catena cinematica

ultimo aggiornamento: 24 Giugno 2020 alle 22:42

definizione meccanica

Sistema composto da segmenti rigidi uniti tramite giunzioni mobili, definite snodi; in meccanica razionale, la catena cinematica è l’unione di più membri ottenuta con coppie cinematiche.

Si deve al Dr. Arthur Steindler l’applicazione di questo concetto allo studio del corpo quando, nel 1995, adottò la teoria di Reuleaux all’analisi del movimento umano: l’idea di fondo è che una combinazione di giunti (articolazioni) interconnessi tramite segmenti, costituisce l’elemento base su cui può agire una forza in grado di modificare lo stato di equilibrio del sistema; il movimento applicato ad uno snodo, derivante dalla contrazione di un muscolo (primo motore) o di una sua parte (unità motoria), si trasferisce od influenza altre giunzioni appartenenti alla catena trasmissiva cinetica.

cinematica e corpo umano

Se consideriamo il sistema osteo-articolare, risulta evidente che il nostro organismo è composto da tante catene cinetiche, dove i membri, chiamati anche segmenti, sono rappresentati dalle ossa mentre le articolazioni equivalgono alle coppie cinematiche, ovvero ai giunti; i muscoli devono essere considerati i “motori” della catena cinetica, in grado di esprimere la forza in grado di modificare lo status quo.

Steindler suggerì che gli arti possono essere considerati come una serie di segmenti rigidi interconnessi appartenenti ad una catena cinetica, anche se il corpo umano non è un sistema meccanico perfetto: nella trasmissione delle forze all’interno del sistema, entrano in gioco differenti fattori quali la plasticità (deformazione plastica), l’elasticità (deformazione elastica), la flessibilità, la tensegrità, la resilienza, la capienza e l’adattabilità che inficiano la possibilità di effettuare misurazioni “perfette”.

Malgrado queste diversità e tenuto conto delle relative approssimazioni, le catene cinematiche sono un modello interpretativo utile a comprendere alcuni aspetti del movimento nel corpo umano.

classificazione

⇒ catena cinematica aperta – sistema in cui un membro (segmento) è accoppiato solo ad un giunto: l’estremità distale della catena cinetica è libera, priva di alcun vincolo.

Esempi possono essere la gamba nella fase oscillante, durante la deambulazione; il movimento di flesso-estensione della gamba in posizione seduta; l’atto del lanciare un oggetto o il gesticolare di un braccio.

⇒ catena cinematica chiusa –  ogni membro è accoppiato da ambo le parti ad un giunto; le estremità della catena motoria sono fisse, ossia non sono libere di muoversi durante l’esecuzione del gesto, come accade nella deambulazione durante la fase di appoggio del piede al terreno o quando si spinge con le braccia contro una parete.

Una catena cinematica può essere definita semplice quando ogni segmento è accoppiato ad un uno/due membri contigui, oppure composta; si definisce piana se, considerando un qualunque segmento come riferimento, i punti degli altri membri si muovono in piani paralleli fra loro, oppure sferica se i punti dei membri mobili si muovono su superfici sferiche concentriche. Viene chiamata spaziale quando alcuni suoi punti descrivono traiettorie non piane oppure si muovono in piani non paralleli.

Se viene fissato un segmento della catena cinematica (il membro fisso è detto telaio/ponte) otterremmo un meccanismo, mentre se fissassimo tutti i membri della catena cinematica otterremmo una struttura.

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