Anatomia
Lo scheletro del piede è costituito da un gruppo di sette ossa prossimali, il tarso, che continua in avanti con le cinque ossa del metatarso le quali si articolano con le falangi. L’insieme di queste tre parti costituisce un sistema osseo allungato, alquanto tozzo posteriormente che si appiattisce anteriormente per la disposizione parallela dei metatarsi e delle falangi. La rotazione embrionale della gemma dell’arto inferiore fa si che il pollice sia laterale nella mano e l’alluce mediale nel piede.
Quelle del tarso sono sette ossa brevi o irregolari organizzate in due serie, una prossimale, l’astragalo e il calcagno, una distale, lo scafoide, il cuboide, le tre ossa cuneiformi (mediale, intermedio e laterale).
Astragalo (talo)
L’astragalo o talo è un osso irregolarmente cuboide, interposto fra le ossa della gamba in alto, il calcagno in basso e in dietro e lo scafoide in avanti. Vi si possono distinguere tre porzioni: un corpo posteriore, una testa anteriore e un collo, situato tra le precedenti. Nell’insieme si descrivono nell’astragalo sei facce: superiore, inferiore, mediale, laterale, posteriore e anteriore.
La faccia superiore è interamente occupata dalla troclea, un rilievo emicilindrico trasversale, più largo in avanti che indietro, percorso da una gola sagittale rivestita di cartilagine che continua sulle facce articolari per i due malleoli, mediale e laterale.
La faccia inferiore ha tre faccette articolari per il calcagno: l’anteriore e la media contigue e pianeggianti, la posteriore (in dietro e lateralmente) concava in senso sagittale, piana trasversalmente, separata delle altre due da un profondo solco.
Le facce mediale e laterale presentano superfici articolari disposte su un piano prossimo a quello sagittale che si rapportano con le superfici interne dei due malleoli, rispettivamente tibiale e fibulare.
La faccia posteriore è divisa verticalmente in due parti da un solco sagittale, destinato al passaggio del tendine d’inserzione del muscolo flessore lungo dell’alluce.
La faccia anteriore è occupata dalla testa, porzione di sfera che entra in articolazione con lo scafoide.
Ha un rivestimento cartilagineo continuo con quello della faccia articolare calcaneare anteriore.
Situato alla sommità del tarso posteriore, il talo ripartisce il peso corporeo su tutto il piede; attraverso la sua superficie articolare superiore, la troclea astragalea articolata con la pinza bimalleolare, ripartisce le sollecitazioni meccaniche in tre direzioni; all’indietro, verso il tallone (la massiccia tuberosità del calcagno) per mezzo dell’articolazione astragalo-calcaneale posteriore; in avanti e medialmente, in direzione dell’arco interno della volta plantare, attraverso l’articolazione astragalo-scafoidea; in avanti e lateralmente, in direzione dell’arco esterno della volta plantare¹, attraverso l’articolazione astragalo-calcaneale anteriore.
Il talo non ha inserzioni muscolari: tutti i muscoli della gamba che si inseriscono sul piede gli passano a ponte: per questo l’astragalo è detto osso “ingabbiato”².
¹ I termini “plantare” e “dorsale” sono usati per indicare rispettivamente le superfici superiori e inferiori del piede.
² È detto anche “rilegato” poiché ricoperto interamente da superfici articolari e da inserzioni legamentose.
Calcagno
Il calcagno è l’osso più voluminoso del tarso, con l’asse maggiore orientato in senso antero-posteriore. Si trova sotto l’astragalo, che non lo ricopre completamente ma ne lascia libera la porzione posteriore. Vi si descrivono sei facce: quella superiore presenta tre faccette articolari per l’astragalo, di cui la posteriore è la maggiore, a forma di segmento di cono con asse obliquo lateralmente e in avanti, mentre le faccette articolari anteriore e media sono più piccole, pianeggianti e si avvicinano tra loro ad angolo ottuso. La faccetta articolare media, che si trova sul sustentaculum tali è separata dalla posteriore dal solco del calcagno sopra il quale si adatta simmetricamente il solco del talo: in tal modo si forma tra le due ossa il cosiddetto seno del tarso.
La faccia inferiore, irregolare, presenta due tuberosità, una anteriore e una posteriore; su quest’ultima si descrivono due tubercoli, il mediale e il laterale.
Sulla faccia laterale si trovano due solchi destinati al passaggio dei tendini dei muscoli peronieri laterali, lungo e breve. La faccia mediale è caratterizzata dalla presenza di una lunga doccia in cui decorrono tendini, vasi e nervi che dalla faccia posteriore della gamba si portano alla pianta del piede e da una piccola apofisi che sporge medialmente, il sustentaculum tali.
La faccia anteriore ha una superficie articolare a sella per la superficie omologa del cuboide. La faccia posteriore corrisponde alla sporgenza del tallone; in basso è rugosa per l’inserzione del tendine calcaneale.
Cuboide
Il cuboide è un osso irregolarmente cubico, situato nella parte esterna del piede davanti al calcagno, lateralmente allo scafoide e al terzo cuneiforme, dietro al quarto e al quinto metatarsale. La faccia superiore è rugosa e non articolare; quella plantare è attraversata da un solco obliquo per il tendine del muscolo peroniero lungo. Dietro il solco la tuberosità del cuboide. La faccia laterale è ristretta e concava e vi si estende il solco del peroniero lungo; quella mediale è più estesa, presenta una faccetta articolare per il terzo osso cuneiforme e, talvolta , una faccetta più piccola per lo scafoide. La superficie posteriore (faccetta prossimale), concavo convessa, corrisponde all’omologa faccia del calcagno, con cui si articola. La superficie anteriore (distale) è ripartita in due faccette che si articolano con le basi del quarto e quinto osso metatarsale.
Scafoide (navicolare)
Lo scafoide (o navicolare) è un osso a forma di disco appiattito o di navicella, posto davanti alla testa dell’astragalo, dietro alla fila dei tre cuneiformi, medialmente al cuboide. Presenta una faccia anteriore e una posteriore, due margini, superiore e inferiore e due estremità, mediale e laterale. La faccia posteriore è concava e accoglie la testa dell’astragalo; quella anteriore, complessivamente convessa ha tre faccette piane per i tre cuneiformi.
L’estremità mediale è caratterizzata da una prominente tuberosità, su cui si inserisce il tendine principale del muscolo tibiale posteriore.
Ossa cuneiformi
Le ossa cuneiformi sono tre ed hanno forma di prismi triangolari.
Si distinguono in senso medio-laterale con il nome di primo cuneiforme o mediale, secondo cuneiforme o intermedio e terzo cuneiforme o laterale.
Il cuneiforme mediale è il più voluminoso; si articola in avanti con il primo metatarsale e lateralmente con il secondo cuneiforme e il secondo osso metatarsale. La parte affilata del cuneo è rivolta in alto. Sulla faccia mediale, non articolare, si inserisce il muscolo tibiale anteriore.
Il cuneiforme intermedio si distingue dagli altri due perché più breve. Il margine affilato è rivolto in basso e si articola ai lati con i suoi omologhi, in avanti con il secondo metatarsale.
Il cuneiforme laterale è disposto come l’intermedio: anteriormente prende contatto con la base del terzo metatarsale, la faccia mediale presenta una faccetta articolare per il secondo cuneiforme e una per il secondo metatarsale, la faccia laterale si articola con il cuboide e spesso, in avanti, con il quarto metatarsale.
Metatarso
Il metatarso è formato da cinque piccole ossa lunghe numerate in senso medio-laterale, le ossa metatarsali, disposte tra le falangi prossimali e la serie distale delle ossa tarsali. Il primo osso metatarsale è il più grosso e tozzo, il secondo è il più lungo e sottile. In ciascuno si descrivono un corpo, prismatico triangolare e concavo inferiormente, con tre facce (dorsale, tibiale e fibulare), tre margini (plantare, tibiale e fibulare) e due estremità. Le estremità prossimali o basi sono dotate di faccette piane, che si articolano con le ossa della seconda serie tarsale (articolazioni tarsometatarsali) e con le ossa metatarsali vicine (articolazioni intermetatarsali).
Le estremità distali (teste) sono arrotondate e presentano superfici articolari convesse accolte nelle cavità articolari delle falangi prossimali. Sulla superficie plantare del primo metatarsale si trova la cresta per l’inserzione del tendine del muscolo peroniero lungo. L’estremità prossimale del quinto metatarsale presenta un rilievo per l’ inserzione del tendine del muscolo peroniero breve.
Falangi
Le falangi del piede costituiscono lo scheletro delle dita. Sono allineate una di seguito all’altra, in numero di tre per ciascun dito, tranne che per il primo, che ne ha soltanto due. Esse sono indicate, prossimo distalmente, come prime, seconde e terze falangi. Essendo ossa lunghe mostrano un corpo (o diafisi) e due estremità (o epifisi), posteriore ed anteriore. Le falangi del piede sono simili a quelle della mano ma meno sviluppate, soprattutto in lunghezza, ad eccezione di quelle dell’alluce.
Ossa sesamoidi
Le ossa sesamoidi, incluse nei tendini ed in prossimità delle articolazioni, possono essere numerose. Due sono pressoché costanti: si trovano nel doppio tendine del muscolo flessore breve dell’alluce, in rapporto con le faccette plantari della testa del primo metatarsale e inserite nell’articolazione metatarso falangea.
Considerando lo scheletro del piede nel suo insieme, l’appoggio al suolo si realizza attraverso tre punti ossei che corrispondono alla tuberosità calcaneare e alla testa del primo e del quinto metatarsale. Questi tre punti possono essere uniti da tre archi (arcate plantari), due longitudinali (interno ed esterno) e uno trasversale.
Articolazioni³
La caviglia e le articolazioni del piede permettono un movimento caratterizzato da tre assi e tre gradi di libertà:
- sugli assi trasversali si effettuano i movimenti di flesso-estensione (flessione dorsale e flessione plantare rispettivamente);
- sugli assi sagittali si realizzano movimenti di abduzione e adduzione;
- sull’asse longitudinale si effettuano i movimenti di rotazione interna ed esterna.
L’inversione del piede deriva dalla contemporanea supinazione e adduzione, l’eversione dalla contemporanea pronazione e abduzione.
Le articolazioni del piede rivestono un duplice ruolo: oltre a fornire i gradi di libertà lo adattano alle asperità del terreno, modificandone la sua forma e stabilendo in tal modo tra suolo e gamba un sistema di ammortizzatori che conferisce al passo elasticità, equilibrio e scioltezza.
Le articolazioni intrinseche della gamba sono le due tibio-fibulari, prossimale e distale. L’articolazione tibio-fibulare prossimale è un’artrodia che si stabilisce tra la faccia fibulare della tibia e una corrispondente superficie del capitello fibulare. I mezzi di unione sono rappresentati dalla capsula articolare, da due legamenti propri e da un legamento a distanza, il legamento interosseo. La capsula articolare si fissa sul contorno delle superfici articolari; i legamenti propri (legamenti della testa della fibula, anteriore e posteriore) si evidenziano come due ispessimenti della capsula fibrosa. Il legamento interosseo è una dipendenza della membrana interossea della gamba.
L’articolazione tibio-fibulare distale è una sinartrosi che si realizza fra le estremità distali della tibia e della fibula. La tibia presenta una faccia incavata, l’incisura fibulare, che si mette in rapporto con una superficie rugosa della fibula. Entrambe le facce sono rivestite da periostio e congiunte da un robusto legamento fibroso interosseo, dipendenza della membrana interossea. I fasci fibrosi del legamento interosseo si portano oltre l’estremità delle due ossa per costruire i legamenti anteriore e posteriore del malleolo laterale. Questi legamenti confluiscono nell’apparato di rinforzo dell’articolazione tibiotarsica.La membrana interossea è una robusta membrana fibrosa tesa tra le creste interossee di tibia e fibula. É perforata per il passaggio di vasi e nervi e costituisce un setto di separazione tra i muscoli delle logge anteriore e posteriore della gamba, che da qui prendono in parte origine.
Articolazione tibio tarsica o talo-crurale
È un’articolazione a troclea (ginglimo angolare) che collega la gamba al piede. Alla sua formazione concorrono la tibia, la fibula e l’astragalo. Le superfici articolari delle ossa della gamba formano un incastro a mortaio per la troclea astragalica.
I mezzi di unione sono rappresentati da una capsula articolare rinforzata da legamenti. La parte fibrosa della capsula si inserisce sui bordi del mortaio tibiofibulare e della superficie articolare dell’astragalo, estendendosi in avanti anche su una parte del collo di tale osso. Soprattutto in questa porzione anteriore la capsula è sottile e lassa, mentre risulta inspessita ai lati per la presenza di legamenti. Il legamento mediale o deltoideo si distacca dall’apice del malleolo, espandendosi in quattro fasci, due anteriori, uno medio e uno posteriore; il legamento laterale, nel suo complesso meno robusto del mediale, è formato da tre fasci distinti in anteriore, medio e posteriore.
L’articolazione consente soprattutto movimenti di flessione e di estensione; nella flessione plantare sono possibili anche movimenti di lateralità intorno ad un asse verticale, altrimenti limitati dalle porzioni laterali del mortaio.
Articolazioni intra-tarsiche
Articolazione inferiore
L’astragalo si articola con il sottostante calcagno attraverso due articolazioni: l’una posteriore (articolazione astragalo-calcaneale) e l’altra anteriore, cui concorre anche il navicolare (articolazione astragalo-calcaneo-navicolare). Tra queste due articolazioni è interposto il legamento astragalo-calcaneale interosseo, un robusto fascio fibroso che occupa il seno del tarso.
L’articolazione astragalo-calcaneale è un trocoide che si realizza tra le facce articolari posteriori del talo e del calcagno. La capsula articolare è rinforzata dai legamenti talo-calcaneali anteriore, posteriore e mediale.
L’articolazione talo-calcaneo-navicolare è un’enartrosi; la testa emisferica del talo e le articolazioni tarsali anteriore e mediale per il calcagno si articolano con una concavità formata in avanti dalla faccia articolare talare dell’osso navicolare e in dietro dalla faccia articolare talare del calcagno, congiunte tra loro dal robusto legamento calcaneo-navicolare plantare. La capsula articolare è rinforzata dai legamenti talo-navicolari dorsale e laterale e dal fascio mediale del legamento biforcato (detto anche a Y o legamento chiave).
Articolazione calcaneo-cuboidea
È posta lateralmente alla precedente con la quale ha in comune il legamento biforcato. È una articolazione a sella, rinforzata dal fascio laterale del legamento a Y, dai legamenti calcaneo- cuboideo dorsale e plantare.
L’articolazione astragalo-calcaneo-navicolare e la calcaneo-cuboidea disegnano una interlinea articolare (dello Chopart) che, osservata sul dorso del piede, descrive una S italica orientata in senso trasversale con due curve, mediale e laterale, rispettivamente concave posteriormente e anteriormente.
Articolazione navicolo-cuboidea
È un’artrodia che si instaura tra la faccia laterale dell’osso navicolare e la faccia mediale dell’osso cuboide. La sua capsula articolare è rinforzata dai legamenti navicolo-cuboidei dorsale e plantare.
Articolazione navicolo-cuneiforme
È costituita dalla giustapposizione di tre artrodie tra la faccia anteriore dell’osso navicolare e le facce posteriori delle tre ossa cuneiformi, contenute in un’unica cavità articolare. La capsula è rinforzata dai legamenti navicolo-cuneiformi dorsali e plantari.
Articolazioni intercuneiformi
Sono due artrodie tra la faccia laterale del primo cuneiforme e quella mediale del secondo e tra la faccia laterale del secondo cuneiforme e quella mediale del terzo cuneiforme. La capsula articolare di ciascuna articolazione è rinforzata dal legamento inetercuneiforme dorsale e plantare.
Articolazione cuneo-cuboidea
È un’artrodia che si instaura tra la faccia laterale del terzo cuneiforme e la faccia mediale dell’osso cuboide. La capsula articolare è rinforzata dal legamento cuneo-cuboideo dorsale e plantare.
Articolazione tarso-metatarsica
Si instaura tra le faccette articolari distali delle tre ossa cuneiformi che si articolano con le basi dei primi tre metatarsali e tra la faccetta distale del cuboide che si articola con le basi del quarto e quinto metatarsale. L’insieme di questi rapporti articolari disegnano la cosiddetta linea articolare tarso-metatarsale del Lisfranc. La comune capsula fibrosa è rinforzata dai legamenti tarso-metatarsali dorsali, plantari e interossei.
Articolazioni intermetatarsiche
Le basi del secondo, terzo, quarto e quinto metatarsale sono articolate tra loro attraverso artrodie, tenute assieme da una capsula a sua volta rinforzata da legamenti dorsali, plantari e interossei. Un nastro fibroso, il legamento trasverso, è teso plantarmente dalla testa del primo a quella del quinto osso metatarsale.
Articolazioni metatarso-falangee
Ciascuna testa metatarsale (un condilo appiattito in senso trasversale) si articola con la cavità glenoidea dell’epifisi prossimale della prima falange. Ogni capsula è rinforzata da legamenti collaterali e mediali. Sono condiloartrosi che consentono movimenti di estensione e di flessione. Nel gioco articolare della metatarso-falangea dell’alluce intervengono anche due piccole ossa sesamoidi.
Articolazioni interfalangee
Due in ciascun dito, una nell’alluce, le articolazioni interfalangee sono articolazioni a troclea rinforzate ciascuna da capsula e legamenti collaterali, laterali e mediali.
L’apparato legamentoso del piede si completa con il legamento plantare lungo, che origina sul lato plantare del calcagno e si slarga distalmente fino alle basi delle ossa metatarsali (il legamento calcaneo-cuboideo plantare può esserne considerato parte) e con i legamenti plantari brevi, che formano un piano legamentoso più profondo assieme al legamento calcaneo-navicolare plantare.
Muscoli
I muscoli del’arto inferiore che intervengono nei movimenti dell’articolazione della caviglia e del piede sono quelli della gamba e quelli intrinseci del piede.
Nella gamba si organizzano in tre compartimenti: anteriore, laterale e posteriore.
I muscoli del piede si dividono in dorsali e plantari; questi ultimi a loro volta sono distinti in mediali, laterali ed intermedi.
Muscoli anteriori della gamba
Tibiale anteriore
È il più robusto e mediale dei muscoli anteriori. Origina dal condilo laterale e dal terzo superiore della faccia laterale del corpo della tibia e dal terzo superiore della membrana interossea della gamba. Passa profondamente ai legamenti trasversi e crociati della gamba avvolto da una propria guaina sinoviale. Si inserisce in corrispondenza del contorno mediale del piede, sul primo cuneiforme e alla base del primo metatarsale. Flette dorsalmente il piede, lo adduce e ruota medialmente.
Estensore lungo dell’alluce
Origina dal terzo medio della faccia mediale del corpo della fibula e dalla membrana interossea della gamba. Il suo tendine passa profondamente ai legamenti trasversi e crociati della gamba avvolto da una propria guaina sinoviale. Si unisce al tendine dell’estensore breve dell’alluce e si inserisce in parte sulla faccia dorsale della falange prossimale ma soprattutto sulla base della falange distale del primo dito. Estende l’alluce; flette dorsalmente e ruota medialmente il piede, adducendolo.
Estensore lungo delle dita
Origina dal condilo laterale della tibia, dalla membrana interossea della gamba, dalla testa e dai tre quarti superiori del corpo della fibula. Il tendine di inserzione, avvolto da una propria guaina sinoviale, passa profondamente ai legamenti trasversi e crociati della gamba, si porta lateralmente sul dorso del piede e si divide in quattro porzioni che si raggiungono rispettivamente le ultime quattro dita. Ciascuna porzione si divide a sua volta in tre nastri tendinei, di cui quello centrale si inserisce alla base della seconda falange, mentre gli altre due convergono portandosi alla base della seconda falange. Estende le ultime quattro dita, estende il piede sulla gamba (flessione dorsale) e lo ruota esternamente.
Peroniero anteriore (o peroniero terzo)
Nasce dalla parte media del corpo della fibula e dalla membrana interossea della gamba. Frequentemente fonde i suoi fasci carnosi con quelli dell’estensore lungo. Si inserisce alla base del quinto osso metatarsale. Flette dorsalmente il piede e lo prona.
Muscoli laterali della gamba
Peroniero lungo
Conferisce la forma alla superficie laterale della gamba. Origina dalla porzione antero-laterale della testa della fibula, dal terzo superiore della faccia e del margine laterale dello stesso osso, nonché dal condilo laterale della tibia, dalla fascia crurale e dai circostanti setti intermuscolari. I fasci muscolari si portano verticalmente in basso; continuano in un lungo tendine d’inserzione il quale, avvolto da una propria guaina, passa profondamente al retinacolo fibulare posteriore, decorre dietro al malleolo portandosi fino alla pianta del piede che attraversa obliquamente per andare sulla tuberosità del primo osso metatarsale, sul cuneiforme mediale e alla base del secondo metatarsale.
Flette plantarmente il piede, lo abduce e lo ruota lateralmente. Contribuisce inoltre a rendere più evidente la concavità plantare.
Peroniero breve
È più profondo del lungo e nasce dal terzo medio del corpo della fibula. Il suo tendine prima decorre nella guaina del peroniero lungo poi si fornisce di una guaina propria, passa dietro al malleolo laterale e si porta in avanti e sotto la pianta del piede, inserendosi sulla tuberosità del quinto metatarsale. Abduce il piede e lo ruota lateralmente.
Muscoli posteriori della gamba
Tricipite della sura
È una grossa e potente massa carnosa, sviluppasi nell’uomo a seguito dell’acquisizione della stazione eretta. Risulta formato da tre capi, due superficiali che assieme formano il muscolo gastrocnemio e uno profondo, il muscolo soleo. Il capo mediale del gastrocnemio (gemello mediale) nasce con un grosso tendine appiattito dalla faccia posteriore del femore, al di sopra del condilo mediale; il capo laterale (gemello laterale) origina con un tendine più piccolo dalla faccia posteriore del femore al di sopra del condilo laterale, talvolta dall’epicondilo. I due capi convergono in basso e le fibre muscolari si fondono su una larga aponeurosi che si restringe gradualmente, ricevendo dalla sua superficie profonda il tendine del muscolo soleo. Si costituisce così il tendine calcaneale (di Achille) che si inserisce sulla faccia posteriore del calcagno.
Il soleo prende origine dalla linea poplitea della faccia posteriore del corpo tibiale, dall’arcata tendinea del soleo e dalla faccia posteriore della testa e del corpo della fibula. Il suo ventre muscolare è coperto dorsalmente da una spessa lamina aponeurotica che si continua nel tendine calcaneare nel terzo medio della gamba.
L’azione del tricipite surale sul piede è quella di fletterlo plantarmente. Svolge una importantissima azione nella deambulazione, nel salto e nel sollevare il corpo sulla punta di piedi. Concorre infine alla flessione della gamba sulla coscia.
Plantare (plantare gracile)
È un rudimentale ed incostante fascio muscolare che nasce dal femore sopra il suo condilo laterale, si pone dorsalmente rispetto al muscolo popliteo e, in corrispondenza del suo margine inferiore, si continua con un tendine lungo e sottile che decorre tra gastrocnemio e soleo che si inserisce da solo o fondendosi col tendine di Achille sulla faccia posteriore del calcagno. Coadiuva l’azione del tricipite surale⁴.
È il muscolo più mediale dello strato profondo dei muscoli posteriori della gamba. Origina dalla faccia posteriore del corpo della tibia sotto la linea poplitea. Si porta in basso e medialmente: il tendine di inserzione passa dietro al malleolo mediale avvolto da una guaina sinoviale e nella pianta del piede si divide in quattro capi divergenti che si portano alle ultime quattro dita e si attaccano alla base delle rispettive terze falangi dopo aver attraversato un occhiello del corrispondente tendine del flessore breve delle dita.
⁴ Completa il gruppo dei muscoli posteriori della gamba il popliteo, che nasce dal femore sotto l’epicondilo laterale e si inserisce sulla linea poplitea della tibia. Flette e ruota medialmente la gamba.
Flette il piede sollevato dal suolo, flette la seconda e la terza falange delle ultime quattro dita. A piede poggiato al suolo e sotto carico è sinergico ai muscoli intrinseci del piede per tenere la dita a stretto contatto col suolo.
Tibiale posteriore
È il più profondo della loggia posteriore origina faccia posteriore del corpo della tibia, sotto la linea poplitea, dalla membrana interossea e dalla faccia mediale del corpo della fibula. Il tendine, rivestito da una propria membrana sinoviale, ruota dietro il malleolo mediale e si inserisce sul tubercolo dell’osso navicolare e sul primo osso cuneiforme. Adduce e ruota medialmente il piede e assiste la flessione plantare dell’articolazione della caviglia. Contribuisce al sollevamento dell’arcata longitudinale mediale del piede.
Flessore lungo dell’alluce
Nasce dai due terzi inferiori della faccia posteriore del corpo della fibula e dalla membrana interossea. Avvolto da una propria guaina passa nel solco che si scava sulla faccia posteriore dell’astragalo e su quella mediale del calcagno. Nella pianta del piede è laterale al tendine del flessore lungo delle dita cui cede un esile fascio per il tendine del secondo e a volte terzo dito. Si inserisce sulla faccia plantare della base della seconda falange dell’alluce, dopo essere passato tra le due ossa sesamoidi incluse nel tendine del flessore breve. Flette l’alluce.
Muscoli dorsali del piede
Muscolo estensore breve dell’alluce
Nasce dal calcagno e si inserisce sulla faccia dorsale della base della prima falange dell’alluce, che estende.
Estensore breve delle dita
Nasce dal calcagno, di lato all’origine del muscolo estensore breve dell’alluce. È composto da tre ventri carnosi cui fanno seguito tre tendini; sulla faccia dorsale della prima falange del secondo, terzo e quarto dito si uniscono al rispettivo tendine del muscolo estensore lungo delle dita, che l’estensore breve coadiuva nel movimento di estensione.
Muscoli plantari del piede della loggia mediale
Abduttore dell’alluce
Origina dall’estremità mediale della tuberosità del calcagno e si inserisce sul contorno mediale della base della prima falange dell’alluce. Abduce e flette l’alluce.
Flessore breve dell’alluce
Origina dalle facce plantari del secondo e terzo cuneiforme. Si inserisce sui contorni mediale e laterale della base della prima falange dell’alluce. Flette l’alluce.
Adduttore dell’alluce
Origina dalla superficie plantare dell’osso cuboide e dalle basi del terzo e quarto metatarsale. Si inserisce sul contorno laterale della base della prima falange dell’alluce. Adduce e flette l’alluce.
Muscoli plantari del piede della loggia laterale
Abduttore del quinto dito
Origina dalla estremità laterale della tuberosità del calcagno, si inserisce sulla base della prima falange del quinto dito, che abduce e flette.
Flessore breve del quinto dito
Origina dalla base del quinto osso metatarsale e si inserisce alla base della prima falange del quinto dito del piede, che flette.
Opponente del quinto dito
Origina dal legamento calcaneo-cuboideo e si inserisce sul contorno laterale del quinto dito del piede, che adduce.
Muscoli plantari intermedi del piede
Flessore breve delle dita
Trae origine dalla tuberosità del calcagno, si divide in quattro lacerti carnosi i cui tendini si sdoppiano a formare un occhiello attraversato dal tendine del muscolo flessore lungo delle dita e si inseriscono sulla faccia plantare della base della seconda falange delle ultime quattro dita del piede. Flette la seconda falange delle ultime quattro dita.
Quadrato della pianta
Origina dalla faccia inferiore del calcagno e termina sul contorno laterale del tendine del muscolo flessore lungo delle dita. Impedisce l’azione adduttoria che il muscolo flessore lungo delle dita avrebbe sulle dita stesse a causa della obliquità del suo tendine.
Muscoli lombricali
Sono quattro; nascono dai tendini contigui del muscolo flessore lungo delle dita, con l’eccezione del primo, il più mediale, che origina esclusivamente dal margine mediale del tendine destinato al secondo dito. Dall’origine, essi si portano in avanti e terminano sul lato mediale dell’estremità prossimale della prima falange delle ultime quattro dita e sui tendini del muscolo estensore lungo delle dita. I lombricali flettono le prime falangi ed estendono le seconde e le terze falangi delle ultime quattro dita del piede.
Muscoli interossei plantari
Sono tre, nascono dal contorno mediale delle ultime tre ossa metatarsali e si inseriscono sul margine mediale della base della prima falange del dito corrispondente. Adducono le ultime tre dita del piede.
Muscoli interossei dorsali
Occupano la parte dorsale dei quattro spazi intermetatarsali. Traggono origine dalle facce affrontate delle ossa metatarsali e si inseriscono alla base delle falangi prossimali. Il primo interosseo dorsale si porta al margine mediale della falange prossimale del secondo dito, mentre i tendini del secondo, del terzo e del quarto interosseo dorsale vanno al margine laterale della falange prossimale rispettivamente del secondo, terzo e quarto dito. Il terzo e quarto inviano inoltre un’esile espansione al tendine del muscolo estensore lungo delle dita.
Il primo e il secondo muscolo interosseo dorsale spostano rispettivamente in senso mediale e laterale il secondo dito del piede; il terzo e il quarto muscolo interosseo dorsale allontanano dall’asse mediano del piede il terzo e il quarto dito. I muscoli interossei dorsali flettono inoltre la falange prossimale del secondo, terzo e quarto dito del piede, estendendone invece le altre due falangi.
Fasce
Nel dorso del piede si trovano le fasce dorsali superficiale e profonda e la fascia del muscolo estensore breve delle dita.
Nella regione plantare è distesa superficialmente l’aponeurosi plantare; a livello del piano scheletrico si trova la fascia plantare profonda.
L’aponeurosi plantare (o fascia plantare superficiale) occupa il piano superficiale della pianta, al di sotto dello strato sottocutaneo. Se ne distinguono tre parti, la mediale, l’intermedia e la laterale che ricoprono i tre corrispondenti gruppi di muscoli plantari.
L’organizzazione delle fasce superficiali e profonde della cute è fondamentale per comprendere la loro funzione biomeccanica e sensoriale. In particolare, nella pianta del piede, queste fasce svolgono ruoli essenziali nell’assicurare la percezione sensoriale e la stabilità.
La fascia superficiale si trova appena sotto la pelle e comprende principalmente tessuto connettivo lasso, grasso sottocutaneo e terminazioni nervose. È qui che troviamo molte delle terminazioni nervose esterocettive, cioè quelle che percepiscono stimoli dall’ambiente esterno come la pressione, il calore, il freddo e il tatto. Queste terminazioni nervose permettono al piede di “sentire” la superficie su cui camminiamo, aiutando a regolare il movimento e a mantenere l’equilibrio.
La fascia superficiale non ha solo un ruolo sensoriale, ma anche di protezione, poiché il tessuto adiposo ammortizza e protegge le strutture più profonde durante l’appoggio e la deambulazione. È una sorta di “cuscinetto” che riduce l’impatto delle forze esterne.
La fascia profonda, nota anche come fascia plantare nel piede, è più robusta e densa rispetto alla fascia superficiale. Essa avvolge e collega i muscoli, tendini e legamenti, contribuendo alla stabilità strutturale del piede. Inoltre, contiene terminazioni nervose propriocettive, che percepiscono lo stato interno del corpo, come la tensione muscolare, la posizione delle articolazioni e la pressione interna durante il movimento.
La fascia plantare, in particolare, gioca un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’arco longitudinale del piede, ed è coinvolta in un meccanismo chiave noto come il Windlass mechanism. Questo meccanismo funziona durante la fase di spinta del passo, quando la fascia plantare si tende, sollevando l’arco plantare e creando rigidità, necessaria per una corretta propulsione.
La connessione tra queste due fasce avviene grazie a fasci di tessuto connettivo che le legano strettamente l’una all’altra. Questa interazione permette di combinare le informazioni sensoriali ricevute dall’esterno (esterocettive) con quelle interne (propriocettive), creando una sinergia tra stabilità e percezione. Ad esempio, quando camminiamo su un terreno irregolare, la fascia superficiale percepisce le variazioni del terreno e invia segnali esterocettivi, mentre la fascia profonda aggiusta la tensione per stabilizzare l’arco plantare in risposta agli stimoli propriocettivi. Questo complesso sistema di feedback permette al piede di adattarsi continuamente ai cambiamenti. L’interazione funzionale tra la fascia superficiale e profonda della pianta del piede è dunque di cruciale importanza per la biomeccanica del piede. La sensibilità esterocettiva permette al piede di “leggere” l’ambiente, come nel caso di superfici scivolose o irregolari, mentre la fascia profonda risponde a queste informazioni, regolando la tensione per proteggere l’arco plantare e prevenire l’eccessiva flessione o estensione.
Biomeccanica
Il piede è una struttura altamente specializzata e adattata a supportare il peso corporeo, assorbire gli urti e favorire la locomozione. Comprenderne la biomeccanica significa analizzare come i vari elementi (ossa, articolazioni, muscoli, tendini e legamenti) lavorano insieme durante le fasi del movimento, la deambulazione o la corsa.
Il piede, come abbiamo visto, è costituito da 26 ossa, divise in tre sezioni principali:
- Retropiede: costituito da astragalo e calcagno.
- Mesopiede: comprende le ossa navicolare, cuboide e le tre ossa cuneiformi.
- Avampiede: composto dai cinque metatarsi e dalle 14 falangi.
Può essere considerato una struttura dinamica formata da diversi archi che consentono sia di sostenere il peso corporeo che di adattarsi alle diverse superfici. Questi archi funzionano insieme per garantire stabilità, flessibilità e assorbimento degli urti durante la deambulazione. Gli archi del piede si dividono in archi longitudinali e archi trasversali, ognuno sostenuto da un complesso sistema di tendini e legamenti.
Archi longitudinali
Gli archi longitudinali sono due:
- Mediale: è l’arco principale e il più alto.
- Laterale: è più basso e piatto rispetto all’arco mediale.
L’arco longitudinale mediale è formato da ossa, legamenti, tendini e muscoli che contribuiscono alla sua stabilità. Le ossa coinvolte sono: calcagno, astragalo, navicolare, tre cuneiformi, primo, secondo e terzo metatarso.
Le strutture tendinee e legamentose che sostengono l’arco longitudinale mediale, strato per strato, sono:
- Strato Superficiale (Fascia Plantare)
• Fascia plantare: una fascia fibrosa spessa che si estende dal tubercolo mediale del calcagno alla base delle dita. Durante il cammino, si tende per mantenere la rigidità dell’arco mediale (meccanismo del Windlass). - Strato Intermedio (Tendini e Muscoli)
• Tendine del tibiale posteriore: uno dei principali supporti dinamici dell’arco mediale. Origina dalla tibia e dalla fibula e si inserisce sull’osso navicolare, aiutando a sollevare l’arco.
• Tendine del flessore lungo delle dita: passa sotto il piede e aiuta a mantenere la stabilità dell’arco mediale.
• Tendine del flessore lungo dell’alluce: supporta l’arco lungo il suo percorso attraverso la pianta del piede fino all’alluce. - Strato Profondo (Legamenti)
• Legamento calcaneo-navicolare plantare (legamento a molla): uno dei legamenti più importanti nell’arco longitudinale mediale. Si estende dal calcagno al navicolare e fornisce un supporto passivo all’arco, evitando il collasso.
• Legamenti interossei tarsali e metatarsali: collegano le ossa tra loro, contribuendo alla coesione della struttura.
L’arco longitudinale laterale è meno prominente rispetto a quello mediale. È costituito da: calcagno, cuboide, quarto e quinto metatarso.
Le strutture che lo supportano includono:
- Strato Superficiale (Fascia Plantare Laterale)
• La fascia plantare agisce anche su questo lato, ma è meno sollecitata rispetto all’arco mediale. - Strato Intermedio (Tendini e Muscoli)
• Tendine del peroneo lungo: passa sotto il cuboide e si inserisce sulla parte mediale del piede, contribuendo alla stabilità trasversale e laterale dell’arco.
• Tendine del peroneo breve: si inserisce sulla base del quinto metatarso e stabilizza l’arco laterale. - Strato Profondo (Legamenti)
• Legamento lungo plantare: si estende dal calcagno alla base dei metatarsi laterali, sostenendo l’arco laterale.
• Legamento calcaneo-cuboideo plantare (legamento plantare breve): connette il calcagno al cuboide e fornisce un supporto statico all’arco laterale.
Gli archi trasversali del piede sono tre e si estendono da un lato all’altro del piede, conferendo stabilità e flessibilità. Questi archi agiscono per distribuire il peso attraverso il piede e sono sostenuti dalle ossa metatarsali, dalle ossa tarsali e dai legamenti interossei.
L’arco trasversale metatarsale si trova all’estremità distale del piede, a livello delle teste dei metatarsi. È formato dalle teste dei cinque metatarsi ed è più pronunciato nella parte centrale del piede. Le strutture che lo sostengono includono:
- Legamenti metatarsali trasversali profondi: collegano le teste dei metatarsi e contribuiscono a mantenere la curvatura dell’arco.
- Tendine del peroneo lungo: attraversa l’arco e aiuta a mantenerne la forma.
Il secondo arco trasversale si trova più prossimalmente e include le ossa cuneiformi e il cuboide. È meno evidente ma ha un ruolo nel bilanciamento delle forze. Le ossa che lo costituiscono sono: le tre cuneiformi e il cuboide.
Il terzo arco metatarsale si trova ancora più prossimalmente, a livello del mesopiede, ed è formato dalle basi dei metatarsi, dal cuboide e dai cuneiformi. È meno prominente rispetto agli altri archi, ma contribuisce alla stabilità del piede centrale. Anche in questo caso, i legamenti interossei e i tendini del peroneo lungo sono fondamentali per il suo mantenimento.
I muscoli estrinseci del piede contribuiscono in modo significativo al rinforzo degli archi trasversali, soprattutto attraverso le loro azioni sinergiche sui tendini e sulle ossa del piede. Gli archi trasversali del piede, come abbiamo visto, sono tre: metatarsale, cuneiforme-cuboideo e il più prossimale nell’area del mesopiede.
Il peroneo lungo è uno dei muscoli più importanti nel mantenimento e rinforzo degli archi trasversali del piede. Origina dalla parte superiore del perone, scorre lateralmente lungo la gamba e il piede, passando sotto il cuboide, e infine si inserisce sulla base del primo metatarso e sul primo cuneiforme (nell’area mediale del piede). Il peroneo lungo agisce stabilizzando l’arco trasversale sia a livello metatarsale sia più prossimamente, fornendo una tensione laterale attraverso la pianta del piede, che aiuta a mantenere la curvatura trasversale. In particolare, attraversando la pianta del piede dalla parte laterale a quella mediale, crea una tensione trasversale che contrasta il peso corporeo, distribuendo le forze tra il lato laterale e mediale del piede.
Il tibiale posteriore è un altro muscolo chiave che supporta gli archi del piede, in particolare l’arco longitudinale mediale, ma partecipa anche al mantenimento della stabilità trasversale.
Origina nella parte posteriore della tibia e della fibula e si inserisce principalmente sull’osso navicolare e su varie altre ossa del tarso (come il cuneiforme e il cuboide). Il tibiale posteriore, tirando medialmente e infero-medialmente sull’osso navicolare e i cuneiformi, contribuisce alla stabilizzazione trasversale dell’arco a livello del mesopiede. Agisce in opposizione al peroneo lungo, fornendo un equilibrio dinamico tra le forze laterali e mediali, migliorando l’efficienza del piede durante il carico.
Il tibiale anteriore, pur essendo più coinvolto nella dorsiflessione e nell’inversione del piede, contribuisce alla stabilità trasversale, specialmente nella parte anteriore del piede.
Origina dalla parte superiore della tibia e si inserisce sul primo cuneiforme e sul primo metatarso. Con la sua inserzione sul primo cuneiforme e metatarso, il tibiale anteriore fornisce stabilità alla parte mediale dell’arco trasversale, soprattutto quando il piede è sollevato da terra o in posizione di dorsiflessione.
Il flessore lungo delle dita contribuisce alla flessione delle dita dei piedi e alla stabilità dell’arco plantare.
Origina nella parte posteriore della tibia e si inserisce sulla base delle falangi distali delle ultime quattro dita del piede. Anche se primariamente coinvolto nella flessione delle dita, fornisce un certo grado di supporto dinamico all’arco trasversale, stabilizzando la parte anteriore del piede.
Il flessore lungo dell’alluce si inserisce alla base della falange distale del primo dito e aiuta nella flessione dell’alluce. Supporta la porzione mediale dell’arco trasversale quando l’alluce entra in contatto col terreno, contribuendo anche alla stabilità dell’arco longitudinale mediale.
I muscoli estrinseci agiscono come tiranti dinamici e stabilizzatori, migliorando la capacità del piede di mantenere l’integrità dell’arco trasversale durante le varie fasi della deambulazione. Quando il piede è in appoggio, questi muscoli stabilizzano gli archi trasversali contrastando il peso corporeo e distribuendo le forze tra le varie ossa e strutture legamentose del piede.
In particolare: il peroneo lungo e il tibiale posteriore agiscono come forze antagoniste che lavorano insieme per mantenere l’arco trasversale. Il peroneo lungo tira lateralmente, mentre il tibiale posteriore tira medialmente, creando una sorta di bilanciamento che stabilizza la curvatura trasversale. Il tibiale anteriore, il flessore lungo delle dita e il flessore lungo dell’alluce aggiungono ulteriore supporto dinamico, contribuendo al mantenimento dell’arco trasversale sia durante la fase di propulsione che durante la fase di appoggio.
Il Piede come struttura a spirale
Una delle rappresentazioni più realistiche della biomeccanica del piede è quella di una struttura a spirale piuttosto che un semplice sistema di archi. Questa visione riconosce la complessità tridimensionale del piede, che non è statico ma lavora in maniera dinamica durante la deambulazione. L’arco mediale non si limita a flettersi e a sollevarsi passivamente, ma ruota e si avvita durante la deambulazione. La torsione inizia dall’avampiede e si trasmette attraverso l’intero piede, creando una spirale di tensione che migliora la stabilità e l’efficienza del movimento. Il tendine del peroneo lungo e il tendine del tibiale posteriore sono esempi di strutture che agiscono secondo questo principio spirale. Il peroneo lungo si attorciglia intorno al cuboide e attraversa la pianta del piede, fornendo una tensione laterale che contrasta l’azione del tibiale posteriore, creando una spirale di stabilità che avvolge l’intero piede.
Questa organizzazione a spirale consente al piede di assorbire meglio le forze durante l’impatto con il suolo e di adattarsi dinamicamente alle superfici irregolari. I movimenti rotatori che avvengono nelle articolazioni del piede durante la deambulazione enfatizzano l’importanza di considerare la biomeccanica del piede non solo in termini di archi, ma come un sistema interconnesso e tridimensionale, che si comporta come una spirale biomeccanica.
Una nota della deambulazione
La deambulazione può essere suddivisa in due fasi principali:
- Fase di appoggio (stance phase): il piede è in contatto con il suolo. Si compone di varie sottofasi:
1. Contatto iniziale: il tallone tocca per primo il suolo.
2. Carico completo: tutto il piede entra in contatto con il suolo.
3. Propulsione: l’avampiede spinge il corpo in avanti. - Fase di oscillazione (swing phase): il piede è sollevato e viene portato in avanti per il passo successivo.
In questo modo le funzioni biomeccaniche principali sono l’ assorbimento degli urti e l’adattamento al terreno.
Per la prima l’arco plantare mediale si appiattisce leggermente per assorbire l’energia durante l’impatto con il suolo. Questa funzione viene principalmente svolta dai tessuti molli, inclusi i muscoli intrinseci del piede e la fascia plantare.
Per la seconda durante la fase di appoggio, il piede deve adattarsi al terreno. Le articolazioni del piede, in particolare quella sottoastragalica, consentono movimenti di prono-supinazione, essenziali per mantenere l’equilibrio e l’adattabilità.
Durante la fase di propulsione, il piede diventa rigido grazie all’azione della fascia plantare e dei muscoli. Questo permette una trasmissione efficiente della forza per spingere il corpo in avanti. Il meccanismo di “blocco” del piede avviene attraverso il cosiddetto Windlass mechanism, in cui la fascia plantare si tende e aumenta la stabilità dell’arco plantare mediale.
Movimenti biomeccanica del piede
- Dorsiflessione e plantiflessione:
• Dorsiflessione: movimento in cui la punta del piede viene sollevata verso la gamba (flessione dorsale). Questo movimento avviene lungo l’asse sagittale e coinvolge principalmente l’articolazione tibio-tarsica (caviglia).
• Plantiflessione: movimento opposto, in cui la punta del piede viene abbassata, allontanandosi dalla gamba (flessione plantare). Anch’esso avviene lungo l’asse sagittale. - Inversione ed eversione:
• Inversione: è il movimento che comporta la rotazione del piede verso l’interno, combinando supinazione (sollevamento del bordo interno del piede), adduzione (spostamento dell’avampiede verso l’asse mediale del corpo) e un leggero movimento di flessione plantare. Questo movimento si realizza principalmente a livello delle articolazioni sottoastragalica e tarsale trasversa.
• Eversione: è il movimento opposto all’inversione, che coinvolge la rotazione del piede verso l’esterno. Si ottiene combinando pronazione (sollevamento del bordo esterno del piede), abduzione (spostamento dell’avampiede verso l’esterno) e, in alcuni casi, una leggera dorsiflessione. Anche questo movimento coinvolge le articolazioni sottoastragalica e tarsale trasversa. - Pronosupinazione:
• La pronazione e la supinazione sono movimenti complessi che integrano inversione ed eversione con altri movimenti del piede, influenzando in particolare gli archi plantari e la stabilità del piede.
• Supinazione: il piede ruota verso l’interno, con il sollevamento dell’arco mediale (combinando inversione, adduzione e flessione plantare).
• Pronazione: il piede ruota verso l’esterno, con l’abbassamento dell’arco mediale (combinando eversione, abduzione e dorsiflessione).
Inversione = Supinazione + Adduzione
Eversione = Pronazione + Abduzione
Le alterazioni biomeccaniche del piede possono causare vari disturbi: nel piede piatto (iperpronazione) l’arco mediale collassa, causando problemi di assorbimento degli urti e alterazioni della catena cinetica; nel piede cavo (ipersupinazione): l’arco è troppo alto e il piede diventa rigido, riducendo la capacità di assorbire gli urti; nella fascite plantare si instautra infiammazione della fascia plantare dovuta a un’eccessiva tensione o uso.
“Il piede umano è un’opera d’arte e un capolavoro di ingegneria”
Michelangelo Buonarroti
