caratterizzazione biomeccanica dei tendini e dei legamenti del piede

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Introduzione per lo sviluppo di tecniche e strumenti atti a diagnosticarne le problematiche e soprattutto a risolverle. Nel lavoro qui presentato si andrà dapprima ad analizzare le diverse strutture che compongono il piede dal punto di vista anatomico soffermandosi in particolar modo sul ruolo centrale svolto dall’astragalo, ponte strutturale per il passaggio dal retro piede al mesopiede. Si proseguirà andando a descrivere la caratteristica struttura delle strutture tendinee e legamentose, a partire dalle loro componenti microscopiche, collagene ed elastina, per arrivare alla comprensione della loro struttura macroscopica e dalla caratterizzazione biomeccanica di quest’ultima, dipendente da diversi fattori quali l’età, il sesso, il tipo e la velocità di applicazione del carico. Tra i tendini del piede si tratteranno in particolare, dal punto di vista morfometrico e meccanico, il tendine flessore lungo dell’alluce, il tendine estensore comune delle dita e i tendini peronieri in modo tale da offrire attraverso questi esempi particolari una panoramica generale dei movimenti permessi al piede, essendo i primi legati principalmente al movimento di flesso-estensione, i peronieri, seppur più complessi, ad un movimento di eversione-inversione. Nel quarto capitolo si tratterà della giunzione sottoastragalica e dei legamenti che la riguardano, in particolare del legamento interosseo, e dell’articolazione mediotarsica con le sue molteplici superfici articolari e le altrettanto copiose strutture legamentose. Infine nel capitolo inerente i modelli agli elementi finiti proposti per il piede, si proporrà lo stato dell’arte per quanto riguarda la progettazione computazionale della struttura del piede e delle sue componenti basate sulle conoscenze sperimentali disponibili. Tale lavoro pone le basi per l’ampliamento della nostra conoscenza sull’argomento e per il progredire dell’uso della tecnologia in campo medico, ad esempio nello studio dell’interazione tra piede e plantare. “Il piede umano è un’opera d’arte e un capolavoro di ingegneria” (Michelangelo Buonarroti) 6 Caratterizzazione biomeccanica dei tendini e dei legamenti del piede
1.1. Introduzione Caratterizzazione anatomica e morfometrica del piede Capitolo 1 CARATTERIZZAZIONE ANATOMICA E MORFOMETRICA DEL PIEDE Spesso si mettono a confronto la mano e il piede ed in genere la prima viene descritta come la struttura più specializzata. In realtà, nel corso dell’evoluzione umana, è stato il piede a subire una straordinaria evoluzione, mentre la mano è rimasta essenzialmente simile a quella dei primati. Quello che la rende unica non è quindi la sua struttura o funzione, ma il suo ruolo nel genere umano: per la prima volta nell’evoluzione dei primati la mano non era più necessaria alla locomozione. Quali siano state le “necessità” che hanno portato a questi cambiamenti e come questi siano avvenuti rappresenta ancora uno dei maggiori problemi dell’antropologia, ma una cosa è sicura: l’indipendenza dell’arto superiore dalla locomozione è avvenuta grazie ad una completa modificazione dell’arto inferiore, e in particolare del piede, per adeguarsi ad una locomozione bi podalica. Le articolazioni del piede e della caviglia sono un sistema complesso che deve fornire sia un certo grado di stabilità che di flessibilità. Le funzioni di questo complesso sono quelle di fornire una base stabile per la stazione eretta, fornire una leva rigida durante la fase di spinta, assorbire le sollecitazioni, adattarsi alle irregolarità del suolo, convertire la torsione per l’arto inferiore ed il bacino. La comprensione della sua anatomia e fisiologia fornisce la base per una precisa valutazione e trattamento. 1.2. Struttura ossea Prima di soffermarsi sulla struttura ossea del piede propriamente detto, è utile analizzare la struttura di altri due membri ossei dell’arto inferiore fondamentali alla comprensione 7 Caratterizzazione biomeccanica dei tendini e dei legamenti del piede
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