La caviglia: anatomia e funzione

La caviglia (dal latino cavìcla, ossia “cavicchia”, che indicava un grosso chiodo), anche detta “tibio-tarsica” o “talo-crurale”, è un’articolazione sinoviale che unisce la parte inferiore delle ossa tibia e perone con l’astragalo, l’osso più prossimale del piede. Rappresenta la regione di raccordo tra la gamba e il piede, contribuendo di conseguenza a comporre il complesso anatomico dell’arto inferiore, nella sua parte più distale.

La caviglia, con la sua morfologia, permette al corpo di eseguire movimenti fondamentali nella locomozione e nelle attività quotidiane, oltre a fornire un sostegno passivo importante nel mantenimento della stazione eretta. È sostenuta da un complesso sistema legamentoso ed ospita l’inserzione di diversi muscoli fondamentali per i movimenti di gamba e piede. Analizziamo ora l’anatomia della caviglia in maniera più specifica, così da comprenderne l’importanza e le funzioni.

Anatomia della caviglia  

Dal punto di vista anatomico la caviglia comprende un’articolazione funzionale: l’articolazione tibio-tarsica, composta da tre componenti ossee: tibia, perone (o fibula) e astragalo (o talo).

Ognuna di queste contribuisce con la propria morfologia a formare il complesso articolare della caviglia, andiamo a vedere in che modo.

La tibia, la cui estremità distale si allarga per consentire una maggiore area di contatto per il trasferimento del carico corporeo, fornisce con il suo lato mediale una prominenza ossea detta “malleolo mediale” (dal latino malleus, ossia “martello”), nella cui superficie laterale si trova la faccetta articolare tibiale dell’astragalo, con la quale la tibia si articola con l’omonimo osso, componendo una piccola parte dell’articolazione tibio-tarsica.

Il perone, o fibula, posto lateralmente alla tibia, forma nella sua epifisi distale il “malleolo laterale”, parte ossea acuminata e facilmente palpabile, che funziona come una puleggia per i tendini dei muscoli peroneo lungo e peroneo breve. Sulla superficie mediale del malleolo laterale si trova la faccetta articolare peroneale dell’astragalo.

L’astragalo, infine, possiede una superficie dorsale (o trocleare) a forma di cupola arrotondata, convessa antero-posteriormente e leggermente concava medio-lateralmente, coperta da cartilagine, con cui fornisce una superficie articolare liscia per l’articolazione della caviglia.

L’articolazione tibio-tarsica si instaura quindi tra la troclea (cupola) e i lati dell’astragalo con la cavità rettangolare formata dall’estremità distale della tibia e da entrambi i malleoli. Questa articolazione viene spesso chiamata “mortaio” a causa della sua somiglianza con la giunzione a mortaio del carpentiere. La forma concava del lato prossimale del mortaio è mantenuta da legamenti che connettono la tibia con il perone, e fornisce un’importante fonte di stabilità naturale alla caviglia.

La struttura del mortaio deve essere sufficientemente stabile da accettare le forze che passano tra la gamba e il piede; mentre si è in stazione eretta, infatti, dal 90% al 95% (con un’ampia variabilità) delle forze compressive passa attraverso la tibia e l’astragalo, con il restante 5-10% che passa attraverso la regione laterale dell’astragalo e del perone. La cartilagine articolare posta tra tibia, perone e astragalo è spessa circa 3 mm in media, e può essere compressa dal 30% al 40% in risposta a picchi di carichi fisiologici, proteggendo l’osso subcondrale da stress potenzialmente lesivi.

Esiste una sorta di terzo malleolo, detto “malleolo di Destot”, costituito dal margine posteriore della superficie tibiale, posta inferiormente rispetto al margine anteriore, la quale crea una simulazione di un malleolo con la sua prominenza ossea.

La caviglia possiede una struttura di protezione detta capsula articolare, rinforzata da diversi legamenti collaterali che aiutano a mantenere la stabilità tra l’astragalo e la concavità rettangolare del mortaio. Poiché la maggior parte dei legamenti si sviluppa obliquamente in diverse direzioni anteriori o posteriori, la maggior parte di questi limita anche le traslazioni antero-posteriori dell’astragalo all’interno del mortaio. Oltre a conferire resistenza meccanica al mortaio, i legamenti possiedono molti meccanocettori ( piccoli recettori sensoriali deputati alla percezione di stimoli meccanici), principalmente terminazioni nervose libere e corpuscoli di Ruffini, i quali aumentano la capacità dei muscoli di stabilizzare inconsciamente la regione della caviglia.

Il legamento collaterale mediale della caviglia, chiamato legamento deltoideo, a causa della sua forma triangolare, ha la funzione di rinforzare il lato mediale della caviglia, limitando gli estremi del movimento di eversione del piede, e fornendo stabilità rotatoria multidirezionale al mortaio. Questo legamento si inserisce con il suo apice lungo il malleolo mediale, mentre con la sua base, ispessita ed espansa, forma un gruppo superficiale di quattro fasci di fibre, e un gruppo profondo di fibre verticali più corte. Queste ultime si dividono in fibre tibio-talari profonde anteriori e posteriori , e sono poste su un piano separato, posto tra il malleolo mediale e l’astragalo.

Il legamenti collaterali laterali della caviglia includono invece i legamenti peroneo-astragalico anteriore, posteriore e peroneo-calcaneare. A differenza dei legamenti deltoidi, intrecciati fra loro, i legamenti laterali esistono come entità anatomiche separate, e rappresentano le strutture che nella maggioranza dei casi vengono lesionate nelle distorsioni di caviglia. Il legamento peroneo-astragalico anteriore (o tibio-fibulare anteriore) origina dal malleolo laterale, per poi inserirsi anteriormente e mediamente al collo dell’astragalo.

Il legamento peroneo-calcaneare (o calcaneo-fibulare) si estende inferiormente e posteriormente dall’apice del malleolo laterale alla superficie laterale del calcagno e fornisce resistenza all’inversione eccessiva, specialmente quando la caviglia è completamente dorsiflessa. Come coppia, questi due legamenti forniscono resistenza passiva all’inversione durante la maggior parte del range di flessione dorsale e plantare.

Il legamento peroneo-astragalico posteriore nasce dal lato postero-mediale del malleolo laterale e si inserisce sul margine laterale dell’astragalo, con le fibre che decorrono in direzione quasi orizzontale. La sua funzione principale è di stabilizzare l’astragalo all’interno del mortaio, limitando in particolare la sua eccessiva abduzione quando la caviglia è completamente dorsiflessa.

Il legamento trasversale inferiore è un piccolo fascio spesso di fibre, considerato parte del legamento peroneo-astragalico posteriore. Molte componenti dei legamenti che stabilizzano la caviglia passano a ponte anche su altre articolazioni del piede, come le articolazioni sotto-astragalica e astragalo-navicolare, fornendo stabilità passiva anche ad esse.

L’astragalo possiede la particolare caratteristica di non ospitare alcuna inserzione muscolare; tuttavia la caviglia riceve il supporto di numerosi tendini che decorrono vicino ad essa. Fra questi troviamo i tendini di muscoli posteriori della gamba come il gastrocnemio e soleo (uniti insieme nel tendine di Achille), tibiale posteriore, estensore comune delle dita, estensore proprio dell’alluce, e di muscoli anteriori e laterali della gamba, ossia il muscolo tibiale anteriore, peroneo lungo e breve e peroneo terzo (o anteriore).

Un’importante componente strutturale della caviglia, infine, è fornita dalle articolazioni tibio-peroneali prossimali e distali, e dalla membrana interossea, struttura della gamba che contribuisce a tenere unite la tibia e il perone. Per tale ragione alcuni autori includono queste articolazioni nel complesso articolare della caviglia.

Funzioni e movimenti della caviglia

La caviglia ha essenzialmente quattro funzioni principali: fornisce una superficie articolare in grado di mettere in rapporto la gamba con il piede, permette al piede di effettuare due movimenti fondamentali ( ossia flessione plantare e flessione dorsale), si presta come punto di inserzione ossea di diversi legamenti, ed è infine determinante come struttura portante nel supporto del peso corporeo in stazione eretta.

L’articolazione tibio-tarsica possiede un basilare grado di libertà, con un movimento che avviene sul piano sagittale, intorno ad un asse di rotazione che passa attraverso il corpo dell’astragalo e le estremità di entrambi i malleoli. Poiché il malleolo laterale è inferiore e posteriore al malleolo mediale, come si può notare mediante palpazione, l’asse di rotazione non è puramente medio-laterale, ma lievemente inclinato. Per questo motivo, il movimento di dorsiflessione (movimento che consente di sollevare il piede verso l’alto e di camminare sui talloni) è associato a una leggera abduzione e all’eversione, mentre la flessione plantare (movimento che permette di puntare il piede verso il pavimento e di sollevarsi sulle punte) ad una leggera adduzione e inversione.

Per una rigorosa definizione, pertanto, l’articolazione tibio-tarsica genera un movimento di pronazione e supinazione, ma poiché l’assa devia solo in minima parte dall’asse medio-laterale puro, i componenti principali della pronazione e della supinazione della caviglia sono la dorsiflessione e la flessione plantare, che vengono quindi considerati i principali movimenti a carico della tibio-tarsica, mentre le componenti sul piano trasversale e frontale sono minime e non rilevanti.

La posizione di 0 gradi (neutra) nella caviglia è definita quando il piede è tenuto a 90 gradi rispetto alla gamba. Da questa posizione l’articolazione tibio-tarsica consente circa 15-25 gradi di flessione dorsale e 40-55 gradi di flessione plantare, con un’ampia variabilità nella popolazione. Questi due movimenti possono essere analizzati quando il piede è sollevato da terra e libero di ruotare, o quando è fissato a terra , come durante la fase di appoggio nella deambulazione, quando la caviglia è chiamata a dorsiflettersi per favorire l’avanzamento della tibia sul piede. I movimenti di flessione plantare e dorsiflessione sono cinematicamente legati alla traslazione anteriore e posteriore dell’astragalo.

Durante la flessione plantare, infatti, l’astragalo rotola posteriormente e scivola anteriormente, mentre durante la dorsiflessione rotola anteriormente e scivola posteriormente. Una limitazione di alcuni di questi movimenti accessori dell’astragalo può portare ad una caviglia bloccata, molto spesso con limitazioni nel movimento di dorsiflessione.

Distorsione di caviglia

La distorsione laterale della caviglia, chiamata volgarmente “storta alla caviglia”, è definita come la perdita parziale e momentanea, più o meno grave, dei rapporti articolari nell’articolazione tibio-tarsica, tra la pinza malleolare e l’astragalo. È una delle lesioni più comuni negli sport (soprattutto nella pallavolo, calcio e nelle discipline relative alla corsa) e rappresenta una grande percentuale di lesioni ortopediche nella popolazione.

La meccanica della tipica distorsione di caviglia di solito coinvolge una componente di inversione eccessiva, non sorprende quindi che circa l’80% di tutte le distorsioni di caviglia sia associato a lesioni a uno o più legamenti collaterali laterali. L’alta frequenza relativa alle distorsioni da inversione può essere parzialmente spiegata dalla leggera inversione del calcagno presente nel momento in cui il tallone entra in contatto con il terreno durante la deambulazione, insieme all’incapacità del malleolo mediale di bloccare adeguatamente il lato mediale del mortaio.

Il legamento peroneo-astragalico anteriore è il più frequentemente danneggiato nelle distorsioni di caviglia. La lesione è spesso causata da una inversione di entità troppo elevata o da un’adduzione sul piano orizzontale della caviglia, specialmente se combinata con una flessione plantare, come per esempio quando si cade inavvertitamente in una buca, o quando si atterra sul piede dopo un salto. La sintomatologia tipica è caratterizzata da dolore e gonfiore nella zona della caviglia, con presenza o meno di impotenza funzionale, in base all’entità dell’infortunio.

Uno studio ha mostrato che i muscoli tibiale anteriore e peroneo lungo proteggono la caviglia dalle distorsioni, decelerando in modo riflesso l’inversione improvvisa e limitando gli estremi di un movimento dannoso. Tuttavia è interessante notare che l’attivazione del muscolo tibiale anteriore, sebbene possa limitare una eccessiva flessione plantare, può contribuire a un eccessiva inversione.

Se gravi, le distorsioni da inversione possono causare lesioni significative a diversi tessuti, più frequentemente coinvolgendo i legamenti peroneo-astragalico anteriore e peroneo-calcaneare.

Meno conosciute e sicuramente meno frequenti sono le distorsioni da eversione, che possono implicare lesioni al legamento deltoideo e una compressione o lesione ossea basata su uno sforzo tangenziale tra l’astragalo e il malleolo mediale. Una lesione del legamento deltoideo è tuttavia poco comune, in parte a causa della elevata resistenza dei fasci che lo compongono, e anche perché il malleolo laterale funge da blocco osseo contro l’eccessiva eversione.

Instabilità cronica di caviglia

Tra il 30% e il 70% delle persone che sperimentano una distorsione di caviglia da inversione isolata che richiede un intervento medico sarà soggetto successivamente a distorsioni della caviglia allo stesso piede ed a instabilità articolare generalizzata. Persone con instabilità cronica di caviglia (identificata con la sigla “CAI”, ossia chronic ankle instability) in genere riportano che la loro caviglia frequentemente “cede” mentre sono coinvolte in eventi sportivi o anche durante attività relativamente non stressanti.

Oltre alla perdita della funzionalità, le persone con CAI sono soggette ad un maggior rischio di sviluppare artrosi alla caviglia, rispetto alla media. L’ampia gamma di frequenza segnalata di CAI riflette la mancanza di accordo su ciò che costituisce effettivamente la condizione. In generale, la CAI ha caratteristiche sia meccaniche sia funzionali: le caratteristiche meccaniche possono includere un’eccessiva lassità anteriore dell’astragalo rispetto al mortaio (che potrebbe riflettere un legamento peroneo-astragalico anteriore lacerato o lasso), restrizioni nello scivolamento astragalico posteriore e cambiamenti degenerativi all’interno della caviglia.

Le caratteristiche funzionali possono includere dolore cronico, debolezza, sensazione soggettiva di “cedimento” della caviglia, riduzione dell’equilibrio e alterazione del senso di posizione o di propriocezione dell’articolazione della caviglia. Non è ben compreso il motivo per cui solo alcune persone sviluppino CAI. Molte evidenze indicano che la sua patogenesi coinvolga una percezione ridotta causata da lesioni ai meccanocettori presenti nei legamenti lesionati e nella capsula della caviglia.

Un’alterazione della percezione degli stimoli afferenti nel sistema nervoso riduce la capacità del corpo di generare una risposta muscolare protettiva efficace e tempestiva per proteggere la caviglia, soprattutto dopo una inversione inaspettata. A conferma di ciò, diversi studi hanno dimostrato che le persone con CAI presentano un’alterata propriocezione della caviglia (consapevolezza posizionale), maggiore instabilità posturale o riduzione dell’equilibrio (soprattutto in piedi su un arto), tempi di reazione ritardati nei muscoli locali (in particolare nei muscoli peronei lungo e breve) e alterati pattern di reclutamento muscolare in tutto l’arto inferiore.

L’analisi della deambulazione ha rivelato che le persone con CAI entrano nella fase di appoggio del piede con un’inversione del piede da 6° a 7° in più rispetto ai soggetti normali. Una deviazione muscolare dell’inversione durante la camminata può riflettere l’incapacità dei soggetti di percepire correttamente la posizione della caviglia, un ritardo nell’attivazione dei muscoli peronei, o una combinazione di questi fattori.

Si ritiene che entrambe queste risposte anomale siano il risultato di un danno ai meccanocettori situati all’interno dei legamenti lesi. Uno studio ha dimostrato che le persone con CAI, in media, presentano un’anomala posizione del perone distale, spostato più anteriormente, probabilmente come risultato di una tensione del legamento peroneo-astragalico anteriore eccessivamente stirato, o a causa di un aumento del tono dei muscoli peronei provocato dell’aumentata attività nel sistema dei motoneuroni gamma, a sua volta causata da stimoli sensoriali alterati provenienti dai meccanocettori danneggiati dei legamenti lesionati della caviglia.

Indipendentemente dalla causa, un’eccessiva migrazione anteriore della fibula distale altererà la cinematica e probabilmente aumenterà lo stress all’interno dell’articolazione tibio-tarsica.

La valutazione e il trattamento delle persone con CAI dovrebbero affrontare non solo l’instabilità alla caviglia (attraverso il rinforzo muscolare progressivo e l’allenamento del controllo motorio dei muscoli peronei eversori), ma anche il deficit di equilibrio e la forza corporea generale nel suo insieme, specialmente quando il soggetto si trova appoggiato su un solo arto o passa da un sostegno a doppio appoggio a un sostegno a singolo appoggio.

Frattura di caviglia

Le fratture di caviglia possono verificarsi con la rottura di uno, due, o di tutti e tre i malleoli, oppure del solo astragalo. In base a questo fattore queste si dividono in frattura unimalleolare, caratterizzata dalla lesione di un malleolo (mediale o laterale), bimalleolare, con la rottura del malleolo mediale e laterale, trimalleolare, con la frattura di tutti e tre i malleoli, e frattura dell’astragalo, con lesione dell’omonimo osso.

Le fratture di caviglia hanno un’incidenza annua dello 0,18% circa nella popolazione, e nella maggior parte dei casi avvengono in atleti o anziani, coinvolgendo anche uno o più legamenti della caviglia. La tipologia di frattura alla caviglia più comune è quella unimalleolare, presente nel 60-70% dei casi, mentre nel 15-20% dei casi si riscontrano fratture bimalleolari, 7-12% trimalleolari, e solo nel 4-7% dei casi coinvolge l’astragalo.

Molto spesso queste fratture sono la conseguenza di una rotazione eccessiva della caviglia, di  violente cadute da elevate altezze, o di incidenti stradali. Fattori contribuenti possono essere rappresentati dal fumo di sigaretta, sovrappesità e obesità, uso prolungato di corticosteroidi, ed infine dall’ osteoporosi.

I sintomi tipici di una frattura di caviglia consistono in dolore, ematoma, ecchimosi, impotenza funzionale e la non tolleranza del carico sull’articolazione.

La diagnosi è tipicamente basata su una radiografia che può mettere in luce il livello e la gravità della frattura; esiste tuttavia una sorta di linea guida in grado di permettere con certezza quasi totale (sensibilità del 98.5%) di escludere una frattura di caviglia immediatamente dopo l’evento traumatico acuto, le cosiddette “Ottawa Ankle Rules”, molto note nell’ambito delle pratica fisioterapica evidence-based. Per quanto riguarda la caviglia, queste linee guida suggeriscono che vada eseguita una radiografia alla caviglia per sospetta frattura, solo in presenza di dolore localizzato nella zona malleolare, e in presenza di almeno uno dei seguenti elementi:

• Dolore alla palpazione nei 6 cm distali della parte posteriore di tibia o sul malleolo mediale;
• Dolore alla palpazione nei 6 cm distali della parte posteriore di tibia o sul malleolo laterale;
• Impossibilità di caricare il peso sull’arto interessato ed eseguire 4 passi (anche zoppicando).

Il trattamento dipenderà dall’entità della lesione; per le fratture lievi e composte, la terapia prevista sarà conservativa, mentre per le fratture più gravi e/o scomposte, l’approccio previsto sarà di tipo chirurgico.

Note sull’autore

Dott. Andrea Gargiulo

Fisioterapista laureato con 110 e lode all’università di Padova. Specializzato in riabilitazione dei disordini muscoloscheletrici e disfunzioni del movimento.
Lavoro a Mestre e Venezia.
Contatto mail: andrea.garg@hotmail.it