Biomecanica Columna.pdf

BIOMECÁNICA Columna Vertebral

Dr. José Enrique Herrera Mesino

Fundamentos del movimiento humano

Fundamentos del movimiento humano

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Articulaciones de la columna vertebral Diartrosis.Tipo condilar: atlantooccipital Tipo pivote o trocoide: atlantoaxoidea Tipo deslizante: facetas articulares

Anfiartrosis.Tipo sínfisis: articulaciones intervertabrales

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Tipos de articulaciones de la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras Las dos primeras vértebras cervicales se especializan en forma y función.

Articulación Tipo condilar: atlantooccipital

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras Las dos primeras vértebras cervicales se especializan en forma y función.

Articulación tipo pivote o trocoide: atlantoaxoidea

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras Las dos primeras vértebras cervicales se especializan en forma y función.

Dos superficies planas( carillas articulares) sobre las que rota el atlas.

Apófisis odontoides

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Rango de movilidad Articulación atlantooccipital: Estrictamente flexión y extensión de aproximadamente 15°

Articulación atlantoaxoidea: Aproximadamente 75°de rotaciones; 14° extensión y 24°de flexión lateral Entre los rangos normales que permite el movimiento de extensión es hasta un ángulo de 75°y la flexión hasta 50° con inclinación derecha e izquierda de 40°

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Rango de movilidad El rango de movilidad va variando conforme van cambiando los niveles. Los cambios de orientación en las facetas articulares limitan el rango de movimiento en los diferentes niveles La estructura vertebral se va orientando a la carga y distribución de peso. Tamaño, angulación, orientación de las facetas articulares.

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Solicitaciones biomecánicas. Rotaciones y cizallamiento: 80%. Facetas articulares 50% y discos vertebrales 50% ligamentos y otras partes blandas 20%

Compresión: Facetas articulares 30% particularmente en hiperextensión.. Discos y cuerpos vertebrales 70%.

Mayores solicitaciones en L5 – S1

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Solicitaciones biomecánicas. La hiperextensión de la columna lumbar causa compresión sobre las facetas articulares

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Vértebras

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral Los discos intervertebrales sanos en un adulto representan aproximadamente una cuarta parte de la altura de la columna vertebral. Las diferencias en los espesores de los discos anteriores y posteriores producen las diferentes curvaturas de la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral Anillo fibroso. Fibras anguladas a 30° Bandas concéntricas más susceptibles a las rotaciones que a la compresión, tensión o cizallamiento.

Núcleo pulposo. 90% de agua, 10% colágeno y proteoglicanos, materiales especializados que atraen químicamente el agua. Esto lo hace resistente a la compresión.

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral – “Acomodan” el movimiento – Soportan peso y amortiguan impactos – Son moldeables. – Plataformas terminales de fibrocartílago y cartílago hialino – Núcleo pulposo (90% agua, proteoglicanos , colágeno 10%) – Anillo fibroso (90 capas lamelares concéntricas, 60 a 70% agua, colágenos 50 a 60% y proteoglicanos 20%)

– Son avasculares

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas El anulus actúa como un resorte en espiral cuya tensión une los cuerpos vertebrales contra la resistencia del núcleo pulposo, y el núcleo pulposo actúa como un cojinete compuesto por un gel incompresible

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas • Cada articulación se conecta por los discos intervertebrales -Absorción de traumatismos -Flexibilidad articular -Movilidad multiaxial

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas La flexión, extensión y la flexión lateral producen fuerzas de compresión en un lado de los discos y tensión en el otro

Fundamentos del movimiento humano Estructura vertebral. Articulaciones de la columna vertebral Diartrosis.Tipo condilar: atlantooccipital Tipo pivote o trocoide: atlantoaxoidea Tipo deslizante: facetas articulares

Anfiartrosis.Tipo sínfisis: articulaciones intervertabrales

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas

Las fuerzas rotacionales causan cizallamiento en el anulus

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas La compresión es la solicitación biomecánica más frecuente.

Efectos de la compresión sobre el disco:  Pérdida de agua. Absorción de Na+ y K+. Equilibrio de presiones internas y externas.  La compresión continua por varias horas deshidrata al disco.  Cambios intermitentes en la postura del cuerpo alteran la presión interna del disco, causando una acción de bombeo en el disco.  El flujo entrante de agua transporta nutrientes al disco y el saliente expulsa los productos metabólicos de desecho.

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas Efectos de la compresión sobre el disco:  A mayor volumen del disco mayor rigidez espinal y mayor riesgo de lesión del disco media hora después de levantarse.  La hiperextensión en pronación y flexión del tronco en supinación permiten la rehidratación y la recuperación de la altura del disco

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas Efectos de la compresión sobre el disco:  Disminución de la altura vertebral en 2 cms en un día. Hasta el 54% de esta pérdida dentro de los primeros 30 minutos.  Las lesiones y el envejecimiento reducen la capacidad de absorción de agua de los discos, con una concomitante disminución de la capacidad de absorción de golpes

Fundamentos del movimiento humano Estructura del disco vertebral. Solicitaciones biomecánicas Ligamentos:

Fundamentos del movimiento humano Estructura de la columna vertebral.

Fundamentos del movimiento humano Estructura de la columna vertebral. Extrínsecos: Grupo superficial: de la cintura escapular Trapecio, dorsal ancho, Romboides mayor y menor, elevador de la escápula

Grupo intermedio: de las costillas Serratos posterosuperior intercostales)

y

posteroinferior

(nervios

Fundamentos del movimiento humano Estructura de la columna vertebral. Intrínsecos: Grupo profundo: 1. Cabeza y cuello. Extensores y rotadores –

Esplenio de la cabeza y Esplenio del cuello

2. Extensores y rotadores de la columna vertebral. –

Erectores de la espina o columna (espinal, longísimo e iliocostal) y Transversoespinosos,

3. Segmentarios –

Segmentarios interespinales e intertransversos y multífidos

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Las fuerzas que actúan sobre la columna vertebral:  Peso corporal  Tensión muscular, ligamentaria.  Presión intrabdominal  Otras cargas La distribución de la carga es axial

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Los músculos de la espalda, con un brazo de momento* de aproximadamente 6 cm, deben contrarrestar el producido por el peso de los segmentos corporales más cualquier carga externa. Esto ilustra por qué es aconsejable levantar y llevar objetos pesados cerca del tronco. * distancia existente entre la línea de acción de una fuerza y el punto respecto del que se produce

el momento)

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Ponerse de pie implica compresión y cizallamiento

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Fenómeno de flexión – relajación Cuando la columna vertebral se encuentra en flexión completa, los músculos extensores se relajan y el torque de flexión es soportado por los ligamentos interespinosos. • •

contribuye significativamente al cizallamiento anterior y aumenta la carga en las facetas articulares. Las flexiones repetitivas prologan el periodo de tiempo de este fenómeno, reduciendo la estabilidad lumbar, y predisponiendo a la lumbalgia de esfuerzo

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

La rotación y flexión laterales crean cargas mucho mayores que la flexión y extensión. • Velocidad del movimiento. • Mayor interacción muscular compleja • La compresión en la columna es dos veces mas en la flexión lateral y hasta tres veces en la torsión del tronco

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

La presión intrabdominal funciona como un globo dentro de la cavidad abdominal para apoyar la zona lumbar adyacente mediante la creación de una fuerza de tensión que compensa parcialmente la de compresión

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Curvaturas vertebrales: Curvaturas primarias. Presentes al nacimiento. Cóncavas anteriormente.

– Torácica – Sacra

Curvaturas secundarias. Del desarrollo. Cóncavas posteriormente.

– Cervical – Lumbar las curvas permitan absorber los cargas sin lesionarse.

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Curvaturas vertebrales. Las fuerzas asimétricas pueden producir: Lordosis. Exagerada curvatura lumbar. Se asocia a debilidad muscular abdominal y/o inclinación anterior pélvica. – Alteraciones congénitas – Debilidad muscular abdominal – Hábitos posturales deficientes – Sobrecarga de ejercicio (hiperextensión) – Movilidad restringida de caderas – obesidad, correr (inclinación anterior pélvica)

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral Curvaturas vertebrales. Las fuerzas asimétricas pueden producir: Cifosis. Exagerada curvatura torácica. – Alteraciones congénitas – Enfermedad de Scheuermann. Causas biomecánicas y genéticas – Osteoporosis

Escoliosis. Desviación lateral más rotación. Estructurada o inflexible. No estructurada o flexible. – – – –

Congénita Idiopática Discrepancia de longitud de miembros pélvicos Hábitos posturales deficientes

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano Cargas sobre la columna vertebral

Fundamentos del movimiento humano