Biomeccanica del corpo umano

Cenni di biomeccanica

di Giovanni Lestini



(5) Equilibrio del capo



«...questo grandissimo libro che continuamente ci sta
aperto innanzi agli occhi (io dico l’universo),
non si può intendere se prima non s’impara
a intender la lingua, e conoscer i caratteri ne’
quali è scritto. Egli è scritto in lingua
matematica, e i caratteri sono triangoli, cerchi
ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi
è impossibile a intenderne umanamente la parola;
senza questi è un aggirarsi vanamente per
un oscuro laberinto».
(Galileo GALILEI, Il Saggiatore, VI, 232)

cranio La complessità del cranio prevede molteplici funzioni, in quanto esso contiene alcuni organi ed apparati, dai primi tratti del digerente e del respiratorio, a tutti gli organi relativi ai cinque sensi, ma, soprattutto l’encefalo, ovvero il dispositivo che coordina tutta l’attività umana.
Nella fase iniziale dell’evoluzione umana è presente una correlazione tra lo sviluppo del cervello e quello del cranio.
Inoltre, le modificazioni dell’apparato masticatorio sono collegate sia all’assunzione della posizione eretta, sia all’aumento delle dimensioni del cervello, poiché la riduzione dell’apparato orale ha permesso all’essere umano di acquisire sia un maggiore equilibrio del capo sul rachide, sia l’aumento delle dimensioni del cervello stesso. Ciò rappresenta, in sintesi, lo sviluppo antropologico del cranio, tale da consentire uno studio biomeccanico evolutivo sulle forze che il cranio stesso esercita sulla colonna vertebrale. Ma procediamo con ordine.
A proposito di forze, possiamo affermare che durante l’atto della masticazione i denti molari esercitano un carico di lavoro superiore ai 60 Kg/cm2, dovuto alla presenza dei muscoli masticatori, in particolar modo del muscolo massetere, che è senza dubbio tra i muscoli più potenti del corpo umano ... se non il più potente. Lo scarico di tali forze è controllato dalla struttura ossea del cranio che, grazie alla sua architettura costituita da un sistema di archi sovrapposti, ben sopporta simili carichi, grazie anche alla identica pressione applicata sulle arcate mandibolari, tale da conferire l’equilibrio durante i movimenti masticatori.
articolazione del capo Inoltre, in assenza di movimento apparente, il vincolo d’equilibrio è rappresentato dall’articolazione del capo stesso con l’atlante, ovvero con la 1ˆ vertebra cervicale, essendo i carichi rappresentati dal peso del capo e dalla forza esercitata dai muscoli estensori dell collo. Siamo di fronte ad una leva di 1° genere, in cui la potenza, o forza applicata, risiede nei muscoli estensori del collo (splenio, porzione alta del trapezio, spinale); la resistenza è rappresentata dal peso anteriore del capo; il fulcro è collocato sull’articolazione tra il cranio e l’atlante. In questo genere di leva, per il mantenimento dell’equilibrio, è indispensabile che il momento della potenza (i muscoli) e quello della resistenza (il peso anteriore del capo) siano identici in ogni istante.
Le reazioni muscolari che mantengono tale equilibrio intervengono costantemente, in maniera del tutto inconscia, per controllare la posizione del capo.
Il carico che l’atlante deve sopportare, in una condizione statica, è di circa una volta e mezzo il peso del capo, a differenza di situazioni dimaniche e variegate in cui l’atlante può sopportare carichi con valori che possono raggiungere una soglia dieci volte superiore.

(segue...)

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