El raquis cervical
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BIOMECÁNICA 2015 El raquis cervical La anatomía y, sobre todo, la fisiología del raquis cervical son totalmente diferentes de las de los raquis lumbar y dorsal. Las necesidades funcionales no son las mismas y, una vez más, son ellas las que hacen la anatomía y la fisiología. La CC es la región más móvil del raquis. Sus dos primeras vértebras, con articulaciones sinoviales, realizan el tercio de la flexoextensión, y más de la mitad de la rotación axial de la CC. El RCI también posee notable movilidad, tanto el disco intervertebral como el soma vertebral y las facetas articulares están diseñadas para el movimiento. Necesidades funcionales Biomecánica La función dinámica de la columna cervical, está íntimamente relacionada con los órganos de los sentidos alojados en el cráneo y en especial con la vista y el sistema de equilibrio corporal. La gran movilidad de la columna cervical responde fundamentalmente a la necesidad de aprovechar al máximo la visión estereoscópica, sin ella esta última no tendría sentido. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 1 BIOMECÁNICA 2015 Visión estereoscópica es la facultad que tiene un ser vivo de integrar las dos imágenes que está viendo en una sola por medio del cerebro (Sistema nervioso central). Éste último es el encargado de percibir las sensaciones que tanto un ojo como otro están viendo y de elaborar una imagen en tres dimensiones. La amplitud de movimientos cervicales permite dirigir la mirada en el espacio a explorar y luego el sistema oculomotor hará los ajustes finales para dirigir la visión foveal al objetivo elegido. El control cefálico es un mecanismo de autorregulación, en el que participan el cerebelo, la vista, el sistema laberíntico y la información propioceptiva del sector cervical. Es el punto de partida de todas las reacciones de adaptación postural, las reacciones de enderezamiento y parte de las reacciones de reequilibración. Los núcleos vestibulares reciben información del sistema vestibular y del cerebelo, proyectándola sobre los núcleos motores de los nervios oculares, cerebelo y corteza cerebral, por medio de dos vías: vestíbulo espinal y vestibuloreticuloespinal. La información llega posteriormente a los músculos relacionados con el control y recuperación de la postura, en especial los músculos del cuello. Existe una importante relación entre vista, sistema laberíntico y raquis cervical superior, y una alteración en cualquiera de ellos puede generar trastornos funcionales locales o a distancia. Son la posición de la cabeza y sus movimientos los que condicionan el raquis cervical. La posición de la cabeza coordina todo nuestro equilibrio. En efecto, la cabeza tiene dos imperativos estáticos: la verticalidad y la horizontalidad de la mirada. Cada uno de estos imperativos está protegido por un sistema neurológico especial que rige nuestro tono postural: el sistema laberintovestibular controla la verticalidad, el circuito reflejo oculo-cefalo-motriz mantiene la horizontalidad de la mirada. En la función dinámica, son los movimientos de la cabeza y sobre todo la orientación de la mirada los que constituyen el punto de partida de todos nuestros gestos. La visión foveal es el punto de partida de todos los movimientos cefálicos y por ello mismo de prácticamente todos nuestros gestos. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 2 BIOMECÁNICA 2015 (La fovea es una pequeña invaginación situada casi en medio de la retina. Contiene fotorreceptores especiales llamados “receptores de conos”, los cuales por medio del nervio óptico, transmiten las excitaciones visuales al cortex). Esta visión foveal es muy focalizada. Solo cubre un cono visual de 15º. Como los músculos de la motricidad ocular no están destinados a los movimientos del ojo, sino a su equilibrio en la órbita, son los movimientos de la cabeza (movimientos a sacudidas) y después los desplazamientos del cuerpo los que siguen la “presa visual”. Toda nuestra motricidad dinámica está así dirigida por la visión foveal. La fisiología del raquis cervical es, por lo tanto, de dos tipos: el equilibrio de la cabeza para proteger la verticalidad; los movimientos de la cabeza para dirigir la mirada. Volvemos a encontrar en el raquis cervical una fisiología estática y una fisiología dinámica. A nivel de los raquis lumbar y dorsal, la estática y la dinámica se adaptaban a la posición y a los desplazamientos de la cintura pélvica en un sistema ascendente. A nivel cervical, el raquis se adapta a la rectitud y a los movimientos de la cabeza en un sistema descendente. Esta doble fisiología hace que el raquis cervical sea el más móvil del conjunto vertebral. Esta doble fisiología estática y dinámica, muy fina a este nivel, se ve facilitada por dos sistemas articulares diferentes. En efecto, tenemos dos raquis cervicales: un raquis cervical superior enteramente al servicio de la posición de la cabeza, y un raquis cervical inferior destinado al equilibrio y a los movimientos cefálicos. El primero está controlado por una pequeña musculatura tónica: la musculatura llamada suboccipital, el segundo por la dualidad muscular cervical. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 3 BIOMECÁNICA 2015 Biomecánica y lordosis La lordosis cervical tiene una importancia fundamental para el mantenimiento de una correcta cinemática vertebral, como para un reparto equitativo de la carga entre las tres columnas articulares. Su forma se debe al mayor grosor de los discos cervicales en su porción anterior, que compensa la menor altura del muro anterior del soma vertebral (los discos son 40% más gruesos en su porción anterior). La configuración y la magnitud de la lordosis cervical está influenciada por la configuración del resto de las curvas vertebrales. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 4 BIOMECÁNICA 2015 RCS Dentro del complejo sistema cráneo-cervical, el SCS (Sistema Cervical Superior) es una zona de transición entre una región muy móvil, la porción cervical inferior y una con escasa movilidad, el cráneo. Su principal función es la de ajuste dinámico y adaptación estática, realizadas por los músculos cortos con características tónicas sobre articulaciones de tipo sinovial con escasos grados de libertad. Cada uno de los segmentos funcionales permite un movimiento principal y uno secundario. Para el nivel C0-C1 la flexión anterior y posterior es el principal movimiento y las rotaciones son secundarias. Inversamente las rotaciones son el principal movimiento en el sector C1-C2 y la flexión anterior y posterior son los movimientos secundarios. Los movimientos de inclinación, pertenecen fundamentalmente al raquis cervical inferior, pero como se verá en la artrocinemática, entre el occipital y el atlas se producen pequeñas inclinaciones con función de ajuste. Las articulaciones que componen el SCS, constituyen un apoyo en torno al cual se genera una cupla de fuerza, constituida por un momento de fuerza anterior originado por la gravedad actuando en el centro de masa de la cabeza y otro posterior representado por los músculos de la nuca. Cinemática Durante los movimientos de flexión y extensión de la cabeza, el SCS participa con 15° en ambos sentidos, realizados principalmente en el primer segmento funcional. Durante los cuales los cóndilos del occipital deslizan en sentido contrario al movimiento sobre las carillas articulares superiores del atlas. El eje mecánico atraviesa transversalmente el centro de la circunferencia descripta por la curvatura de las superficies articulares de C1. Durante estos movimientos C1 realiza balanceos tomando como pivot la articulación atloideoaxoidea. El freno de la flexión está dado por tensión ligamentaria y muscular de las estructuras que se encuentran por detrás del eje de movimiento, mientras que la extensión está limitada por el contacto de las piezas óseas. Flexoextensión: desde el punto de vista mecánico, traslación y rotación (báscula) sagitales alrededor de un eje transversal. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 5 BIOMECÁNICA 2015 En los movimientos de rotación, el SCS participa con 12° en cada segmento funcional, 24° en total hacia cada lado. El eje mecánico es vertical y atraviesa la apófisis odontoides. Las carillas articulares deslizan en el mismo sentido del movimiento, las inferiores del occipital sobre las carillas superiores del atlas y las inferiores de este sobre las superiores del axis. Las carillas del occipital tienen durante las rotaciones un deslizamiento en sentido lateral, el movimiento resultante es una leve inclinación del occipital hacia el lado contrario al movimiento de rotación. El aparato ligamentario de esta región es abundante y muy resistente. RCI De C3 a T1. En el raquis cervical el diámetro del canal central vertebral es proporcionalmente grande. Esto es debido a la mayor dilatación de la médula en comparación con la médula lumbar debido al paso de las vías largas ascendentes y descendentes para el tronco y las extremidades superiores e inferiores. Una característica particular es que el cuerpo vertebral es pequeño en relación al arco posterior. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 6 BIOMECÁNICA 2015 Sus plataformas no son planas ni en el plano sagital ni en el frontal, a diferencia de los demás niveles de la columna, sino que poseen una configuración cóncava y convexa. La plataforma superior es cóncava transversalmente, al prolongarse con las apófisis unciformes, y convexas en el plano sagital. A su vez la plataforma inferior está inversamente conformada. En C6, el tubérculo anterior transverso se conoce como tubérculo carotídeo. Las apófisis espinosas de C3 a C5 son muy cortas y bituberosas, las espinosas de C6 y C7 son significativamente más largas y no son bituberosas. La diferencia de longitud determina la diferente movilidad en el plano sagital de estas dos regiones. Mientras que el reducido tamaño de las espinosas de C3 a C5 permite una importante extensión en estos segmentos, la significativa longitud de las correspondientes espinosas de C6, C7 y T1 la limitan considerablemente. Las láminas tienen una evidente función protectora del neuroeje y también como elementos de transmisión de tensiones y presiones => cualquier fuerza que actúe sobre la espinosa o sobre los macizos articulares, fundamentalmente el inferior, debe ser transmitida por la lámina. Los pedículos también tienen función de transmisión. El cuerpo vertebral tiene una única función mecánica de soporte de carga. La estabilidad vertebral depende de una serie de elementos pasivos osteoarticulares y de unos elementos activos, los músculos motores intrínsecos. Los únicos elementos Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 7 BIOMECÁNICA 2015 pasivos que cumplen esta función son las apófisis articulares, situadas entre los pedículos y las láminas. En las apófisis transversas y espinosas se insertan los estabilizadores activos musculares, por eso todas las fuerzas que soportan estos elementos posteriores serán finalmente transmitidas a los pedículos que actuarán como brazos de palanca. El grosor de los discos intervertebrales aumenta progresivamente de C2 a T1. La lordosis en la columna cervical es un fenómeno principalmente discal. Una inversión de la curva cervical se relaciona directamente con la degeneración del disco. En el joven se distingue claramente entre núcleo y anillo fibroso, con la edad se hace más difícil diferenciarlos. Con la edad también se produce una progresiva disminución del volumen del disco, y esto determina que su pretensión en el adulto, sea muy inferior a la de los discos torácicos y lumbares (el disco cervical tiene mayor proporción de colágeno, debido al importante estrés mecánico que deben soportar merced a la extraordinaria movilidad de la CC). El anillo fibroso va adelgazándose hacia la porción posterior del disco, lo que permite mayor rotación axial. La diferencia más importante entre los discos cervicales y lumbares es la presencia de las apófisis unciformes en la CC y la consiguiente formación de las articulaciones uncovertebrales. Las apófisis unciformes han sido materia de estudio, sobre todo, por su proximidad anatómica al foramen intervertebral y la arteria vertebral y los elementos neurales intraforaminales. Desde el punto de vista funcional, son importantes ya que actúan como guías en los movimientos de flexoextensión, limitan la lateralización al restringir la traslación lateral. Estas articulaciones son más verticales en los segmentos superiores, donde es más necesario un control perfecto de la rotación cervical. Las articulaciones unciformes participan en el patrón de acoplamiento característico de la CC. Las articulaciones cigapofisarias o facetarías son igual a cualquier otra articulación sinovial. La diferencia con la columna torácica y lumbar donde estas articulaciones son Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 8 BIOMECÁNICA 2015 posteriores, es que en la CC están dispuestas lateralmente, en la unión del cuerpo y los elementos del arco posterior. Esta orientación facilita los movimientos en el plano posterior y es la responsable de que la rotación y la inclinación sean necesariamente movimientos acoplados. La orientación de estas facetas determina también su participación en el soporte de la carga. Las facetas articulares en los niveles superiores se orientan posteromedialmente, y en los niveles inferiores, posterolateralmente. El nivel donde suele producirse el cambio de orientación es el de C6 (C5-C6). La Cinemática particular del raquis cervical y su notable amplitud de movimiento son, en buena parte, debido a la forma y orientación de las articulaciones cigapofisarias. Estas articulaciones desempeñan además, una función fundamental en la estabilidad vertebral y sirven de protección a los discos intervertebrales. El disco es una estructura muy resistente, pero sin las articulaciones cigapofisarias se dañaría rápidamente por exceso de cizallamiento y por las fuerzas torsionales que soporta. Las articulaciones cigapofisarias, debido a su importante inervación, cumplen una función fundamental en la neurorregulación postural. Ligamentos: son en su mayoría, comunes a las demás regiones vertebrales. En la CC, los ligamentos que desempeñan una función biomecánica relevante son los LVCA y LVCP y ligamentos amarillos. Así también el ligamento nucal, es un importante captor propioceptivo que contribuye a la estabilidad postural de la cabeza y cuello. Los ligamentos intertransversos son poco desarrollados en la CC, confundiéndose con los músculos intertransversos. Su función parece ser la de separar el compartimiento anterior, que aloja la musculatura prevertebral, del compartimiento posterior. Los ligamentos amarillos refuerzan lateralmente la cápsula de las articulaciones cigapofisarias. Histológicamente están formados en un 80% por elastina y 20% de colágeno. Al ser elástico se diferencia del resto de los ligamentos de la columna. Se lo considera como ligamento activo, que colabora en devolver a la columna su posición neutra tras haber estado en flexión. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 9 BIOMECÁNICA 2015 Osteocinemática En las actividades de la vida diaria se observan dos patrones de movimiento en el plano sagital: - patrón craneocervical: que permite suficiente movilidad para orientar la mirada durante la realización de una actividad, y un - patrón cervical (raquis cervical tipo), cuando se requiere una mayor amplitud de movimientos. En resumen, la gran movilidad de la Columna Cervical está en relación con: - la morfología cóncavo – convexa en el plano sagital de las plataformas vertebrales. - La inclinación entre 45° y 60° de las facetas articulares. - La proporción disco-somática y la proporción entre altura del disco y sus diámetros transversal y coronal (2/5). - La fisuración del disco debido al desarrollo de las apófisis unciformes. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 10 BIOMECÁNICA 2015 Musculatura cervical Es la región de la columna con mayor número de músculos, cuya disposición es compleja e intrincada y no es de extrañar, dada la complejidad de funciones que desempeña, como el mantenimiento del equilibrio de la cabeza o participación en la regulación de la postura. Cabe destacar que la mayoría de los exocaptores posturales se localizan en la extremidad cefálica. Los músculos de la columna cervical, y más concretamente la musculatura intrínseca, poseen un gran número de propioceptores que participan, junto con el aparato vestibular, la visión y los músculos oculomotores, en el equilibrio y el control de la postura. Mientras que los potentes músculos largos son responsables de los movimientos de gran amplitud, los músculos profundos parecen tener una acción estabilizadora del segmento articular. Recordemos… Musculatura dinámica: son músculos principales para el movimiento (miembros fundamentalmente). Las fibras tienen mayor o menor longitud dependiendo de la amplitud del movimiento del que estén encargadas y son de contracción rápida y fácilmente fatigables. Son los músculos de contracción voluntaria. Los músculos de la cintura y el tronco se consideran en este grupo puesto que permiten realizar movimientos voluntariamente, pero es importante destacar su función involuntaria en el control postural. Musculatura tónica: son los músculos antigravitatorios, con fibras cortas, de contracción lenta y muy resistente a la fatiga. Contracción involuntaria. Los músculos del ser humano son mixtos, es decir, tienen fibras musculares fásicas y fibras musculares tónicas. La proporción de ambas depende de la función del músculo en cuestión. Esta fisiología aparentemente simple –una musculatura tónica para el mantenimiento estático, una musculatura fásica para el movimiento dinámico– está completamente alterada por la posición erguida del hombre. Toda nuestra musculatura cervical esta desequilibrada por la posición bípeda. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 11 BIOMECÁNICA 2015 El músculo sigue la ley de la dinámica de fuerzas. Su tensión contráctil solo puede ejercerse de manera valida en un solo sentido. Para ser eficaz, necesita un punto fijo y un punto móvil. Los músculos del cuello trabajan en desventaja a causa de no tener punto fijo, ya que por un lado deben sostener a los hombros y por el otro lado deben sostener el peso de la cabeza. A todo este esfuerzo se le suma el hecho de que la caja torácica está suspendida del raquis cervical. Toda la musculatura cervical resulta que tiene dos puntos móviles, pero no un punto fijo. Para la musculatura dinámica, la cuestión no es grave. La coordinación motriz hace que los movimientos de la cabeza sean solidarios con los del tronco y de la cintura escapular. Así está fijada hacia abajo por las cadenas motrices. Todos los movimientos cervicales ocasionan o acompañan los movimientos del tronco. Para la musculatura tónica, la perturbación es grave. Los mismos músculos están destinados a dos funciones opuestas. El equilibrio de la cabeza exige puntos fijos abajo y la suspensión escapular y torácica de los puntos fijos arriba. Esto hace que la musculatura tónica cervical no tenga realmente punto fijo. Siempre en estado de tensión como todos los músculos tónicos atrapado entre dos movilidades, se retrae y se acorta, casi siempre de una manera asimétrica. Teniendo en cuenta que la movilidad de la cabeza es una prioridad, que su posición vertical es un imperativo, todos los desequilibrios musculares se ejercen sobre la cintura escapular. Una tercera necesidad funcional es común a todo el raquis: la protección de la medula espinal. A este nivel es mucho más aguda. El raquis cervical es el más móvil, su canal medular es el más estrecho, su medula espinal es la mayor por razón del bulbo raquídeo y de la prominencia de los miembros superiores. Esta tercera función condiciona toda la anatomía del raquis cervical. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 12 BIOMECÁNICA 2015 Para comprender la función de estos músculos, es necesario tener presente que la cabeza es el último eslabón de una cadena cinemática abierta, por lo que el punto fijo para la acción muscular es inferior. Por otra parte la disposición tridimensional que presentan, exige analizar cada músculo en una vista antero posterior, lateral y superior. Por esta razón se le da importancia en la descripción a la dirección que tiene cada músculo en particular. La disminución de longitud que presente un músculo mantenida por la retracción de su conectivo, desplazará las piezas óseas hacia el lado de su acción principal en el extremo más libre de la cadena. Aparato motor Los músculos del SCS, son músculos profundos y cortos, se los puede dividir en dos grupos, posterior y anterior (ver textos de Anatomía y Biomecánica) La desigualdad numérica, es debida a que la línea de gravedad pasa inmediatamente por delante del eje de flexoextensión occipito-atloideo, por lo que el control de la flexión es más necesario y los músculos posteriores son indispensables para mantener y elevar el plano de la mirada en relación con la horizontal. Este problema es tanto mayor cuanto más anterior se encuentre la cabeza, lo que acentúa el desequilibrio anterior. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 13 BIOMECÁNICA 2015 La acción en conjunto de los músculos anteriores, es importante ya que de ellos depende el equilibrio posterior de la cabeza, se encargan de regular el movimiento de pivot de la cabeza sobre las articulaciones C0-C1, evitando la excesiva extensión a este nivel. El papel principal de ambos grupos, anterior y posterior actuando en conjunto, es mantener las posiciones por medio de contracciones de pequeña amplitud pero sostenidas, bajo el control de la vista, el sistema vestibular y la información propioceptiva originada a nivel cervical. Según Torres Cueco, la musculatura cervical puede clasificarse, desde el punto de vista funcional en: músculos estabilizadores y movilizadores. Los estabilizadores suelen ser profundos y monoarticulares, mientras que los movilizadores son superficiales, poliarticulares y están designados para producir fuerza y velocidad. Comerford y Mottram, diferencian entre músculos estabilizadores locales, estabilizadores globales y movilizadores globales: Músculos estabilizadores locales: la función de estos músculos es la de ejercer un control del movimiento segmentario y estabilizar, por lo tanto, el segmento vertebral. Generan fuerzas de baja intensidad que aumenta la rigidez muscular, controlan la posición segmentaria articular y evitan movimientos traslatorios indeseados. Su actividad es independiente de la dirección del movimiento, y actúan sobre todo, en la posición neutra de Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 14 BIOMECÁNICA 2015 la articulación, donde el papel estabilizador de la cápsula y ligamentos es mínimo. Tienen también una función propioceptiva, ya que informan de la posición articular, de la amplitud del movimiento, anticipándose su actividad al movimiento, lo que garantiza la protección y el soporte de la articulación. Recto anterior de la cabeza (menor), recto lateral, recto posterior mayor de la cabeza, oblicuos superior e inferior de la cabeza, multífido profundo (monosegmentario), rotadores, intertransverso, interespinoso, largo del cuello (fibras longitudinales), trapecio superior (fibras horizontales). Músculos estabilizadores globales: controlan la amplitud del movimiento articular. Su función estabilizadora se manifiesta en toda la amplitud del movimiento gracias a la contracción concéntrica, excéntrica e isométrica. Contribuyen de forma significativa al control de la movilidad articular en todos los movimientos funcionales. Su actividad es dependiente de la dirección del movimiento. Recto anterior de la cabeza (menor), recto lateral, recto posterior mayor de la cabeza, oblicuos superior e inferior de la cabeza, multífido superficial, , largo de la cabeza (recto mayor), largo del cuello (fibras oblicuas), longísimo del cuello (transverso del cuello), semiespinoso del cuello, semiespinoso de la cabeza (complexo mayor), trapecio superior (porción clavicular). Músculos movilizadores globales: la función de estos músculos es la de generar movimientos amplios mediante su actividad, fundamentalmente concéntrica, imprimiendo una aceleración al movimiento, sobre todo en el plano sagital. No presentan una actividad constante, sino que su patrón es fásico. No ejercen entonces ningún control sobre la movilidad segmentaria. Ecom, suprahioideos, infrahioideos, escalenos anterior, medio y posterior, elevador de la escápula, esplenio del a cabeza y cuello, longísimo de la cabeza (complexo menor), iliocostal cervical. Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 15 BIOMECÁNICA 2015 Fuentes: La Columna Cervical:Evaluación Clínica y Aproximaciones Terapéuticas . Rafael Torres Cueco. Lic. Mario E. Korell. Docente de Biomecánica y Anatomía Funcional, UNBA (Apuntes) Formado en Reeducación Postural Global Apunte de Biomecánica de Raquis Cervical Lic. Adriana Bär (Profesora adjunta) Página 16
