apparato locomotore

L’apparato locomotore

di Giovanni Lestini



(10) Le leve



Leva di 1° tipo Nel corpo umano l’organizzazione e la correlazione tra i sistemi scheletrico e muscolare producono un’armoniosa sinergia che si sintetizza nel «movimento». Dall’inserzione di un muscolo sullo scheletro scaturiscono la velocità, la forza e l’estensione del movimento realizzato.
Infatti, le componenti meccaniche della contrazione muscolare, cioè la velocità, la forza e la direzione del movimento possono variare relativamente all’inserzione del muscolo rispetto alla leva.
E’ evidente, quindi, che i muscoli, unitamente ai segmenti scheletrici sui quali si inseriscono, danno luogo alle «leve» simili a quelle della «meccanica». Pertanto, anche per le leve del corpo umano abbiamo la potenza, ovvero la forza applicata (AF) esercitata dal muscolo, la resistenza (R), vale a dire il segmento anatomico che deve essere spostato, infine il fulcro (F), cioè il punto di appoggio, o il perno, che corrisponde ad un’articolazione. Una leva, infatti, è una struttura rigida che si muove facendo perno su un punto fisso, cioè un’articolazione detta «fulcro».
Nel corpo umano possiamo distinguere 3 tipi di leve dove il «fulcro» corrisponde ad un’articolazione, la «forza applicata» coincide con il muscolo, la «resistenza» è rappresentata dal segmento da spostare.

1.    Leva di 1° tipo
Il fulcro (F) si trova tra la forza applicata (AF) e la resistenza (R), come ad esempio il capo che è mosso dai muscoli che estendono il collo.
In questo caso il fulcro è collocato sull’articolazione tra il cranio e l’atlante (ovvero la prima vertebra cervicale); la resistenza è rappresentata dal peso anteriore del capo; la forza applicata risiede nei muscoli della nuca (splenio, parte alta del trapezio, spinale).

Leva di 2° tipo 2.    Leva di 2° tipo
La resistenza (R) si trova tra la forza applicata (AF) ed il fulcro (F). In questo tipo di leva la forza applicata è più lontana dal fulcro rispetto alla resistenza, pertanto è sufficiente una forza limitata per spostare un grande peso. Nel corpo umano esistono pochi esempi di questo tipo di leva, tra cui troviamo il segmento piede-gamba mosso dai muscoli posteriori della gamba responsabili della flessione plantare.
Nella fattispecie il fulcro è situato nelle articolazioni metatarsofalangee; la resistenza è prodotta dal peso del corpo; la forza applicata è esercitata dai muscoli posteriori della gamba (soleo, gastrocnemio).

Leva di 3° tipo 3.    Leva di 3° tipo
La forza applicata (AF) si trova tra la resistenza (R) ed il fulcro (F). Le leve di 3° tipo sono tra le più diffuse nel corpo umano. I risultati di questo tipo di leva sono opposti a quelli delle leve del 2° tipo, in quanto con l’aumento della velocità e della distanza di spostamento aumenta anche la forza.
Di fronte ad una leva di 3° genere il fulcro è disposto nell’articolazione omero-radiale; la resistenza è generata dal carico dell’avambraccio; la forza applicata è attivata dal bicipite brachiale.

Anche se ciascun muscolo non interviene necessariamente come parte di una leva, nel corpo umano il sistema di leve consente una velocità ed un adattamento maggiore rispetto a ciò che si potrebbe prevedere sulla base della pura fisiologia muscolare.
Le fibre muscolari scheletriche sono molto simili tra loro, anche per la capacità di contrarsi e di generare una tensione.
Supponiamo di trovarci di fronte ad un muscolo che può contrarsi in 500 msec (millisecondi) e di accorciarsi di 1 cm esercitando una tensione di 10 kg. Senza l’uso delle leve, tale muscolo potrebbe spostare un peso di 10 kg ad 1 cm di distanza. Attraverso un sistema di leve lo stesso muscolo può spostare un peso di 20 kg a 0,5 cm, oppure 5 kg a 2 cm, ovvero 1 kg a 10 cm. Pertanto, l’organizzazione delle leve produce il più ampio movimento con la maggiore efficacia (Cfr. F. Martini, M. Timmons, R. Tallitsch Anatomia Umana).

(fine del capitolo)

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