2. columna lumbar (1)

Biomecánica 2011

Generalidades

Funciones de la columna.- Permitir movimiento- Protección- Transferencia de cargas

5 vertebras lumbares.

Movilidad vs estabilidad

Lordosis Lumbar

T12

61 ± 10º

Vertebra Lumbar

Facetas sup. adentro y atrás

Facetas inf. afuera y adelante

Cuerpo Vertebral lumbar

A mayor tamaño mayores cargas pueden soportar los cuerpos vertebrales.

REGION LUMBAR: GRAN CAPACIDAD DE SOPORTAR CARGAS

Orientación Facetaria

A medida que orientación facetaría se hace más perpendicular en relación al plano, su movilidad será menor.

Rango de Movimiento

Ligamentos

Ligamentos

• Resistencia LLCA es el doble que LLCP.

• Ligamento Amarillo (20% colágeno – 80% elastina).

• La función de los ligamentos interespinoso ysupraespinoso son dependientes de la fascia lumbar.

• Ligamento supraespinoso es fundamental en regiónlumbosacra evitando desplazamiento anterior de L4y L5.

• Ligamentos tendrían mecanorreceptores queparticiparían en el control de la postural.

Articulación Lumbosacra

Espondilolistesis

Disco intervertebral

• Soporte y distribución de cargas.

• Limitación del Movimiento

Periférica Anillo fibroso

Central núcleo pulposo

Sup./inf. Placa terminal

Disco intervertebral

0,20,3

0,4

A mayor relación disco/altura mayor movilidad.

Anillo Fibroso• Soporta cargas elevadas de flexión y torsión

• Agua (70% - 80%)

• Colágeno (50-60%) (predomina tipo I)

• PGs

• Colágeno predominante en lamelas externas, con el envejecimiento disminuyen su contenido.

• Nutrición por difusión desde la porción central de la placa terminal

Mas grueso por anterior

Núcleo Pulposo

• Rico en PGs Hidrofílicos.

• PGs (65%) absorber y retener agua

• Agua (70-90%)

• Colágeno (15-20%) (predomina tipo II)

A medida que se envejece los PGs disminuyen

DIV

• Tanto el núcleo como el anillo se degenera por perdida de PGs y colágeno

anillo menos cohesionado Núcleo menos elástico

Estudio:600 discos degeneración discal

- Varones: Segunda década- Damas: Tercera década

L3-L4, L4-L5 y L5-S1

Presión Núcleo pulposo

- A partir de los 15º de flexión el disco es potencialmente lesionable.- Mecanismo de lesión torsión.

Presión Núcleo pulposo

Nachemson, 1964

Presión intradiscal

Presión intradiscal

Movimiento de Flexión

Inclinación y deslizamiento de la vertebra superior hacia adelante.

Facetas deslizan hacia arriba

Apertura posterior del espacio intervertebral

Disco intervertebral se aplasta hacia delante y se abre hacia atrás.

Desplazamiento del núcleo pulposo hacia atrás

Movimiento de Flexión

• Tensión ligamento interespinoso

• Tensión ligamento amarillo

• Tensión de capsula de articulaciones facetarias

• Tensión de LLCP

Movimiento de Extensión

Inclinación de la vertebra superior hacia atrás.

Facetas deslizan hacían abajo.

Apertura anterior del espacio intervertebral

Disco intervertebral se aplasta hacia atrás y se ensancha hacia delante.

Desplazamiento del núcleo pulposo hacia delante.

Movimiento de Extensión

Tope óseo de facetas articulares

Tope óseo de procesos espinosos

Tensión de LLCA

Movimiento de Inclinación lateral

En el lado de la convexidad facetas deslizan hacia arriba.

En el lado de la concavidad facetas deslizan hacia abajo.

El disco se ensancha en el lado de la convexidad y se aplasta en el lado de la concavidad.

El núcleo se desplaza hacia el lado de la convexidad.

Movimiento de Inclinación lateral

Tope óseo de facetas en el lado de la inclinación.

Tensión de ligamento intertransverso y amarillo del lado opuesto al movimiento.

Movimientos acoplados

Estabilidad de columna

El sistema de estabilización vertebral. Puede ser considerado como lacomposición de tres subsistemas:

1.- la columna vertebral2.- los músculos que rodean la columna vertebral

3.- la unidad de control neural.Panjabi, 2003

Estabilidad de columna

La información es integrada en varios niveles del sistema nervioso central, la cualtiene como resultado la generación de un patrón de reclutamiento muscular delos erectores espinales, el cual tiene como objetivo logra la estabilización de la

columna lumbar.

Estabilidad de columna

Columna es flexible a bajas cargas y se hace mas rígida con el aumento de las cargas.

columna vertebral

Estabilidad de columna

Mientras menor sea la ZN, mayor será la estabilidad

columna vertebral

Estabilidad de columna

columna vertebral

Tanto el anillo fibroso como el núcleo pulposo son fundamentales en la estabilidad de la

columna lumbar

Estabilidad de columna

columna vertebral

Facetas fundamentales en estabilidad lumbar, principalmente en movimientos de flexión y

rotaciones.

Estabilidad de columnamúsculos

-AST de músculos en la región lumbar es mayor a AST de columna

- Músculos tienen Bp significativamente mayores a ligamentos y DIV

Estabilidad mecánica

Estabilidad de columna

músculos

CARGA CRITICA: Pesomínimo ubicado en la partesuperior de la columnacapaz de generarinclinación.

Carga critica de columna lumbar (90 N modelo matemático) VS Carga critica real (1500 N)

MUSCULOS!!!

Estabilidad de columna

Panjabi y cols. utilizaron muestras de cadáveres frescos de dosvértebras humanas de columna lumbar y midieron laflexibilidad multidireccional, después de varias lesiones.

Luego, se simularon fuerzas musculares (máximo 60 N) aplicadas en procesosespinosos, con una dirección hacia delante y hacia abajo

CONCLUSIONES: 1.- Lesiones aumentaron NZ y ROM

2.- Fm de 60 N redujo NZ a valor cercano a intacto,mientras ROM se mantuvo mayor a intacto.

Relevancia de músculos en estabilización

Estabilidad de columnaUnidad de control neural

Estabilidad de columna

Unidad de control neural

Estimulación eléctrica del disco respuesta de multifido en múltiples niveles.

Estabilidad de columna

Unidad de control neural

Estimulación eléctrica del articulación facetaria respuesta de multifido solo

en nivel estimulado.

Estabilidad de columna

Unidad de control neural

La mayor amplitud EMG fue registrada bilateralmente un nivel caudal al nivel de

aplicación del estímulo, mientras que la más baja fue 2 vértebras sobre y bajo el nivel de

estimulación.

RESPUESTA REFLEJA LIGAMENTO-MUSCULO

Estabilidad de columna

Hipótesis del dolor, movimiento y estabilidad

•Inestabilidad mecánica: Incapacidad de la columna para soportar cargas.

•Inestabilidad clínica:Consecuencia clínica de déficit neurológico y dolor.

Inestabilidad supone una relación entre el movimiento anormal intervertebral y el dolor lumbar.

Estabilidad de columna

Hipótesis del dolor, movimiento y estabilidad

Estabilidad de columna

Hipótesis del dolor, movimiento y estabilidad

Músculos

Músculos

Músculos dorsales de columna lumbar

Músculos dorsales de columna lumbar

Músculos dorsales de columna lumbar

• Extensión lumbar

• Acentúan lordosis lumbar

Músculos laterales de columna lumbar

CL inclinación lateral

Psoas Inclinación lateral y rotación lado opuesto.

Psoas aumenta lordosis lumbar por tracción de la columna

Músculos ventrales de columna lumbar

Músculos ventrales de columna lumbar

Oblicuo de abajo hacia arriba Oblicuo de arriba hacia abajo

Músculos ventrales de columna lumbar

• Flexión de columna lumbar

• Disminución de lordosis lumbar

Músculos ventrales de columna lumbar

Fascia Toracolumbar

Hoja anterior deriva de fascia del cuadrado lumbar (por anterior) Hoja media posterior a CL Hoja posterior cubre la musculatura dorsal de columna toracolumbar. Presenta una lamina superficial y otra profunda.

Fascia Toracolumbar

La tracción lateral sobre la fascia toracolumbar se transforma en una fuerza cefalo-caudal en la línea media

de la columna lumbar.

Abdomen: Cámara hidroaérea

Ante grandes esfuerzos se generauna maniobra de valsalvainstintiva que aumenta la PIA

- Disminuye compresión longitudinal de discos lumbares en un 50% en la región toracolumbar y en un 30% en la región lumbosacra.

- Tensión músculos espinales disminuye en un 55%

PIA

• Transverso del Abdomen

• Oblicuo Externo del Abdomen

• Oblicuo Interno del Abdomen

• Diafragma ( torácico )

• Diafragma Pélvico

Transverso abdominal y diafragma torácico se activan de manera previa al movimiento.

Fenómeno de flexo-relajación

Fenómeno de flexo-relajación

Fenómeno de flexo-relajación

Paciente con SDL

Este fenómeno denota en cierta forma el estado de los sistemas controlsensoriomotor de la columna lumbar.

Fatiga Muscular

APAs Lumbar