ts• Jornadas - 300-306, 2001 Biomecánica de la columna vertebral DR. A. DÍAZ QUINTANA; DR. R. NAVARRO GARCÍA; DR. J. A. RUIZ CABALLERO; DR. J. F. JIMÉNEZ DÍAZ; DRA. E. BRITO OJEDA Departamento Hospital Universitario Insular. U.L.P.G.C. Servicio de Cirugta Ortopédica y Traumatología La columna vertebral o raquis es un sistema dinámico compuesto por elementos rígidos, las vértebras, y elementos elásticos, los discos intervertebrales. Este sistema mecánico tiene que reunir a la vez cualidades de resistencia y elasticidad, ya que debe absorver las presiones que sobre ella se ejercen tanto en los movimientos cotidianos como en los ejercicios físicos más duros. Las tres funciones de la columna vertebral son: La flexibilidad (permitir movimientos)_ compuesta por múltiples piezas su~erpuestas; vértebras; La rigidez (soportar pesos)_ de ello se encargan los musculos de la pared de la columna vertebral que lo adosan; y Protección de la médula espinal y raíces nerviosas. La columna vertebral está compuesta por 33 vértebras, divididas en cuatro segmentos. Siete en la región cervical, 12 en la dorsal, cinco en la lumbar y cinco sacras y cuatro coccígeas. Si observamos la columna vertebral sin ninguna patología desde un plano frontal no veríamos curvaturas. Sin embargo sí presenta una serie de curvaturas en un plano sagital (visión lateral) que son las que le dan esas propiedades de sostén. Esta serie de curvaturas permite mayor resistencia al raquis; hasta diez -10- veces más que si no existiesen. Éstas son: l. Curvatura sacra. Formada por cinco - 5 - vértebras. Tiene convexidad 1 posterior. 11. Curvatura lumbar o Lordosis lumbar. Tiene concavidad2 posterior y está formada por ci neo vértebras. III.Curvatura dorsal o Cifosis dorsal. Convexidad posterior formada por doce- 12- vértebras. IV. Curvatura cervical o Lordosis. Concavidad posterior formada pos siete -7vértebras. Exceptuando el espacio comprendido entre la primera y la segunda vértebras cervicales, entre los cuerpos vertebrales de las restantes se hallan los discos intervertebrales. El tamaño de estos discos suma aproximadamente un cuarto del total de la longitud de la columna hasta el sacro. La deshidratación de estos discos provoca un acortamiento de 1,5-2 cm de la estatura total del individuo. En los individuos de edad avanzada suele acompañarse de hundimientos vertebrales y aumento de la cifosis dorsal. En el feto la columna vertebral es una gran cifosis, es decir, una curvatura de concavidad anterior. A partir del momento del nacimiento el segmento cervical se va enderezando para convertirse progresivamente en una lordosis mientras que los restantes segmentos siguen formando una única curva cifóti: ca. Cuando el lactante empieza a sostener la cabeza, la lordosis cervical se hace definitiva, con lo que se incrementa la efectividad para mantener la postura de la cabeza. De la misma forma, cuando el niño empieza a sentarse, a ponerse de pie y a caminar, el segmento lumbar desarrolla una curvatura lordótica que mejora la sustentación de la columna sobre el sacro. La curvatura cervical aparece a los 2 ó 3 meses de vida, mientras que la lumbar no aparece hasta el final del primer año. Las curvas de la columna le permiten almacenar energía. 1 Convexo,xa. Adj - Dícese de la línea o superficie curvas que, respecto al que las mira, tiene su parte más prominente en el centro. Diccionario Asurí de la Lengua Española. Tomo 1, Bilbao 1982. 2 Cóncavo,va (1. Concavus; de cum, con, y cavus, hueco). Adj- Dícese de la línea o superficie curva que, respecto al que las mira, tiene su parte más deprimida en el centro. Diccionario Asuri de la Lengua Española. Tomo 1, Bilbao 1982. 300 Aparte de esta evolución ontogénica, la columna ha sufrido también una evolución en I!J escala filogenética que la diferencia de la de los otros grandes antropoides. Estos no poseen la curva lordótica lumbar típica humana, sino una gran cifosis dorsolumbar. Tampoco poseen el gran número de articulaciones móviles en la zona lumbar que tiene el hombre, ni sus discos intervertebrales son tan gruesos. Todo esto proporciona a la columna humana una eficiencia que no está presente en la de otros primates (11 ). La morfología de las vértebras variará dependiendo de la región que se estudie. Sin embargo, existen una serie de rasgos comunes en la descripción de la vértebra tipo. En una vértebra cualquiera podemos distinguir una porción anterior o cuerpo vertebral y un arco por detrás, con forma de herradura, que suelda al cuerpo, dejando entre ambos un orificio, el agujero vertebral, cuya superposición en los diferentes segmentos constituye el conducto vertebral. El cuerpo vertebral es cilíndrico, más ancho que alto y con una cara posterior aplanada. El arco posterior está fijado a ambos lados con los macizos de las apófisis articulares, dividiendo este arco en dos porciones. Por delante de las apófisis articulares se sitúan los pedículos, unidos al cuerpo vertebral, y por detrás se sitúan las láminas. Justo donde se reúnen las dos láminas, en la parte más posterior, se fija la apófisis espinosa. Por último, las apófisis transversas se sueldan al arco posterior a la altura de los macizos de las apófisis articulares, por la parte más externa. Las vértebras así constituidas y superpuestas delimitan tres pilares funcionales a lo largo del raquis. Un pilar anterior, constituido por la superposición de los cuerpos vertebrales, y dos columnas o pilares funcionales posteriores por la superposición de las apófisis articulares. Existe una relación anatómica entre el pilar anterior y los posteriores asegurada por los pedículos vertebrales. Cabe considerar también los dos pilares posteriores como uno solo. Pilar anterior © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. Rasgos anatómicos Está constituido por los cuerpos vertebrales y los discos intervertebrales. Es de soporte (vértebras) y elasticidad (discos). El cuerpo vertebral es un hueso corto, con el interior de tejido óseo esponjoso y una fina capa de hueso cortical que lo rodea. La capa cortical es más densa en las caras vertebrales, superior e inferior. En su interior se identifican las trabéculas que siguen las líneas de fuerza que atraviesan el hueso. Existen trabéculas de dirección vertical, que unen las caras superior e inferior; horizontales, que unen las corticales laterales, y dos sistemas de líneas oblicuas o fibras en abanico. Las horizontales se dirigen desde la cara superior del cuerpo, pasando por los dos pedículos, hasta la apófisis articular superior y espinosa, y desde la cara inferior del cuerpo, pasando por los pedículos, hasta las apófisis articular inferior y espinosa. El entrecruzamiento de estos sistemas trabeculares establece puntos de fuerte resistencia, como es el caso de los pedículos, pero también puntos de menor resistencia como el triángulo que se forma a nivel de la parte más anterior del cuerpo vertebral, donde sólo existen trabéculas verticales, y que es el lugar de asentamiento de fracturas por flexión. Entre los dos cuerpos vertebrales adyacentes existe una articulación tipo anfiartrosis que une las dos caras vertebrales mediante el DISCO INTERVERTEBRAL. Este disco es un sistema amortiguador, pretensado y cerrado, constituido por una parte central denominada núcleo pulposo y una periferia o an illo fibrosos (annulus fibrosus). No existe un separación clara entre el núcleo y el anillo, sino que se confunde la parte más periférica del núcleo con la más profunda del anillo. La función fundamental es mantener separadas las dos • vértebras y permitir movimientos de balanceo entre ellas(6). En las caras vertebrales de las vértebras adyacentes existen también dos capas de cartílago XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIA YCIRUGIA ORTOPEDICA Biornecánica de la columna vertebral ¿Qué ocurre con el núcleo? • En la flexión del raquis se desplaza la vértebra superior hacia adelante y desplazaría el núcleo hacia atrás. • En la extensión del raquis, el desplazamiento hacia atrás de la vértebra superior lleva el núcleo hacia adelante. • En la inflexión lateral, la vértebra superior se desplaza a un lado u otro y el núcleo se desplaza al lado contrario. En la rotación, a mayor grado de rotación se producirá una mayor presión sobre el núcleo. Pilar posterior Está constituido por la superposición de las articulaciones cigapofísiarias y los istmos. A diferencia de las articulaciones intersomáticas, éstas son sinoviales, característica que implica movimiento. Las articulaciones cigapofisiarias están formadas por las apófisis articular inferior de una vértebra y la superior de la vértebra inmediatamente inferior. Las superficies articulares pueden ser planas o estar ligeramente curvadas en el plano transversal y se hallan recubiertas por cartílago articular. El papel mecánico de las superficies articulares es el de freno y orientación del movimiento, y contribución a la transferencia de cargas, y resisten torsiones y cizallamientos. A nivel lumbar las carillas articulares y los discos contribuyen en un 80% a la estabilidad. Rodeando los márgenes de las articulaciones existe una cápsula fibrosa formada por fibras de colágeno más o menos transversales que se extienden entre las dos apófisis. Por la cara anterior la cápsula está reforzada por el ligamento amarillo. La parte dorsal es más delgada y se encuentra reforzada por fibras del músculo multífido. En los dos polos de las articulaciones de la región lumbar, superior e inferior, la cápsula es laxa y forma como unas bolsas que sobresalen (15). En ambas, existe un pequeño agujero o foramen que permite el paso de grasa desde el interior de la cápsula hacia el espacio extracapsular. Este detalle puede ser un mecanismo valcular para disminuir la tensión intraarticular. Las estructuras intraarticulares presentes en las articulaciones interapofisiarias lumbares se han denominado meniscoides, clasificándose hasta en tres tipos. Histológica mente, no son meniscos reales como los de la rodilla, ni se parecen a las estructuras fibrocartílaginosas de las articulaciones de las manos. Los rebordes de tejido conectivo se han considerado engrosamientos de la cápsula articular, cuya función es hacer de relleno en los espacios que quedan entre las superficies articulares, aumentando el área para transmitir cargas (primeros) y de protección. En hiperextensión de la columna las carillas articulares absorben una cantidad muy significativa de las presiones que se ejercen sobre la columna. La capacidad de movimiento que se puede generar a nivel del disco (como amortiguador) y de las articulaciones interapofisiarias es alto, por lo que Junghans denominó segmento móvil a la zona limitada por el disco, el agujero de conjunción y las articulaciones, con sus ligamentos. La transmisión de pesos a lo largo de la columna se realiza en las azonas lordóticas sobre el pilar posterior y en las cifáticas a través del pilar anterior. Los pedículos de las zonas de transición (cervicodorsal y dorsolumbar) resisten importantes fuerzas de tracción. Ejes La orientación de las caras articulares es distinta dependiendo del segmento de la columna, lo que parece que influye en el comportamiento cinemática de la columna. A nivel torácico, las carillas articulares son verticales, con una orientación circular que no impide el movimiento rotatorio entre vértebras adyacentes, siendo las costillas las que limitarán este movimiento. Se hallan orientadas unos 60' respecto al plano transversal y 20' con respecto al plano frontal. Pueden realizar movimientos de lateralización y rotación, así como ligeros movimientos de flexoextensión. A nivel de la última vértebra torácica y primera lumbar se produce un cambio de orientación de las carillas, que pasan a tener una dirección más sagital, lo que limita las rotaciones axiales. En la región lumbar baja las carillas están algo desplazadas hacia el plano frontal, dirigidas hacia atrás y adentro, por lo que se encuentran casi enfrentadas, lo que permite perfectamente las rotaciones axiales; además, están mejor adaptadas para soportar las fuerzas de cizallamiento debidas a la orientación oblicua hacia delante de los discos intervertebrales de L4-L5 y L5-S1. En esta región hay una orientación de 45° respecto al plano frontal y 90° respecto al transversal. Se pueden realizar movimientos de flexión, extensión y lateralizaciones, pero no rotaciones. En cuanto a la columna cervical, las carillas de las articulaciones intervertebrales de C3 a C7 tienen el aspecto de cortes oblicuos de cilindros óseos y están orientadas aproximadamente 45° con respecto al plano transversal y son paralelas al plano frontal. Las de las dos primeras vértebras, atlas y axis, están prácticamente orientadas en el plano transversal. La séptima vértebra cervical es de transición y sus carillas articulares tienen mayor inclinación que XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIA Y CIRUGIA ORTOPEDICA 301 © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. que las recubren y que forman la cobertura superior e inferior del disco, denominada por los autores anglosajones placa terminal vertebral (vertebral endplate). El disco entre la L5 y el sacro es llamado a veces Promontorio. El núcleo pulposo es una masa gelatinosa de material mucoide muy hidrófilo. Se han identificado mucopolisacáridos (moléculas compuestas por dos tipos de monosacáridos alternantes, al menos uno de ellos con un grupo ácido, como son el hialurónico, el condrotín-sulfato y el kerato-sulfato). La unión de éstos a determinadas cadenas polipeptídicas forma los proteoglicanos, grandes moléculas de glucoproteínas, con la mayoría de su peso en glúcidos, cuya función principal es absorver y retener agua como una esponja. El 70-90% del núcleo es agua, el 65% de su peso seco son proteoglicanos y del 15-20% es colágeno. La capacidad del disco intervertebral para resistir compresiones depende de su contenido en proteoglicanos. Encontramos unas pocas células cartilaginosas (restos de la notocorda), responsables de la síntesis de los proteoglicanos. El contenido de colágeno del núcleo es mayor en los discos cervicales y menor en los lumbares (31), y puede estar relacionado con su mayor resistencia a las torsiones. En la región lumbar el contenido de colágeno disminuye espectacularmente en los adultos en relación a los niños y tiene importancia en relación con la disminución de su resistencia con la edad. Biomecánicamente, la naturaleza fluida del núcleo hace que, bajo compresiones, intente deformarse y transmitir la presión aplicada en todas direcciones, como un balón relleno de líquido. En su interior no existen vasos ni nervios. Los vasos ya han desaparecido del disco a los 4 años. El anillos fibrosos consiste en capas concéntricas sucesivas de fibras colágenas, ordenadas oblicuamente con 30° de inclinación a derecha e izquierda de forma alternante entre cada capa, lo que hace que sean prácticamente perpendiculares entre sí. Esta arquitectura le hace capaz de soportar compresiones, pero está mal preparado para los cizallamientos. El anillo es más grueso en la parte anterior que en la posterior en las zonas de lordosis (cervical y lumbar). El agua es también el principal componente del anillo fibrosos y representa el 60-70% de su peso. El colágeno constituye el 50-60% de su peso seco. Los espacios que quedan entre las fibras de colágeno y entre las capas se hallan embebidos de gel de proteoglicanos, cuya función es mantener unidos los diferentes componentes del anillo. Desde un punto de vista biológico, tanto el núcleo como el anillo fibroso son parecidos; los dos contienen agua, colágeno y proteoglicanos. Las diferencias estriban en las concentraciones relativas de estos componentes y en el tipo de colágeno que predomina. En el núcleo los proteoglicanos y el agua, y el colágeno tipo 11 (naturaleza elástica); en el anillo los proteoglicanos y gran cantidad de agua, con gran concentración de colágeno tipo 1 (tensiones). La placa terminal vertebral es un capa de cartílago de 1mm que recubre la superficie del cuerpo vertebral hasta el reborde óseo; histológicamente es un cartílago hialino y fibroso. El cartílago hialino está más cerca del cuerpo vertebral y es más evidente en los discos jóvenes. El fibrocartílago está más cerca del núcleo pulposo, y en los ancianos ocupa la totalidad de la placa terminal. Éste está formado por la inserción en la placa terminal de fibras colágenas procedentes del anillo fibroso. Por ello, el núcleo pulposo está rodeado por un anillo de fibras de colágeno y superior e interiormente por el cartílago de las placas terminales. Los movimientos que se producen en el disco se deben a su propia elasticidad (estructura pretensada) y a la forma y orientación de las articulaciones cigapofisiarias, con las cuales forma una triada de movimiento. Tiene una deformación viscoelástica debido a la entrada y salida de líquidos por la diferencia entre la presión mecánica y la osmótica. Este comportamiento viscoclástico contribuye a las modificaciones de su altura durante las primeras horas del día(7). las demás. Estas orientaciones permiten a este segmento realizar flexiones, extensiones, lateralizaciones y rotaciones. Todos estos valores mencionados son aproximados y, por lo tanto, susceptibles de variaciones individuales. Además, existen unos grados de transición de un segmento a otro, aunque a nivel T12-LI la transición se realiza bruscamente. La cifosis dorsal (ángulo entre TI y T12) es de 45 + IOP. La lordosis lumbar (entre L1 y sacro) es de 61 + 100. La inclinación sacra (eje del sacro contra la horizontal) es de 53+ 11°. El ángulo de la pendiente sacra (carilla superior del sacro y la horizontal) fue definido por Wiltse como de 42,8° y por Sward(37) de 44,2°. Recientemente Mangiones (26) ha señalado que es de 41°, con una variación de + 80. El aumento o la disminución de las curvas raquídeas están condicionadas por la inclinación sacra. Elementos estabilizadores pasivos A nivel del pilar anterior y entre los cuerpos vertebrales se encuentran dos ligamentos, el ligamento longitudinal anterior y el posterior. El ligamento longitudinal anterior es una fuerte banda de fibras que se extiende a lo largo de la cara ventral de la columna, desde el cráneo hasta el sacro, cubriendo las caras anteriores de los cuerpos vertebrales y los discos. Estructuralmente consiste en varios conjuntos de fibras de colágeno, unas cortas y profundas que saltan cada uno de los espacios intersomáticos y otras largas y superficiales que saltan dos, tres o incluso cuatro espacios. A causa de su disposición longitudinal, este ligamento sirve principalmente para soportar las separaciones entre los cuerpos vertebrales, siendo más eficaz durante los movimientos de extensión de la columna, aunque su resistencia no es uniforme, ya que es más resistente en sus inserciones sobre los platillos vertebrales que entre ellas. Esta disposición longitudinal le hace también muy útil para colaborar en la oposición a los movimientos de deslizamiento hacia delante y atrás de los cuerpos vertebrales. La resistencia del ligamento anterior es el doble que la del longitudinal posterior. El ligamento longitudinal posterior, igual que el anterior, se extiende a lo largo de toda la columna, por la cara posterior de los cuerpos y discos. Forma una banda estrecha central que se expande latera lmente en la parte posterior de los discos, dándole el aspecto de una sierra dentada. Sus fibras se mezclan con las del anillo fibroso. Las fibras más cortas y profundas abarcan los discos, insertándose proximal mente en la cara posterior de una vértebra y distalmente en la vértebra dos niveles por debajo, describiendo una curva cóncava bilateral. Las fibras más largas y superficiales abarcan cuatro o cinco vértebras. Fundamentalmente, el ligamento posterior se opone a la separación de las caras posteriores de los cuerpos, pero, por su disposición polisegmentaria, ésta se ejerce sobre varios cuerpos y no sólo sobre uno. Los ligamentos situados en el pilar posterior son el ligamento amarillo, el interespinoso y el supraespinoso. En esta zona existen otros ligamentos, que algunos denominan falsos ligamentos(6). como los intertransversos, los transforaminales y los mamiloaccesorios, ubicados sólo en la columna lumbar.. El ligamento amarillo es una estructura ligamentosa par, corta y gruesa, que une las láminas de vértebras consecutivas. La porción superior se origina en el borde inferior de la lámina superior. La porción inferior de cada ligamento se divide en dos partes, lateral y medial. La lateral pasa por delante de la cara anterior de la articulación cigapofisiaria, a la cual refuerza . La parte medial se dirige hacia la parte posterior de la lámina de la vértebra inferior y se inserta en la superficie rugosa, parte superior de la cara dorsal de la lamina. Histológicamente está· formado por un 20% de fibras de colágeno y un 80% de elastina; es esencialmente elástico, al contrario del resto. Se piensa que ayuda a recuperar la posición extendida a la columna en flexión, así como evitar (fascículo de inserción lateral) el pellizco de la cara anterior de la cápsula interapofisiaria hacia el interior. El ligamento amarillo confiere una pretensión al disco, ejerciendo una pre· sión de unos 0.70 kg/cm2, pero se desconoce la razón. Su naturaleza elástica se relaciona con su situación, en contacto con estructuras nerviosas, ya que no se comba hacia el interior. Se tensa en flexión, en flexión lateral, pero casi nada en los giros. Los ligamentos interespinosos unen entre sí las apófisis espinosas adyacentes. Las fibras medias son las más importantes y van desde la mitad del 302 borde superior de la apófisis espinosa hasta la parte posterior del borde infe· rior de la apófisis espinosa superior. Algunas de las fibras más dorsales cons· tituyen parte del ligamento supraespinoso, insertándose en el vértice de la apófisis espinosa. Las fibras del interespinoso se oponen a la separación de las apófisis espi· nasas y limitan los deslizamientos hacia delante de las articulaciones interso· máticas, aunque sólo entran en carga hacia el final de la flexión. Este ligamen· to y el supraespinosos ayudan a restringir la flexión pasiva, pero si no actúan en conjunto con la fascia lumbar, sólo pueden dar un 5% adicional de oposición. El ligamento supraespinoso está situado en la línea media, saltando entre los vértices de las apófisis espinosas y los espacios espinosos. Éste se opone también a la separación de las apófisis espinosas y a los deslizamientos hacia delante y hacia el interespinoso. El marcado ángulo lumbosacro, así como el hecho de que el espacio entre las apófisis de las dos últimas vértebras lumbares y las dos primeras sacras esté tan reducido en el ser humano, hacen que el ligamento supraespinoso describa una curva lordótica pegado a las apófisis vertebrales. Esta disposi· ción del ligamento proporciona a la columna humana dos grandes ventajas. Por un lado, su brazo de palanca es muy grande (con respecto al centro de movimiento) y reduce la presión sobre el disco. Por otro lado, cuando el liga· mento se tensa tiende a enderezar la porción entre L3 y S2, ya que el ligamen· to tira hacía atrás las apófisis espinosas de L4 y L5. Esta fuerza de cizallamien· to hacia atrás tiende a minimizar la fuerza de deslizamiento anterior producida por el levantamiento de un peso(11 ). Hay una serie de estructuras en la columna que se denominan ligamentos, aunque no se debería considerarlos así. La única parte que se considera un ligamento real es el ligamento de Bourgery (intertransverso), que se extiende desde la base de la apófisis transversa hasta el tubérculo mamilar, a nivel de las vértebras lumbares. Los ligamentos intertransversos forman unos septos que separan la musculatura anterior de la columna de la posterior y embrioló· gicamente derivan del tejido que separa esta musculatura. A nivel cervical existen unos ligamentos muy especializados que unen las CI-C2 y el occipital, los ligamentos alares y transversos, en forma de cruz y controlan las rotaciones en este segmento, con una resistencia de 350 N(10). A nivel torácico están los ligamentos entre las costillas y los transversos, los costotransversos, de los cuales es el superior el que controla las inclinaciones laterales. Los ligamentos de la columna presentan una abundante inervación que ha sido objeto de varios estudios en los últimos años. Se han identificado meca· norreceptores en el ligamento longitudinal anterior y en las dos o tres capas más periféricas del anillo. Parece ser que tienen importancia en la información sobre la postura. Al estar situados en la parte más anterior de la columna, intervienen en la postura antigravitatoria. Amplitud de movimientos En la columna se pueden realizar movimientos de flexoextensión (plano sagital). lateralizaciones o inflexiones laterales (plano frontal). rotaciones axiales (plano transversal) y permite exclusivamente el movimiento de una super· ficie sobre otra o deslizamiento. La amplitud de movimientos de cada articula· ción es escasa, pero la suma de todos los grados conseguidos en cada nivel confiere a la columna en conjunto una gran movilidad. La amplitud del movimiento de cada unidad funcional depende de la orientación de las articulacio· nes interapofisiarias y de la elasticidad de los discos. Los valores máximos para la flexión total de la columna son 110° y 140° para la extensión. La flexión a nivel de la columna lumbar es de 60° y para el conjunto dorsolumbar de 105°. La extensión es mucho más reducida, siendo de 35° para el segmento lumbar y de 600 para la columna dorsolumbar. A nivel de la columna cervical la amplitud de flexión es de 40°, siendo la extensión muy elevada, 75°. En la zona lumbar hay 12° de movimiento (flexión más extensión) en cada unidad funcional. Se deduce pues que el segmento dorsolumbar tiene una buena movilidad en flexión, siendo el cervical el más libre y móvil de los tres, sobre todo en extensión. La movilidad se modifica con la edad. Entre los 20 y 50 años se pierden 15° de flexión y 10° de extensión a nivel lumbar, 20° en las inclinaciones y 30° en las rotaciones. XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIA Y CIRUGIA ORTOPEDICA © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. DR. A. DÍAZ QUINTANA; DR. R. NAVARRO GARCÍA; DR. J. A. RUIZ CABALLERO; DR. J. F. JIMÉNEZ DÍAZ; DRA. E. BRITO OJEDA En la flexión de la columna interviene indirectamente la flexión de la cadera, que se realiza automáticamente en lo que se ha llamado ritmo lumbopélvico. Esta simultaneidad varía entre la flexión y la extensión. Durante la flexión se produce una rotación simultánea de la pelvis sobre la articulación coxofemoral, pero durante la extensión ocurre de forma secuencial. Los movimientos de lateralización son a nivel lumbar de sólo 20°. A éstos se pueden sumar 200 más que proporciona la columna dorsal y los 350 de la cervical. El total es de 75-850, siendo la inclinación más marcada en el cervical, el más móvil. Las rotaciones axiales están muy restringidas a nivel lumbar por la orientación de sus canillas articulares, con apenas Y de amplitud. En cambio a nivel dorsal, la rotación llega a los 35'. A nivel cervical es aún más amplia, llegando a los 500. La amplitud global de rotaciones es de unos 900. El 60% se realiza en la columna cervical (occipital, C1 y C2). Cervical Dorsolumbar Lumbar Total del raquis 40° 105° 60° 110° 75° 60° 35° 140° 50 20° 20° 75° 50° 35° 50 goo Tabla 1. Amplitudes de los movimientos en el raquis; dependen de las curvaturas, del sexo y la edad: Durante la flexión son los ligamentos más alejados del eje de movimiento (supraespinoso e interespinosos) los que más se tensan. La extensión es retenida básicamente por el ligamento longitudinal anterior. En las inclinaciones laterales las estructuras colaterales (intertransversos, ligamento amarillo y cápsulas articulares) son las que controlan el movimiento, siendo los ligamentos supra e interespinosos los menos tensados. En la rotación, la cápsula articular es la estructura ligamentosa que más se tensa. Las mujeres poseen mayor movimiento en la región cervical y los hombres en la lumbar. Acciones musculares Consideramos musculatura de la columna tanto los músculos posteriores, de los conductos vertebrales, como los anteriores a la columna y los músculos abdominales. Estos últimos actúan directamente sobre sus movimientos e indirectamente sobre su estabilidad. La revisión será más mecánica que anatómica . Los cuatro grupos funcionales posteriores son: los extensores, los flexo res, los flexores laterales y los retadores. Para realizar el movimiento en una de estas direcciones es necesario el sinergismo de los músculos oponentes. Tan oponentes para la flexión son los extensores como los inclinadores y rotadores que ayudan a que el movimiento se realice exclusivamente en esa dirección. Los músculos extensores, situados por detrás de las apófisis transversas, están colocados en tres capas. En la más superficial los músculos que discurren longitudinalmente y se insertan en las apófisis transversas a las costillas, de costilla a costilla o hasta las apófisis transversas cervicales; se denominan músculos sacroespinales (erector spinae): iliocostal, dorsal largo y los espinales. En la zona lumbar forman una masa única. La capa intermedia está formada por los músculos multífidos, que se originan en el sacro y se dirigen medial y cranealmente hacia el borde inferior de los arcos vertebrales y las apófosis espinosas. Dispuestos en tres capas, saltan uno, dos o tres segmentos vertebrales. La capa profunda la forman pequeños músculos que conectan un sólo nivel vertebral. Los músculos flexores de la columna se diferencian en un grupo extrínseco iliotorácico (abdominales: recto anterior, oblicuo externo e interno) y otro intrínseco femoroespinal (psoas e ilíaco). El movimiento de flexión lateral rio es puro, sino que se trata de una flexiónrotación y se ejerce mediante la contracción de los oblicuos abdominales, el cuadrado lumbar y los intertransversos. La contracción unilateral aislada del cuadrado lumbar producirá una inclinación y la simultánea una extensión. La rotación de la columna se produce por la contracción unilateral de los músculos que tengan una dirección oblicua. La mayoría de los extensores y flexores laterales pueden producir rotación. Los primeros 50-60° de flexión son a nivel lumbar, favorecida por la báscula anterior de la pelvis y se inicia por la acción de la musculatura abdominal y del psoas. A partir de ahí el peso de la parte superior del cuerpo contribuye a aumentar la flexión, mientras que el incremento gradual de la actividad de los músculos erectores controlará esta flexión. Los músculos de la cara posterior de la cadera controlan la báscula anterior de ésta. La columna dorsal tiene poco papel en la flexoextensión(17). La flexión máxima se equilibra mediante los ligamentos posteriores. Cuando se vuelve a la posición erecta se producen los mismos movimientos pero a la inversa. Al principio de la extensión la musculatura extensora dorsal está activa, después entra en acción la abdominal para controlar el movimiento. La extensión máxima o forzada requiere de nuevo el concurso de la musculatura extensora. Las lateralizaciones se producen en la columna lumbar o en la dorsal, aunque esta última tenga las tenga restringidas por la caja torácica. Los músculos implicados son los espinotransversos y transversoespinosos de los músculos de los conductos vertebrales ipsolaterales, así como la musculatura abdominal. Tanto en la región dorsal como en la lumbar se produce una combinación de flexión lateral y rotación. A nivel lumbar la rotación es mínima. Durante la rotación, la musculatura posterior y la abdominal actúan a los dos lados de la columna, cooperando la musculatura ipsolateral con la contralateral. El movimiento de la pelvis es fundamental para incrementar la rotación del tronco. Los músculos pasturaJes están siempre activos en bipedestación, aunque su actividad se reduce al mínimo cuando existe una alineación correcta de los segmentos corporales. El centro de gravedad de la parte superior del cuerpo es anterior a la columna. En el 75% de los individuos la línea para el tronco pasa ventralmente al centro del cuerpo vertebral de L4. Esta línea pasa por delante del eje transversal de movimiento a todos los niveles de la columna, lo que implica que el momento que produce el desplazamiento hacia delante debe ser compensado por las fuerzas ejercidas por los ligamentos y los músculos de la espalda. Por el contrario, cuando la línea pasa por detrás de la columna lumbar, serán los abdominales los encargados de realizar la compensación. El músculo psoas se origina en la porción anterolateral de la columna lumbar, a nivel de las carillas laterales, en las apófisis transversas y en los discos intervertebrales, y se inserta a nivel del trocanter menor, una vez que ha atravesado la pelvis. Su acción principal es la flexión de la cadera, pero en sedestación, con el muslo fijado, es capaz de flexionar la columna. El cuadrado lumbar tiene entre sus funciones fijar la última costilla durante la respiración y producir lateralizaciones de la columna lumbar. El grupo de músculos erectores de la columna está especialmente bien desarrollado en la región lumbar. Todos tienen un origen común en la parte inferior de la espalda. Se divide en tres columnas verticales: porción lateral o iliocostal; porción interna o dorsal largo y una porción medial o espinal. El iliocostal se divide en lumbar, torácico y cervical, y el dorsal largo en torácico, cervical y de la cabeza. Existe otra cadena muscular que ocupa el espacio entre la apófisis espinosa y la parte posterior de las láminas y de las apófisis transversas de la columna, formando una serie de fascículos dirigidos desde la apófisis transversa hasta la espinosa. Genéricamente espinotransversos, distinguimos: los emiespinales, los multífidos y los retadores. Los multífidos se extienden desde el sacro hasta la segunda vértebra cervical, pero no llegan a insertarse en la cabeza. A nivel lumbar algunas de sus fibras se insertan en la cápsula de las articulaciones cigapofisiarias, protegiéndola de ser atrapada en el interior de la articulación sobre todo al pasar de la flexión a la extensión. A nivel lumbar el músculo multífido actuará corno extensor o al menos controlador de los desplazamientos hacia atrás durante la flexión. Los retadores son los más profundos y pequeños distinguiéndose largos y cortos. Los principales músculos que producen la rotación del tórax son los oblicuos abdominales. Su componente horizontal es capaz de girar la caja torácica en el plano horizontal, pero su componente vertical produce a la vez flexión del tronco y de la columna lumbar. Para contrarrestar esta flexión y mantener una rotación pura, deben entrar en acción los músculos extensores de la columna, entre ellos el multífido. XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIA Y CIRUGIA ORTOPEDICA 303 © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. Biomecánica de la columna vertebral Los músculos multisegmentados son más eficientes, eficiencia que aumenta con el número de segmentos que abarcan. Los más eficientes son los que se originan en la pelvis. En la inestabilidad de un segmento la acción muscular es muy importante. Así pues, debe lesionarse lo menos posible durante la cirugía y posteriormente aplicar una rehabilitación adecuada. Cuando se generan movimientos de torsión a nivel de la columna, se producen contracciones cruzadas entre los músculos agonistas y antagonistas de la columna y el abdomen, por ejemplo, entre los erectores de la columna de un lado y el oblicuo externo del abdomen del otro. Biomecánica Conceptualmente la estabilización de la columna se debe a tres subsistemas: uno pasivo, uno activo y un control neural de retroalimentación (feed back). El sistema pasivo es la columna osteoarticular, el activo lo forman los músculos y tendones y el neural es un mecanismo transductor localizado en los ligamentos, tendones y músculos que soportan la columna, junto con los centros neurales de control. Las presiones que puede soportar la columna, dependiendo de la flexión en que se encuentre o del peso que soporte, pueden llegar a ser de 5.000 a 8.000 N. en condiciones normales los segmentos más inferiores soportan 2. 100 N, es decir, entre dos y tres veces el peso corporal. Los cambios diurnos modifican la cantidad de líquidos de la columna y con ello su resistencia. El disco se deshidrata y se hace más laxo a la compresión y más flexible a la inclinación . Por este motivo existen unos sofisticados mecanismos de control suplementario. Aponeurosis toracolumbar. Es un importante sistema de protección de la columna. Consiste en tres hojas aponeuróticas que envuelven los músculos de la columna lumbar separándola en tres compartimientos(6). La hoja anterior es bastante delgada y deriva de la fascia del cuadrado lumbar. Cubre la cara anterior de éste y se inserta en la cara anterior de las apófisis transversas lumbares. La hoja media emerge detrás del cuadrado lumbar y la hoja posterior cubre los músculos de la espalda confundiéndose con las otras hojas. La zona de unión entre las tres es densa y forma el rafe lateral. Esta hoja posterior está formada por dos laminas, una su perficial, aponeurosis del dorsal ancho, y otra profunda que forman en conjunto un retináculo sobre los músculos de la espalda. Insertada en la línea media, en la espina ilíaca posterosuperior y en el rafe lateral, la fascia envuelve los músculos de la espalda, evitando su desplazamiento posterior. La lámina profunda forma una serie de ligamentos alares que se extienden desde las transversa de L4-L5 y la espinosa de L3 hasta el ilion; el rafe lateral está formado por la unión de las dos láminas de la hoja posterior, la hoja media de la fascia toracolumbar y con las fibras medias del transverso del abdomen. Además, la hoja posterior presta una inserción indirecta al transverso del abdomen en las apófisis espinosas lumbares. Uno de los músculos más importantes cuya aponeurosis forma parte de la fascia toracolumbar es el dorsal ancho. Éste se origina en las apófisis espinosas de la 7" a la 12" torácicas, todas las lumbares, el sacro y el ilion, y se inserta en el troquín del húmero. Una de las funciones del mismo es tensar la aponeurosis toracolumbar. En la acción de sentarse, si se utiliza el apoyabrazos de las sillas, esta aponeurosis se tensa y facilita la acción muscular al aplicar los músculos contra la columna, multiplicando su efecto por su acción envolvente. Las aponeurosis de los músculos abdominales se continúan con la fascia toracolumbar y forman un zuncho alrededor de la columna, estabilizándola durante la flexoextensión y ayudando a mantener tensa la cámara hidroaérea. Cuando la columna está fle xionada, los músculos que se ocupan de extenderla no son los propios de la columna , sino los grandes músculos de la pelvis (glúteo mayor y menor). que la verticalizan . Éstos actúan hasta que la flexión se ha reducido lo suficiente y los paravertebrales toman el relevo. Los abdominales traccionan lateralmente la fascia produciendo un momento extensor sobre las vértebras debido a la dirección oblicu a de su fibras. Las fibras de la lámina superficial tienen un direcc ión caudomedial y las de la profunda la tienen craneomedial. Una tracción transversal tiende a aproximar las apófisis espinosas (como una pinza al cerrarse ) creándose así el momento extensor sobre toda la columna lumbar. Floyd y Silver(12) observaron que a partir de los 40° de flexión los músculos lumbares dejan 304 de actuar (fenómeno de relajación) y la estabilidad depende de la fascia toracolumbar. La fascia está bien inervada en los individuos sanos, mientras que en los pacientes con dolor lumbar se ha demostrado que existe una inervación deficitaria. Por el momento es difícil precisar si esta modificación es primaria o secundaria a la patología lumbar; en cualquier caso es interesante comprobar que en diferentes estructuras ligamentosas del cuerpo coinciden el hecho de las alteraciones mecánicas y la disminución de la inervación. Cámara hidroaérea. El abdomen se puede considerar una estructura hinchable, o cámara hidroaérea, cerrada por la musculatura abdominal, el diafragma y los músculos perineal es. En las maniobras de Valsalva se transforma la cavidad abdominotorácica en una cavidad cerrada mediante la contracción de los abdominales. El aumento de la presión dentro de la cavidad transforma ésta en una estructura rígida situada por delante de la columna vertebral que transmite los esfuerzos de la cintura pelviana y el periné(1). Ello reduce considerablemente la compresión longitudinal a nivel de los disco intervertebrales. Además, la tensión de los músculos espinales disminuye un 55%. Pero esto actúa sólo por un tiempo muy corto, ya que supone una apnea absoluta, con hiperpresión en el sistema venoso cefálico, disminución del retorno venoso al corazón, disminución de la cantidad de sangre contenida en las paredes alveolares y aumento de la resistencia en la circulación menor. Por otra parte, se acompaña de una derivación de la circulación venosa de retorno a través de los plexos perivertebrales, lo que supone una hiperpresión del líquido cefalorraquídeo. De todo ello se deduce que esta situación no puede prolongarse indefinidamente, sino que deben ser esfuerzos breves e intensos. La rotación del tronco tiene factores adversos sobre la cámara hidroaérea, es decir, sobre la posibilidad de realizar la maniobra de Valsalva, lo que favorece las lesiones lumbares por rotación. Sistema amortiguador. El disco intervertebral tiene por función permitir el movimiento entre los cuerpos vertebrales y transmitir las cargas de un cuerpo a otro. Un disco sano se comporta como una estructura pretensada con una presión de 5 atm. El núcleo está fuertemente hidratado, a los 15 años su contenido de agua es del 88%, pero con la edad se deshidrata y pierde capacidad amortiguadora, llegando a los 75 años con sólo del 65% de agua. Tanto el núcleo pulposo como el anillo fibroso participan en el soporte y la transmisión del peso, pero en distinta proporción (75 y 251/1). Si sus fibras de colágeno están intactas y mantienen la capacidad de hidratación, el anillo se comporta como una masa sólida y es capaz de soportar el peso de forma pasiva. El anillo y el núcleo se comportan como un par funcional. El núcleo se comporta como una pelota llena de liquido, capaz de deformarse, pero no de comprimirse (viscoelástico). Cuando se aplica una fuerza sobre el núcleo desde arriba, su altura tiende a reducirse, por lo que trata de expandirse de forma radial, contra las paredes del anillo fibroso. Esta expansión ejerce una presión en el anillo que tiende a distender las capas de fibra s colágenas hacia fuera; pero la capacidad elástica de este material le permite resistir la distensión y oponerse a la misma. Generalmente el anillo es lo bastante resistente como para impedir cualquier tendencia del disco a protuir hacia los lados. La aplicación de una fuerza de 40 kg . en un disco intervertebral ocasiona sólo 1 mm de compresión vertical y 0,5 mm de expansión radial. Una fuerza vertical de 100 kg . comprime el disco sólo 1.4 mm y provoca una expansión de 0)5 mm. Pero el núcleo pulposo ejerce también presión en dirección a las placas terminales vertebrales. Estas resisten perfectamente la deformación ya que se aplican hacia los cuerpos vertebrales. La presión ejercida en las placas sirve para transmitir parte de las fuerzas aplicadas a una vértebra a la siguiente. Por otra parte, la presión radial ejercida sobre el anillo previene a éste de posibles deformaciones, ayudándole a transmitir parte de las fuerzas al siguiente segmento. Así pues, hay unos mecanismos combinados entre el anillo y el núcleo que hacen imprescindible la integridad de ambos para su buen funcionamiento. Esta presión en sentido vertical hace que aumente la altura de la column a cuando los discos intervertebrales sanos se hidratan, 20 mm como promedio. El 40% de este aumento de altura se produce a nivel lumbar (sin cambio de la lordosis) y otro 40% a nivel torácico con corrección de la lordosis. La flexión lumbar disminuye en las primeras horas del día por dicho motivo. Es decir, durante las primeras horas del día la columna es más rígida y aumenta su movilidad a lo largo de aquél (se deshidratan los discos). unos 12,50. Estos discos tan hidratados son más fáciles de lesionar en las primeras horas. XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIAY CIRUGIAORTOPEDICA © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. DR. A. DÍAZ QUINTANA; DR. R. NAVARRO GARCÍA; DR. J. A. RUIZ CABALLERO; DR. J. F. JIMÉNEZ DÍAZ; DRA. E. BRITO OJEDA Biomecánica de la columna vertebral Implicaciones clínicas o o o o La columna es una estructura que combina la rigidez y la elasticidad mediante la superposición de las vértebras y los discos, preparados para absorber energía. El 60-90% del disco intervertebral es agua. La proporción de colágeno y proteoglicanos es diferente entre el núcleo pulposo y el anillo fibroso. Una cuarta parte de la altura de la columna sana se debe a la altura de los discos. El anillo, resiste mal las fuerzas de cizallamiento, pero muy bien las de compresión y tracción. o o o o El pilar anterior es el de resistencia y amortiguación y el posterior el de movimiento. El cuerpo vertebral tiene una zona anterior frágil en la que sólo hay trabéculas verticales. La zona más resistente de la vértebra es el pedículo. En la flexión del cuerpo hacia delante sólo los primeros 40° se deben a movimientos de la columna; los restantes se realizan a nivel de la articulación de la cadera, y a partir de ese momento actúan los ligamentos, la aponeurosis toracolumbar y la cámara hidroaérea. La tensión de la musculatura abdominal comprime la cámara hidroaérea y convierte la columna dorsolumbar en una estructura mucho más rígida. La inervación de la columna corre a expensas del ramo posterior del nervio vertebral y el nervio sinovertebral. Aspectos ergonómicos La postura de la parte alta de la columna es secundaria a la extensión de la cadera y a la lordosis lumbar. Equilibrando estos dos elementos se obtiene una postura óptima y económica. Una pérdida de la lordosis lumbar (cifosis lumbar) provoca una hiperextensión de la cadera y una verticalización del sacro, lo que compensa el desplacamiento del centro de gravedad. En la espondilolistesis sucede lo mismo. Durante los movimientos de torsión existe un aumento de la compresión discal que es el doble de la presión sin torsión. Se ha demostrado de forma epidemiológica que las torsiones son un riesgo para la columna y motivo de aparición de dolor lumbar(27). Más del 60% de las lesiones lumbares bajas se relacionan con movimientos de torsión de la columna. La resistencia de la columna disminuye cuando se asocia asimetría (inclinación-rotación). La resistencia en actividad isocinética (sin contracción) es un 60-70% menor que con movimiento isométrico (contracción). Las mujeres tienen menor resistencia a la torsión(21). La rotación causa asimetría en la activación muscular lumbar, provoca una concentración de presiones en los segmentos motores y reduce la estabilidad de la columna, a lo que se sumará la fatiga muscular. Existe diferencia entre el movimiento de traccionar de un objeto o empujarlo. Las fuerzas compresivas en la parte baja de la columna son entre un 129 y un 627% superiores en los esfuerzos de tracción que en los de compresión(22). Seguramente estas fuerzas sean mayores si la tracción se realiza con el cuerpo adelantado y girando el tronco (gesto de arrastrar un carrito), por lo que es recomendable llevar el carrito delante y no detrás. Parece ser que la presión dentro del compartimiento muscular lumbar está en relación con determinadas patologías dolorosas. La utilización de soportes lumbares (fajas) adecuados facilita el levantamiento de pesos según un estudio realizado en mujeres sanas (35). En vivo se ha demostrado que la frecuencia de la resonancia de la columna es 4-5 Hz y que en muchas circunstancias se excita esta frecuencia (30). La exposición prolongada a las vibraciones en todo el cuerpo induce cambios degenerativos de la columna (cabinas de camiones, tractores, máquinas neumáticas). El riesgo aumenta con la edad y el tipo de trabajo, y disminuye con el número de ciclos. Las modificaciones de la configuración de los asientos de trabajo reducen la presión sobre el disco intervertebral y las tracciones sobre la parte posterior del disco (41 ). Bibliografía 1. A.l. KAPANDJI.: Fisiología articular (5• edición). Tomo 111; Tronco y Raquis. Editorial Panamericana (MALOINE), Madrid 1998. 2. ACTUALIZACIONES EN PATOLOGÍA DEL APARATO LOCOMOTOR. Cum monográfico de doctorado y extensión universitaria. Servicio de traumatología y cirugía ortopédica (H.I.G.C.), Opto. de ciencias médicas y quirúr-gicas. Cátedra de traumatología y cirugía ortopédica. Marzo de 2000. 3. ADAINS MA, DOLAN P, HUTTON WC, PORTER RW.: Diurnal changes in spinald mechanics and their clinical significance. J Bone Joint Surg 1990: 7213: 266.270. 4. ADAMS MA, DOLAN P, HUTTON WC.: Diurnal varations in the stresses on the lumbar spine. Spine 1987; 12:130-137. XV JORNADAS CANARIAS DE TRAUMATOLOGIA Y CIRUGIA ORTOPEDICA 305 © Del documento,los autores. Digitalización realizada por ULPGC. Biblioteca Universitaria,2011. Otra propiedad del disco es la capacidad que posee para absorver y almacenar energía. Las fibras de colágeno son elásticas. Cuando desaparecen las cargas la capacidad de recuperación elástica hace que la energía almacenada se use para devolver a la normalidad cualquier deformación del núcleo. Por último, otra de las funciones del disco es la de permitir el movimiento entre los cuerpos vertebrales. Sin embargo, debido a la morfología de las vértebras, estos movimientos no se pueden considerar de forma aislada, ya que implican necesariamente el desplazamiento a nivel de las articulaciones interapofisiarias del pilar posterior. Si intentamos pasar por alto este hecho y consideramos las articulaciones intersomáticas* aisladamente, veremos que éstas se mueven en cualquier dirección. Pueden ser comprimidas y separadas, deslizarse adelante y atrás, hacia los lados. Las deformaciones del disco acomodan todos esos movimientos y confieren a la vez grados variables de estabilidad*. Los movimientos de separación o distracción de los cuerpos vertebrales comportan un estiramiento de las fibras de colágeno del anillo fibroso, por lo que cada fibra se tensa resistiendo la tracción. Al estar el anillo muy densamente poblado por fibras de colágeno, éste el muy resistente a la tensión. Los movimientos de balanceo o angulación, como en la flexoextensión, entre los cuerpos provoca la deformación de las fibras de colágeno en una parte del disco y su elongación en la parte opuesta. Ésto ocasiona la distorsión del anillo y del núcleo, siendo la naturaleza fluida de éstos la que permite la deformación. Al flexionar la columna, la compresión del anillo en la parte anterior desplaza la estructura semilíquida del núcleo hacia atrás. Sí al mismo tiempo se aplica una carga sobre el disco, aumentaría su presión sobre la parte posterior del anillo que ya se halla tensado por la separación. Un anillo sano resistirá bien esta combinación de tracción y compresión, pero si el anillo ha sufrido lesiones anteriores, se pueden ver roturas de su parte posterior con el resultado de la extrusión o herniación del núcleo pulposo. No sólo es importante el espesor de la parte posterior del disco en relación con su resistencia, sino también su forma. Los discos que tienen la parte posterior cóncava están mejor diseñados para resistir las flesiones que los que la tienen convexa, ya que a igualdad de diámetro poseen mayor sección. En los movimientos puros de deslizamiento de las articulaciones intersomáticas es también el anillo fibroso el que va a resistir el movimiento. En los deslizamientos hacia delante la mitad de las fibras de colágeno de las caras laterales del anillo están distendidas en la misma dirección del movimiento, por lo que sólo la mitad contribuye a estabilizar el movimiento. Las fibras de las caras anterior y posterior contribuyen algo a la resistencia, pero no tanto como las laterales. Durante los movimientos de torsión de las intersomáticas sólo se tensan fibras inclinadas en la dirección del movimiento, mientras que las re-es están relajadas. El anillo resiste los movimientos de torsión con la mitad del total de sus fibras. Por ello, será este movimiento de torsión el más lesivo para el disco intervertebral. Si tomamos como referencia la postura en bipedestación como un 100% de compresión sobre los discos lumbares, en decúbito éstos soportarán un 25%, en bipedestación inclinando el cuerpo un 150% y en sedestación con el cuerpo doblado hacia delante un 200%. Todo sin levantar peso alguno. En un movimiento de presión axial sobre la columna (llevar un peso sobre la cabeza) se provocan fuerzas de contacto altísimas a nivel de las carillas articulares de L5 -SI, sobre todo cuando existe una gran hiperlordosis. Este «bloqueo» disminuye la posibilidad de rotaciones a nivel de este segmento móvil, pero aumenta las presiones sobre los pedículos y la porción interarticular(34). La contracción simultánea de los músculos durante los movimientos aumenta considerablemente la presión intradiscal, siendo más de un 200% que sin contracción. 5. ARTEAGA, RAFAEL PROF. D.: Apuntes de la asignatura «Biomecánica» . F.C.A.F.D. 6. BOGDUK N, TWOMEY LT.: Clinical anatomy of the lumbar spine . 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Avances en traumatología, Medicina del deporte. Cuidado de heridas. U.L.P.G.C. 14. GERARDO GARCÉS. PROF. DOCTOR D.: Apuntes de la asignatura '7raumatología del deporte». Facultad de C.A.F.D. 15. GILES LGF, TAYLOR JR: Inter-articular synovial protusion. Bull Hops Joint 1982; 42: 248-255 22 16. GÓMEZ, ARTURO PROF DOCTOR D.: Apuntes de la as ignatura «Rehabilitación Motriz». F.C.A.F.D. 17. HARO CERVANTES D.: Estudio anatómico y embriológico del ramo porterior de los nervios requídeos y de las arteculaciones interapofisiarias en la columna vertebral lumbar. Tesis, Autónoma de Barcelona 1992. 25 18. HINDLE RJ, PEARCY MJ, CROSS AT, MILLER DHT.: Three dimensional kinematics of the human back. Cin Biomech 1990; 5: 218-228. 19. INVESTIGACIÓN EPIDEMIOLÓGICA. Curso de doctorado 99/00. Departamento de Ciencias Médicas y Quirúrgicas. Avances en traumatología, Medicina del deporte. Cuidado de heridas. U.L.P.G.C. 20. K. HAINAUT.: Introducción a la Biomecánica. Editorial JIMs, Barcelona 1975. 21. 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