Abbiamo già affermato in precedenza che l'apparato scheletrico sostiene tutto il corpo umano, ma questo supporto sarebbe inutile se tale struttura non ci permettesse di eseguire il «movimento». Un segmento osseo, di per sé, non può eseguire alcun tipo di movimento, né tanto meno può flettersi o curvarsi: in questi casi ci troveremmo di fronte ad una frattura. Abbiamo bisogno di "cerniere" che consentano il movimento, più o meno ampio, tra due o più segmenti ossei. Tali cerniere sono rappresentate dalle articolazioni o giunture.
Le articolazioni esistono laddove due o più ossa si «incontrano» con una delle loro estremità. Queste ultime, meglio conosciute con il nome di epifisi, possono essere a diretto contatto tra di loro ed, a seconda del tessuto che presentano, possono essere di tipo: sinartrosi, anfiartrosi, diartrosi.
Sinartrosi. Sono le articolazioni fibrose che consentono movimenti limitati o addirittura nessun movimento, come ad esempio le suture che uniscono le ossa del cranio, in cui i capi ossei sono tenuti assieme da tessuto connettivo denso.
Anfiartrosi. Sono le articolazioni cartilaginee che permettono un movimento limitato e controllato, come nella sinfisi pubica, che presenta la cartilagine ialina interposta nel punto in cui le ossa del pube si uniscono. Nelle anfiartrosi le ossa, generalmente, sono più distanziate fra di loro, rispetto ad una sinartrosi e posso essere collegate da fibre collagene o da cartilagine. Rientrano nelle anfiartrosi le seguenti articolazioni: 1) l'articolazione distale tra tibia e perone (sindesmosi), in cui le due ossa sono tenute assieme da un legamento; 2) le articolazioni tra i corpi vertebrali, mediante il disco intervertebrale e la sinfisi pubica di cui sopra.
Diartrosi. Sono le articolazioni sinoviali. Si trovano, in genere, nelle epifisi delle ossa lunghe, come negli arti superiori ed inferiori. Pur avendo una connessione mobile, le superfici ossee sono sempre in relazione tra di loro, mediante un contatto mobile. Sono molto mobili ed i loro movimenti sono limitati dai muscoli, dai legamenti e dalle capsule articolari; sono avvolte dalla capsula fibrosa e ricoperte dalla membrana sinoviale, che secerne il liquido sinoviale necessario per nutrire e lubrificare le superfici articolari.
Un’articolazione è il complesso organizzato delle parti anatomiche che mette in relazione tra loro due o più ossa.
Oltre alle superfici ossee o cartilaginee, ogni articolazione presenta una struttura articolare costituita dalla capsula articolare, dalla cartilagine articolare, da un apparato legamentoso, dalla membrana sinoviale, dal liquido sinoviale e dall'unità tendine-muscolo.
La capsula articolare è composta da due parti. All'esterno troviamo uno strato fibroso di consistenza dura che, in alcune aree della capsula, si ispessisce per formare i legamenti. Nella superficie interna della capsula articolare troviamo lo strato sinoviale di consistenza molle con la presenza di molti vasi sanguigni. Questa superficie si fonde con la membrana sinoviale dell'articolazione. La capsula articolare avvolge l'articolazione come un manicotto cilindrico, fissandosi alle ossa lungo il margine dell'articolazione. La capsula è ricca di terminazioni nervose le quali, nella loro funzione propriocettiva, sono responsabili del "senso cinestetico", cioè della raccolta di informazioni sulla posizione corporea e sul movimento articolare. La funzione della capsula articolare è talmente delicata, che se ne apprezzano le funzioni soltanto in seguito ad un trauma distorsivo, in seguito al quale l'articolazione si gonfia, causando l'accumulo di liquido sinoviale, che stira la capsula con la comparsa di dolore, provocando la functio lesa. In seguito alla lesione, la capsula può limitare la mobilità dell'articolazione, per cui si deve ricorrere alle tecniche fisioterapiche ed al regolare esercizio fisico mediante lo stretching, per recuperare la normale escursione articolare.
La cartilagine articolare, detta anche cartilagine ialina, è una sostanza, simile al "gel", che riveste i capi ossei dell'articolazione. E' composta per il 70-80% di acqua ed, essendo sprovvista di vasi sanguigni e di nervi, riceve il proprio nutrimento dai vasi della membrana sinoviale, dai vasi sanguigni della sottostante cavità midollare, oltre che dal liquido sinoviale, il quale agisce per diffusione, consentendo l'ingresso e l'uscita delle sostanze nutritive dalla cartilagine. Naturalmente, questo processo è favorito dalla regolarità del movimento, che modifica la pressione del liquido. Ad esempio, durante la corsa od una semplice passeggiata, gli elementi nutritivi vengono spinti all'interno ed all'esterno della cartilagine ialina. Lo spessore della cartilagine è direttamente proporzionale alla pressione sopportata dall'articolazione. La cartilagine ialina è dotata di una superficie molto levigata ed è resistente all'attrito (non prolungato nel tempo) per la presenza del liquido sinoviale, che consente l'effettuazione del movimento, evitando ogni tipo di usura delle superfici articolari. La sua elasticità ammortizza gli urti, distribuendo equamente le pressioni su tutte le superfici articolari. Inoltre, la cartilagine ialina favorisce la resistenza articolare alle forze di compressione e rende l'articolazione flessibile. Quando alla cartilagine ialina viene applicato un carico costante (come avviene nella stazione eretta prolungata), questa è costretta a subire un'ulteriore pressione, che non permette l'assorbimento delle sostanze nutritive. Ad esempio, lo spessore medio della cartilagine del ginocchio è di 7 mm. Se l'individuo passa gran parte del proprio tempo in piedi, la prolungata compressione della cartilagine può provocare lo schiacciamento della cartilagine, causando la riduzione dello spessore cartilagineo fino al 40%. Un simile danno articolare è causa dell'artrosi, cioè della degenerazione dei rapporti articolari. Se si esercita una forte trazione su un'articolazione, ad esempio quella delle dita, le due superfici cartilaginee perdono contatto tra di loro, emettendo il caratteristico rumore. La cartilagine articolare è un tessuto vivente, che si rinnova ad opera dei condrociti, che eliminano la vecchia cartilagine e generano quella nuova. Nell'adulto la cartilagine ialina si trova anche nelle cartilagini costali, nella laringe, nella trachea, nei bronchi e nel naso.
I legamenti originano nei settori della capsula articolare in cui c'è un aumento di spessore, per opporsi a determinate sollecitazioni sopportate dalle articolazioni. La capsula articolare, che riveste l'intera articolazione, si fonde con il periostio dei capi articolari. Le fibre del tessuto connettivo dei legamenti sono disposte lungo le linee della sollecitazione a cui l'articolazione è soggetta. Le articolazioni sono dotate anche di legamenti accessori (legamenti extracapsulari e legamenti intracapsulari), che si trovano rispettivamente all'esterno ed all'interno della capsula, per rinforzarla. Quando l'articolazione è sottoposta al movimento, i legamenti si allungano, dapprima con una trazione delle fibre, in seguito si tendono con la loro estensione. Una regolare attività motoria rinforza i legamenti, oltre a renderli più elastici. Debbono, però, essere evitati gli esercizi di stretching che sollecitano i legamenti in maniera eccessiva. Questi fungono da sostegno all'articolazione, pertanto, se si riscontra una certa lassità legamentosa, i rapporti articolari divengono instabili, con il conseguente rischio di lesioni a carico dell'articolazione.
La membrana sinoviale delimita la capsula articolare ed è costituita da due strati. Lo strato interno secerne il liquido sinoviale, mentre quello esterno è ricco di fibre collagene, di vasi sanguigni e di cellule adipose. I vasi sanguigni presenti nella membrana sinoviale scambiano gli elementi nutritivi con il liquido sinoviale. Gli accumuli adiposi, le pliche e le frange, presenti nelle membrane sinoviali di molte articolazioni, formano dei cuscinetti elastici, che riempiono le irregolarità nelle articolazioni non completamente sature di liquido sinoviale, per eliminare ogni potenziale frizione tra i capi articolari. In costanza con il movimento, questi si adattano ai cambiamenti di forma e di volume, aumentando la superficie articolare. Di forma ellittica, le cellule della membrana sinoviale sono del tipo A e B. Esse hanno il compito di sintetizzare alcuni costituenti del liquido sinoviale. Le cellule sinoviali di tipo A sintetizzano e rilasciano enzimi litici e fagocitano i detriti articolari. Le cellule di tipo B sintetizzano l'acido ialuronico e le glicoproteine presenti nel liquido sinoviale.
Il liquido sinoviale è presente nelle guaine tendinee, nelle borse e nelle articolazioni sinoviali. Il suo colore è chiaro e la consistenza è viscosa. Il volume del liquido sinoviale è esiguo, basti pensare che dall’articolazione del ginocchio se ne possono estrarre circa 0,5 ml (Gray), anche se la sua quantità complessiva, all'interno di una articolazione sinoviale, può arrivare fino a 3 ml. Il liquido sinoviale costituisce un sottile velo, a protezione e nutrimento dei condrociti, che compongono le superfici cartilaginee. Le proteine di origine ematica (plasmatica), contenute nel liquido sinoviale, sono presenti nella quantità di circa 0,9 mg/100 ml. Il 2% delle proteine sinoviali origina dalle cellule sinoviali di tipo B, invece lo 0,5% è costituito dalle glicoproteine, che conferiscono al liquido sinoviale un'azione lubrificante. Un'articolazione umana, a riposo, contiene circa 60 cellule per ogni millilitro di liquido sinoviale (Gray). Il liquido sinoviale, infatti, ingloba un esiguo numero di cellule, rappresentate dai leucociti, dalle cellule sinoviali, dai monociti, dai linfociti e dai macrofagi. I macrofagi hanno il compito di rimuovere sia i detriti, sia le macromolecole, anche per l'intervento delle cellule sinoviali di tipo A, mentre le vie linfatiche sinoviali, in condizioni fisiologiche normali, provvedono all'equilibrio tra sintesi e rimozione del liquido sinoviale. Inoltre, esso contiene la lubricina e l'acido ialuronico, determinanti per le proprietà viscoelastiche, che eliminano ogni tipo di attrito, favoriscono la lubrificazione articolare e mantengono la stabilità nei movimenti dei capi articolari. Il liquido sinoviale svolge, altresí, la funzione di ammortizzatore su tutto l'impianto articolare, in quanto distribuisce, in maniera uniforme, la pressione esercitata sull'articolazione. Si pensi al peso ed allo schiacciamento esercitato sulle articolazioni coxo-femorale, del ginocchio, della caviglia durante la camminata, o addirittura mentre si effettua una corsa: se non ci fosse il liquido sinoviale, la continua compressione sarebbe la causa di danni irreversibili, che si sostanziano nell'artrosi, cioè nella degenerazione di tutto l'impianto articolare (Gray).
L’unità muscolo-tendine, pur non partecipando anatomicamente alla struttura articolare, è situata in prossimità di questa, soprattutto con il tendine, che è costituito dal 70% di fibre collagene. La massa muscolare è relativamente lontana dall'articolazione, ma indirettamente collegata a quest'ultima mediante la struttura tendinea, che funge da collegamento tra il muscolo e l'osso. Infatti, i muscoli si inseriscono sulle ossa per mezzo dei tendini che, da un lato sono collegati al corpo muscolare in funzione dell'apparato muscolo-tendineo, dall'altro si cementano all'osso per mezzo della struttura teno-ossea, per trasmettere all'osso stesso la forza generata dal muscolo per muoverlo.
«I tendini sono elementi biomeccanicamente critici dell'apparato muscolo-scheletrico, con il compito di trasmettere la tensione muscolare ai segmenti scheletrici mobili. Sono elementi notevolmente resistenti alla trazione, quasi come l'osso. Un tendine con una sezione trasversa di 10 mm può sostenere fino a 600-1000 kg di peso. Sono peraltro strutture poco elastiche, potendo tollerare un allungamento massimo del 6% senza subire danni» (cit. da: Fabio Martino, Enzo Silvestri, Walter Grassi, Giacomo Garlaschi - Ecografia dell'apparato osteoarticolare, Anatomia, semeiotica e quadri patologici, Trento, Springer-Verlag Italia, 2006, pag. 99).
I tendini si presentano come organismi nastriformi, variabili per dimensioni e forma e sono costituiti da tessuto fibroso, le cui fibre sono disposte parallelamente, a differenza dei legamenti, in cui le fibre del connettivo sono disposte nelle varie direzioni in cui l'articolazione è sollecitata. Tra le fibre collagene dei tendini, sono distribuite le fibre elastiche, nella misura del 4%, con il compito di ammortizzare la contrazione iniziale del muscolo. Il complesso delle fibre tendinee, allineate lungo le linee di forza, è immerso in un gel di proteoglicani ed acqua.
Altre componenti articolari. Oltre alle strutture articolari appena descritte, si deve tenere presente che le articolazioni sono dotate anche di altre componenti, che supportano e completano l'impianto articolare: i menischi, i dischi intrarticolari, le borse ed i cuscinetti adiposi.
I menischi ed i dischi articolari si trovano tra le superfici articolari, che presentano un basso grado di concordanza. Essi sono costituiti da cartilagine fibrosa e non sono ricoperti dalla membrana sinoviale. I "menischi" sono dei "dischi articolari" incompleti, come quelli che si trovano nel ginocchio e nell'articolazione acromioclaveare. I dischi completi sono presenti nell'articolazione radioulnare distale ed in quella sternoclaveare. Le borse sono elementi anatomici che possono essere situate nelle vicinanze articolari (borse non comunicanti), o direttamente a contatto con l'articolazione (borse comunicanti). Le borse non comunicanti, collocate in prossimità dell'inserzione dei tendini di ancoraggio in numerose articolazioni, hanno il compito di diminuire l'attrito fra i tendini e l'osso. Le borse comunicanti, in presenza di un versamento endoarticolare, hanno la funzione di distendersi, per diminuire la pressione del liquido all'interno dell'articolazione. I cuscinetti adiposi sono di consistenza molle, mutevoli nella forma, ed hanno il compito di colmare lo spazio che si genera nella cavità articolare durante il movimento o la posizione dei capi articolari.
Mediante l’interazione fra tutti questi elementi è possibile il movimento, cioè la contrazione muscolare che, applicata allo scheletro ed alle articolazioni, produce un lavoro, che consente all’individuo di condurre una sana vita di relazione ed una regolare attività motoria.
