Metatarsals
Ad eccezione del primo, i metatarsi sono lunghi e sottili, con basi robuste e teste piccole. Tutti si articolano prossimalmente con la fila tarsale distale attraverso le articolazioni sinoviali tarsometatarsali e distalmente con le basi delle falangi prossimali nelle articolazioni sinoviali metatarso-falangee. Ognuno è classificato come un osso lungo e consiste in un fusto a tre lati, una grande base prossimale relativamente quadrata e una piccola testa distale compressa lateralmente. L’asta è prismatica in sezione trasversale e si assottiglia gradualmente dalla base alla testa con una leggera curva longitudinale in modo che l’aspetto plantare sia concavo e la superficie dorsale sia convessa. Essendo un osso lungo, non sorprende che i metatarsi siano stati utilizzati sia nella determinazione del sesso che della statura (Byers et al., 1989; Smith, 1997; Bidmos, 2008; Cordeiro et al., 2009).
Il primo metatarso è considerevolmente più robusto delle quattro ossa laterali e questo è il risultato diretto del suo coinvolgimento nella fase di inizio del cammino, dove è responsabile della spinta della propulsione in avanti e del sostegno del peso. Il resto dei metatarsi offre solo un ruolo di supporto, preservando l’equilibrio del corpo. C’è quindi una tendenza a ridurre le dimensioni delle ossa da mediale a laterale. Come tale, la formula di lunghezza comune per i metatarsi è che il metatarso due è il più lungo, seguito in ordine decrescente di dimensioni dal terzo, quarto, quinto e infine il primo, che è il più corto (ma più robusto) (Aiello e Dean, 1990).
L’apporto arterioso al metatarso ha ricevuto una notevole attenzione a causa del coinvolgimento di queste ossa nelle neuropatie autonomiche come la lebbra (Brand, 1966; Jopling e McDougall, 1988). La posizione e la direzione dei forami nutritivi sono stati studiati nel tentativo di chiarire l’origine dei vasi arteriosi che alimentano l’osso (Huber, 1941; Jaworek, 1973; Shereff, 1991). Questo processo è spesso intrapreso tramite perfusione, utilizzando varie sostanze come acrilici, coloranti di gelatina, bario radiopaco e resine poliestere (Shereff et al., 1987; Barker, 1993; Crock, 1996). Patake e Mysorekar (1977) hanno concluso che ogni metatarso possiede normalmente un singolo forame nutriente nel terzo medio dell’asta, che è diretto verso la testa del primo metatarso e le basi degli altri quattro metatarsi. Ali (1991) ha trovato che il forame è normalmente situato sulla superficie mediale del quinto metatarso e sulle superfici laterali del primo e del secondo osso. La posizione del forame nel terzo e quarto metatarso è stata riportata come molto variabile.
Il primo metatarso è il più corto ma più robusto dei metatarsi con un diametro particolarmente ampio nel piano dorsoplantare, che permette all’osso di resistere alle sollecitazioni di flessione non trascurabili che si verificano durante il “toe-off”. Si articola prossimalmente con il cuneiforme mediale e distalmente con la prima falange prossimale. Anche se la regione prossimale della sua superficie laterale entra spesso in contatto con il secondo metatarso, raramente forma una faccetta articolare. L’asta è detta di forma prismatica con tre superfici separate da bordi arrotondati. La superficie dorsale è leggermente convessa e generalmente di aspetto irrilevante. La superficie plantare (mediale) è profondamente concava nella sua regione prossimale e delimitata lateralmente da una forte cresta che si inarca tra la testa e la base. La superficie laterale è relativamente piatta distalmente e leggermente concava prossimalmente ed è il sito di attacco della testa mediale del primo muscolo interosseo dorsale. La base del primo metatarso è grande e di forma caratteristicamente reniforme per l’articolazione con il cuneiforme mediale. La convessità della superficie è lungo il bordo mediale, e la concavità lungo il bordo laterale con la rientranza (ilo) che si verifica più vicino alla superficie plantare in modo che si formino due faccette articolari, con quella plantare che tende ad essere la più piccola. Una cresta trasversale può spesso essere vista attraversare la superficie articolare in modo che si formino due sfaccettature articolari concave ben distinte per l’articolazione con il cuneiforme mediale (Singh, 1960). Il tibiale anteriore si attacca all’aspetto mediale/plantare della base e il peroneo lungo si attacca ad una prominenza ovale ruvida sull’aspetto laterale. La testa è grande ed espansa in direzione mediolaterale. La superficie articolare si estende per una certa distanza sull’aspetto dorsale per permettere un maggior grado di dorsiflessione, che è importante nella fase di ‘toe-off’ della camminata (Joseph, 1954). Ubelaker (1979) ha identificato sfaccettature articolari sull’aspetto dorsale delle aste metatarsali in resti preistorici dell’Ecuador e le ha considerate prove di un frequente inginocchiamento, in quanto tale occupazione potrebbe comportare lunghi periodi di iperdorsiflessione delle dita dei piedi.
La superficie articolare distale si estende ancora di più sulla superficie plantare ed esibisce profonde scanalature parallele accoppiate per le ossa sesamoidi mediale (tibiale) e laterale (fibulare), che sono separate da una cresta intersesamoidale. Il solco mediale è invariabilmente più largo e profondo di quello laterale. Questi sono sesamoidi costanti del pedale e, dopo la rotula, sono i più grandi del corpo (Pfitzner, 1892; Bizzaro, 1921). Il sesamoide mediale si trova nel tendine combinato dell’abduttore allucis e del capo mediale dei muscoli flessori allucis brevis, mentre il laterale è presente nel tendine combinato dell’adduttore allucis e del capo laterale dei muscoli flessori allucis brevis. Il sesamoide mediale è tipicamente più grande del più arrotondato e più piccolo sesamoide laterale e sono entrambi concavi sul loro aspetto dorsale e convessi sulla superficie plantare.19 Sono intracapsulari e stabilizzati da uno spesso legamento fibroso intersesamoideo di collegamento, che forma un solco per il passaggio del tendine del flexor hallucis longus (Orr, 1918). In questa posizione, i sesamoidi servono a proteggere il tendine flessore lungo alluce formando un tunnel in modo che nel portare il peso, il tendine è risparmiato e le forze sono assorbite dai piccoli sesamoidi. Il sesamoide mediale tende ad agire come un ammortizzatore in quanto si trova direttamente sotto l’articolazione metatarso-falangea ed è quindi più probabile che si fratturi, in quanto si trova direttamente nella linea di massimo trasferimento del peso (Freiberg, 1920; Inge e Ferguson, 1933). Le fratture tendono a verificarsi come risultato di un trauma da impatto acuto o di sollecitazioni croniche da carico e sono più comuni negli atleti e nei nuovi arruolati nei servizi (Potter et al., 1992; Heim et al., 1997). I sintomi sono un dolore invalidante quando si cammina, soprattutto alla fine di ogni passo, quando le dita dei piedi sono in dorsiflessione e il peso del corpo viene trasferito alla regione della palla del piede (Powers, 1934). L’assenza congenita dei sesamoidi alluvionali è molto rara (Kanatli et al., 2006) e la variazione è più probabile nel numero di componenti ossei che costituiscono la struttura sesamoide (bipartita, tripartita o quadripartita). Traumi ripetuti ai sesamoidi sono più frequenti nelle donne che indossano abitualmente tacchi alti e passano periodi prolungati in piedi o camminando (Hubay, 1949).
Il secondo metatarso è il più lungo e si articola prossimalmente con i tre cuneiformi e il terzo metatarso e distalmente con la falange prossimale del secondo dito. Il fusto è approssimativamente triangolare, essendo leggermente appiattito sul suo aspetto dorsale, e dà attacco alla testa laterale del primo interosseo dorsale sul suo aspetto mediale e alla testa mediale del secondo interosseo dorsale sul suo aspetto laterale. La base di questo metatarso è più sporgente rispetto a tutti gli altri e si incunea in uno spazio delimitato prossimalmente dal cuneiforme intermedio e incastrato tra il cuneiforme mediale e quello laterale. Questa disposizione favorisce la stabilità e rende il secondo raggio il più rigido e stabile del piede (Manter, 1946; Sammarco, 1988). La faccia articolare del cuneiforme intermedio è triangolare e leggermente concava, con una costrizione sull’aspetto laterale. La superficie articolare per il cuneiforme mediale tende ad essere limitata ad una piccola area sull’angolo dorsomediale, ma può essere di dimensioni molto variabili (Singh, 1960). L’area articolare del cuneiforme laterale può essere singola o appaiata e di solito è continua con le superfici articolari del terzo metatarso, anche se a volte è separata da una piccola cresta. La testa obliqua dell’adduttore hallucis si attacca alla superficie plantare della base, così come un lembo del tendine tibiale posteriore. La testa è più lunga nel suo piano dorsoplantare che in quello mediolaterale e sporge ulteriormente sulla superficie plantare tramite un condilo laterale. Un sesamoide incostante può presentarsi alla seconda articolazione metatarso-falangea (MTP) e tende ad essere situato sull’aspetto mediale della testa (Bizzaro, 1921; Holland, 1928; Burman e Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Bizzaro (1921) ha riportato un’incidenza dell’1-1,6% per questo sesamoide. L’aspetto laterale della testa mostra generalmente un sito di attacco ben sviluppato per i legamenti metatarsali trasversali e il sito corrispondente spesso non è ben marcato sul lato mediale. I tubercoli dorsali sono presenti per l’attacco dei legamenti collaterali forti e generalmente il mediale è il più grande e più prossimale, per guidare il legamento sul primo metatarso.
Il terzo metatarso si articola distalmente con la falange prossimale del terzo dito del piede e prossimalmente con il cuneiforme laterale e il secondo e quarto metatarso. L’asta è ruotata lungo il suo asse lungo in modo che la superficie articolare della testa non sia nello stesso piano dei metatarsi più mediali, con l’aspetto dorsale deviato medialmente e l’aspetto plantare lateralmente (Singh, 1960). Di conseguenza, la superficie dorsale non è appiattita come nei primi due metatarsi, ma presenta una cresta longitudinale che segna il confine di una leggera cavità sull’aspetto laterale. Il capo laterale del secondo muscolo interosseo dorsale è attaccato alla sua superficie mediale e il primo capo plantare e mediale del terzo interosseo dorsale sono attaccati al suo aspetto laterale. La base piatta è approssimativamente triangolare, anche se il margine plantare può essere più lungo di quello trovato nel secondo metatarso, che di solito è più appuntito nel profilo. Una rientranza si trova di solito sul bordo laterale verso l’aspetto plantare, che è formata dall’attacco del forte legamento intermetatarsale che si collega al quarto metatarso. Ci sono normalmente due sfaccettature separate per l’articolazione con il secondo metatarso, con quella situata più dorsalmente che è generalmente la più grande, anche se non è raro che la sfaccettatura plantare sia assente (Singh, 1960). C’è una singola, grande faccetta arcuata sul margine dorsale della superficie laterale per l’articolazione con il quarto metatarso. La testa obliqua dell’adduttore hallucis e uno slittamento tendineo del tibiale posteriore si attaccano all’aspetto plantare della base. La testa è più piccola di quella del secondo metatarso, sia nel piano dorsoplantare che in quello mediolaterale. Il condilo plantare laterale è più grande di quello mediale e il tubercolo dorsale mediale è situato più distalmente e più fortemente sviluppato della sua controparte laterale. È stato riportato un sesamoide incostante della terza articolazione MTP (Burman e Lapidus, 1931; Lapidus, 1940).
Il quarto metatarso è più piccolo del terzo e si articola distalmente con la falange prossimale del quarto dito del piede e prossimalmente con il cuboide, il cuneiforme laterale e il terzo e quinto metatarso. Come per il terzo metatarso, l’asse dell’asta è ruotato in modo che la superficie dorsale presenti una cresta longitudinale, che segna una concavità laterale distinta lungo la lunghezza dell’asta. La testa laterale del terzo interosseo dorsale e il secondo interosseo plantare sono attaccati all’aspetto mediale, mentre la testa mediale del quarto interosseo dorsale è attaccata alla superficie laterale. La base ha una faccetta quadrilaterale orientata obliquamente per l’articolazione con il cuboide. L’aspetto mediale mostra una grande faccetta arcuata lungo il suo margine dorsale, che è spesso scanalata in direzione dorsoplantare in modo che la parte distale si articoli con il terzo metatarso e la parte prossimale si articoli con il cuneiforme laterale. C’è una singola sfaccettatura sull’aspetto laterale per l’articolazione con il quinto metatarso, che è delimitata da un profondo solco per il forte legamento intermetatarsale. La testa obliqua dell’adduttore hallucis e uno scorrimento tendineo del tibiale posteriore si attaccano all’aspetto plantare della base. La testa è simile per forma e dimensioni a quella del terzo metatarso. Il condilo plantare laterale è più grande di quello mediale e ancora una volta un raro sesamoide incostante è stato riportato sull’aspetto mediale (Burman e Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Il tubercolo dorsale mediale è situato più distalmente e più fortemente sviluppato della sua controparte laterale.
Il quinto metatarso si articola distalmente con la falange prossimale del quinto dito e prossimalmente con il cuboide e il quarto metatarso. Il fusto presenta una cresta dorsale ben definita, che degrada gradualmente verso un bordo laterale marcatamente concavo. Il quarto interosseo dorsale e il terzo interosseo plantare sono attaccati alla superficie mediale dell’asta. La base ha un tubercolo ben definito (processo stiloideo) sul suo aspetto laterale che è facilmente palpabile nel vivente e al quale è attaccato il muscolo peroneus brevis. La superficie prossimale della base si articola con il cuboide attraverso una faccetta triangolare obliqua, che è continua sulla superficie mediale con l’articolazione del quarto metatarso. Il peroneus tertius è attaccato all’aspetto mediale della superficie dorsale della base e può estendersi distalmente sul bordo mediale dell’asta. Il tendine dell’abduttore digiti minimi scava l’aspetto plantare della base e il flessore digiti minimi brevis è attaccato all’aspetto plantare del tubercolo. La testa è la più piccola di tutti i metatarsi ed è impostata obliquamente. Il condilo plantare laterale si trova più distale di quello mediale, ma sono ugualmente ben sviluppati. I sesamoidi incostanti sono presenti in questa articolazione e hanno la stessa probabilità di essere accoppiati o singoli, con un’incidenza del 5-10% circa (Pfitzner, 1896; Bizzaro, 1921; Holland, 1928). L’asse del quinto metatarso è anche una posizione riconosciuta per le fratture da stress cronico (fatica) nei nuovi coscritti.