Cervical Sprain and Strain

Anatomia e fisiologia rilevanti

Consistente con i modelli biologici conosciuti, le lesioni ai tessuti ossei, articolari (dischi e faccette), nervosi (incluse radici e midollo spinale), e molli (legamenti, tendini, muscoli) della colonna cervicale sono la fonte più probabile di disfunzione e dolore. Lo stiramento cervicale è prodotto da una lesione da sovraccarico all’unità muscolo-tendinea a causa di forze eccessive sulla colonna cervicale. Si pensa che la causa sia l’allungamento e lo strappo di muscoli o legamenti. Possono verificarsi edema secondario, emorragia e infiammazione.

Un importante progresso nella comprensione del dolore cronico dopo un colpo di frusta negli ultimi due decenni è stata la scoperta che la sensibilizzazione centrale gioca un ruolo importante nella perpetuazione dei sintomi. C’è una forte evidenza che la sensibilizzazione centrale inizia poco dopo la lesione acuta e che i punti cronicamente teneri giocano un ruolo nel mediare la gravità dei sintomi.

Molti muscoli cervicali non terminano in tendini ma si attaccano direttamente al periostio. I muscoli rispondono alle lesioni contraendosi, con i muscoli circostanti reclutati nel tentativo di steccare il muscolo ferito. La sindrome del dolore miofasciale, che si pensa sia il quadro clinico risultante, può essere una risposta tissutale secondaria alla lesione del disco o dell’articolazione della faccetta.

I legamenti capsulari della faccetta hanno dimostrato di contenere terminazioni nervose libere (nocicettive), e la distensione di questi legamenti mediante la somministrazione di iniezioni nell’articolazione della faccetta ha prodotto modelli di dolore simili a colpi di frusta in individui sani. I legamenti capsulari delle faccette cervicali possono essere danneggiati sotto carichi simili al colpo di frusta, con forze combinate di taglio, flessione e compressione; questo meccanismo fornisce una base meccanica per le lesioni causate dal carico del colpo di frusta.

Il dolore cronico associato agli sforzi cervicali è più probabile che colpisca le articolazioni zigapofisarie (faccette), i dischi intervertebrali e i legamenti cervicali superiori. L’articolazione facciale C2-3 è la fonte più comune di dolore riferito nei pazienti con un reclamo dominante di mal di testa occipitale (60%). La regione C5-6 è la fonte più comune di dolore cervicale, assiale e riferito al braccio. Il dolore alle articolazioni delle faccette cervicali è tipicamente un dolore unilaterale, sordo e doloroso al collo, con occasionali riferimenti all’occipite o alle regioni interscapolari. Le articolazioni delle faccette cervicali possono essere responsabili di una parte sostanziale del dolore cronico al collo. Le articolazioni delle faccette cervicali riferiscono un dolore che si sovrappone ai modelli di dolore miofasciale e discogenico.

Gli studi neuroanatomici rivelano che l’articolazione delle faccette è riccamente innervata e contiene terminazioni nervose libere e incapsulate. La capsula facciale è riccamente innervata con fibre C e fibre A-delta. Molti di questi nervi sono ad alta soglia e possono indicare il dolore. La pressione locale e lo stiramento capsulare possono attivare meccanicamente questi nervi. Questi neuroni possono essere sensibilizzati o eccitati da agenti infiammatori presenti in natura, tra cui la sostanza P e la fosfolipasi A.

La funzione dei muscoli estensori cervicali è stata studiata in 15 individui utilizzando la risonanza magnetica funzionale muscolare (mfMRI) durante gli esercizi del collo, con e senza dolore indotto sperimentalmente. La funzione dei muscoli estensori cervicali è stata registrata a riposo e dopo l’esecuzione di un esercizio di estensione cervicale. Gli autori hanno riportato una diminuzione istantanea della funzione degli strati profondi e superficiali dei muscoli estensori cervicali dopo un’iniezione salina nel muscolo trapezio superiore. Gli autori concludono che la valutazione precoce della funzione dei muscoli estensori cervicali è appropriata per i pazienti con lesioni dolorose della colonna cervicale.

I cambiamenti fisiologici nel midollo spinale, in particolare i complessi del dolore del corno dorsale, implicano aminoacidi eccitatori, come la sostanza P, il glutammato, l’acido gamma-aminobutirrico (GABA) e l’N-metil-D-aspartato (NMDA), così come altri fattori che sensibilizzano il corno dorsale nel dolore cronico. Il meccanismo è l’input massiccio di stimoli nocivi dalla lesione della colonna vertebrale cervicale.

Negli studi sulla colonna lombare, le citochine infiammatorie si trovano ad alti livelli nel tessuto delle articolazioni della faccetta quando è presente un disturbo degenerativo. Le articolazioni della faccetta sono coperte da cartilagine ialina e racchiuse da sinovia e capsule articolari. Questa struttura di base si trova in tutta la colonna vertebrale e nelle articolazioni delle braccia e delle gambe.

Secondo Bogduk, i risultati di studi post mortem, studi biomeccanici e studi clinici convergono nel suggerire che le articolazioni zigapofisarie sono danneggiate nei casi di colpo di frusta. Studi clinici hanno dimostrato che il dolore nell’articolazione zigapofisaria è comune nei pazienti con dolore cronico al collo dopo un colpo di frusta. I legamenti capsulari delle faccette cervicali sono stati danneggiati a causa dei livelli di carico combinato di taglio, flessione e compressione che si verificano negli impatti posteriori.

Una lesione da sovraccarico all’unità muscolo-tendinea produce uno sforzo cervicale a causa di forze eccessive sulla colonna cervicale. Questa lesione è accompagnata da allungamento e lacerazione dei muscoli o dei legamenti, edema secondario, emorragia e infiammazione. Molti muscoli cervicali si attaccano direttamente all’osso (periostio), e la risposta muscolare alla lesione è la contrazione, con i muscoli circostanti reclutati per steccare il muscolo lesionato.

Meccanismo classico delle lesioni da colpo di frusta

Una collisione in qualsiasi direzione può causare un colpo di frusta cronico.

In una revisione clinica, Barnsley e colleghi hanno descritto il classico scenario del colpo di frusta in cui l’auto del paziente è stata colpita da dietro. Questo tipo di incidente si verifica tipicamente nel seguente modo:

• Al momento dell’impatto, il veicolo accelera improvvisamente in avanti. Circa 100 ms dopo, il tronco e le spalle del paziente seguono, indotti da un’accelerazione simile del sedile dell’auto.

• La testa del paziente, senza che nessuna forza agisca su di essa, rimane statica nello spazio. Il risultato è un’estensione forzata del collo, mentre le spalle viaggiano anteriormente sotto la testa. Con questa estensione, l’inerzia della testa viene superata, e la testa accelera in avanti.

• Il collo agisce quindi come una leva per aumentare l’accelerazione in avanti della testa, forzando il collo in flessione.

L’impatto frontale causa lesioni da C2-3 a C4-5 centrali e C6-7 e C7-T1 inferiori. L’impatto diretto del viso ha mostrato un movimento di flessione della colonna cervicale superiore o media, con estensione della colonna cervicale inferiore.

Le forze coinvolte in una collisione con impatto posteriore di soli 5-10 mph (8-16 km/h) possono provocare accelerazioni di picco della testa di più di 15 G, sufficienti a provocare accelerazioni angolari associate alla commozione cerebrale. Se la testa è in leggera rotazione, un impatto posteriore costringe la testa a un’ulteriore rotazione prima dell’estensione, precaricando varie strutture cervicali, come le capsule delle articolazioni zigapofisarie, i dischi intervertebrali e il complesso legamentoso alare. Queste strutture sono così rese suscettibili di lesioni. Le lesioni muscolari possono essere meno probabili dopo impatti a bassa velocità con rotazione della testa al momento dell’impatto rispetto ad altri meccanismi.

Quando un impatto posteriore è spostato a sinistra del soggetto, non solo provoca un aumento dell’attività elettromiografica in entrambi gli sternocleidomastoidi, ma fa anche sì che lo splenio capitis controlaterale alla direzione dell’impatto sopporti parte della forza, causando così una lesione. Quale muscolo risponde maggiormente ad una lesione di tipo “colpo di frusta” è determinato dalla direzione di rotazione della testa. Lo sternocleidomastoideo a destra risponde maggiormente con la testa ruotata a sinistra, e viceversa. Le misure per prevenire il colpo di frusta devono tenere conto della risposta muscolare simmetrica causata dalle vittime che guardano a destra o a sinistra al momento della collisione.

Le articolazioni delle faccette cervicali inferiori rispondono con un meccanismo di taglio più distrazione nella parte anteriore e taglio più compressione nella parte posteriore. Negli studi, le femmine hanno avuto più probabilità di essere ferite rispetto ai maschi, probabilmente a causa di differenze genetiche, ormonali, strutturali o di tolleranza legate al sesso.

L’impatto posteriore con la testa rovesciata causa anche lesioni significativamente maggiori a C0-1 e C5-6 rispetto agli impatti posteriori e frontali con la testa in avanti. Anche le lesioni multiplanari che si verificano a C5-6 e C6-7 sono state riscontrate in caso di impatto con la testa rovesciata. Gli impatti posteriori con la testa girata fino a 8 G non feriscono tipicamente i legamenti alari, trasversali e apicali.

L’impatto con la testa rovesciata causa anche un restringimento intervertebrale cervicale dinamico, indicando una potenziale compressione dei gangli anche in pazienti con un forame non stenotico a C5-6 e C6-7. Nei pazienti con un forame stenotico, il rischio aumenta notevolmente per includere da C3-4 a C6-7.

Un tamponamento ha più probabilità di ferire la colonna cervicale inferiore, con iperestensione intervertebrale ad un’accelerazione di picco del veicolo di 5 G e oltre. Il primo aumento sostanziale della flessibilità intervertebrale si verifica a C56 dopo un’accelerazione di 5 G. Ad accelerazioni più rapide di questa, le lesioni si estendono ai livelli circostanti (da C4-5 a C4-T1). Le 2 fasi della lesione durante il colpo di frusta sono (1) iperestensione a C5-6 e C6-7 e lieve flessione a C0-4 e (2) iperestensione dell’intera colonna cervicale.

Un cambiamento istantaneo si verifica nel punto di rotazione a C5-6, causando un effetto di incastro della faccetta inferiore di C5 sulla faccetta superiore di C6. Le risposte cinematiche non fisiologiche che si verificano durante un colpo di frusta possono indurre sollecitazioni nelle strutture neurali cervicali superiori o nelle articolazioni delle faccette inferiori. Il risultato può essere una compromissione sufficiente a provocare un dolore neuropatico o nocicettivo.

La componente muscolare del complesso testa-collo gioca un ruolo centrale nell’abbattimento dei livelli di accelerazione più alti; può essere un sito primario di lesione nel fenomeno del colpo di frusta. Le risposte muscolari sono maggiori con accelerazioni più rapide che con quelle più lente. Gli sforzi dei muscoli cervicali indotti durante un impatto posteriore sono maggiori della soglia di lesione che era stata precedentemente riportata per un singolo tratto di muscolo attivo, con sforzi maggiori nei muscoli estensori che sono coerenti con i rapporti clinici di dolore nella regione cervicale posteriore dopo il verificarsi di un impatto posteriore.

Il rischio di lesioni da colpo di frusta nelle collisioni automobilistiche aumenta quando i soggetti sono sorpresi e impreparati all’impatto.

Uno degli studi più importanti sulle lesioni della colonna cervicale è una serie di casi di lesioni da montagne russe. Gli studi sulle montagne russe hanno mostrato, in circa 100 ms, un picco di 4,5-5 G di accelerazione verticale o assiale e 1,5 G di accelerazione laterale. Durante il periodo di studio di 19 mesi, sono state studiate 656 lesioni al collo e alla schiena. Le lesioni includevano ernie del disco, rigonfiamenti e fratture da compressione. I risultati dello studio hanno suggerito che una soglia minima di lesione significativa della colonna vertebrale non è stabilita. La maggiore spiegazione per le lesioni da carico traumatico della colonna vertebrale è stata ritenuta la suscettibilità individuale alla lesione, che è una variabile imprevedibile.

Complicazioni

La mieloradicolopatia cervicale è una complicazione delle lesioni da flessione/estensione in pazienti con spondilosi sottostante. I dischi cervicali possono diventare dolorosi come parte del processo degenerativo, a causa di microtraumi ripetitivi o di un singolo carico eccessivo. Il dolore dovuto a una lesione discale può derivare da lacerazioni anulari con infiammazione o compressione del tessuto nervoso o vascolare locale.

La compressione del midollo spinale dopo un colpo di frusta dovuto al carico fisiologico in estensione non è probabile. Tuttavia, gli individui con un canale spinale stretto, più comunemente dovuto alla stenosi spinale degenerativa, hanno un rischio aumentato di quadriparesi secondaria alla compressione del midollo spinale.

Studi post mortem hanno dimostrato che le lesioni legamentose sono comuni dopo un colpo di frusta, ma l’ernia del disco è un evento raro.

In uno studio, il 33% dei pazienti con lesioni da colpo di frusta aveva ernie discali con impingement midollare o della dura madre su un follow-up di 2 anni dopo la lesione.

In un altro studio, le distorsioni da colpo di frusta erano associate a un’incidenza del 16% di lesioni discoligamentose. Sulla risonanza magnetica (MRI), la maggior parte dei pazienti con dolore grave, persistente e radiante aveva grandi protrusioni discali che sono state confermate come ernie durante l’intervento. Il collo e il dolore radiante sono stati alleviati con l’escissione precoce del disco e la fusione.

Lo stiramento o le lacerazioni dell’anulus anteriore e le porzioni alari del legamento longitudinale posteriore (quando sono allungate da un disco rigonfio) sono possibili cause del dolore discogenico dopo un colpo di frusta. Le lesioni dell’articolazione zigapofisaria riscontrate in studi clinici e cadaverici includono frattura, emorragia, rottura o strappo della capsula articolare, frattura della placca subcondrale, contusione del menisco intra-articolare e frattura della superficie articolare.

Le protrusioni del disco cervicale superiore come risultato di una lesione da sforzo cervicale possono provocare un dolore aspecifico e alla spalla. La debolezza motoria o le anomalie riflesse o sensoriali possono essere limitate o aspecifiche. La radicolopatia cervicale è più probabile dei segni patologici della mielopatia del motoneurone superiore o del midollo spinale.

La risonanza magnetica o la tomografia computerizzata (CT) mielografia sono necessarie per la diagnosi.