Cause del mal di schiena lombare: conoscere la colonna vertebrale e la postura

In questo primo articolo sulle cause del mal di schiena,voglio parlare ai miei lettori degli elementi fondamentali che compongono la nostra colonna vertebrale perché è importante sapere com’è fatto il nostro asse del corpo e che cosa si deteriora nel tempo e quindi quali meccanismi non funzionano più nella fisiologia del rachide fino ad arrivare alla più comune patologia : il mal di schiena, le lombalgie, le protrusioni fino ad arrivare all’ernia discale, in particolare del tratto lombare.

Che cosa sono le vertebre?

Le vertebre sono le 33 ossa che, poste una sopra l’altra, compongono la colonna vertebrale o rachide e danno così sostegno al nostro organismo. Insieme formano un canale, il forame invertebrale o canale rachideo, all’interno del quale scorre il midollo spinale.

A seconda della posizione da loro occupata le vertebre si distinguono in:

• vertebre cervicali, 7
• vertebre toraciche, 12
• vertebre lombari, 5.

A queste si aggiungono altre 5 vertebre fuse fra loro all’altezza dell’osso sacro e altre 4 coccigee, a volte anch’esse fuse tra loro.

Cercherò di spiegare in concetti semplici le componenti principali della colonna vertebrale , le loro connessioni articolari , muscolari e legamentose, le loro funzioni.

Prendero’ in esame:

• la struttura del corpo vertebrale
• le curvature della colonna nel suo insieme
• gli elementi di connessione intervertebrale
• la struttura del disco intervertebrale

Com’è fatta una vertebra?

La vertebra è costituita da due parti principali :

• un corpo vertebrale in avanti con forma cilindrica , la parte più massiccia ovvero il segmento passivo, il pilastro anteriore che insieme al disco intervertebrale ha una funzione di ammortizzamento statico e di sostegno
• un arco posteriore indietro a forma di ferro di cavallo il segmento motore , dotato di diversi elementi di aggancio tra le vertebre, per i muscoli e legamenti (apofisi articolari, apofisi trasverse, apofisi spinose, peduncoli e lamine) che svolge una funzione di ammortizzamento dinamico e attivo.

Queste diverse parti costitutive si corrispondono in senso verticale, cosi lungo tutto il rachide possiamo individuare tre colonne:

• una colonna principale, in avanti, formata dalla sovrapposizione dei corpi vertebrali
• due colonne secondarie, dietro il corpo vertebrale, formate dalla sovrapposizione dei processi articolari.
• i corpi vertebrali sono uniti fra loro dai dischi intervertebrali e le apofisi articolari sono unite tra loro da articolazioni del tipo artrodia.
• Ad ogni piano un orifizio vertebrale è delimitato dal corpo vertebrale in avanti e dell’arco posteriore indietro: la successione di tutti questi orifizi vertebrali costituisce per tutta la lunghezza della colonna il canale rachideo formato alternativamente da parti ossee a livello di ogni vertebra e da parti legamentose tra le vertebre a livello del disco intervertebrale, e dai legamenti dell’arco posteriore.

Il rachide: com’è fatto

La colonna vertebrale è l’asse del corpo che deve conciliare due parametri meccanici contraddittori: elasticità e rigidità. Per fare questo ha una sua organizzazione funzionale e strutturale così composta:

1. molteplici segmenti sovrapposti: le vertebre
2. muscoli , legamenti e dischi che le collegano

• la colonna vertebrale la possiamo considerare simile all’albero di una nave con una “struttura a sartie” : l’albero posto sul bacino che si innalza fino al capo , e a livello delle spalle , sorregge una grossa trave trasversale, il cingolo scapolare ovvero le spalle.

• un secondo sistema di sartie è disposto nel cingolo scapolare e si estende a formare un triangolo posteriore che ha l’asse maggiore disposto verticalmente dall’occipite al sacro e trasversalmente tra le scapole

• a tutti i livelli esistono dei tiranti legamentosi e muscolari disposti come sartie che hanno il compito di ancorare l’albero alla base di impianto, il bacino

• con il corpo in posizione simmetrica, le tensioni sono equilibrate da una parte e dall’altra e l’albero è verticale il rettilineo

• quando si solleva un arto inferiore, il peso corporeo grava su un solo arto, il bacino ruota dal lato opposto e la colonna è costretta ad assumere un decorso sinuoso come un serpente con un’alternanza di curve convesse (lombare e cervicale dal lato dell’arto sollevato) e concave(dorsale dal lato opposto all’arto sollevato) regolate dai “tiranti” muscolari che regolano automaticamente le tensioni per ristabilire l’equilibrio: è quello che succede quotidianamente nel nostro gesto automatico del camminare.

• la colonna vertebrale può deformarsi ed essere elastica pur rimanendo rigida(vertebre) sotto l’influenza dei suoi tiranti muscolari e legamentosi e grazie alla presenza dei dischi intervertebrali.

Qual è la funzione delle vertebre?

Le vertebre svolgono un’importante funzione di sostegno. Tutte riunite tra loro sopportano il peso del corpo e resistono alla compressione e ai carichi cui questo viene sottoposto. Grazie agli archi di cui sono fornite formano il canale attraverso cui scorre il midollo spinale. I loro processi traversi rappresentano i punti di attacco per i muscoli posti attorno alla spina dorsale.

Le funzioni principali della colonna sono due:

1. pilastro centrale del corpo con funzione di sostegno del tronco,
   
2. ruolo di protettore dell’asse nervoso mediante il canale rachideo che inizia a livello del forame occipitale dove alloggia il bulbo e il midollo spinale: esso rappresenta una protezione flessibile e resistente di questo asse nervoso che arriva fino al sacro coccige. Da questo asse nervoso (il midollo) fuoriescono dei nervi spinali che possono entrare in conflitto in certe condizioni ed in alcuni punti critici con il loro astuccio protettore rachideo e quindi come nel caso delle protrusioni o ernie discali rimanere schiacciati e produrre la classica sintomatologia dolorosa delle lombalgie o lombosciatalgie (vedi capitolo delle ernie e protrusioni).

L’importanza delle curve fisiologiche della colonna vertebrale

La colonna vertebrale nel suo insieme è rettilinea quando è vista di fronte o dal dorso. Ma sul piano sagittale(vista di profilo), la colonna vertebrale comporta quattro curvature che sono molto importanti e dal basso verso l’alto possiamo definirle come:

1. curva sacrale a concavità anteriore
2. lordosi lombare a concavità posteriore
3. cifosi dorsale a convessità posteriore
4. lordosi cervicale a concavità posteriore

Nella filogenesi cioè nel corso dell’evoluzione della razza umana a partire degli ominidi, il passaggio dalla posizione quadrupede alla stazione eretta bipede, ha causato dapprima il raddrizzamento e successivamente l’inversione della curva lombare, inizialmente concava in avanti. È così è comparsa la lordosi lombare concava indietro. Ma in questo raddrizzamento del tronco non c’è stato un completo “assorbimento“ dato dalla retroversione del bacino. Questo spiega che la lordosi lombare è variabile a seconda degli individui in rapporto al grado di antiversione o di retroversione del bacino (pensiamo ad una donna che cammina sui tacchi con i glutei all’indietro quindi bacino in antiversione oppure alla posizione “seduta”di un soggetto, pancia gonfia in avanti,bacino in retroversione).

Ma durante l’ontogenesi, cioè lo sviluppo dell’individuo, possiamo vedere la stessa evoluzione a livello del rachide lombare:

• alla nascita il rachide lombare e’ concavo anteriormente
• a cinque mesi la curvatura e’ sempre lievemente concava
• a tredici mesi il rachide diviene rettilineo
• a partire dai tre anni compare una leggera lordosi lombare
• si accentua intorno agli otto anni
• assume la curvatura definitiva all’eta’ di dieci anni circa

Ma perché abbiamo bisogno delle curve?

La presenza delle curve della colonna vertebrale aumenta la resistenza del rachide alle sollecitazioni di compressione assiale(che vengono dall’alto). Quindi per fare un esempio la forza e la resistenza di una colonna che presenta le sue tre curve fisiologiche (lordosi lombare,cifosi dorsale e lordosi cervicale) è proporzionale al quadrato del numero delle curve +1,ovvero 3×3=9+1=10.

Se per esempio consideriamo una colonna vertebrale dove viene annullata una curva ad esempio la lordosi cervicale rettilineizzata per posture anteriori, per colpi di frusta, ecc. la resistenza della colonna si dimezzerà (2×2=4+1=5).

Se addirittura prendiamo come riferimento una colonna rettilinea dove si sono annullate le curve della cervicale, della lombare e della dorsale, la sua resistenza sarà uno (0x0=0+1=1).

L’importanza delle curve della colonna vertebrale è stata valutata anche da un altro autore Delmas (indice rachideo di Delmas) che ha messo in rapporto la lunghezza sviluppata della colonna dall’occipite al sacro, con la sua altezza ,identificando un numero per un rachide dalle curve normali (95), un numero per un rachide con curve accentuate (inferiore a 94) che individua un tipo funzionale dinamico, ed un numero per un rachide con curve poco accentuate (superiore a 96) cioè quasi rettilineo che identifica un tipo funzionale statico.
Si può capire bene come nella società di oggi sia predominante il tipo funzionale statico per la nostra postura al pc per tante ore e per la mancanza di una attività fisica adeguata (tecnostress) che porta inevitabilmente a modificare la nostra postura e a soffrire di lombalgie, dorsalgie, cervicalgie e mal di schiena.

Gli elementi di connessione intervertebrale: i legamenti

Tra i 24 segmenti mobili (vertebre) interposti tra la base del cranio ed il sacro, la colonna e’ collegata da numerosi elementi fibrosi-legamentosi connessi al pilastro anteriore (il corpo vertebrale) quali:

• legamento longitudinale vertebrale comune anteriore
• legamento longitudinale vertebrale comune posteriore
• disco intervertebrale (vedi dopo)

annessi all’arco posteriore numerosi legamenti assicurano la connessione fra i due archi vertebrali adiacenti:

• legamenti gialli o flavi
• legamento interspinoso
• legamento sovraspinoso
• legamento intertrasversario
• legamenti interapofisari

La struttura del disco intervertebrale

Quando si parla di lombalgia, cervicalgia, mal di schiena si sentono sempre nominare termini come discopatia, bulging, protrusione ad ampio raggio, protrusione mediana paramediana, ernia discale espulsa migrata…ebbene tutti questi vocaboli a volte “arabeggianti” e incomprensibili si riferiscono al famoso disco intervertebrale, che potremmo paragonarlo come un nodo sferico (il nucleo polposo) con sei gradi di libertà’ ,imprigionato sotto pressione nella sua sede intorno a un anello fibroso e tra i due piatti vertebrali.

L’articolazione tra due corpi vertebrali adiacenti e’ chiamata anfiartrosi ed e’ costituita appunto dai due piatti delle vertebre adiacenti riunite fra loro dal disco intervertebrale.

Il disco e’ formato da 2 parti distinte:

1. una parte centrale, il nucleo polposo :sostanza gelatinosa contenente l’88% di acqua ( gel idrofilo di fibre connettivali) che non possiede ne’ vasi , ne’ nervi al suo interno
2. una parte periferica, l’anello fibroso formato da una successione di fasci fibrosi concentrici a decorso obliquo incrociato rispetto ai fasci vicini

Così il nucleo si trova rinchiuso in un alloggiamento inestensibile, fra i due piatti vertebrali al di sopra e di sotto, e l’anello fibroso. Questo anello forma un vero tessuto di fibre che, nel giovane, in stati fisiologici e non patologici, impedisce ogni possibile fuoriuscita della sostanza del nucleo. Il nucleo e’ contenuto nel suo alloggiamento sotto pressione.

Per meglio dire la pressione al centro del nucleo non e’ mai nulla ed è dovuta allo stato di idrofilia che lo fa gonfiare nel suo alloggiamento inestensibile. Si viene così a realizzare uno stato di precompressione che gli permette di resistere meglio agli sforzi di compressione.

Questo si può definire un meccanismo di autostabilizzazione dove anello fibroso e nucleo formano insieme una coppia funzionale la cui efficacia dipende dall’integrità dell’uno e dell’altro elemento. Da questo possiamo capire che se la pressione interna del nucleo diminuisce (il nucleo perde le sue proprietà idrofile) o la resistenza dell’anello scompare, questa coppia funzionale perde immediatamente la sua efficacia: questo aspetto spiega la perdita di elasticità del rachide in eta’ avanzata o in casi in cui fattori favorenti (fumo, alimentazione non sana, stile di vita sedentario) accelerano questo processo.

Che cosa succede quando si riscontra un’ernia discale?

Per la sintomatologia dolorosa del paziente il medico prescrivere’ una valutazione della colonna vertebrale con RX (radiografia) per vedere eventuale presenza di artrosi e riduzione di spazio tra i corpi vertebrali ed RM (risonanza magnetica) per valutare i tessuti molli (compressione del midollo spinale,stato di idratazione del disco, protrusioni, ernie, ecc,) .

Questo esempio illustra le varie possibilità’ di trovare il disco intervertebrale: ecco come risulta l’ernia.

Per i motivi sopra detti è possibile che sotto l’azione della pressione assiale, la sostanza del nucleo polposo all’interno del disco può migrare gradatamente in varie direzioni. Se le fibre dell’anello fibroso sono ancora resistenti, l’azione di una notevole pressione può determinare il cedimento dei piatti vertebrali. Sono quelle ernie che nella risonanza magnetica vengono definite “ernia intraspongiosa“.

Vari studi hanno dimostrato che già a partire dai 25 anni, le fibre dell’anello fibroso cominciano a degenerare e si possono produrre delle lacerazioni fra i vari strati. Queste migrazioni della sostanza nucleare possono portare ad una serie di patologie del disco quali :

• la migrazione posteriore del disco che può raggiungere il bordo posteriore del disco ed affiorare al di sotto del legamento vertebrale comune posteriore (protrusione, bulging)
• la migrazione posteriore può perforare il legamento ed arrivare all’interno del canale vertebrale: è questa l’ernia del disco detta espulsa (verso l’alto, verso il basso come ernia migrante sotto-legamentosa).

Quando l’ernia del disco raggiunge la faccia profonda del legamento vertebrale comune posteriore, la messa in tensione delle fibre nervose di quest’ultimo, determina dolori lombari o lombalgie, mal di schiena nella zona centrale; successivamente quando l’ernia comprime il nervo rachideo è causa di algie radicolari denominate nel tratto lombare lombosciatalgie a causa dell’interessamento del nervo sciatico.

Ernia del disco e meccanismo della compressione radicolare a livello di L5-S1: il nervo sciatico

Abbiamo parlato di stato deteriorato da microtraumi ripetuti del disco intervertebrale , dove le fibre dell’anello fibroso hanno cominciato a degenerare.
Analizziomo il classico “colpo della strega” quando effettuiamo uno sforzo di sollevamento anche di un piccolo peso, effettuato con il tronco inclinato in avanti dove avviene questo :

• Primo tempo la flessione del tronco in avanti diminuisce lo spessore dei dischi anteriormente e far larga e dietro lo spazio intervertebrale; la sostanza del culo è spinta indietro attraverso le fessure presi stenti degenerate dell’anello fibroso
• Secondo tempo, all’inizio dello sforzo di sollevamento, l’aumento della pressione assiale (non sostenuta da una buona muscolatura tonica), schiaccia totalmente il disco intervertebrale e spinge violentemente indietro la sostanza del nucleo che raggiunge la faccia profonda del legamento vertebrali comune posteriore
• Terzo tempo, essendo praticamente terminato il raddrizzamento del tronco, sotto la pressione dei piatti vertebrali si richiude il tragitto sinuoso attraverso il quale è passata la sostanza nucleare erniata, e la massa erniaria rimane bloccata sotto il legamento vertebrale comune posteriore. E a questo punto che insorge un dolore violento riferito alla regione lombare chiamato comunemente lombaggine e che corrisponde al primo tempo della lombosciatalgia.
• questa lombalgia acuta iniziale può regredire spontaneamente o sotto l’influenza di cure, ma ripetendosi episodi identici del disco l’ernia aumenta di volume e si spinge sempre più verso il canale rachideo: è a questo punto che entra in conflitto con uno dei nervi rachidei, con una delle radici del nervo sciatico.

L’ernia discale o la protrusione fanno più male al mattino:la migrazione di acqua nel nucleo

Vi siete mai chiesti perche’ la sintomatologia dolorosa di un’ernia discale o una protrusione e’ più’ acuta e invalidante al mattino appena alzati e durante la giornata migliora? La spiegazione sta’ nella quantità’ di acqua presente nel nucleo polposo del disco intervertebrale.

Come abbiamo precedentemente detto il nucleo del disco intervertebrale riposa nella parte centrale del piatto vertebrale che e’ perforato da numerosi pori microscopici ,mettendo in comunicazione le due parti.

Quando si esercita una pressione verticale sull’asse del rachide ad esempio sotto l’influenza del peso del corpo come quando siamo in piedi ,in stazione eretta, l’acqua contenuta nella sostanza gelatinosa del nucleo,fuoriesce attraverso i pori del piatto vertebrale verso il centro dei corpi vertebrali. Se questa pressione statica viene mantenuta tutta la giornata, alla sera il nucleo sarà nettamente meno idratato che al mattino: ne deriva che il disco a ridotto sensibilmente il suo spessore (potrebbe perdere fino a 2 cm per tutta la lunghezza del rachide).
Al contrario nel corso della notte, in decubito dorsale i corpi vertebrali non subiscono più la pressione assiale dovuta al peso del corpo, ma solo quella dovuta al tono muscolare, esso stesso molto rilassato nel sonno.
Pertanto siamo più alti al mattino che alla sera.
In alcuni stati fisiologici quali l’invecchiamento o determinate condizioni come ad esempio nei fumatori(dove la nicotina delle sigarette abbassa il ph del disco e favorisce la sua degenerazione),alcune terapie farmacologiche, lo stato di imbibizione e idrofilia del disco si riduce e quindi ne deriva una riduzione dello stato di precompressione e altezza del disco : il disco non ha più tempo di riacquistare uno spessore iniziale quindi si osserva un fenomeno di invecchiamento.

Perché viene l’artrosi?

Abbiamo considerato il nostro disco come una biglia che si muove su vari piani , e abbiamo detto che questa sfera ha uno stato di precompressione all’interno di un anello fibroso tra i due piatti dei corpi vertebrali. Abbiamo detto che subisce una compressione quando stiamo in piedi e che la compressione esercitata sul disco è tanto più importante quanto ci si avvicina al sacro.

Dallo schema possiamo vedere che la compressione di un carico sul disco crea una diminuzione del suo spessore ma questa è diversa a seconda che il disco sia sano o lesionato(protrusione o ernia). Lo schiacciamento del disco leso non è senza ripercussioni sulle articolazioni interapofisarie,tra le vertebre :quando il disco diminuisce di altezza i rapporti articolari tra le vertebre (tra le apofisi articolari di una vertebra su quella sovrastante e sottostante) sono alterati e questa distorsione articolare è essa stessa, a lungo termine, fattore di artrosi.

Tipologia di dolore alla colonna vertebrale

Allo scopo di individuare la causa del dolore alla colonna vertebrale, il medico si informa presso il paziente sulla tipologia del dolore avvertito.
Se è localizzato, è intuitivo ipotizzare traumi o anomalie locali. Se si irradia lungo la gamba, può trattarsi di un dolore che nasce a livello della colonna ma che riguarda le fibre nervose dell’arto inferiore (dolore radicolare)come ad esempio una lombosciatalgia.

Se il dolore origina in altri distretti (come quello intestinale) e si irradia alla schiena, si tratta di un dolore riferito (connessioni con i visceri come l’intestino sia per la localizzazione regionale adiacente alla colonna che per la localizzazione del sistema nervoso autonomo a lato di tutta la colonna vertebrale)

Le cause del dolore della colonna vertebrale

Posso cosi riassumere , dopo questa accurata spiegazione un po’ più’ scientifica e anatomica dell’origine del dolore della colonna vertebrale, quali fattori ambientali, genetici, lavorativi e stile di vita si riconoscono favorenti il mal di schiena:

• una muscolatura poco allenata, poco tonica e non sufficientemente sviluppata, non solo a carico della colonna (muscoli paravertebrali), ma anche e soprattutto per quanto riguarda la parete addominale. Si ritiene che il 40% della tenuta della colonna vertebrale sia effetto del tono della muscolatura addominale.
• La sedentarietà e la conseguente debolezza della muscolatura profonda del rachide non permette il corretto impilamento dei corpi vertebrali e dunque provoca problemi nel mantenimento della stazione eretta per periodi prolungati. Le persone che soffrono di questo problema faticano a stare in piedi per intervalli di tempo anche brevi. Quando sono costrette a farlo, sollecitano la muscolatura in maniera incompatibile con il suo grado di allenamento, determinandone l’infiammazione. E’ questa a dare origine a quello che normalmente il paziente definisce come un “dolore agli anelli della colonna vertebrale”. Una muscolatura poco sviluppata scoraggia quindi il paziente dall’esecuzione di attività fisica, aggravando il suo progressivo indebolimento. A questo proposito rimando al mio metodo il Total Body Postural Adjustment per capire l’importanza dell’esercizio fisico e della postura.
• abitudini scorrette, dannose per la salute della colonna vertebrale, come l’utilizzo di zaini pesanti, il trasporto di carichi non distribuiti correttamente sulla schiena, l’utilizzo di scarpe con tacchi alti per molte ore
• lo stress in maniera indiretta, inteso come incapacità di una corretta gestione delle tensioni accumulate durante le attività giornaliere, si scarica sulla colonna vertebrale, minandone la salute. Lo stress porta ad assumere inconsapevolmente posizioni rigide, posture scorrette e quindi alla contrazione permanente dei muscoli
• difetti congeniti della colonna vertebrale: la presenza di deformità congenite o pregresse, se non trattata in maniera corretta, può peggiorare coinvolgendo anche le strutture nervose. In questo caso il dolore diventa più intenso, persistente, bruciante e diffuso e il disturbo più complesso da trattare. L‘iperlordosi, ossia l’accentuazione della curvatura lombare, è una condizione di per sé fisiologica che può tuttavia aumentare il rischio di protrusioni ed ernie. La presenza di una curvatura enfatizzata determina infatti una minore resistenza alle sollecitazioni che si scaricano sul tratto lombare del rachide. In questi casi, l’impostazione di un percorso di fisioterapia e ginnastica posturale può aiutare a contenere il rischio. La presenza di eventuali deformità congenite della colonna o di scivolamento delle vertebre le une sulle altre di solito le vertebre lombari L4 su L5 o L5 su S1(sacrali) (spondilolistesi) dalla nascita o per traumi, interventi chirurgici con esiti cicatriziali, che predispongono all’insorgenza di ernie a causa delle alterazioni biomeccaniche della colonna.
• l’artrosi ovvero la degenerazione del complesso vertebra-disco con la presenza di becchi osteofitici che occupano spazio ed insieme alla riduzione di altezza dei del disco provocano compressione sulle radici nervose.

Seguimi nei successivi articoli dove illustrerò degli esercizi mirati contro il mal di schiena.

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Dott.ssa simonetta Alibrandi Osteopata Personal Trainer