Aspetti biomeccanici delle metatarsalgie e management

medicina
Francesco Albo
Ortopedico
e traumatologo
II Facoltà di Medicina
e Chirurgia de “La
Sapienza” di Roma
Maria Giovanna
Greco
Podologo Aip
Gli autori, nella prima parte del presente articolo, definiscono il gruppo
eterogeneo delle metatarsalgie di origine meccanica in base alle
caratteristiche di forma e localizzazione delle ipercheratosi plantari e
propongono una classificazione basata sulle fasi del ciclo del passo
associate a specifici pattern di sovraccarico avampodalico
Rossella Fiorillo
Aspetti biomeccanici delle
metatarsalgie e management
conservativo-chirurgico
Terapista della
riabilitazione
a metatarsalgia funzionale è quella condizione clinica caratterizzata da una sintomatologia dolorosa localizzata a livello dell’avampiede che si verifica a causa del sovraccarico meccanico delle
teste metatarsali.
Uno stress meccanico, eccessivo per qualità o per quantità, localizzato all’interfaccia piede-suolo o
piede-scarpa, può causare il danneggiamento delle strutture sottocutanee e cutanee inducendo il rilascio di fattori di crescita locali. Ciò innesca la rapida proliferazione degli strati epidermici e dermici con
aumento del turn-over cellulare e conseguente insufficiente maturazione dei cheratinociti; ne deriva la
formazione di un tessuto che all’alterata struttura anatomica unisce una ridotta resistenza agli insulti
meccanici. Le ipercheratosi plantari, quindi, sebbene nascano come meccanismo di difesa dagli eccessi
di carico, finiscono per innescare un circolo vizioso che perpetua l’aggravamento della sintomatologia
dolorosa.
Si osservano dove la cute plantare è soggetta ad aumentati valori di pressione esercitata (sforzi in compressione) e/o dove è soggetta a forze complesse di taglio e frizione; la loro localizzazione e forma renderà ragione di quali metatarsi siano coinvolti nel sovraccarico e in quale fase del ciclo del passo questo
si verifichi.
Da un punto di vista puramente meccanico tutto l’avampiede o parte di esso può risentire di un sovraccarico durante la deambulazione quando il piede si trova in una posizione plantigrada (fase di stance
del passo) oppure quando il solo avampiede contatta il suolo (fase di stacco - heel lift e toe off - del
passo).
Durante la fase di stance del ciclo del passo il piede ha la funzione di fornire all’intero arto inferiore un
supporto stabile, mentre la tibia ruota in avanti per mantenere la progressione; nella fase di stacco esso
L
Figura 1-A.
Fase di carico.
Figura 1-B.
Fase di supporto.
Figura 1-C.
Fase di
propulsione.
Figura 1-A
Figura 1-B
Figura 1-C
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si comporta come una leva rigida che, facendo fulcro sull’avampiede, consente la propulsione.
Queste funzioni vengono svolte grazie a tre tipi di oscillazione: 1) dell’arto inferiore attorno alla tuberosità del calcagno, 2) della tibia attorno al domo astragalico e 3) dell’intero arto inferiore attorno all’avampiede (Figura 1).
Il dolore avampodalico può essere la conseguenza di una serie di alterazioni e malfunzionamenti localizzabili in ciascun distretto anatomico dell’arto inferiore, della caviglia, del retropiede o dello stesso
avampiede; denominatore comune è l’intolleranza delle strutture di supporto a forze compressive, di taglio e di frizione. Se il riconoscimento e la diagnosi delle alterazioni alla base di un dolore metatarsale
di origine meccanica sono di vitale importanza per prospettare al paziente un corretto trattamento conservativo, esse assumono un ruolo centrale nel management chirurgico, ove l’impiego di tecniche differenti e mirate a vari distretti anatomici degli arti inferiori va accuratamente personalizzato al fine di
ottenere risultati soddisfacenti ed evitare sequele iatrogene.
Figura 2-A.
Ipercheratosi
plantare da
sovraccarico
durante la fase di
stance del passo.
Le lesioni sono
ben delimitate, si
localizzano
esattamente al di
sotto delle teste
metatarsali in
oggetto e non
presentano
espansioni distali.
Metatarsalgie e Biomeccanica del passo
La prima oscillazione (Figura 1-A) o periodo del ciclo deambulatorio compreso tra il
contatto iniziale del calcagno al suolo e il successivo carico dell’avampiede, è controllata dai muscoli dorsiflessori della caviglia e consente alla tibia di ruotare attorno
alla tuberosità calcaneare. Questa fase manca in caso di deformità in equinismo del
collo piede clinicamente conclamata (casi in cui l’avampiede raggiunge il suolo prima
del retropiede). Una volta che il piede ha contattato il suolo per intero, la tibia inizia a
ruotare in avanti attorno al domo astragalico. Questo periodo, la seconda oscillazione
(Figura 1-B), è controllato dal soleo in azione eccentrica. In condizioni normali il gastrocnemio viene sollecitato soltanto quando il ginocchio viene portato alla completa
estensione e la caviglia va incontro a dorsiflessione per consentire all’arto che supporta il carico di allungarsi funzionalmente (fase di midstance del passo).
La terza oscillazione attorno all’avampiede (Figura 1-C) ha inizio con il sollevamento
del calcagno e termina con lo stacco delle dita dal suolo; essa è controllata dalla contrazione di tutto il tricipite della sura (muscoli soleo e gastrocnemio) in azione concentrica. Questa è la cosiddetta fase propulsiva del ciclo del passo.
Metatarsalgie della fase di stance del passo
In questa fase del ciclo del passo il carico è supportato dall’intera superficie plantare
del piede per consentire la progressione in avanti della tibia; una sindrome da sovraccarico si verifica per l’insorgenza di forze compressive e di aumenti di pressione
localizzati su specifici metatarsali piuttosto che per forze rotatorie e di taglio come quelle della fase propulsiva.
Ciò spiega la forma differente che assumono le ipercheratosi che si generano durante questo periodo del ciclo del passo rispetto a quelle del periodo successivo. Esse appaiono di piccole dimensioni, usualmente
circoscritte e localizzate a livello della proiezione cutanea plantare della
testa metatarsale corrispondente; sono strettamente limitate ai suoi contorni e non presentano espansioni distali con forme rotondeggianti o ovalari (Figure 2 A e B).
La causa di tali sovraccarichi risiede spesso in alterazioni anatomiche o
funzionali dell’inclinazione dei metatarsali lungo il piano sagittale. Ciò si
osserva in caso di eccesso di flessione plantare (equinismo) di uno o più
metatarsali, ma anche in caso di flessione dorsale, instabilità o deformità
di uno o più metatarsali adiacenti ad uno in sovraccarico. Il piede cavo anteriore nelle sue varie forme cliniche rappresenta l’entità nosologica e anatomo-funzionale più caratteristica di questo tipo di metatarsalgie.
Un altro dibattuto caso di metatarsalgia funzionale si potrebbe teoricamente verificare quando, nella fase intermedia della midstance, nella
completa estensione del ginocchio, si verifichi un sovraccarico avampodalico causato dall’eccesso di tensione del gastrocnemio, resa evidente
dal movimento di dorsiflessione della caviglia che precede lo stacco del
Figura 2-B
tallone dal suolo.
Figura 2-A
Figura 2-B.
Ipercheratosi
plantare da
sovraccarico
durante la fase
propulsiva del
passo. In questo
caso le forze
agenti sulla
superficie
plantare
dell’avampiede
hanno
caratteristiche
rotatorie, di taglio
e di frizione. Le
ipercheratosi
sono spesso più
grandi, si
localizzano al
sotto di più teste
metatarsali con
espansioni distali
di forma ovalare.
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Figure 3 A-D.
Quadro clinicoradiografico di
deformità
avampodalica
complessa
causata da un
colpo di fucile
da caccia a
distanza
ravvicinata.
Attualmente la
paziente
lamenta
metatarsalgia
persistente
localizzata sulla
seconda testa
metatarsale.
Dall’esame
radiografico si
osserva
l’eccesso di
inclinazione del
II metatarsale
nei confronti di
quelli adiacenti.
L’ipercheratosi
plantare
possiede i
caratteri di un
sovraccarico
isolato del II
raggio da
eccesso di
pressione nella
fase di stance
del passo.
Si tratta di una condizione clinica di
equinismo parziale provocato da
una brevità congenita o acquisita
del gastrocnemio, unico muscolo
impegnato nella fase di sostegno
del passo, che risente del movimento combinato in allungamento
del ginocchio (estensione) e della
caviglia (dorsiflessione).
Eccessi di flessione plantare e dorsale di uno o più metatarsali si osservano in alcune malformazioni, in
esito a traumi fratturativi o a seguito
di interventi chirurgici (Figure 3 AD).
Figura 3-A
Figura 3-C
Figure 4 A-B.
Metatarsalgia in
esito ad
intervento di
osteotomia per
correzione di
deformità in
valgo dell’alluce.
Persiste la
deformità
dell’alluce e
l’ipercheratosi
localizzata al di
sotto della IV
testa
metatarsale. La
deformità
digitale in griffe
del IV dito è
testimonianza
dell’eccesso di
inclinazione
plantare del IV
metatarsale.
Figura 4-A
Un eccesso di flessione plantare di
un singolo metatarsale agisce producendo non solo lesioni da sovraccarico localizzate al cuscinetto
plantare e al mantello cutaneo sottostante, ma anche innescando un
processo di capsulite metatarso-falangea. L’abbassamento del centro
di rotazione articolare metatarso-falangeo può indurre nel tempo uno
squilibrio dei muscoli intrinseci, interossei e lombricali, che inverte la
loro funzione di flessori plantari alla
metatarso-falangea e estensori all’inter-falangea prossimale. Ne deriva una deformità in griffe del dito
che porterà alla progressiva accentuazione dell’abbassamento della testa metatarsale e allo stiramento meccanico della capsula articolare plantare con l’innesco di una reazione infiammatoria a tale livello (Figure 4 A-F).
Lo stesso meccanismo di eccesso di flessione plantare
relativa spiega le metatarsalgie localizzate su metatarsi
adiacenti a raggi affetti da deformità in flessione dorsale
o instabilità.
L’equinismo del collo piede è una condizione clinica
rappresentata da un deficit funzionale congenito o acquisito di movimento sul piano sagittale dell’articolazione della caviglia, con una dorsiflessione (in posizione
neutra dell’articolazione sottoastragalica) limitata a
meno di 10°.
La dorsiflessione della caviglia inizia nella parte centrale della fase di stance del passo, quando il ginocchio
si estende e prima che il calcagno si sollevi dal suolo ed
ha lo scopo di consentire la progressione del tronco sull’arto inferiore in carico.
Un equinismo funzionale del collo del piede si può osservare in caso di contrattura isolata del muscolo gastrocnemio; un equinismo clinicamente manifesto è la
conseguenza di una contrattura dell’intero apparato
achilleo (muscolo tricipite della sura) o di alterazioni
Figura 4-B
osteoarticolari.
Figura 3-B
Figura 3-D
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Per la diagnosi differenziale è utile la manovra di valutazione del grado di dorsiflessione della caviglia a ginocchio esteso e a ginocchio flesso (manovra di Silfverskiold - Figure 5 A-D). Si possono rilevare tre risultati: 1) modesto equinismo a ginocchio esteso che si corregge completamente a
ginocchio flesso (contrattura del gastrocnemio o equinismo funzionale Figure 5 A e B); 2) equinismo
a ginocchio esteso che si corregge parzialmente a ginocchio flesso pur persistendo in parte (contrattura dell’intero complesso achilleo o equinismo clinicamente manifesto Figure 5 C e D); 3) equinismo non correggibile anche a ginocchio flesso e accompagnato da sintomi articolari quali scrosci
e sintomatologia dolorosa (equinismo di origine ossea). I (prima parte - continua)
Figura 4-C
Figura 4-C. Radiograficamente si osserva
slargamento (clinicamente asintomatico della II
articolazione metatarso-falangea come da esiti
consolidati di infrazione di Freiberg).
Figura 4-D
Figura 4-E
Figura 5-A
Figura 5-C
Figura 4-F
Figure 4 D-F. Il trattamento chirurgico ha portato a
completa risoluzione della deformità: è stata corretto il
valgismo metatarso-falangeo del I raggio ed è stata
sollevata la IV testa metatarsale con un’osteotomia tipo
Gautier modificata. Il quadro clinico dimostra correzione
della griffe del IV dito e la consnsuale scomparsa
dell’ipercheratosi plantare sintomatica.
Figura 5-B
Figure 5 A-B. La manovra di Silfverskiold serve a
diagnosticare condizioni cliniche di equinismo di
caviglia. In questo caso è rappresentato un equinismo
funzionale da brevità del gastrocnemio: la deformità è
modesta, quasi impercettibile a ginocchio esteso, e si
corregge completamente a ginocchio flesso.
Figura 5-D
Figure 5 C-D. Equinismo clinicamente manifesto
dovuto a contrattura dell’intero complesso achilleo. La
deformità è particolarmente evidente a ginocchio esteso
e si corregge solo parzialmente a ginocchio flesso.
Bibliografia
- Root M. et al. - La funzionalità del piede normale e patologico: Biomeccanica Clinica Vol.II Edizioni Piccin
- Neale’s disorders of the foot - Seventh Edition: Churchill Livingston Elsevier 2006
- Barouk L.S.et al - Reconstruction de l’avant pied; Springer Verlag 2006
- Valtin B. - Chirurgie de l’avant-pied; 2 Edition 2005 Elsevier
- Kirtley C. - Clinical Gait Analysis. Teory and practice. Churchill Livingston Elsevier 2006
- Maceira E. - Chirurgie des avant-pieds iatrogéniques sévèrement déformés- Journées de Printemps Tolouse 2006
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