Con il termine carrucole e pulegge si indicano sistemi meccanici che indirizzano e modulano la trasmissione delle forze mediante corde, cavi o tendini attorno a ruote scanalate o strutture equivalenti. In medicina il concetto ricorre in due contesti principali: come dispositivi riabilitativi e come analoghi anatomici che guidano la trazione tendinea. In fisiatria e nelle palestre a scopo terapeutico o di rinforzo, macchine a cavo dotate di pulegge consentono esercizi selettivi e progressivi, come mostrato in (Figura 02.20-01), nonché sistemi per trazioni al letto del paziente. In anatomia, fungono da “pulegge biologiche” strutture quali la troclea del muscolo obliquo superiore dell’occhio, la patella nel meccanismo estensore del ginocchio e le pulegge fibrose delle dita, che deviano la direzione di tiro del tendine incrementando il braccio di leva e l’efficacia della contrazione.

Dal punto di vista meccanico, una puleggia può invertire o orientare il vettore della forza senza modificarne il modulo (puleggia fissa), oppure conferire vantaggio meccanico quando più tratti di cavo sostengono lo stesso carico (puleggia mobile). In assenza di attriti, se un carico di peso \(W\) è sorretto da \(n\) rami di fune, la forza necessaria risulta \(F = \frac{W}{n}\), mentre il lavoro complessivo resta invariato, poiché lo spostamento aumenta in proporzione: \[L = F \cdot s = W \cdot h.\] In riabilitazione questo si traduce nella possibilità di ridurre l’impegno articolare a parità di lavoro muscolare, ottimizzando l’allineamento dei vettori di forza e limitando i picchi di momento torcente sulle articolazioni.

Le macchine a cavo consentono di riprodurre schemi di movimento semplici o compositi, di modulare il carico in modo fine e di distribuire il lavoro tra i due lati del corpo in modo sincrono o alternato. L’orientamento delle pulegge e l’altezza dei punti di applicazione permettono di selezionare i piani di movimento e di isolare gruppi muscolari specifici, con effetti utili sia nel rinforzo sia nel recupero funzionale post-infortunio. Sistemi analoghi sono impiegati nelle trazioni ortopediche al letto, dove la deviazione controllata della forza garantisce allineamento e continuità della trazione terapeutica:

• Deviazione del vettore di forza senza aumento del carico articolare, riducendo le componenti di taglio sulle superfici articolari;
• Possibilità di vantaggio meccanico mediante configurazioni a puleggia mobile, con minore forza richiesta a fronte di maggior corsa del cavo;
• Regolazione fine dell’intensità del carico e della direzione di trazione, utile per progressioni riabilitative e per il reclutamento selettivo;
• Riproduzione di gesti funzionali complessi con controllo bilaterale o unilaterale, inclusa la dissociazione temporale tra lato destro e sinistro;
• Applicazioni cliniche in trazione ortopedica e in oculistica (troclea dell’obliquo superiore), oltre a esempi anatomici quali patella e pulegge digitali.

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Carrucola per trazione cervicale

Un peso tramite la carrucola (non visibile) trasmette la trazione all’articolazione cervicale.

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