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11-08-2014
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INTRODUCCIÓN
BIOMECÁNICA
DE
COLUMNA VERTEBRAL
Profesor: Klgo. James Sepúlveda S.
COLUMNA VERTEBRAL
La columna vertebral mantiene y establece
el eje longitudinal del cuerpo, transmitiendo
el peso del tronco, extremidades superiores
a la pelvis y extremidades inferiores.
COLUMNA VERTEBRALCONSIDERACIONES FUNCIONALES
Funciones Biomecánicas:
1. Transferencia del peso estático y dinámico(axial y apendicular.)
2. Permitir los movimientos fisiológicos delesqueleto apendicular y la marcha.
3. Proteger las estructuras de la medulaespinal y raíces nerviosas.
COLUMNA VERTEBRAL
24 Vértebras
23 Discos intervertebrales
4 Curvaturas
Ligamentos
Músculos
Nervio
Vasos
COLUMNA VERTEBRAL
Funciones principales:
Permite el movimiento entre sus unidades funcionales.
Soporte de cargas.
Protege al SNC.
DESARROLLO DE CURVATURAS DE
FISIOLÓGICAS DE COLUMNA VERTEBRAL
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VERTEBRA TIPO
Constituida por:
a) Cuerpo vertebral:
- Aspecto cilíndrico.
- Mas ancho que alto.
- Con una cara posterior aplanada.
b) Arco posterior:
- Pedículos.
- Macizos articulares.
- Láminas.
- Apófisis espinosas y transversas.
- Carillas articulares.
TRABECULAS
Verticales.
Horizontales.
Fibras en abanico u oblicuas.
GENERALIDADES
Complejo Tri articular.
Dos articulaciones ínter facetarías y discointervertebral que existen entre dos vértebrasadyacentes.
Dirección y tipo mov. faceta.
GENERALIDADES
Anterior: LLA y mitad anterior del cuerpo vertebral ydel disco
Media: Mitad posterior del cuerpo y del disco, LLPy parte anterior del pedículo .
Posterior: Laminas, facetas articulares, apófisisespinosa, los ligamentos amarillos, interespinosos,
supraespinosos y las cápsulas articulares
DISCO INTERVERTEBRAL
Anfiartrosis.
Sistema amortiguador pretensado y cerrado.
Zona central = núcleo pulposo.
Zona periférica = anillo fibroso.
Funciones:
• Transmision de carga entre los cuerposvertebrales.
• Absorcion de fuerzas y tracciones bruscas
• Permite la movilidad entre las vertebras.
MOVILIDAD V/S DISCO
Altura Disco Disco / Cuerpo Movilidad
Raquis Cervical 3 mm 2:5 Mayor
Raquis Dorsal 5 mm 1:5 menor
Raquis Lumbar 9 mm 1:3 intermedia
DEFORMACIÓN DISCAL EN CADENAS
PROXIMALES A DISTALES
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NÚCLEO PULPOSO
Masa gelatinosa, mucoide, muy hidrofílico.
Mucopolisacáridos; ácido hialurónico , condroitínsulfato y kerato sulfato.
Constituido por glucoproteínas (absorben y retienen agua).
70 a 90 % = agua.
65 % de su peso seco corresponde a proteoglicanos.
15 a 20 %, colágeno.
Su capacidad de resistencia a presiones (concentración de proteoglicanos.)
ANILLO FIBROSO
Capas concéntricas de tejido colágeno , 30° de inclinación, derecha e izquierda.
Resistentes a fuerzas compresivas , NO resisten bien las cizallas.
60 a 70 %, corresponde a agua.
50 a 60 % de su peso seco es colágeno.
Placa cartilaginosa terminal:
1mm de espesor.
formada por cartílago, hialino yfibroso.
Inserción más fuerte en el discoque en el CV.
Núcleo pulposo:
Proteoglicanos, agua, colágeno 1.
Anillo fibroso:
Proteoglicanos, agua, colágeno 2.
PLACA TERMINAL BIOMECÁNICA DEL D.I.
COMPRESION
El movimiento del D.I. depende de:
Su propia elasticidad.
La forma y orientación de la
articulaciones interapofisiarias.
De su comportamiento viscoelástico
( Entrada y salida de H2O).
BIOMECANICA DEL D.I.
Funciones del D.I :
Trasmitir las cargas desde un C.V a otro.
Permitir el movimiento entre los C.V.
Generalidades
Hidratado
88 % de H20 a los 15 años.
H2O Disminuye a un 65 % a los 75 años.
BIOMECÁNICA DEL D.I.
Carga axial es = 75 % en el núcleo y un 25 % en el A. F.
El N.P deformación sin compresión
(Visco-elasticidad).
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EJES DE MOVILIDAD
Segmento Cervical:
Las carillas articularespresentan una inclinación de45º respecto al planotransverso.
“Movimiento amplio en todas direcciones.”
Segmento torácico:
- 60º (plano transversal).
“movimiento de flexo-extn.; inclinación lateral y rotación.”
Segmento Lumbar:
- 90º (plano transverso).
“movimiento de flexo-extn. e inclinación lateral; pero muy poca rotación.2
EJES DE MOVILIDAD
FACETAS ARTICULARES MOVILIDAD DEL RAQUIS
15° flexión, 10 extension (lumbar) < 20 a 50 años
20° inclinacion, 30° rotacion
5 0 ° R O T A C I Ó N
6 0 %
R O T . T O T A L
9 0 °
ELEMENTOS ESTABILIZADORES
PASIVOS
Pilar anterior:
1. LLA (fibras colágenas)
Extensión desde el cráneo al sacro.(cara anterior).
Poca inervación
Funciones:
Unión
Limita movimiento de extensión
Limita deslizamientos Ay P
ELEMENTOS ESTABILIZADORES
PASIVOS
2) LLP
Refuerza la cara posterior de los C.V y los discos .
Forma = Sierra dentada.
Estrecho en el C.V y ancho a nivel discal
Alta inervación (DOLOR)
FUNCION ¿?.
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ELEMENTOS ESTABILIZADORES
PASIVOS
Arco posterior:
Lig. .Amarillo
Par, grueso y corto, une a las láminas de un segmento vertebral .
Refuerza la cápsula de la articulación intervertebral por anterior.
20 % Colágeno , 80 % Elastina.
CAPSULA
F LE X I ON A E X TE N S ION
ELEMENTOS ESTABILIZADORES
PASIVOS
Lig. interespinoso y supraespinoso:
Limitan la separación de los procesos espinosos devertebras adyacentes y el desplazamientoanterior de las cigoapofisiarias.
Sólo entran en tensión al final de la flexión.
El lig. Supraespinoso evita la cizalla de L3 a S2 ,resiste al desplazamiento anterior.
MUSCULOS
4 Grupos
Flexores
Extensores
Lateralizadores
Rotadores
F LEXORES E XTENSORES
MUSCULOS
Extensores ( 3 Capas)
- Superficial: Iliocostal, dorsal largo, músculos
espinales.
- Medio: Multifidos
- Profunda: Músculos intervertebrales, segmentarios.
Flexores ( 2 grupos)
- Extrínsecos: Recto, oblico int. y ext.
- Intrínseco: Psoas iliaco
Rotadores: contracción unilateral de músculos con dirección oblicua.
Extensores: Espinoso transversos, cuadrado lumbar, oblicuos
MUSCULOSGRUPOS ESTABILIZADORES
DE COLUMNA
1. Multifido lumbar, Cuadrado lumbar, Psoasmayor, iliocostal lumbar, Transversoabdominal, Diafragma, fibras posterioresdel oblicuo interno.
2. Recto abdominal, oblicuo externo, iliocostal(parte toráxico)
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SISTEMA MUSCULAR
ESTABILIZADOR
1 GARANTIZA LA ESTABILIDAD SEGMENTARIA ( MUSCULOS CORTOS, LENTOS, > RESISTENCIA)
1 MUSCULOS LARGOS , FUERTES Y SUPERFICIALES ACTUAN EN MAS DE UNA ARTICULACION. FIBRAS RAPIDAS, < RESISTENCIA
1 SISTEMAESTABILIZADORLOCAL
2 EL SISTEMA MOTORGLOBAL ES ELRESPONSABLE DE LAMOTILIDAD PRIMARIAGENERAL
SUBSISTEMAS
Subsistema Pasivo : Vértebra, Disco, Ligamentos, Cápsula articular
Subsistema Activo : Músculos segmentarios y globales
Subsistema Neural : Mecano receptores articulares y musculares, SNC, SNP
Panjabi
TRIPOIDISMO ESPINAL
ESTABILIDAD
TRES SUBSISTEMAS
NEURAL
PASIVO
ACTIVO
BIOMECÁNICA
VERTEBRAL: FLEXIÓN
Vértebra superior se desliza hacia delante.
Carillas articulares se descomprimen.
Núcleo se desplaza hacia atrás. (protrusiones).
LIMITADA
Tensión cápsulo-ligamentaria, L.V.C.P., lig. amarillo,
y lig. interespinosos y supraespinosos.
Amplitud del movimiento = 40º.(LUMBAR)
BIOMECÁNICA
VERTEBRAL: EXTENSIÓN
Vértebra superior se desliza hacia atrás.
Carillas articulares se comprimen.
Núcleo se desplaza hacia delante.
LIMITADA:
Tensiones capsulares.
ligamento vertebral común anterior, choque
de las apófisis espinosas.
En el raquis lumbar la amplitud del
movimiento es de 30º.
BIOMECÁNICA VERTEBRAL:INCLINACIÓN
Vértebra superior se inclina lateralmente.
El cuerpo de la vértebra superior se inclina hacia el lado
de concavidad.
El núcleo pulposo es desplazado hacia el lado de la
convexidad.
La carilla articular del lado cóncavo se imbrica y la del
lado convexo se descomprime.
LIMITADA
Tensión del lig. intertransverso, lig. amarillo y de la
cápsula articular inter-apofisaria del lado de la
convexidad.
Amplitud del movimiento es de 25º.( LUMBAR)
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BIOMECÁNICA
VERTEBRAL: ROTACIÓN
Vértebra superior gira
La apófisis transversa del lado de la rotación esposterior.
La apófisis espinosa se desplaza al lado opuesto dela rotación.
Deslizamiento diferencial sobre las carillasarticulares, una se desliza hacia delante y la otrahacia atrás. (Cizallamiento).
La altura global del disco disminuye, haycizallamiento a nivel del anillo y la presión sobre elnúcleo aumenta.
En el raquis lumbar la amplitud es de 10º.