La lesione del legamento crociato anteriore (LCA) e la sua ricostruzione (LCAR) aumentano il rischio di sviluppare osteoartrite del ginocchio (KOA, knee osteoarthritis), con il 30%-50% dei pazienti che sviluppano KOA radiografica entro due decenni dalla lesione.
Un crescente numero di prove indica che la biomeccanica persistente di una aberrante deambulazione dopo la lesione del LCA e LCAR, sono fattori critici che contribuiscono alla rottura dei tessuti articolari e all’eventuale sviluppo della KOA.
Risulta, quindi, importante identificare le caratteristiche biomeccaniche che sono influenzate dalla lesione e LCAR, per chiarire possibili obiettivi di intervento che potrebbero ridurre il rischio di sviluppo di KOA.
Studi precedenti hanno riportato che il carico asimmetrico a livello degli arti (ad es., forza di reazione al suolo,GRF) e la cinematica e la cinetica dell’articolazione del ginocchio durante la camminata sono correlati al suo sviluppo negli individui con LCAR.
Tuttavia, risultati globali come la GRF potrebbero mascherare deficit a livello articolare.
Infatti, è possibile che due arti presentino valori GRF simili (es. simmetria apparente), anche se i contributi articolari sono molto diversi. Ad esempio, se il contributo del ginocchio nel lato operato è ridotto, ma quello dell’anca e della caviglia è aumentato in compensazione, la loro somma può falsare la GRF, rendendola simmetricamente normale anche in presenza di deficit funzionali al ginocchio.
L‘energetica meccanica combina sia i dati cinetici (ad esempio, la GRF verticale, vGRF) che quelli cinematici (ad esempio, velocità angolare articolare) per stimare la dissipazione e la generazione di energia da parte dei muscoli che attraversano le articolazioni degli arti inferiori durante il movimento funzionale.
L’energetica articolare totale (ovvero dissipazione e generazione) rappresenta la potenza sommata generata dal momento articolare totale da tutte le articolazioni degli arti inferiori e generata da tutti i muscoli che attraversano le articolazioni.
Un carico articolare eccessivo o insufficiente può portare a lesioni o rotture del tessuto articolare. Inoltre, i cambiamenti nell’energetica articolare a seguito di una lesione al ginocchio influenzano i movimenti che interessano i tessuti articolari degli arti inferiori. In particolare, le fasi di accettazione del peso (dal contatto iniziale al picco dell’angolo di flessione del ginocchio) e di appoggio intermedio (dal picco dell’angolo di flessione al picco dell’angolo di estensione del ginocchio) durante la camminata sono state ampiamente studiate nella popolazione LCAR.
I soggetti sottoposti a LCAR hanno dimostrato schemi di movimento compensatori durante la camminata, mostrando una tendenza a minimizzare l’uso dell’articolazione del ginocchio interessata. Ciò era evidente attraverso una diminuzione della generazione di energia nell’articolazione del ginocchio e una maggiore generazione di energia nell’articolazione dell’anca, rispetto all’arto controlaterale.
È fondamentale comprendere i cambiamenti precoci nella biomeccanica durante deambulazione per garantire che i deficit funzionali non persistano a lungo termine. La valutazione dell’andatura a sei mesi dall’intervento da LCAR è un importante momento clinico, poiché le decisioni sull’interruzione della riabilitazione supervisionata e sul ritorno dei pazienti all’attività fisica libera vengono in genere prese in questo arco di tempo. Inoltre, i cambiamenti biomeccanici (ad esempio, una maggiore asimmetria degli arti vGRF) durante la deambulazione a sei mesi dall’intervento sono associati a scarsi risultati funzionali riferiti dai pazienti, inclusi i livelli di dolore, le attività della vita quotidiana e la partecipazione sportiva.
Questo lasso di tempo consente anche di valutare se le asimmetrie nell’energetica meccanica delle articolazioni hanno iniziato a ripristinarsi o persistono, fungendo potenzialmente da indicatori precoci di strategie di andatura disadattive a lungo termine che possono valutare la progressione della riabilitazione e il rischio di futura degenerazione articolare.
Nello studio di Lee et al. (Scand J Med Sci Sports. 2025 Jul;35(7): e70105. doi: 10.1111/sms.70105), gli autori hanno determinato le differenze nell’energetica meccanica delle articolazioni della caviglia, del ginocchio e dell’anca dell’arto con LCA ricostruito, rispetto a quella controlaterale e ad un arto sano di riferimento durante la deambulazione.
Sono stati selezionati un totale di ottantotto soggetti divisi in due gruppi: 44 partecipanti con LCAR (ricostruzione primaria unilaterale) e 44 soggetti di controllo sani senza precedenti di infortuni agli arti inferiori.
Tempistica post-operatoria: 6,0 ± 0,2 mesi dopo LCAR.
Prima della valutazione dell’andatura, sono stati registrati i dati antropometrici, tra cui altezza, massa ed età. Sono stati posizionati 26 marcatori retroriflettenti sugli arti superiori e inferiori, insieme ad un gruppo rigido di tre marcatori posizionati sull’osso sacro.
Dopo il posizionamento dei marcatori, è stata determinata la velocità abituale di camminata in piano (eseguita su pedane di forza interrate), dalla velocità media di cinque prove.
In seguito, tutti i partecipanti hanno completato con successo cinque prove di raccolta dati, con una velocità di camminata entro il 5% della velocità abituale.
La dissipazione e la generazione di energia da parte dei muscoli che attraversano caviglia, ginocchio e anca sono state calcolate integrando le regioni negative (dissipazione) o positive (generazione) delle rispettive curve di potenza articolare nel tempo, durante la fase di appoggio, definito dall’intervallo tra il contatto iniziale (vGRF > 20 N) e il distacco delle dita (vGRF < 20 N).
Quindi, sono stati calcolati il lavoro articolare totale negativo e positivo (somma del lavoro di anca, ginocchio e caviglia) e il contributo di ciascuna articolazione al lavoro totale.
Per i risultati del contributo, si è diviso la fase di appoggio nei due istanti di accettazione del peso e appoggio intermedio, poiché l’articolazione del ginocchio svolge un ruolo chiave nel trasferimento di energia durante questi periodi. Nello specifico, l’attività eccentrica del quadricipite durante l’accettazione del peso contribuisce alla dissipazione di energia, mentre l’estensione concentrica del ginocchio durante l’appoggio intermedio aiuta nella generazione di energia e nella propulsione in avanti.
Non sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi in termini di età, BMI, altezza, massa corporea, velocità di camminata e Tegner Activity Level (scala numerica da 0 a 10 che serve per valutare l’attività fisica di un individuo; i livelli più bassi, 0–2, indicano una persona sedentaria o con attività leggere, mentre quelli più alti, 7–10, rappresentano persone che praticano sport competitivi ad alto impatto come calcio, rugby o sci alpino. Viene usata spesso per monitorare il recupero dopo un infortunio, come una lesione LCA).
I risultati hanno evidenziato che, per l’energetica articolare durante la fase di appoggio, rispetto agli arti di controllo, gli arti LCAR hanno mostrato una minore dissipazione di energia (differenza: 0,06 J/kg; p < 0,001; = 0,52) e generazione (differenza: 0,02 J/kg; p < 0,001; = 0,17) a livello del ginocchio e una maggiore dissipazione (differenza: 0,04 J/kg; p < 0,001; = 0,31) a livello dell’articolazione della caviglia. Rispetto agli arti controlaterali, quelli LCAR hanno dimostrato una minore dissipazione (differenza: 0,06 J/kg; p < 0,001; = 0,15) e generazione (differenza: 0,03 J/kg; p < 0,001; = 0,15) all’articolazione del ginocchio.
Durante la fase di accettazione del peso, rispetto agli arti di controllo, gli arti LCAR hanno dimostrato un contributo minore del ginocchio (differenza: 15,6%; p < 0,001; = 0,15) e uno maggiore della caviglia (differenza: 19,5%; p < 0,001; = 0,27) alla dissipazione totale di energia. Non si sono riscontrate differenze nel contributo articolare alla dissipazione totale di energia tra l’arto LCAR e quello controlaterale.
Per il contributo articolare alla generazione totale di energia durante la fase intermedia, rispetto agli arti di controllo, gli arti LCAR hanno dimostrato un contributo minore dal ginocchio (differenza: 13,9%; p = 0,01; = 0,07) e uno maggiore dall’anca (differenza: 15,8%; p = 0,003; = 0,10). Analogamente, rispetto all’arto controlaterale, l’arto LCAR ha mostrato un contributo minore dal ginocchio (differenza: 13,8%; p = 0,010; = 0,07) e uno maggiore dall’anca.
In conclusione, rispetto agli arti controlaterali e a quelli di controllo, i soggetti, a 6 mesi dall’intervento di LCAR, presentano un’energetica meccanica alterata degli arti inferiori, con un contributo ridotto del ginocchio e un contributo maggiore dell’anca durante la deambulazione. Nel complesso, l’anca e la caviglia dell’arto interessato dalla ricostruzione dimostrano un contributo maggiore al lavoro articolare complessivo degli arti inferiori, probabilmente come meccanismi compensatori per il minore lavoro articolare del ginocchio.
Poiché un carico alterato sull’articolazione del ginocchio è un meccanismo ipotizzato di scarsa salute dell’articolazione, sono necessari studi futuri per determinare se l’energetica articolare alterata sia associata a cambiamenti deleteri a livello articolare in seguito LCAR, che potrebbero essere correlati allo sviluppo di KOA.
