Colonna vertebrale: cos’è e come funziona?

La colonna vertebrale rappresenta una parte fondamentale dello scheletro umano, capace allo stesso tempo di fornire sostegno, mobilità ed estrema resistenza al tronco e di connettere anatomicamente la parte superiore ed inferiore del corpo. Scopri nel dettaglio l’anatomia di questa struttura così importante, per poi passare alla pratica in palestra, analizzandone il ruolo e le possibili implicazioni nell’allenamento.

Cos’è la colonna vertebrale?

La colonna vertebrale è un complesso osseo formato da 33 o 34 ossa articolate fra loro, chiamate “vertebre” (7 cervicali, 12 toraciche, 5 lombari, 5 sacrali e 4-5 coccigee). È situata nella parte dorsale del collo e del tronco e fornisce un sostegno al corpo nella statica e nella dinamica. Partendo dall’alto verso il basso, la colonna vertebrale decorre dal cranio, con cui si articola, fino alla pelvi, di cui partecipa alla costituzione.

La colonna vertebrale può essere suddivisa in cinque segmenti che formano lo scheletro delle varie parti del corpo:

• Il segmento cervicale fornisce sostegno al collo,
• Quello toracico/dorsale al torace,
• Il segmento lombare forma lo scheletro della regione addominale,
• I segmenti sacrale e coccigeo partecipano, insieme alle ossa dell’anca, alla costituzione dello scheletro della pelvi.

La colonna vertebrale non è rettilinea ma presenta alcune curvature sia sul piano sagittale che sul piano frontale. In proiezione laterale, infatti, questa presenta:

• Una convessità anteriore a livello del suo segmento cervicale, chiamata “lordosi cervicale”
• Una convessità posteriore nel segmento toracico, chiamata “cifosi toracica o dorsale”
• Una convessità anteriore nel segmento lombare, chiamata “lordosi lombare”
• Una convessità posteriore nel segmento sacro-coccigeo, chiamata “cifosi sacrococcigea”

Sul piano frontale, invece, è possibile riscontrare una lieve curvatura laterale a livello toracico o toraco-lombare, con convessità destra nei destrimani e convessità sinistra nei mancini, definita “scoliosi fisiologica”. Due curvature di compenso possono a loro volta essere presenti a livello cervicale e lombare, probabilmente determinate dallo spazio anatomico occupato dal cuore e dall’uso prevalente di un solo arto superiore.

Sempre a questo livello è possibile riscontrare accentuazioni più o meno lievi della curvatura della colonna vertebrale sul piano frontale (ed in parte anche sul piano trasversale o orizzontale), definite “scoliosi”.

Una vertebra generica presenta una struttura tipica: è formata anteriormente da un ”corpo vertebrale”, dalla morfologia cilindrica, mentre a livello posteriore sono situati i cosiddetti “archi (o “apofisi”) vertebrali”, che circoscrivono il foro vertebrale, la cui posizione ha il ruolo di delimitare il canale vertebrale (che si forma per la sovrapposizione dei fori vertebrali presenti nelle singole vertebre ) al cui interno alloggia il midollo spinale, rivestito dalle meningi.

Le apofisi vertebrali presentano, oltre ai cosiddetti “peduncoli” (la parte dell’arco a diretto contatto col corpo vertebrale), due protuberanze ossee laterali perlopiù simmetriche, detti “processi trasversi”, mentre posteriormente il cosiddetto “processo spinoso”, protubera a ossea che si sviluppa in direzione posteriore.

I punti di contatto fra una vertebra e l’altra sono essenzialmente tre:

• Anteriormente, fra un corpo vertebrale e quello adiacente, si interpone una struttura a forma discale, chiamata per l’appunto “disco intervertebrale”, costituito quasi totalmente da fibrocartilagine, eccetto nella sua parte centrale, dove si osserva il cosiddetto “nucleo polposo”.
• Posteriormente, alla radice dei due processi trasversi si hanno invece le cosiddette “faccette articolari”, disposte simmetricamente, a contatto con le corrispondenti eminenze della vertebra posta immediatamente sopra a quella considerata.

Oltre al suo ruolo nel fornire sostegno e resistenza al corpo, nella sua interezza la colonna vertebrale è in grado di muoversi su diversi piani di movimento: questa è infatti in grado di compiere (con gradi di mobilità variabili in base al segmento considerato) movimenti di flessione-estensione, inclinazione laterale e rotazione.

Anatomia della colonna vertebrale: numero ossa e vertebre

Una volta presentata la colonna vertebrale nella sua interezza, andiamo ora ad analizzare più dettagliatamente ogni singolo distretto che va a comporre questa struttura così fondamentale, partendo dal rachide cervicale fino ad arrivare a quello sacro-coccigeo, sviscerandone le caratteristiche e peculiarità.

Rachide cervicale

La colonna vertebrale (o rachide) cervicale è composta da sette vertebre e, sia dal punto di vista anatomico, sia dal punto di vista biomeccanico, è fondamentale suddividerla in due parti: il rachide cervicale superiore e il rachide cervicale inferiore. Il rachide cervicale superiore si compone di due vertebre peculiari, la prima e la seconda vertebra cervicale, chiamate rispettivamente “Atlante” ed “Epistrofeo”.

L’Atlante possiede una forma davvero unica tra tutte le vertebre della colonna: è infatti del tutto priva di un corpo vertebrale e di un disco intervertebrale, mentre si caratterizza per la presenza di due grossi archi, uno anteriore e uno posteriore, e da cinque superfici articolari. Le faccette articolari superiori sono concave e rivolte verso l’alto e si articolano con la convessità dei condili occipitali andando a formare la prima articolazione del rachide cervicale: l’atlanto-occipitale.

Le faccette articolari inferiori e quella interna/anteriore si articolano con l’Epistrofeo sottostante nella seconda articolazione del rachide cervicale: l’atlanto-assiale. L’Epistrofeo ha anch’esso una forma particolare ma differente dall’Atlante: possiede infatti un corpo, caratterizzato da un dente che si incastra e si articola perfettamente con l’Atlante superiormente, e da cinque superfici articolari, due superiori rivolte verso l’alto, una sul dente anteriore, e due inferiori rivolte verso il basso per l’articolazione con la terza vertebra cervicale.

Il rachide cervicale inferiore si compone delle vertebre dalla terza alla settima vertebre cervicali, aventi morfologia comune tra loro e differente da Atlante ed Epistrofeo. Una vertebra cervicale “tipo” come queste è caratterizzata da un corpo vertebrale, da un disco intervertebrale, da un processo spinoso bifido, due processi trasversi, da un forame vertebrale ampio e da quattro faccette articolari: le superiori orientate verso indietro/alto e le inferiori orientate verso avanti/basso. Tale orientamento influenza i movimenti della cervicale nella sua interezza.

Un’altra caratteristica peculiare delle vertebre cervicali è la presenza dei processi uncinati, posti superiormente e lateralmente sui corpi vertebrali, i quali formano le articolazioni “unco-vertebrali” articolandosi con le depressioni complementari inferiori alle vertebre superiori. Queste articolazioni, con l’avanzare dell’età, possono andare incontro alla formazione di osteofiti che possono ridurre lo spazio di scorrimento delle radici nervose. Il processo spinoso della settima vertebra cervicale è il più prominente e costituisce un punto di repere importante.

Rachide toracico

Il rachide toracico è composto nel suo insieme da 12 vertebre aventi una loro specifica morfologia. Vista la lunghezza della regione e il suo posizionamento a ponte tra il rachide cervicale e quello lombare, anche all’interno dello stesso rachide toracico abbiamo alcune differenze anatomiche tra le vertebre. Per questo, anche il rachide toracico viene a sua volta suddiviso in superiore, medio e inferiore.

Per convenzione, nel descrivere una vertebra tipo a questo livello attingiamo dal pacchetto vertebrale medio che vada dalla seconda vertebra toracica alla nona, il quale si presta meglio a descrivere l’essenza morfologica di questa regione anatomica. Una vertebra tipo toracica è caratterizzata da un corpo vertebrale con peduncoli proiettati posteriormente che vanno a creare un canale vertebrale più ristretto rispetto alle altre aree della colonna vertebrale.

Ogni corpo vertebrale possiede due faccette articolari, una superiore e una inferiore, le quali grazie alla vertebra sopra/sottostante creano una superficie articolare completa per la costa corrispondente. Questa è la prima articolazione della regione toracica: la costo-vertebrale.

Sempre posteriormente da entrambi i lati del corpo vertebrale, possiamo notare i due processi trasversi, aventi in questo caso direzione postero-laterale, i quali ospitano una faccetta articolare che prende contatto con il rispettivo tubercolo situato sulla costa corrispondente. Questa è la seconda articolazione della regione toracica: la costo-trasversaria. La vertebra toracica è poi caratterizzata da un processo spinoso diretto verso il basso obliquamente, con il proprio apice che si ritrova circa una vertebra/una vertebra e mezzo più in basso.

Ogni vertebra toracica possiede due coppie di faccette, una superiore e una inferiore. Entrambe le coppie hanno una direzione verticale posizionandosi lungo il piano frontale: le faccette superiori guardano posteriormente, mentre quelle inferiori sono dirette anteriormente permettendo così l’incastro articolare: ciò influenza enormemente le potenzialità di movimento locale.

Delle differenze morfologiche vengono riscontrate a livello di quelle che sono denominate “vertebre toraciche atipiche”, ossia la prima, la decima, l’undicesima e la dodicesima, che compongono la parte superiore e quella inferiore del rachide toracico. Queste sono infatti vertebre “di passaggio” tra un segmento rachideo e l’altro e in quanto tali ereditano alcune caratteristiche sfumate tra le regioni che connettono.

In generale quando parliamo di rachide toracico non possiamo non riferirci alla cosiddetta regione toracica, intesa come l’insieme delle dodici vertebre toraciche, dodici paia di coste e dello sterno. La regione toracica prende vita quindi dall’insieme di queste strutture, le quali vanno a formare la gabbia toracica, una struttura rigida deputata a fornire stabilità al collo, a proteggere gli organi interni e a garantire la normale meccanica respiratoria.

Da un punto di vista dell’allineamento, in visione laterale, il rachide toracico si presenta con una concavità anteriore di circa 40° e quindi una moderata convessità posteriore che deve presentarsi ben distribuita e uniforme nei diversi livelli vertebrali. A livello strutturale questa forma è determinata dalla morfologia a cuneo delle vertebre con la parte anteriore del corpo più stretta di quella posteriore.

Rachide lombare

Il rachide lombare è composto da cinque vertebre la cui morfologia differisce dai segmenti rachidei soprastanti. Una vertebra lombare “tipo” presenta un corpo più grosso, a causa del fatto che a questo livello abbiamo la maggior parte del carico corporeo da sopportare. La restante parte della vertebra si caratterizza poi per lamine e peduncoli corti e tozzi (che contribuiscono a formare la parte posteriore del canale vertebrale), per processi trasversi proiettati in senso laterale, e per un processo spinoso piatto e diretto in senso posteriore.

Caratteristica morfologica peculiare, come ad ogni livello vertebrale, è l’orientamento e la forma dei processi articolari: abbiamo come sempre una coppia di faccette superiore e una coppia di faccette inferiori per ogni vertebra. Le faccette articolari superiori sono dirette in senso mediale o postero-mediale e con una superficie articolare leggermente concava. Le faccette articolari inferiori sono invece dirette in senso laterale o antero-laterale, combaciando perfettamente con le faccende superiori della vertebra sottostante attraverso la superficie lievemente convessa.

Questo orientamento differisce lievemente tra rachide lombare alto rachide lombare medio-basso: nel primo le faccette sono rivolte in verticale lungo il piano sagittale, nel secondo invece le stesse faccette assumono un orientamento ibrido sagittale/frontale (anche in questo caso ciò influenza le ampiezze e la capacità di compiere i vari movimenti).

Da sottolineare, infine, come ogni faccetta articolare superiore possieda posteriormente il cosiddetto “processo mammillare”, sede di inserzione del muscolo multifido. Anche in ogni vertebra lombare abbiamo incisure superiori e inferiori nel punto di passaggio tra il corpo e la faccetta articolare: la contrapposizione di due incisure nel contatto tra due vertebre forma il già nominato “forame intervertebrale” (a questo livello più ampio), che anche qui guida e protegge il passaggio della corrispettiva radice nervosa lombare.

La quinta e ultima vertebra lombare si articola tramite le sue faccette articolari con l’osso sacro nell’articolazione tra la prima e la quinta vertebra lombare e la prima vertebra sacrale, tanto spesso citata quando si parla di ernia del disco. Le faccette articolari della quinta vertebra lombare e del sacro sono rivolte molto più lungo il piano frontale rispetto ai livelli vertebrali soprastanti: ciò, come vedremo, costituisce un parametro morfologico fondamentale per stabilizzare le due strutture tra loro, impedendo un patologico scivolamento vertebrale anteriore chiamato “spondilolistesi”.

Dal punto di vista dell’allineamento, in letteratura è considerata fisiologica una lordosi a concavità posteriore con un raggio di curvatura armonico tra i 40° e 50° in giovani adulti, mentre è considerato in posizione neutra un bacino che si presenta con le spine iliache antero-superiori allineate tra loro sul piano orizzontale e allineate con la sinfisi pubica sul piano verticale. Detto questo, è giusto sempre precisare che lievi asimmetrie a questo livello sono spesso condizioni del tutto normali in natura, frutto dell’attività asimmetriche della vita quotidiana.

Rachide sacrale-coccigeo

L’osso sacro invece è caratterizzato da una base superiore e da un apice inferiore di forma triangolare, ed è il risultato della saldatura di cinque vertebre, che avviene in età adulta. La sua superficie anteriore è liscia e caratterizza la parete posteriore dell’anello pelvico, con la presenza di otto forami sacrali per il passaggio dei rami ventrali dei nervi spinali.

La sua superficie posteriore è invece caratterizzata da sporgenze e protuberanze (risultato della saldatura dei processi spinosi), sede di inserzione di muscoli e legamenti locali, ed altrettanti forami vertebrali per il passaggio dei rami dorsali dei nervi spinali. In visione superiore il sacro presenta una grossa superficie di contatto per il disco interposto con la quinta vertebra lombare.

Anteriormente c’è poi il cosiddetto “promontorio del sacro” (il punto più anteriore della colonna) e ai lati le faccette articolari superiori, dirette in senso posteriore e mediale, le quali si articolano con le faccette inferiori della quinta vertebra lombare. Inferiormente il sacro termina con il suo apice articolandosi con la base del coccige, un piccolo osso di forma triangolare risultato della fusione di quattro vertebre. L’articolazione sacro-coccigea che ne consegue è normalmente fusa negli adulti.

Arriviamo infine alla porzione laterale del sacro, che ci permette di introdurre la morfologia di un’articolazione importante nell’anello pelvico: la sacro-iliaca. In visione laterale da entrambi i lati il sacro presenta due superfici articolari a forma di “L” che si articolano con la superficie complementare delle due ossa iliache. L’articolazione sacro-iliaca è principalmente deputata alla stabilità, con compiti di assorbimento e di trasferimento delle forze dal tronco agli arti inferiori.

Per questa ragione le superfici articolari su entrambi i versanti in età adulta presentano piani di scorrimento ricchi di creste e scanalature complementari utili ad aumentare l’attrito e a favorire la stabilità. L’anello pelvico si completa poi grazie alla sinfisi pubica anteriormente. Sia il rachide lombare sia la sacro-iliaca sono strutture caratterizzate da un importante apparato legamentoso che costituisce il principale freno passivo ai movimenti.

Esercizi per rinforzare la colonna vertebrale in palestra

È oramai verità indiscussa che l’esercizio (ed in particolare l’esercizio con sovraccarichi) sia il principale strumento che possiedi per aumentare la resistenza e la capacità di carico della colonna, sia a livello muscolare/tendineo sia a livello osseo/articolare. Fatte queste premesse, qual è il modo migliore per rinforzare la colonna vertebrale?

Per molto tempo è stata ampiamente diffusa la credenza che i sovraccarichi verticali diretti alla colonna tramite gli esercizi con pesi fossero pericolosi per la salute di quest’ultima, e che fossero quindi da limitare o evitare del tutto, a favore invece di esercizi “di stabilizzazione” meno impattanti, come il famoso Bird-dog, plank laterale, Curl-up, Pallof-press, Superman ecc….

Sebbene questi esercizi siano sicuramente ottime proposte da inserire negli allenamenti rivolti al rinforzo della colonna vertebrale e del core nella sua totalità, è giusto chiarire che una corretta esecuzione e una corretta progressione graduale dei carichi in esercizi più impegnativi come Squat, Stacco, Stacco rumeno, Rematore con bilanciere, Affondi e Hyperextension ha dimostrato un’efficacia maggiore in termini di rinforzo osseo e muscolare a livello dei muscoli della schiena (ed in particolare del famoso muscolo multifido).

Questi esercizi possono quindi rappresentare il modo più efficace di allenare questa struttura (in associazione con gli esercizi nominati in precedenza), considerando sempre che il carico e le modalità esecutive andranno sempre modulate e regolate in base al proprio livello funzionale di partenza e alle proprie caratteristiche.

È quindi utile ribadire che non c’è motivo di ritenere a priori tali esercizi “pericolosi” per la salute della schiena, considerando che sarà proprio grazie a questi che sarà possibile aumentarne la resistenza e ridurne le possibilità di infortunio (e insorgenza di mal di schiena), e che in recenti studi è stato osservato come la maggior parte delle ernie discali insorgano spesso durante movimenti banali della vita quotidiana piuttosto che durante movimenti ed esercizi di questo tipo, come si era soliti pensare.

Esercizi di mobilizzazione della colonna vertebrale

Non va dimenticato l’inserimento negli allenamenti di esercizi finalizzati all’ottimizzazione della mobilità di questa struttura anatomica.

In particolare, sarà utile in questo contesto eseguire movimenti che vadano a stimolare la colonna targetizzandone i vari distretti in varie direzioni e piani di movimento. Esistono moltissimi esercizi validi a riguardo: alcune proposte utili in questo senso possono essere rappresentate da esercizi come il “Gatto-cammello”, il “Cobra-devoto”, le “Estensioni toraciche con foam roller” e le “Rotazioni toraciche da decubito laterale”.

Conclusioni sulla colonna vertebrale

In conclusione, la colonna vertebrale è una struttura fondamentale nel garantire stabilità e mobilità al tuo corpo. Per tale ragione, risulta importante conoscerne le caratteristiche e il funzionamento, così da potere applicare poi tali nozioni durante gli allenamenti e la vita quotidiana per ottimizzarne il funzionamento, la salute e la performance.