Biomecanica

El espacio interdiscal, las placas cartilaginosas, el anillo fibroso y el tejido paravertebral, así como el hueso esponjosos de las vertebras vecinas, poseen un sistema de recambio de sustancias de nutrición y líquidos (sistema osmótico). Las capas limitantes de tejido del espacio intervertebral tienen la característica de una membrana semipermeable. El trasporte a través del disco de los líquidos y sustancias disueltas no es igual en todos los niveles. Estudios realizados por Moroudas y Holm han señalado que la glucosa se trasporta por difusión principalmente a través de las placas terminales y ayudada por iones de sulfato a través del anillo fibroso. El anillo fibroso y las placas cartilaginosas poseen en la parte externa una malla submicrosopica entrelazada con una red tridimensional de fibras, las cuales solo dejan pasar moléculas muy pequeñas tales como agua y sustancias metabólicas de bajo peso molecular. Las placas cartilaginosas y el anillo del disco intervertebral forman una barrera permeable entre dos espacios hiticos biológica y mecánicamente diferentes; por un lado el espacio intradiscal y por otro lado el tejido paravertebral y el hueso esponjoso del cuerpo vertebral. Estos espacios se distinguen principalmente entre si por la presión de la carga (presión hidrostática). En los tejidos blandos y el sistema trabecular existe una presión de carga que varía según la posición corporal, para que el disco intervertebral no sea comprimido y deshidratado existe una corriente de líquidos que actúa en contra de la carga de los pesos, esto es en parte posible por la fuerza osmótica. La capacidad de absorción o difusión de soluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable se describe como presión osmótica. El desplazamiento osmótico de los líquidos se lleva a cabo en contra de la presión de carga y se mantiene hasta que ambas presiones son iguales. La presión coloidosmotica es la presión osmótica de soluciones de macromoléculas. Esta es muy importante para el organismo principalmente para los discos intervertebrales. Se trata de una presión mediante la cual un cuerpo hidrófilo se expande cuando se somete a compresión, este se recupera tan pronto como disminuye las mismas fuerzas. El espacio intervertebral se distingue, a diferencia de las estructuras vecinas por la alta presión hidrostática y oncotica que influyen en la corriente hacia el interior y exterior del disco, de forma reciproca. El intercambio entre la presión hidrostática y oncotica es significativo para la nutrición del tejido discal, así como para la función de la unidad de movimiento. La presión de carga del disco intervertebral conocida como presión intradiscal cambia según la posición del cuerpo. El intercambio de líquidos a través de la barrera discal se realiza proporcionalmente a los cambios constantes de presión oncotica es decir que las presiones altas, como por ejemplo en sedestacion o al cargar y transportar objetos aumenta la perdida de líquidos; y la liberación de la carga, como en la extensión, puede provocar en ciertas condiciones una carga

negativa en el espacio intervertebral acelerando el ingreso de líquidos. El disco intervertebral solo puede ser comprimido hasta cierto punto al aplicársele grandes fuerzas de presión. Con cada inclinación lateral o flexión del tronco se modifica la presión. Los movimientos corporales facilitan los desplazamientos del liquido entre el espacio intra y extradiscal, así como en el interior del disco mismo. El recambio de liquido del espacio intervertebral del ser humano puede representarse como un mecanismo de bombeo, que transporta agua y sustancias de bajo peso molecular a uno y otro lado de la barrera discal. Este mecanismo mejora tanto la nutrición del disco como la eliminación de material de desecho. Los desplazamientos de líquidos en el espacio intervertebral por los cambios de presión han conducido a la medición del volumen y de la altura del disco intervertebral. Amabas son de importancia tanto en el diagnostico como en el tratamiento de enfermedades del disco intervertebral. Los cambios de altura del espacio intervertebral se pueden medir indirectamente por la estatura del paciente y directamente con estudios radiográficos. La suma de estos cambios en todos los discos intervertebrales da como resultado un cambio significativo de estatura; el hombre es más alto por las mañanas que por las tardes. Como ya se dijo el desplazamiento de líquidos en el espacio intevertebral es proporcional a la carga que es sometido el disco intervertebral, según la presión oncotica y el grado de hidratación del disco. Un disco bien hidratado pierde más altura al someterse a una carga importante tras haber permanecido en posición de relajación que un disco que ha sido comprimido anteriormente. Por el contrario un disco deshidratado por compresión se llena mas rápido que un disco no comprimido. El disco intervertebral participa en la movilidad debido a sus características deformables, y permite una cierta amplitud de los movimientos de las articulaciones vertebrales. Aparte de la facilidad de movimiento, el disco intervertebral tiene una función estática. Debido a su propia elasticidad, realiza una función de amortiguación de todas las cargas axiales de la columna vertebral. El núcleo pulposo se comporta como un globo lleno de agua y trasmite las fuerzas de compresión de un modo regular sobre las placas cartilaginosas. En caso de una compresión axial simétrica, el núcleo pulposo se comprime contra el anillo fibroso elástico, que es presionado hacia el centro tan pronto como desaparece esta presión axial. En caso de compresión asimétrica se desliza el tejido central móvil del disco intervertebral (núcleo pulposo) hacia la parte menos comprimida del espacio intervertebral. La descentralización progresiva del núcleo pulposo al mantener la misma posición con cargas desiguales del espacio intervertebral es de mucha

importancia en la aparición de las molestias. Las causas de molestias en las articulaciones vertebrales se presentan siempre que la capsula articular se somete a una distención importante, o cuando es sometida a un aumento anormal de presión. El punto de partida para una sobrecarga funcional y mecánica de las articulaciones es casi siempre una laxitud, un cambio de volumen o una disminución irreversible de la altura del disco y cuando esta función desaparece, los movimientos de la columna vertebral, provocados por la fuerte musculatura del tronco sin control se trasmite directamente a las articulaciones vertebrales, lo que da como resultado dolores típicos.