raccolti
da autori vari sono riportati quelli raccolti nel corso del mio lavoro. Metodo di rilevamento dei dati I parametri che prenderemo in considerazione sono
rappresentativi degli andamenti delle forze studiate nella cinetica della deambulazione;
in particolare abbiamo preso in esame: a) in stazione eretta i baricentri generale del
corpo e dei singoli emisomi e la forza peso percentuale che insiste sugli stessi; b) in
deambulazione la curva di svolgimento del passo, formata dalla sommatoria dei baricentri,
come traslazione della stessa sull’impronta podalica. Già alcuni autori hanno presentato curve di questo tipo i cui
andamenti hanno dato luogo a valori poi considerati come dati di normalità. In realtà
vedremo che ciò che abbiamo ottenuto si discosta un po’ da questi valori precisando
tuttavia che già erano molto vicini a quelli da noi rilevati e che consideriamo
"ideali" per una popolazione asintomatica. Come vedremo dai risultati ottenuti neppure nella popolazione
asintomatica vi è una perfetta simmetria tra gli emisomi, pertanto quei dati che noi
andremo a considerare come "ideali" sono ottenuti proprio come media tra gli
emisomi.
Baropodometro Tipo BAT In stazione eretta: BARICENTRI Il punto misurato come baricentro corrisponde al rapporto tra la
distanza dall’inizio posteriore dell’immagine podalica al baricentro (B) e la
lunghezza (in millimetri) delle immagini podaliche (T) di ciascun soggetto (Fig.51). I
baricentri presi in considerazione sono quello generale del corpo (B) e quelli dei singoli
emisomi (Eds e Esn). Il valore considerato classicamente ottimale è: B/T = 0.33 per
tutti. Il valore da noi sperimentalmente ottenuto nella popolazione asintomatica è: B/T =
0.2. FORZA PESO DEGLI
EMISOMI Si tratta del peso relativo solo ad una metà del soggetto, il
suo valore ottimale ideale è del 50% del peso del corpo (Fig.51). Tuttavia
sperimentalmente negli asintomatici abbiamo ottenuto dei valori un po’ diversi ed in
particolare vi è una tendenza a sovraccaricare l’emisoma destro del 10%.
Fig.51 IMMAGINE BAROPODOMETRICA IN STAZIONE ERETTA. Si possono osservare i tre baricentri relativi al generale, al centro, ed agli emisomi
sinistro e destro. Lateralmente si osservano i valori percentuali della forza peso degli emisomi. In deambulazione:
CURVA DI
SROTOLAMENTO DEL PASSO Durante la deambulazione, nella fase di appoggio monopodalico,
il baricentro assume posizioni sequenziali dal dietro verso l’avanti. La sommatoria
di tali posizioni descrive la curva di srotolamento del passo che racchiude in sé tutti
gli eventi relativi alle risultanze sul piano orizzontale delle forze e dei momenti in
gioco. La traslazione latero-mediale di questa curva sull’impronta podalica
costituisce l’oggetto fondamentale dello studio della dinamica del passo. Viene misurata a livello dell’articolazione tibio-tarsica
(retropiede) ed a livello delle teste metatarsali (avampiede) (Fig.52). I valori di tali misurazioni sono espressi dal rapporto tra le
distanze B1 e B2 della curva di srotolamento del passo dalla retta
"a", tangente ai limiti di immagine dal lato mediale e la larghezza (in
millimetri) del retropiede (T1) e dell’avampiede (T2)I valori
considerati classicamente di normalità sono: B1/T1= 0.50, B2/T2 =
0.55 I valori da noi sperimentalmente ottenuti sono: valore ideale: B1/T1 = 0.52, B2/T2 = 0.48 Mentre in realtà la popolazione asintomatica si sposta da
questi valori dando: piede destro, B1/T1 = 0.38, B2/T2 = 0.37 piede sinistro, B1/T1 = 0.66, B2/T2 = 0.58
PUNTO
DI EQUILIBRIO DELLE FORZE RETRO-AVAMPODALICHE L’insieme delle forza verticale e longitudinale comprende,
nel passo, due fasi rappresentate dalla decelerazione e dall’impulso. Il punto di
equilibrio delle forze retro-avampodaliche rappresenta, come in Fig.53, il momento in cui
le forze in decelerazione (B) si equivalgono alle forze in impulso (T-B).
Fig.53 IMMAGINE BAROPODOMETRICA DELLA
CURVA DELLE PRESSIONI E DELLE
AREE PRESSORIE RAPPRESENTATIVE DEL PUNTO DI EQUILIBRIO
DELLE FORZE RETRO-AVAMPODALICHE. La misura viene eseguita prendendo come "zero" il
limite posteriore dell’impronta podalica (a), misurando (in millimetri) la distanza
dell’incrocio degli assi cartesiani rilevati dal baropodometro (B) e rapportandola
alla misura totale dell’impronta podalica (T). Al valore normale classico di: B/T = 0.55 si contrappongono i dati rilevati sperimentalmente: valore ideale B/T = 0.59; mentre in realtà la popolazione asintomatica si sposta ai
seguenti valori: piede destro B/T = 0.58 piede sinistro B/T = 0.59 Per consentire una comprensione più immediata di quanto fin qui
descritto riportiamo di seguito il confronto tra i rilievi eseguiti su un soggetto scalzo
(Fig.54,A,B,C) e quelli eseguiti sul medesimo soggetto dopo opportuno riallineamento
posturale (Fig.55,A,B,C).
Fig. 54 A Fig. 54 B Dopo il riallineamento posturale:
Fig. 55 A Fig. 55 B
Fig. 55 C E’ possibile evidenziare la correlazione tra i rilievi
baropodometrici e le forze in gioco, trattate nel paragrafo "Cinetica della
deambulazione", considerando che: la forza MEDIO-LATERALE e la forza di
TORSIONE presentano ciascuna un proprio andamento tipico che tende a modulare le forze in
gioco nell’avanzamento. Esse sono perciò riassunte nella CURVA DI SROTOLAMENTO DEL PASSO che
rappresenta la sommatoria, durante l’appoggio monopodalico, dello spostamento dei
baricentri del corpo, i quali vengono traslati su un piano parasagittale. La FORZA VERTICALE e la forza ANTERO-POSTERIORE, anch’esse
con proprio andamento, sono riassunte nel PUNTO DI EQUILIBRIO DELLE
FORZE RETRO-AVAMPODALICHE, in quanto l’incrocio degli assi cartesiani
dell’immagine fornisce il punto in cui l’integrale della superficie
proporzionale alle pressioni della fase di frenata risulta uguale all’integrale della
superficie proporzionale alle pressioni della fase di impulso. Intuitivamente, come si può notare dai segni delle forze in gioco, nella forza
antero-posteriore in fase di frenata si ha un risparmio energetico perché si assiste ad
un accumulo di energia, da cinetica a potenziale, il che fa risultare la forza verticale
inferiore nel tratto relativo alla frenata. Viceversa nella fase di impulso si ha
l’esatto contrario. Da ciò segue che la superficie relativa alle pressioni
retropodaliche dovrà essere maggiore di quella relativa alle pressioni avampodaliche e
cioè, il punto di incrocio cartesiano dovrà necessariamente tendere verso
l’avampiede, come in effetti risulta negli asintomatici.
Fig.52 IMMAGINE BAROPODOMETRICA DELLA CURVA DI SROTOLAMENTO DEL PASSO
DESTRO.
Fig.54 C
