BIOMECANICA RODILLA

CONSIDERACIONES
ANATOMOMECANICAS
DE LA RODILLA
Claudio Carvajal Parodi
Kinesió
Kinesiólogo Licenciado UPLA
Mg. Alto Rendimiento Deportivo UNAB
Diplomado en Klgia del Sist. Musculoesq.
Musculoesq. KINEX – UCSC
Diplomado en Didá
Didáctica UDLA
Director SOCHMEDEP Filial Concepció
Concepción
Antropometrista ISAK
Docente Diplomados KINEX
Docente Biomecá
Biomecánica y Evaluació
Evaluación Kiné
Kinésica UNAB - UDLA
Kinesió
Kinesiólogo Clí
Clínico DINAMED
Rehabilitació
Rehabilitación Traumatoló
Traumatológica y Deportiva
La rodilla




Apoyo y distribución de cargas
en bipedestación
CCC - CCA
Marcha, carrera y salto
Debe conjugar dos variables
opuestas:
-
Poseer gran estabilidad
Poseer gran movilidad
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Artrocinemática
RADIOS DE CURVATURA
RADIOS DE CONVEXIDAD
INCONGRUENCIA ARTICULAR
RODAR Y DESLIZAR COMBINADOS
Similar a GH, pero mas estable debido a CCC.
INESTABILIDAD EN POSICIÓN DE LOOSE
PACK + DESCARGA
AKM:
AKM FAVORECIDA POR LIGS CRUZADOS
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
LOS MENISCOS
Anatomía






Anillos fibrocartilaginosos
Condrocitos y fibroblastos
Fibras colagenas tipo I
Agua
Cuernos anteriores unidos
por el lig transverso
Unidos a los platillos tibiales
por el lig coronario, al femur
por lig mensicofemorales:
Estabilidad.
Función Meniscal







Amortiguación
Distribución
Congruencia
Estabilización
Deslizamiento Articular
Nutrición y lubricación
Propiocepción
Cailliet, R. (2006). Anatomía Funcional: Biomecánica. Editorial Marbán.
Vascularización



Las arterias geniculares
irrigan solo el tercio
periférico del menisco
El resto del menisco se
nutre vía difusión por el
líquido sinovial
Según sus propiedades
reparativas se dividen en
3 zonas
Inervación



Corpúsculo de Ruffini:
descargan frente a cambios
en la posición y
compresión
Corpúsculo de Paccini:
descargan frente a cambios
de tensión y aceleración
Mecanoreceptores de
Golgi: descargan frente a
posiciones extremas de la
articulación
Diferencias anatómicas a considerar
entre los mensicos



Forma de C medial y O
el externo
Mayor fijación por los
ligamentos coronarios el
medial
Menisco medial unido a
la inserción distal del
LCM, menisco externo
separado por el tendón
del poplíteo del LCL
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Aspectos Biomecánicos a considerar
en la rehabilitación



Menisco medial absorbe el
50% de la carga del
compartimento medial y el
menisco externo el 70%
Existe mayor congruencia
femorotibial medial que
externa
La línea de gravedad pasa por
el compartimento lateral por
lo que la fuerza compresiva
que soporta el ME es mayor
Tipos de Lesiones Meniscales
Tasas de cicatrización menisco
externo y medial
Cannon; 1999
Conexiones Meniscales •(Kapandji, A. I., 2006)
Lig. transverso de la rodilla intermensical
Ligamento colateral medial
Tendón del poplíteo
Lig. Meniscopatelares
Fibras del LCA
se fijan
fija fibras
expansión fibrosa
fibras patelares
Tendón del semimembranoso
Fibras del LCP
une
menisco medial
borde posterior ML
caras laterales meniscos
expansión fibrosa
cuerno posterior ML
se fijan
meniscos por delante
borde posterior MM
ligamento meniscofemoral
cuerno anterior MM
LIGAMENTO MENISCOFEMORAL POSTERIOR (Wrisberg)
Los Desplazamientos de los Meniscos en la
Flexoextensión
LOS MENISCOS SIGUEN AL HUESO
MÓVIL: En EXT van a anterior y el FLX
van a posterior
Favorecen la transmisión de fuerzas
de compresión
En EXT: Comp + ANT
En FLX: Comp + POST
•(Kapandji, A. I., 2006)
Aspectos Biomecánicos a considerar
en la rehabilitación





El desplazamiento AP del ME es
más del doble que el del MI
Los meniscos transmiten el 50% de
la fuerza compresiva en extensión y
80% en 90 grados de flexión
Una meniscectomía parcial
disminuye el área de contacto en
50% y aumenta la fuerza
compresiva en 300%
Punto crítico de pellizcamiento:
Cuerno ant. Últimos 20° de EXT;
Cuerno Post. Sobre 60°
Menor compresión: 20° – 60°
CCA INICIAL!!!
CONTROL MENISCAL
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
LA PATELA
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For
Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Neumann, D. (2010). Kinesiology
of the Muscleskeletal System:
Foundations For Rehabilitation.
Mosby – Elsevier.
LA PATELA TIENE LA TENDENCIA A LATERALIZARSE, PERO
EN NORMALIDAD ESTO NO OCURRE... ¿POR QUÉ LA PATELA
PODRÍA DESPLAZARSE PATOLÓGICAMENTE A LATERAL?
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
ALERONES MENISCORROTULIANOS
LATERAL-INTERNO
LUXACIONES PATELARES
AVULSIÓN MENISCAL
INSERCIÓN COMÚN DEL LIG PF MEDIAL CON EL
RETINÁCULO MEDIAL Y FIBRAS DEL VMO.
GRAN IMPORTANCIA EN EL TRACKING PATELAR
QUE ADQUIERE EL LIG PF MEDIAL.
LUXACIÓN PATELAR EXTERNA: LESIÓN
LIG PF MEDIAL Y ALERON MEDIAL TRACKING
PATELAR LATERALIZADO
LIGAMENTOS
LCM-LCL
LCM : DIRECCIÓN NFERIOR –ANTERIOR
EVITA DESLIZAMIENTO ANT TIBIAL
ROT EXT TIBIAL
VALGO
LCL: DIRECCIÓN INFERIOR
EVITA VARO
DESLIZAMIENTO POST TIBIAL
ROT EXT TIBIAL
FASCÍCULO PROFUNDO LCM
LESIÓN MENISCOCAPSULAR
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
LCA-LCP
LCP: 2 FASCÍCULOS
ANTEROLATERAL
POSTEROMEDIAL
EVITA DESLIZAMIENTO POST TIBIAL
Y EL ANTERIOR FEMORAL
VARO
ROT EXT TIBIAL
LCA: 2 FASCÍCULOS
ANTEROMEDIAL
POSTEROLATERAL
EVITA DESLIZAMIENTO ANT TIBIAL
Y EL POSTERIOR FEMORAL
VALGO
ROT INT TIBIAL
Durante todo el ROM, siempre hay fibras tensas de ambos LC (para mantener
estabilidad, coaptación y AKM principalmente en CCC)
AKM: LCA favorece el deslizamiento anterior femoral; LCP favorece el deslizamiento
posterior femoral
LCA
LCP
• Sujetos con rotura LCA
presentan mayor
traslación anterior en
últimos 30°
• aumenta valgo por
lateralización tibial en
todo el ROM
• Aumenta rotación
interna de 0-30° en
squat lo que favorece
hipermovilidad dinámica
y lesiones cartilaginosas
ROTURA LCA GENERA INESTABILIDAD EN LOS
3 PLANOS, PRINCIPALMENTE EN EL SAGITAL.
EVITAR EN ETAPAS
TEMPRANAS DE
RHAB LA EXT MAX
ALTERACIÓN CINEMÁTICA Y CINÉTICA DE LA RODILLA POST ROTURA LCA
ROTURA LCA GENERA GRAN INESTABILIDAD, PRODUCIENDO DAÑOS SECUNDARIOS
A ESTRUCTURAS VECINAS:
Extensión de rodilla CCA
• la carga del cuadriceps
aumenta significativamente
la traslación anterior entre
0-40° tanto en LCA intacto,
roto y reparado
• El aumento es
significativamente mayor
en todo el ROM con LCA
roto
• La traslación anterior en
LCA sano y reparado no
presenta dif. significativa
Doo; AJSM 2005
Extensión de rodilla CCA
• La rotación interna
se reduce
significativamente
tras reconstrucción
entre 0-30° (incluso
menos que un ACL
intacto)
SIN EMBARGO, INJERTOS LCA NO LOGRAN
REPLICAR LA ORIENTACIÓN BIPLANAR DEL LCA, Y
NO LOGRA REPLICAR LA CINEMÁTICA NORMAL
Doo; AJSM 2005
Extensión de rodilla CCC
• Sujetos con rotura LCA
aumentan significativamente
la traslación entre 0-40°
• La reconstrucción normaliza
la traslación anterior
• La atrofia del cuadriceps se
debe principalmente a la
alteración en el feedback
aferente
desde
los
mecanoreceptores del LCA
(Lorentzon) y a la inhibición de
las aferencias que genera la
inflamación y el dolor
• La fuerza muscular y los déficit
sensoriomotores
se
van
regulando progresivamente
con el tiempo pero no antes
de 18 meses, ATENCIÓN
PROTOCOLOS ACELERADOS
Limita principalmente: Cajón anterior, Hiperextensión,
Rotación interna y valgo.
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Limita principalmente: Cajón posterior, Hiperflexión,
Rotación externa y varo. Puede fallar en hiperextensión con
LCA Lesionado
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Análisis biomecanico del
complejo posteromedial y
posterolateral de rodilla
Complejo posteromedial




Cápsula posteromedial
Ligamento colateral
medial superficial
Ligamento colateral
medial profundo
Ligamento Oblícuo
Posterior (POL)
SEMIMEMBRANOSO
TRACCIONA A POSTERIOR EL
CUERNO POST MENISCO.
-EVITA PELLIZACAMIENTO
DURANTE LA FX RODILLA
-TENSA Lig Posterior Oblícuo (POL)
INESTABILIDAD ANTEROMEDIAL
CUERNO POSTERIOR SINERGISTA
LCA

La rotura de la capsula
posteromedial genera un
significativo aumento de
la rotación medial entre
0-30°

La rotura de la capsula
posteromedial favorece
la traslación posterior
entre 0-30°



La rotura del LCM
superficial genera un
aumento significativo de la
rotación externa en todo el
ROM
Esta se acentúa con rotura
del LCM profundo
La rotura del LCM
profundo aislada no afecta
significativamente el
aumento de la RE



Rotura de la capsula
posteromedial favorece
el valgo entre 0-30°
Rotura del LCM
superficial aumenta el
valgo en todo el ROM
El aumento del valgo se
favorece con rotura de la
porción profunda del
LCM


La traslación anterior es
significativamente menor
en rotación externa que en
posición neutra pq el
LCM asiste en el control
de la traslación al LCA
Si hay rotura del LCM la
traslación anterior aumenta
significativamente en RE


La traslación posterior es
significativamente menor
en rotación interna que en
posición neutra pq la
capsula posteromedial
asiste en el control de la
traslación al LCP
Si hay rotura del cápsula
posteromedial la traslación
posterior aumenta
significativamente en RI
Complejo posterolateral







LCP
Esquina posterolateral
- LCL
- tendón popliteo
- lig popliteofibular
- lig popliteomeniscal
- capsula posterolateral
Aumento de traslación posterior con
rotura LCP+PLC




La rotura aislada del LCP genera
un significativo aumento de la
traslación posterior entre 30-100°
El aumento de la traslación
posterior se favorece aún mas con
la rotura de la PLC, sobre todo
hasta 60°
Rotura aislada de la PLC genera
traslación posterior entre 0-30°
La reconstrucción con tunel simple
y doble del LCP y la
reconstrucción de la PLC controla
el aumento de la traslación en
forma similar
Traslación posterior en RE


La traslación posterior en RE
aumenta significativamente
con rotura de LCP+PLC
La reconstrucción con tunel
simple y doble del LCP y la
reconstrucción de la PLC
controla el aumento de la
traslación en forma similar
Aumento de rotación externa con
rotura LCP y PLC



La rotura de LCP y PLC
aumenta significativamente la
rotación externa en todo el
ROM
La rotura del LCL favorece el
aumento de la rotación entre
0-30°, el resto de la PLC
favorece sobre 30°
La reconstrucción con tunel
simple y doble del LCP y la
reconstrucción de la PLC
controla el aumento de la RE
en forma similar
Aumento del varo en rotura de LCP y
PLC




La rotura de LCP y PLC
aumenta significativamente el
varo en todo el ROM
Rotura PLC aumenta el varo
ppalmente hasta 60°
Rotura LCP aumenta varo
sobre 60°
La reconstrucción con tunel
simple y doble del LCP y la
reconstrucción de la PLC
controla el aumento del varo
en forma similar
Los objetivos se deben lograr
considerando:
Favorecer religamentarización (12 a 18 meses post
Qx)
 Favorecer procesos de angiogénesis, formación de
fibroblastos y fibras colágenas
 Favorecer el alineamiento de las fibras colágenas
 Evitar que la curva tensión deformación se desplace a
la derecha
 Disminuir la zona neutra
 Evitar formación de tejido fibroso y sinovitis crónica

No olvidar




Si la lesión es de la cápsula
posteromedial evitar traslación posterior
de la tibia, valgo y rotación medial de la
tibia (últimos 30°)
Si hay daño del LCM evitar valgo,
rotación externa en todo el ROM y
traslación anterior en RE
Si el daño es de LCL evitar la traslación
posterior (0-30°), evitar varo y rotación
externa (0-60°)
Si el daño es del resto de la esquina
posterolateral evitar traslación posterior
y varo (últimos G° EXT) y rotación
externa (sobre 60° flexión)
LIGAMENTOS,
ACTIVACION MUSCULAR
Y CONTROL MOTOR DE
RODILLA
Rol Control Sensoriomotor




Determina secuencia
temporal de activación
Timing en la activación de
distintos grupos musculares
Amplitud de activación de los
distintos grupos musculares
Activación previa al
movimiento voluntario o
feedforward
Control Sensoriomotor LCA
Frente a tensiones bajas del
LCA los receptores envían
aferencias al IT, cuadriceps y
estabilizadores secundarios de
rodilla ( Johanson, Sojbian )
Frente a un movimiento de
perturbación o tensión brusca
aumenta levemente la activación del
cuadriceps y aumenta la activación
de isquiotibiales y gemelos en forma
controlada ( Schulz 2004 )
Patrones de Movimiento
100
90
80
70
60
tiempo de
50
latencia (mm )
40
30
20
10
0
*
sanos
lesión LCA
GI
GE
ST
BF
VM
VL
musculos
Schulz; Journal EMG and Kinesiology 2004
Principales Alteraciones Post Lesión
LCA
Propiocepcion

Existe umbrales mas altos en la detección del inicio del
movimiento pasivo de rodilla ( Barrack, Beynnon, Borsa )
Aspectos relevantes a considerar



El ligamento cruzado anterior en
condiciones normales soporta
tensiones de alrededor de 2500 N
Si se reemplaza post rotura por el
tercio medio del tendón patelar
(técnica HTH), el injerto llega a
soportar tensiones de 3500N
La reconstrucción mediante el
ST-G soporta tensiones de hasta
4000 N






Propiedades Mecanobiológicas del
Injerto
Necrosis avascular y angiogénesis: 4 semanas.
Reparación: comienza alrededor de la 4° semana
hasta la 16.
Remodelación: no antes del año adquiere
forma de ligamento con enlaces entre las
fibras de colágeno (a los 6 meses la
religamentación se encuentra entre 60 y
80%).
Antes de la 6° semana, el injerto sólo soporta
tensiones de alrededor del 15% del máximo real
(aprox 450 N). Tensiones superiores favorece
microrrupturas y aumento de la elongación
PERDIDA DEL REFLEJO ACL – ST?
CONTROL DEL VALGO (ST – PG?)
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
SINERGIA LCs - MÚSCULOS




LCA – IQT
LCP – Q
Importancia del
control motor Q –
IQT
Importancia del
balance muscular Q –
IQT (3:2)
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the
Muscleskeletal System: Foundations For
Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
Sinergia Ligs Lats - Músculos


LCM: Pata de ganso,
semimembranoso
(unido a cápsula
posteromedial), gemelo
medial.
LCL: Bíceps femolar,
poplíteo (unido a
cápsula posterolateral),
TFL (banda iliotibial),
gemelo lateral.
Neumann, D. (2010). Kinesiology of the Muscleskeletal System: Foundations For Rehabilitation. Mosby – Elsevier.
MÚSCULOS
BIARTICULARES
TFL: ROL FUNDAMENTAL COMO ESTABILIZADOR
EN EL PLANO FRONTAL PÉLVICO Y RODILLA.
Rene Cailliet, Anatomía Funcional, Biomecánica; Editorial Panamericana, 2002
ST-SM SON ROTADORES INTERNOS
TIBIALES UNA VEZ FLEXIONADA
LA RODILLA.
BF ROT EXT TIBIAL.
In vitro, si se realiza extensión de rodilla
Solo activando cuadriceps, sin cocontracción
De isquiotibiles aumenta significativamente
La traslación anterior de la tibia en todo el ROM

In vitro si se realiza flexión
de rodilla con activación
exclusiva de IT sin
cocontracción de cuadriceps
aumenta significativamente
la traslación posterior y la
tensión del LCP sobre 30°
Traslación anterior y posterior con
cuadriceps en cadena abierta
Solomonow; J of electromyography and kinesiology 2006
Traslación Anterior Tibia en CCC
5
4
3
traslación 2
tibial (mm) 1
LCAsano
LCAroto
LCAreconstruído
0
-1
-2
0
15
30
60
90
grados de flexión
Yoo AJSM febrero 2005