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II Índice

BIOMECÁNICA TRONCO Y ATM

ESCUELA DE OSTEOPATÍA DE MADRID

I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 1

A. CONCEPTOS ................................................................................................................................................................ 1

1. ¿Qué es la biomecánica? ........................................................................................................................... 1

2. Conceptos ......................................................................................................................................................... 1

B. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA BIOMECÁNICA ....................................................................... 3

1. Principio de economía de esfuerzos................................................................................................... 3

2. Principio de compensación intersegmentaria .............................................................................. 3

3. Principio de los movimientos integrados ........................................................................................ 3

4. Principio de equilibrio ............................................................................................................................... 3

5. Estado de tensión previa .......................................................................................................................... 4

C. BIOMECÁNICA BÁSICA DE LOS TEJIDOS ..................................................................................................... 4

1. Tejido óseo ...................................................................................................................................................... 4

2. Sistema articular........................................................................................................................................... 5

3. Sistema muscular ......................................................................................................................................... 6

4. Sistema nervioso periférico .................................................................................................................... 7

II. BIOMECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL .............................................................. 9

A. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................................ 9

B. UNIDAD FUNCIONAL VERTEBRAL ...............................................................................................................11

1. La vértebra fundamental........................................................................................................................11

2. Discos intervertebrales ...........................................................................................................................13

3. Pinza de Sohier ............................................................................................................................................16

C. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROLOGÍA GENERAL....................................................................................16

D. MOVILIDAD DE LA COLUMNA VERTEBRAL (SEGÚN KAPANDJI) ................................................17

III. FISIOLOGÍA ARTICULAR CERVICAL ............................................................................. 19

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................19

B. RECUERDO ANATÓMICO ...................................................................................................................................19

1. Breve osteología de las vértebras cervicales ...............................................................................20

2. Breve artrología de las vértebras cervicales................................................................................21

C. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROCINEMÁTICA ...........................................................................................24

1. Región cervical inferior (desde C2-C3 hasta C7-T1) ...............................................................24

2. Región cervical superior (C0-C1 y C1-C2).....................................................................................26

D. GRADOS DE MOVILIDAD CERVICAL (SEGÚN KAPANDJI) ................................................................28

IV. FISIOLOGÍA ARTICULAR DORSAL ................................................................................. 30

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................30



III Índice



V. FISIOLOGÍA ARTICULAR COSTAL. VENTILACIÓN ...................................................... 34

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................34


C. CAMBIOS DEL VOLUMEN INTRATORÁCICO ...........................................................................................35

D. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROCINEMÁTICA TORÁCICA ...................................................................37

E. MOVIMIENTOS COSTALES EN RELACIÓN CON LA RESPIRACIÓN ..............................................40

F. MOVIMIENTOS EN RELACIÓN CON EL TRONCO ..................................................................................41

G. VENTILACIÓN Y POSICIÓN ...............................................................................................................................43

VI. FISIOLOGÍA ARTICULAR LUMBAR ................................................................................ 44

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................44



D. ESTÁTICA DEL RAQUIS LUMBAR EN BIPEDESTACIÓN ....................................................................47

E. ESTÁTICA DEL RAQUIS LUMBAR EN SEDESTACIÓN Y DECÚBITO .............................................48

F. RITMO LUMBOPÉLVICO .....................................................................................................................................50

VII. FISIOLOGÍA ARTICULAR DE LAS SACROILÍACAS ...................................................... 53

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................53



VIII. FISIOLOGÍA ARTICULAR DE LA ARTICULACIÓN TEMPOROMANDIBULAR ........ 57

A. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................................57


1. Breve osteología .........................................................................................................................................58

2. Artrología de la ATM ................................................................................................................................58


1. Movimiento de apertura de la boca o depresión de la mandíbula ...................................60

2. Movimiento de cierre de la boca o elevación de la mandíbula ...........................................61

3. Movimiento de protrusión ....................................................................................................................62

4. Movimiento de retracción .....................................................................................................................62

5. Movimiento de lateralidad o diducción ..........................................................................................62



BIOMECÁNICA

TRONCO Y ATM

I. INTRODUCCIÓN

A. CONCEPTOS

1. ¿Qué es la biomecánica?

Es una rama de la bioingeniería y de la ingeniería biomédica que utiliza las aplicaciones de la mecánica clásica para el análisis de los sistemas biológicos y fisiológicos, permitiéndonos conocer cómo actúan las fuerzas internas y externas sobre las diversas estructuras anatómicas. La biomecánica utiliza diferentes partes de la mecánica aplicada (mecánica estática, mecánica dinámica, mecánica de sólidos, mecánica de fluidos, etc.).

La biomecánica del sistema musculoesquelético requiere un buen entendimiento de la mecánica básica y física, ya que se utilizan para describir las fuerzas internas del cuerpo humano, así como un estudio pormenorizado de la biomecánica de cada tejido, articulación o movimiento. Todo este conocimiento será totalmente necesario para el análisis y tratamiento de las diversas patologías del aparato locomotor mediante la biomecánica clínica.

2. Conceptos

Fuerza

Puede ser definida como una perturbación o carga mecánica, que produce o tiende a producir una aceleración del cuerpo sobre el que actúa. Una fuerza que actúa sobre un objeto puede deformarlo, cambiar su estado de movimiento o ambas cosas. Las fuerzas pueden ser clasificadas de varios modos, según sus efectos en los objetos sobre los que se aplican o según la orientación cuando se comparan con otras. Por ejemplo, una fuerza puede ser interna o externa, perpendicular o tangencial, tensil, compresiva o de cizalla, gravitacional o de fricción. El efecto de una fuerza sobre el objeto al que se aplica depende de la aplicación de la fuerza y de cómo se mantiene el objeto.

Elasticidad

Es la propiedad de un objeto o material que provoca su restauración a su forma original después de la distorsión. Mientras más elástico es un objeto, se restaura más, precisamente a su configuración original.

Brazo de palanca

Es una máquina mecánica simple, que consiste en una barra suspendida desde un punto pivote. El columpio que sube y baja es el ejemplo clásico de palanca.

2 Introducción



Las palancas se clasifican en:

Palancas de 1º orden: es aquella en la que el eje de rotación se halla posicionado entre las fuerzas opuestas. Un ejemplo de este tipo de palancas en el organismo es la relación entre el peso del cráneo sobre el cuello y el control de los músculos extensores que controlan la postura de la cabeza en el plano sagital (Fig. 1).

Ilustración 1. Palanca de 1er orden.

Palancas de 2º orden: solo presenta dos puntos característicos, el primero es que su eje de rotación está localizado en el final de un segmento óseo y el segundo, el músculo (fuerza interna) presenta un mayor brazo de palanca que la fuerza externa (resistencia). Un ejemplo en el organismo es la acción de los músculos tríceps surales para poder elevar las puntas de los pies. No son palancas frecuentes en el sistema musculoesquelético (Fig. 2).

Ilustración 2. Palanca de 2º orden.

Palanca de 3º orden: igual que la palanca anterior, solo presenta dos puntos característicos. Su eje de rotación se localiza al final de un segmento óseo, el músculo. El músculo o fuerza interna presenta un menor brazo de palanca que la fuerza externa (resistencia). Es la más frecuente en el sistema musculoesquelético y un ejemplo claro es

3 Introducción



la flexión del antebrazo sobre el brazo, gracias a los flexores de codo y la resistencia del peso que se cargue en la mano (Fig. 3).

Ilustración 3. Palanca de 3er orden.

B. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA BIOMECÁNICA

1. Principio de economía de esfuerzos

La cantidad de material empleado en la construcción de un tejido, así como su forma y estructura están relacionadas con las exigencias mecánicas de cada etapa de la vida y con la actividad propia de cada edad. Por ejemplo, las diáfisis de los huesos largos son estrechas y las epífisis son anchas y con diferente estructura interna.

2. Principio de compensación intersegmentaria

La deformación de un determinado nivel articular se ve siempre compensada por los segmentos vecinos. Por ejemplo, en las desviaciones laterales de la columna (escoliosis) se produce una curva compensatoria, o bien en las hipercifosis dorsal presenta una hiperlordosis por cervical y/o lumbar.

3. Principio de los movimientos integrados

Las funciones de los segmentos corporales no se deben estudiar de forma aislada, pero sus movimientos sí. Por ejemplo, la función del hombro, del pie o de la rodilla, es la suma de los movimientos de todas las articulaciones que forman parte del complejo articular, a la que además hay que añadir la actividad de otras estructuras no articulares (pseudoarticulaciones, bolsas de deslizamiento, etc.).

4. Principio de equilibrio

En condiciones normales existe un equilibrio entre las estructuras con conservación de una situación estático-dinámica. Cuando no se logran estas compensaciones, es decir, no se equilibra la función, existen alteraciones funcionales. Así, ante cualquier lesión estructural, el cuerpo

4 Introducción



produce compensaciones a distancia para preservar la función del organismo. Los síntomas aparecerán cuando existe una incapacidad para la compensación del desequilibrio.

5. Estado de tensión previa

La mayor parte de las estructuras del aparato locomotor que resisten presiones disponen de un estado previo de tensión. Por ejemplo, el cartílago articular dispone sus fibras de colágeno en forma de arco para amortiguar presiones y mantiene su tensión mediante los proteoglicanos para retener agua.

PARA SABER MÁS

Reflexiona sobre lo que acabas de leer…

¿Tiene relación con lo que has estudiado en las clases presenciales?

C. BIOMECÁNICA BÁSICA DE LOS TEJIDOS

1. Tejido óseo

Es un tejido conectivo especializado, con funciones de sostén y protección. Además, sirven de palanca a los músculos y representa un órgano receptor del tejido hematopoyético, por lo que presenta una composición sólida.

La característica distintiva del hueso es que puede ser considerado como un elemento bifásico, con una fase mineral y otra fase de sustancia fundamental y colágeno. Las cargas o fuerzas que se provocan sobre el hueso pueden producir tensión, compresión, flexión, cizalla, torsión y carga combinada. Gracias a su alto contenido en materiales inorgánicos en forma de sales minerales (lo que le confiere dureza, rigidez y resistencia a la compresión), combinados con la matriz orgánica (que da elasticidad, flexibilidad y resistencia a la tracción), es capaz de resistir estas fuerzas sobre él. La composición ósea depende de la edad, nutrición, enfermedad, actividad, etc. (Fig. 4).

El osteocito es importante para mantener las propiedades biomecánicas de este tejido, ya que es capaz de detectar el estrés mecánico y las microlesiones de la matriz.

5 Introducción



Ilustración 4. Configuración ósea.

PARA SABER MÁS

• Biomecánica y hueso (I): conceptos básicos y ensayos mecánicos clásicos http://www.revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/pdf/epub/Biomecanica_y_hueso.pdf

• Biomecánica y hueso (II): ensayos en los distintos niveles jerárquicos del hueso y técnicas alternativas para la determinación de la resistencia ósea http://www.revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/pdf/epub/Biomecanica%20_hueso_IIREV.pdf

• Modelado del comportamiento mecánico del hueso (análisis del grado de hidratación) http://revistasomim.net/revistas/1_6/art5.pdf

• Reacciones del hueso frente al estrés: Estudio radiológico http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0717-93082005000200007&script=sci_arttext

• Biomecánica de la adaptación http://www.efdeportes.com/efd144/biomecanica-de-la-adaptacion.htm

2. Sistema articular

En las articulaciones sanas, los extremos óseos están recubiertos por tejido conectivo denso, delgado y transparente llamado cartílago articular hialino, que está preparado para soportar el entorno de la articulación y sus cargas. Sin embargo, es un tejido poco vascularizado y con falta de inervación neurológica.

El cartílago articular se define como un modelo bifásico, es decir, posee una matriz orgánica sólida, con poros elásticos (fase sólida) y líquido en los intersticios (fase líquida). Su célula más característica es el condrocito, que a pesar de proporcionar menos del 10% del volumen del tejido, es el responsable de generar, secretar, organizar y mantener el componente orgánico de la matriz extracelular.

Las propiedades biomecánicas del cartílago se generan gracias al colágeno tipo II y a los proteoglicanos. Permite distribuir las cargas articulares y el movimiento de la superficie articular opuesta con mínima fricción y desgaste. Durante la función de la articulación, las fuerzas en la superficie articular pueden variar desde 0 a más de 10 veces el peso del cuerpo. Las áreas de

http://www.revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/pdf/epub/Biomecanica_y_hueso.pdf

http://www.revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/pdf/epub/Biomecanica%20_hueso_IIREV.pdf

http://revistasomim.net/revistas/1_6/art5.pdf

http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0717-93082005000200007&script=sci_arttext

http://www.efdeportes.com/efd144/biomecanica-de-la-adaptacion.htm

6 Introducción



contacto varían de una manera compleja y, normalmente, solo en el radio de varios centímetros cuadrados. Gracias a la distribución en capas, la carga se distribuye mejor en las regiones del tejido que la reciben.

Cuando recibe una carga, primero hay una exudación del líquido intersticial para disminuir el roce y luego se amortigua por la matriz sólida de colágeno y proteoglicanos. La relajación del cartílago frente a la carga ocurre al redistribuir la matriz (Fig. 5).

Ilustración 5. Las cargas cíclicas generan compresión en la capa superficial y la presión cíclica hidrostática en las capas intermedias y profundas del cartílago articular. Los condrocitos

perciben las presiones y generan diversas expresiones en los genes.

PARA SABER MÁS

Biomecánica articular

http://www.revistareduca.es/index.php/reduca-enfermeria/article/viewFile/227/249

3. Sistema muscular

El 43% del peso del cuerpo lo constituyen los músculos y contienen más de un tercio de las proteínas del organismo. El músculo esquelético se activa voluntariamente, es reflexógeno y se contrae con mucha rapidez. Esta musculatura esquelética es el motor del esqueleto y proporciona el mantenimiento de la postura. La célula fundamental es la fibra muscular, que es multinucleada, alargada y delgada (fusiforme), con variaciones en su longitud dependientes del tipo de musculatura. En el interior de la fibra muscular existen muchas miofibrillas. También presenta tejido conectivo que rodea las fibras musculares que sirve de medio de difusión de la vascularización e inervación (fascia) y su prolongación formará los tendones (sin capacidad contráctil).Durante la contracción muscular, la fuerza ejercida sobre una palanca ósea produce un efecto sobre la movilidad de la articulación implicada. En función de la dirección de la movilidad, se producirá una contracción concéntrica, excéntrica o isométrica.

En el tendón, su composición interna está formada por tenoblastos, tenocitos y matriz.El principal componente fibrilar de la matriz es el colágeno. La presencia de proteoglicanos en pequeñas cantidades permite la retención de agua y la deformación mecánica. Las glicoproteínas de la


7 Introducción



matriz dan estabilidad mecánica y favorecen la reparación tisular, así como la pequeña cantidad de elastina; ayudan a reorganizarse tras una deformación.

PARA SABER MÁS

Generalidades sobre biomecánica muscular


4. Sistema nervioso periférico

El nervio periférico es una estructura portadora de los axones, que se dirigen desde la médula a los órganos efectores, siendo una prolongación de la célula nerviosa. Este sistema nervioso periférico comprende 31 pares de nervios dispuestos simétricamente, que emergen de los forámenes intervertebrales y de los agujeros sacros y coccígeos.

El sistema nervioso periférico está compuesto por la fibra nerviosa (mielínica o amielínica) y por los elementos de sostén o de tejido conjuntivo (epineuro, perineuro, endoneuro y mesoneuro). Todos estos componentes están expuestos a combinaciones de tracción y compresión.

Entre sus propiedades, están la excitabilidad y la viscoelasticidad. Es importante destacar que al aumentar la longitud del nervio, se puede perder la excitabilidad sin perder la conductibilidad, teniendo en cuenta que las deformidades ligeras alteran la conducción antes de que sobrevengan los cambios estructurales. Respecto a la capacidad viscoelástica, permite un alargamiento progresivo al someterlo a una tracción fija, así como una capacidad de relajación después de la tracción.

Hay dos conceptos principales afines a los conceptos biomecánicos relacionados con el sistema nervioso. El primero es el de la estructura adyacente al sistema nervioso (interfaz mecánica) y los efectos de su biomecánica en el sistema. El segundo es la neurobiomecánica en sí misma, en la que pueden ser identificados dos amplios mecanismos del movimiento: el desplazamiento a lo largo de la interfaz y el alargamiento. Por ejemplo, en la flexoextensión del raquis se produce un deslizamiento de la médula espinal y de las raíces nerviosas en el canal medular (Fig. 6).

Ilustración 6.


8 Introducción



PARA SABER MÁS

¿Quieres saber más sobre la biomecánica de los tejidos?

Es importante, así comprenderás mejor cómo se degeneran los diferentes tejidos implicados en una patología, así como la mayor eficacia de unos tratamientos respecto a otros, dependiendo del momento biológico en el que se encuentre el tejido.

Con la bibliografía que te proporcionamos en el Aula Virtual sobre fisiología articular, podrás encontrar libros donde ampliar la información de este apartado.

9 Biomecánica de la columna vertebral



II. BIOMECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL

A. INTRODUCCIÓN

La columna vertebral es un tallo longitudinal óseo, resistente y flexible, situado en la parte media y posterior del tronco (Fig. 7). Está constituida por múltiples piezas superpuestas, unidas entre sí mediante estructuras ligamentarias y musculares que le permiten responder a solicitudes mecánicas tan contradictorias, como son la rigidez (sostén de tórax y cabeza) y la flexibilidad (movilidad).

Ilustración 7. Columna vertebral.

PARA SABER MÁS

¿Necesitas recordar la anatomía de la columna vertebral?

Este vídeo puede ayudarte a repasar de manera rápida algunos conceptos básicos anatómicos y estructurales de la columna vertebral. No olvides que la bibliografía y los apuntes que te proporcionamos también te pueden ayudar.

http://www.youtube.com/watch?v=KYu0VF1oI_M

Curvas raquídeas

En el aspecto biomecánico, la existencia de curvas en el raquis aumenta la resistencia del raquis a las fuerzas de compresión axial (R = N2 + 1). Esto nos indica que un mayor número de curvas (N) es directamente proporcional a una mayor resistencia a las presiones (R). Así, la columna vertebral presenta tres curvas móviles: lordosis lumbar, cifosis dorsal y lordosis cervical, por lo que presenta una resistencia diez veces mayor que la de la columna rectilínea.

http://www.youtube.com/watch?v=KYu0VF1oI_M




Se puede medir la importancia de las curvas raquídeas, mediante el índice raquídeo de Delmás, que consiste en la relación entre:

La longitud alcanzada por el raquis desde la meseta de la primera vértebra sacrahasta el atlas.

Y la altura entre la meseta superior del sacro y el atlas.

Un raquis con curvas normales tiene un índice del 95 %, mientras que un raquis con curvas acentuadas tiene un índice inferior al 94 %. Esto significa que su longitud es claramente mayor que su altura. Un raquis con curvas poco acentuadas tiene un índice superior al 96 %. Delmás demostró que un raquis con curvas pronunciadas es de tipo funcional dinámico, con un sacro que tiende hacia la horizontal, mientras que el raquis con curvas poco pronunciadas es de tipo funcional estático, con un sacro que tiende a la vertical.

PARA SABER MÁS

¿Qué pasa en la curvatura al modificar la posición de sedestación?

The Spinal Curvature of Three Different Sitting Positions Analysed in an Open MRI Scanner

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3512264/pdf/TSWJ2012-184016.pdf

Funciones

El raquis debe realizar tres funciones:

Función estática: desempeñada por la parte anterior de los cuerpos vertebrales y los discos. Los cuerpos vertebrales aumentan progresivamente de volumen desde C3 a L5, poseen una forma en cuña, así como los discos, lo que determina las curvaturas raquídeas. En posición vertical, la línea de gravedad desciende desde la cabeza y pasa a nivel de la cara anterior de C6-C7 y L3-L4. El cuerpo vertebral, así como los discos, están preparados para resistir presiones de hasta 600 Kg. Los discos tienen un papel de amortiguación contra los choques y la presión, variando la altura de los discos según el peso corporal que deban soportar.

Función cinética: desempeñada en gran parte por el arco posterior (articulaciones interapofisarias, apófisis transversas y espinosas). El tipo y la amplitud de movimiento de cada vértebra se determina por la orientación de las apófisis articulares posteriores, estas no están preparadas para soportar peso.

Función protectora: en el interior del canal medular de la columna vertebral y de las envolturas meníngeas, se encuentran protegidas la médula espinal y la cauda equina. Además, las emergencias de las raíces raquídeas pasan a través de los agujeros de conjunción intervertebrales. Todas estas estructuras “nobles” quedan protegidas por la columna vertebral.

La estabilización de la columna vertebral se debe a tres subsistemas: uno pasivo, uno activo y un control neural de retroalimentación. El sistema pasivo es la estructura osteoarticular en sí, el activo lo forman los músculos y el sistema fascial, tanto regional como a distancia. El control 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

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3512264/pdf/TSWJ2012-184016.pdf




la columna vertebral, dependiendo de la flexión que presente o del peso que soporte, va a oscilar entre 5000 y 8000 N.

Durante el día, el disco intervertebral se deshidrata, disminuye de altura y es más flexible a la inclinación. Por ello, existen otros mecanismos de control suplementario de la columna:

Aponeurosis toracolumbar: es un sistema de protección de la columna vertebral, consiste en tres hojas aponeuróticas que envuelven los músculos de la columna lumbar, separándolos en tres compartimentos.

Cámara hidroaérea: la cavidad abdominotorácica se convierte durante las maniobras de Valsalva (periodos cortos de tiempo) en una cavidad cerrada por el periné, la contracción de los músculos abdominales y el diafragma. El aumento de presión de esta cavidad la transforma en una estructura rígida, que reduce notablemente la compresión longitudinal a nivel de los discos intervertebrales y disminuye la tensión de los músculos espinales.

Sistema amortiguador: los discos intervertebrales tienen, entre sus funciones, la capacidad de permitir el movimiento entre los cuerpos vertebrales y transmitir las cargas de un cuerpo vertebral a otro. Un disco sano se comporta como una estructura pretensada con una alta presión.

PARA SABER MÁS

Implicación de la fascia toracolumbar en patología:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3189915/pdf/1471-2474-12-203.pdf

B. UNIDAD FUNCIONAL VERTEBRAL

1. La vértebra fundamental

Toda vértebra comprende diversas estructuras siempre presentes, que debemos conocer gracias a la anatomía (Fig. 8):

Cuerpo vertebral: con forma de segmento de cilindro aplanado en su parte posterior, presenta dos caras intervertebrales horizontales (una superior y otra inferior) y una circunferencia, excavada en forma de canal anteriormente y a los lados del cuerpo vertebral.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3189915/pdf/1471-2474-12-203.pdf




Ilustración 8.

Arco vertebral: es un medio anillo óseo insertado sobre la cara posterior del cuerpo vertebral por dos pedículos que salen de la parte superior del cuerpo. Las dos láminas se reúnen en la línea media por detrás de los pedículos para formar la apófisis espinosa. Además, presenta dos eminencias horizontales y transversales que son las apófisis transversas. Asimismo, presenta cuatro salientes verticales: las apófisis articulares, por los cuales cada vértebra se une a las vecinas. Para el estudio artrocinemático de la columna, es imprescindible el conocimiento de la orientación de las carillas articulares en cada uno de los niveles vertebrales, así como las diferentes articulaciones existentes, tanto las comunes (articulación intervertebral y articulaciones cigapofisarias), como las específicas de niveles especializados (occipitoatloidea, por ejemplo) (Fig. 9).

Ilustración 9.




PARA SABER MÁS

En la mayoría de las articulaciones cigapofisarias, existen estructuras intraarticulares en la cara interna de la cápsula y en la periferia del cartílago articular, que se denominan meniscoides fibroadiposos por su composición de tejido adiposo y conjuntivo. Ayudan a proteger de la compresión en los extremos del movimiento. Durante la flexión, puede plegarse sobre sí mismo, produciendo un bloqueo a la extensión completa.

2. Discos intervertebrales

Son la estructura avascular más grande del cuerpo humano. Presentan la forma de una lente biconvexa, que se adapta y se inserta en las superficies articulares de los cuerpos vertebrales, ocupando los espacios comprendidos entre los cuerpos vertebrales. El tamaño y el grosor de los discos en las diferentes regiones de la columna varían. En la región lumbar, la altura de los discos es de 1/3, con respecto a los cuerpos vertebrales. En la región cervical y lumbar, los discos son más anchos por delante que por detrás.

Están constituidos por:

Anillo fibroso: es la porción externa del disco que rodea al núcleo pulposo, de consistencia dura por poseer una textura muy tupida. Está formado por láminas fibrocartilaginosas concéntricas que se entrecruzan en todas las direcciones. Se inserta sobre el platillo vertebral en el cartílago y el rodete óseo.

Es ligeramente elástico, extensible y deformable. No está vascularizado, está inervado en sus partes externas y posteriores. Las láminas más externas (fibras de Sharpey), distintas de las láminas internas, se anclan en la periferia ósea sólida (apófisis del anillo) de cada cuerpo vertebral. Estas hojas circundan el disco y junto con el núcleo, dan al disco una enorme resistencia a la carga axial.

Núcleo pulposo: bola constituida de un 90% de agua, con la consistencia del gel viscoso, que actúa absorbiendo las fuerzas axiales de choque, distribuyendo las presiones y como rótula de la movilidad. El núcleo es una estructura avascular situada por atrás del disco, no está centrado, deformable pero incompresible.

Placas cartilaginosas vertebrales: el techo y el suelo de cada vértebra están cubiertos por un fino cojín cartilaginoso, de 2 a 4 de milímetros, llamado placa cartilaginosa vertebral. Las placas cartilaginosas vertebrales unen los discos a las vértebras y vascularizan (proveen en nutrientes) los 2/3 internos del anillo y el núcleo entero. Las placas cartilaginosas vertebrales forman parte del disco y no del cuerpo vertebral (Fig. 10).




Ilustración 10.

Fisiología del disco intervertebral

Tiene tres funciones principales:

Soportar y transmitir el peso del tronco hacia abajo (carga axial).

Actuar como punto del pivote a partir del cual se producen los movimientos de la parte inferior del tronco.

Mantener las vértebras unidas.

El núcleo pulposo, en su estado de pretensión, debe conservar una presión hidrostática muy alta, que le permite resistir mejor a las fuerzas de presión axial y de flexión. El anillo necesita la alta presión hidrostática del núcleo para empujarlo hacia fuera y así evitar que sus láminas se colapsen hacia el interior. Esta presión hidrófila es, según Charnley, de unos 250 mm/Hg.

Existe un fenómeno, denominado pumping, de intercambio de agua entre el núcleo y los cuerpos vertebrales, gracias a pequeños orificios comunes. Durante el día, se produce un mayor paso de agua del disco a los cuerpos vertebrales, mientras que por la noche el paso es hacia el disco intervertebral. Esto produce un aumento en la altura del disco y del cuerpo, debido a que los discos se llenan de agua (somos más altos por la mañana que por la noche).

Los nutrientes para el disco se encuentran dentro de capilares minúsculos, que están en el hueso subcondral. La red vascular subcondral, a través de las placas cartilaginosas vertebrales, alimenta las células discales del núcleo y del anillo interno por el proceso de difusión. El anillo externo obtiene su vascularización en las capas más externas del anillo. Además, es importante para el disco tener un entorno no ácido para que exista una buena difusión de deshechos.

El núcleo es un transmisor de presión que se desplaza de manera diferente, dependiendo de la presión que reciba.

Tracción axial: las mesetas vertebrales tienden a separarse, lo que aumenta la altura del disco, disminuye su anchura y la tensión de las fibras del anillo aumentan. El núcleo pulposo, que en estado de pretensión está ligeramente aplastado, se vuelve más esférico, disminuyendo su presión interna.

Compresión axial: el disco se aplasta y se ensancha, el núcleo pulposo se aplana, su presión interna aumenta y se transmite lateralmente a las fibras más internas del anillo fibroso (Fi. 11). En caso de compresión de un único lado del disco, este se aplasta del lado




de la compresión y el núcleo está rechazado del lado opuesto. Entonces, las fibras del anillo tensas impiden al núcleo hacer hernia y controlan el cuerpo vertebral.

Ilustración 11.

Flexión: la vértebra superior se desliza hacia delante y el espacio intervertebral disminuye en el borde anterior. El núcleo pulposo se desplaza hacia atrás, aumentando la tensión sobre las fibras posteriores del anillo (Fig. 12).

Ilustración 12.

Extensión: la vértebra superior se desliza hacia atrás y el espacio intervertebral disminuye en el borde posterior. El núcleo pulposo se desplaza hacia delante, aumentando la tensión sobre las fibras anteriores del anillo (Fig. 13).

Ilustración 13.

Lateroflexión: la vértebra superior se inclina hacia el lado de la lateroflexión, el núcleo pulposo se desplaza hacia el lado de la convexidad.

Rotación axial: las fibras del anillo fibroso que se oponen al movimiento de rotación axial se tensan y las que presentan una oblicuidad inversa se distienden. Las fibras más internas, que a su vez son las más oblicuas, comprimen el núcleo pulposo y aumentan la compresión al aumentar la rotación. Así, el movimiento que comprende la flexión y rotación axial tiende a desgarrar el anillo fibroso, a la vez que, aumentando su presión, expulsa el núcleo pulposo hacia atrás a través de las fisuras del anillo (Fig. 14).




Ilustración 14.

3. Pinza de Sohier

Es un concepto que relaciona funcionalmente el pilar anterior y posterior de la vértebra, gracias a los pedículos vertebrales. Es un modelo de “pinza”. La vértebra es una palanca interapoyo de primer grado. La resistencia, el apoyo y la fuerza están distribuidos de la siguiente forma:

Resistencia: sobre la columna anterior por el peso del cuerpo.

Apoyo: en las apófisis articulares.

Fuerza: la musculatura espinal que alivia las compresiones al disco, gracias a los brazos de palanca de las láminas de las espinosas y de las transversas (Fig. 15).

Ilustración 15.

PARA SABER MÁS

Biomecánica de la columna (Miralles)

http://revista.sedolor.es/pdf/2001_10_02.pdf


C. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROLOGÍA GENERAL

Aunque se vayan a describir en cada región, hay elementos comunes que se repiten y se pueden englobar en un concepto único. La unión intervertebral tipo presenta 3 asociaciones de movimiento y estabilidad:

Apófisis espinosa y transversa como punto de apoyo de músculos y ligamentos.






Articulación cigapofisaria como guía de movimiento, tipo artrodias o trochus, según el nivel vertebral.

Sincondrosis vertebrales como absorción de choques o distribuidor de carga.

OSTEOCINEMÁTICA DEL ESQUELETO AXIAL

Terminología Plano de movimiento Eje de rotación

Flexión y extensión Sagital Medial-Lateral

Flexión lateral Frontal Anteroposterior

Rotación axial * Horizontal Vertical

*Definida por la dirección de movimiento de un punto del lado anterior del cuerpo vertebral.

TEJIDOS QUE LIMITAN LOS MOVIMIENTOS DE LA COLUMNA

Flexión Extensión Rotación Axial Flexión lateral Ligamento nucal Ligamentos interespinoso y supraespinoso Ligamentos amarillos Cápsula Articulaciones cigapofisarias Anillo fibroso posterior Ligamento longitudinal posterior

Anillo fibroso anterior Ligamento longitudinal anterior

Anillo fibroso Cápsula articulaciones interapofisarias Ligamentos alares (región cervical superior)

Ligamento intertransverso Anillo fibroso contralateral Cápsula articulación interapofisaria contralateral

Esta lista no incluye limitaciones por estiramiento muscular y vísceras o choques de superficies articulares.

PARA SABER MÁS

Es importante tener en cuenta que, aparte del estudio minucioso y separado de cada nivel espinal en cada plano, existe una asociación con un movimiento automático, difícil de percibir en otro plano diferente. A este fenómeno lo conocemos como acoplamiento espinal y el más frecuente es el que asocia una flexión lateral a una rotación axial. ¿Recuerdas las leyes de Fryette?

D. MOVILIDAD DE LA COLUMNA VERTEBRAL SEGÚN KAPANDJI

Las cifras expuestas son a título orientativo, pues no existe un consenso entre autores. También hay que tener en cuenta que estas amplitudes varían considerablemente según los individuos, sus características y la edad.

Según Kapandji, considerando el conjunto entre el sacro y el cráneo, el raquis constituye el equivalente de una articulación de tres grados de libertad.




Las amplitudes de movilidad, aunque muy escasas en cada nivel del raquis, son globalmente muy importantes debido al número de articulaciones vertebrales.

MOVIMIENTO AMPLITUD

Extensión 140º

Flexión 110º

Lateroflexión 75-85º a cada lado

Rotación 90º a cada lado

19 Fisiología articular cervical



III. FISIOLOGÍA ARTICULAR CERVICAL

A. INTRODUCCIÓN

El raquis cervical se localiza en la región superior del raquis. Es el segmento más móvil y frágil de la columna vertebral y representa un sistema anatómico complejo, pues está constituido por una multitud de estructuras osteoarticulares, ligamentarias y musculares, formando en conjunto un sistema de deslizamiento múltiple (7 vértebras articuladas entre sí) y un sistema de riendas musculares complejo, formando una curvatura lordótica que depende de la cifosis torácica.

Las funciones del raquis cervical son:

Mantener la cabeza equilibrada y estabilizada sobre el raquis (palanca de 1er grado).

Orientar la cabeza en un sector del espacio de aproximadamente 180°, tanto en sentido vertical, como en sentido transversal. Esto permite recoger las informaciones proporcionadas por los sentidos.

Amortiguar los impactos sufridos en el cráneo, que pueden afectar al encéfalo.

Asegurar la posición correcta de la mirada y del sistema vestibular, contribuyendo en gran parte a los reflejos de equilibrio del conjunto del cuerpo.

Proteger los órganos nobles (médula espinal, bulbo raquídeo), indispensables para la vida.

Podemos distinguir el raquis cervical en una región superior y en otra inferior, gracias a sus características diferenciales, tanto anatómicas como biomecánicas:

Raquis cervical superior: constituido por el conjunto de los cóndilos articulares del hueso occipital, la primera vértebra cervical (atlas) y la segunda (axis), sin discos intervertebrales entre ellas. Ambas tienen una morfología claramente diferenciada del resto de las vértebras de su región. Globalmente, permite movimientos de flexoextensión, lateroflexión y rotación. La clara diferencia entre la morfología de las dos primeras vértebras cervicales, respecto al resto, permite realizar movimientos específicos que no existen en otros segmentos de la columna vertebral cervical.

Raquis cervical inferior: constituido desde la carilla articular inferior de axis a la carilla articular superior de la primera vértebra torácica. Permite movimientos de flexoextensión, lateroflexión y rotación.

B. RECUERDO ANATÓMICO

IMPORTANTE

Si todavía no visualizas bien alguna estructura de las que se describirán a continuación, repasa antes la anatomía de la zona para entender bien la descripción biomecánica.




1. Breve osteología de las vértebras cervicales

Atlas: formado por un anillo más ancho transversal que anteroposteriormente. Superficies articulares:

Carilla articular superior: orientada hacia arriba y adentro, cóncava en ambos sentidos, articulada con los cóndilos del occipital.

Carilla articular inferior: dirigida hacia abajo y adentro, convexa de delante atrás, articulada con la cara superior del axis.

Carilla articular en el borde posterior del arco anterior: ovalada, que se articula con la apófisis odontoides del axis (Fig. 16).

Ilustración 16.

Axis: presenta un cuerpo vertebral que en su parte superior tiene la apófisis odontoides (diente del axis). Es el pivote de la articulación atlantoaxoidea. Superficies articulares:

Carillas articulares superiores: son dos y están orientadas afuera y arriba, convexas de delante atrás y planas transversalmente.

Carillas articulares inferiores: son dos y están orientadas hacia abajo y adelante y que se articulan con las carillas superiores de C3.

Carillas articulares de la apófisis odontoides: son dos, en la porción ventral para articularse con la carilla articular del arco anterior del atlas y otra en la porción posterior, para articularse con el ligamento transverso del atlas (Fig. 17).

Ilustración 17.




C3-C7: presentan una anatomía análoga a la vértebra cervical tipo. Superficies articulares(Fig. 18):

Superficies articulares de las mesetas vertebrales: una superior y otra inferior, para apoyar el disco intervertebral.

Carillas articulares de las apófisis unciformes: dos a cada lado, en el borde anterior y lateral de la meseta vertebral superior de la vértebra inferior, orientada hacia arriba y hacia adelante; otras dos complementarias a las anteriores, para articularse con las prominencias en pico de la cara inferior de la vértebra superior, laterales y hacia adelante.

Carilla articular superior: se dirige arriba y atrás, con una inclinación de unos 45º. Se articula con la carilla articular inferior de la vértebra suprayacente.

Carilla articular inferior: se dirige abajo y adelante. Se articula con la carilla superior de la vértebra infrayacente.

Ilustración 18.

2. Breve artrología de las vértebras cervicales

Raquis cervical inferior

Presentan medios de unión entre sí, de la misma manera que el resto de vértebras del tronco (articulaciones intervertebrales de tipo anfiartrosis y cigapofisarias de tipo artrodia). Solo existen diferencias en las articulaciones uncovertebrales y en el ligamento supraespinoso (Fig. 19 y 20).

Ilustración 19.




Articulaciones uncovertebrales: son articulaciones de tipo artrodia (planas), las superficies articulares son dos para cada una de las articulaciones anteriormente descritas. Posee una cápsula articular reforzada ventralmente por un fascículo ligamentoso y revestida en su cara interna por una membrana sinovial.

Ligamento nucal: en la región cervical, el ligamento supraespinoso adquiere un gran desarrollo. Es una lámina fibrosa triangular, media y sagital, que separa los músculos de un lado y de otro. Su borde superior se inserta en la protuberancia occipital externa y en la cresta occipital. Su borde anterior se fija a las apófisis espinosas de las vértebras cervicales. Su borde posterior se extiende desde la protuberancia occipital externa hasta la apófisis espinosa de C7.

Ilustración 20.

Raquis cervical superior

Los medios de unión del raquis cervical superior son totalmente diferentes al resto de vértebras de la columna vertebral (Fig. 21).




Ilustración 21.

Articulación atlantoaxoidea media: el diente del axis está contenido en un anillo osteofibroso, formado anteriormente por el arco anterior del atlas y posteriormente por una lámina fibrosa, aplanada, gruesa y densa, que es el ligamento transverso del atlas, que junto con el ligamento longitudinal conforman el ligamento cruciforme. Presenta dos carillas articulares, una anterior y otra posterior y es una articulación de tipo trocoide. En la parte anterior, posee una membrana y una cápsula articular muy laxas (Fig. 22).

Ilustración 22.

Articulaciones atloaxoideas laterales: son dos articulaciones de tipo artrodia (planas), que unen atlas y axis formados por la carilla articular inferior del atlas y las carillas articulares superiores del axis. Estas carillas están recubiertas de cartílago, dando una




forma convexa en todos los sentidos, más acentuada anteroposterior que transversalmente. Presentan una cápsula y una membrana sinovial muy laxas.

Articulaciones atlantooccipitales: son articulaciones de tipo condíleas, pares y simétricas, formadas por la unión de dos cóndilos alargados orientados inferior y lateralmente del hueso occipucio y otros dos cóndilos cóncavos, elípticos y alargados, orientados hacia arriba del hueso atlas (masas laterales). Presenta una cápsula y una membrana, laxas y delgadas, alrededor de ambos cóndilos articulares.

Membranas atlantooccipitales: son dos membranas que unen el hueso occipital con los arcos anterior y posterior del atlas.

Membrana tectoria: desde el cuerpo del axis, sus fibras ascienden posteriormente al ligamento cruciforme, hasta el clivus del hueso occipital y alrededor del agujero magno.

Ligamentos occipitoodontoideos: desde el occipucio hasta el diente del axis y mantienen al diente del axis en el arco anterior del atlas. Lo forman el ligamento del vértice del diente y los ligamentos alares (Fig. 23).

Ilustración 23.

C. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROCINEMÁTICA

1. Región cervical inferior (desde C2-C3 hasta C7-T1)

Flexoextensión

En posición neutra, los cuerpos vertebrales están unidos por un disco intervertebral, cuyo núcleo está en posición estable y en el que todas las láminas del anillo fibroso están sometidas a la misma tensión.

Durante la extensión, el cuerpo de la vértebra suprayacente se inclina y se desliza hacia atrás. El espacio entre las mesetas vertebrales se estrecha más por detrás que por delante. El núcleo pulposo se desliza ligeramente hacia delante y aparece un bostezo en la articulación cigapofisaria.




El movimiento está limitado por la tensión del ligamento longitudinal común anterior y sobre todo por los topes óseos (espinosas, arcos posteriores, transversas y apófisis articulares).

Durante la flexión, el cuerpo de la vértebra suprayacente se inclina y se desliza hacia delante, sobrepasando cada vértebra a la subyacente. El espacio entre las mesetas vertebrales se estrecha más por delante que por detrás. El núcleo pulposo se desliza ligeramente hacia atrás. Aparece un bostezo en la articulación cigapofisaria. El movimiento no se limita por los topes óseos, sino por las tensiones ligamentarias posteriores (ligamento común vertebral posterior, ligamento amarillo, ligamento interespinoso y supraespinoso) y la cápsula de las apófisis articulares (Fig. 24).

Ilustración 24.

Movimiento combinado lateroflexión–rotación

Los movimientos de inclinación-rotación del raquis cervical inferior se determinan por la orientación de las carillas articulares que no permiten que estos movimientos se puedan producir de forma pura. Ya que las carillas superiores vertebrales son planas y oblicuas hacia abajo y atrás, cuando se realiza un movimiento de lateroflexión se produce un movimiento de rotación automática asociada al mismo lado y al realizar una rotación se produce una lateroflexión automática asociada al mismo lado. Así, durante una rotación completa del raquis cervical inferior se produce una lateroflexión asociada del mismo de 25° sobre la vertical (Fig. 25).

Ilustración 25.




PARA SABER MÁS

Desde un punto de vista osteopático, el raquis cervical inferior se comporta siempre conforme a la segunda ley de Fryette (ERS-FRS).

2. Región cervical superior (C0-C1 y C1-C2)

Articulación atlantooccipital

Flexión-extensión: alrededor de un eje transversal como parámetro mayor. Los cóndilos occipitales deslizan y ruedan hacia adelante y detrás sobre el atlas (Fig. 26).

Ilustración 26.

Lateroflexión: según un eje anteroposterior. Los cóndilos occipitales se deslizan lateralmente sobre las glenas de C1. A la lateroflexión le sigue una rotación opuesta. En la lateroflexión derecha, el cóndilo derecho se acerca a la apófisis odontoides; este movimiento está limitado por el ligamento occipitoodontoideo lateral izquierdo y la tensión capsular (Fig. 27).

Ilustración 27.

Rotación: según un eje vertical. No hay rotación pura. En la rotación izquierda, el cóndilo derecho desliza adelante, el ligamento occipitoodontoideo lateral derecho se enrolla alrededor de la apófisis odontoides y se tensa, lo cual tira del cóndilo occipital derecho hacia la izquierda y provoca una lateroflexión derecha. Hay lateroflexión-rotación opuesta del occipucio sobre el atlas (movilidad del conjunto atlas-occipucio en la 1º ley de Fryette) (Fig. 28).




Ilustración 28.

Articulación atlantoaxial

La articulación atloidoaxoidea completa o corrige los movimientos rotacionales de la columna cervical. Tiene tres grados de movimientos, el mayor movimiento es la rotación.

Flexión-extensión: se producen movimientos de rodamiento-deslizamiento hacia adelante y hacia atrás, a causa de la convexidad de las carillas superiores del axis y la presencia del ligamento transverso (Fig. 29).

Ilustración 29.

Rotación: en la rotación, el anillo osteofibroso formado por el arco anterior del atlas y por el ligamento transverso gira alrededor de la apófisis odontoides. Se produce una pequeña lateroflexión homolateral asociada a la rotación (Fig. 30).




Ilustración 30.

Lateroflexión: en la lateroflexión del occipucio, el atlas es atrapado como una cuña entre occipucio y axis y rechazado del lado opuesto en un movimiento de deslizamiento. A continuación, las otras cervicales hacen lateroflexión-rotación homolateral automáticamente y el atlas es arrastrado en rotación opuesta por el axis. La lateroflexión pura es casi inexistente.

PARA SABER MÁS

En la biomecánica, como en las otras especialidades, hay diferentes formas de explicar un proceso. Es el caso de la columna cervical superior. Es importante conocer estas diferencias.

El deslizamiento lateral del atlas es un tema muy controvertido. Existen diferentes líneas teóricas, dependiendo del autor consultado:

• La mayoría de los autores no describen la capacidad de deslizamiento lateral (Castaing-Santini, Greenman,Maigne, Forman-Croft, Kapandji, Mitchell,White-Panjabi, Di Giovanna-Schiowitz, etc.).

• Algunos quiroprácticos (Faye, Gillet, Gatterman, Bergman)describen una capacidad de deslizamiento lateral en la concavidad durante los movimientos de lateroflexión del occipucio.

• Otros autores (como Downing, Richard, Barral) describen un movimiento de deslizamiento lateral en la convexidad en la lateroflexión del occipucio.

*Por referencia osteopática internacional, se admiten los tests de movilidad pasivos en lateroflexión del occipucio, que el atlas se desliza en la convexidad.

D. GRADOS DE MOVILIDAD CERVICAL (SEGÚN KAPANDJI)

Gracias a las distintas características biomecánicas del raquis cervical superior e inferior, es posible orientar los órganos de los sentidos en un amplio grado de movilidad, para poder relacionarnos con el medio ambiente que nos rodea.

Como ejemplo, durante una rotación cervical derecha, el raquis cervical superior contrarrestará la lateroflexión derecha asociada a la rotación del raquis cervical inferior. Además, gracias al desajuste anatómico que se produce automáticamente durante la flexión-extensión de las vértebras entre sí, se permite un mayor grado de movilidad intersegmentaria y una mayor movilidad del raquis cervical.




La limitación del movimiento de la columna cervical está determinada por las fibras del anillo fibroso del disco intervertebral, los ligamentos largos y las estructuras articulares óseas.

Así, según Kapandji, las movilidades globales del raquis cervical son las siguientes:

MOVIMIENTO AMPLITUD

Flexoextensión global respecto al plano masticatorio 130º

Flexoextensión raquis cervical inferior respecto al plano masticatorio

100-110º

Flexoextensión raquis cervical superior respecto al plano masticatorio

20-30º

Lateroflexión global respecto al plano masticatorio 45º a cada lado

Lateroflexión raquis cervical superior respecto al plano masticatorio

8º a cada lado

Rotación global 90º a cada lado

Rotación raquis cervical superior 24º a cada lado

30 Fisiología articular dorsal



IV. FISIOLOGÍA ARTICULAR DORSAL

A. INTRODUCCIÓN

La porción dorsal del raquis forma una curva suave de convexidad posterior (cifosis) relativamente rígida, aunque es flexible y se modifica al mover las extremidades. En multitud de ocasiones, aparece una leve curva escoliótica.

El segmento torácico se extiende desde la 1ª vértebra torácica hasta la 12ª vértebra dorsal. En esta porción del raquis, la flexión y la extensión son muy pequeñas a causa de la rigidez creada por la caja torácica, los ligamentos intervertebrales, costovertebrales y la forma de las articulaciones intervertebrales. Las mismas razones limitan la inclinación lateral. La rotación es posible hasta cierto punto.

A causa de la “rigidez” del raquis dorsal, las lesiones son menos frecuentes que en otros segmentos vertebrales, si bien la movilidad costal puede incrementar este riesgo. Esta característica, tanto del tórax como del raquis dorsal, convierten este nivel en una base estable entre dos segmentos flexibles: el cervical y el lumbar.

Esta estabilidad ayuda a los músculos que actúan sobre el cráneo y los miembros (como agonistas en algunos casos o como fijadores en otros), creando la firmeza raquídea necesaria para realizar acciones potentes en las extremidades.

Las funciones del raquis dorsal son las siguientes:

Protección del eje medular: Es prioritaria y está asegurada gracias a la morfología de las piezas vertebrales, sobretodo de los arcos posteriores.

Movilidad del eje vertebral, además del tórax: Existe un considerable movimiento de la columna vertebral y el esternón de manera independiente, por lo que existe y se permite el movimiento “independiente” de la caja torácica y la columna vertebral.

Mantenimiento de la estática.

Biomecánicamente, el raquis torácico es relativamente más estable que el lumbar, por las estructuras óseas circundantes (costillas) y la musculatura que las conectan.


IMPORTANTE


La vértebra tipo de esta región posee apófisis espinosas largas (proyectadas hacia caudal) y sus carillas articulares interapofisarias poseen orientación próxima al plano frontal, lo que favorece el movimiento de inclinación o de flexión lateral. Desde el cuarto segmento torácico hasta el sacro,




aumenta el ancho y la profundidad de las vértebras. El canal medular es estrecho y la médula se ajusta en él íntimamente.

Además de las uniones interapofisarias tipo artrodia, que generan el movimiento de este segmento de la columna, posee uniones con las costillas a través de las articulaciones costocorpórea y costotransversa, responsables de los movimientos realizados durante la respiración (Fig. 31).

Ilustración 31.

El raquis torácico en postura cifótica obliga a las láminas y a los ligamentos amarillos, principalmente, a resistir fuerzas de tensión. Si esta resistencia se interrumpe, las estructuras del pilar anterior se ven sometidas a un incremento de las fuerzas compresivas ya otorgadas por las cargas fisiológicas.


El movimiento se va a producir principalmente gracias a dos articulaciones:

Intervertebrales.

Interapofisarias, siguiendo la orientación de éstas.

Aunque la amplitud de movimiento de cada unión dorsal sea pequeña, el movimiento acumulativo será considerable.

Si se tiene en cuenta la conexión con las costillas, debemos tener en cuenta dos articulaciones más:

Costovertebral o costocorpórea.

Costotransversa.

Flexión

La amplitud del movimiento global es de 40º y a nivel articular varía con la edad. Se acompaña del desplazamiento ventral de la vértebra suprayacente y de la apertura posterior del espacio intervertebral.




Esto comprende un movimiento de separación y deslizamiento craneal de las carillas interapofisarias, un aumento del espacio interespinoso, el cierre del espacio intervertebral anterior (lo que provoca un desplazamiento del núcleo pulposo hacia atrás), así como una apertura de todos los ángulos torácicos.

Extensión

La amplitud del movimiento global es de 25° ya nivel articular varía con la edad. Se acompaña de una inclinación hacia atrás del cuerpo vertebral de la vértebra superior, por lo que hay un aumento del espacio intervertebral anterior.

El disco se comprime en la región posterior y se ensancha ventralmente, lo que desplaza el núcleo pulposo hacia ventral. Se produce además un acercamiento de las carillas articulares interapofisarias y una disminución del espacio interespinoso.

Asimismo, en este movimiento se produce el cierre de todos los ángulos torácicos: el ángulo costovertebral, el ángulo costoesternal superior e inferior y el ángulo condroesternal.

Lateroflexión

La amplitud del movimiento global es de 25 a 30°. A nivel individual, es de 3 a 5° en el nivel D10-D11 y en D12 es de 10°. Cuando unavértebra se inclina a un lado, el movimiento de las carillas es asimétrico. La orientación predominante en el plano frontal de las superficies de las carillas articulares sugiere una relativa libertad en este movimiento, pero nunca se produce por completo debido a las costillas.

Durante el movimiento,hay un deslizamiento lateral de la vértebra suprayacente, produciendo del lado de la lateroflexión un descenso de la carilla articular, mientras que del contrario asciende. Esto conlleva un acercamiento de la carilla interapofisaria y la apófisis transversa descendida del lado de concavidad y una separación de la carilla interapofisaria y la apófisis transversa ascendida del lado de la convexidad.

En el disco, el núcleo pulposo se desplazará hacia el lado de la convexidad.

El tórax del lado de la convexidad se ensancha, aumentando los espacios intercostales y el ángulo condrocostal.

Rotación

La amplitud del movimiento global es de 30°. Individualmente, de 3 a 5°. A nivel de D8-D9 es donde existe mayor amplitud. Este movimiento se realiza por deslizamiento lateral de las carillas. A nivel dorsal, el centro de rotación-torsión se sitúa aproximadamente en el centro del cuerpo vertebral.

Los cuerpos vertebrales pivotan así unos sobre otros. Según Bienfait, toda la rotación del tronco está prácticamente localizada entre los niveles D6-D7 y D11-D12, debido a que las costillas esternales y el esternón limitan considerablemente la rotación entre D1 y D6.




Durante el movimiento, existe un giro hacia un lado de la vértebra suprayacente, una aproximación de la carilla interapofisaria del lado de la rotación y una separación de la carilla interapofisaria del lado contrario. De la misma forma, la apófisis transversa del lado de la rotación se posterioriza y la del lado contrario se anterioriza. La apófisis espinosa se mueve hacia el lado contrario de la rotación.

El cizallamiento de las fibras del anillo discal provoca una disminución de altura del disco.

En el tórax, aumenta de la concavidad costal en el lado de la rotación y disminuye en el contrario. Respecto a la concavidad condrocostal, aumenta en el lado opuesto de la rotación y disminuye en el lado de la rotación.

Durante el movimiento de rotación, el esternón se encuentra sometido a fuerzas de cizallamiento, de lo que podemos deducir que durante este movimiento, las presiones son absorbidas por el disco intervertebral, el arco costal y el esternón.

PARA SABER MÁS

Según lo dicho anteriormente, cualquier desplazamiento del raquis dorsal se acompaña de deformaciones de la caja torácica, a través de un movimiento global de las costillas. Estas realizan un movimiento de rotación, alrededor de un eje que pasa por el centro de la articulación costovertebral y de la articulación costotransversa. La orientación de este eje determina la dirección del movimiento, que es diferente a nivel costal superior o inferior.

A nivel de las costillas superiores, el eje se sitúa en un plano frontal, lo que determina un movimiento de elevación de las costillas, con un desplazamiento hacia delante del extremo anterior, produciéndose un aumento del diámetro antero-posterior del tórax.

En las costillas inferiores, el eje tiene una dirección sagital, lo que hace que el movimiento de elevación de las costillas provoque un aumento del diámetro transversal del tórax.

34 Fisiología articular. Ventilación



V. FISIOLOGÍA ARTICULAR COSTAL. VENTILACIÓN

A. INTRODUCCIÓN

La ventilación es el proceso mecánico por el cual se inhala y exhala aire por los pulmones y vías respiratorias. Es el resultado de una combinación de fuerzas activas y pasivas que alteran el volumen del tórax. Se produce de 12 a 20 veces por minuto en reposo.

Se diferencia una ventilación tranquila y otra forzada, en función de las actividades realizadas. Es por ello que, en el proceso respiratorio, se ponen en juego los órganos propios, las vías aéreas y los pulmones, junto con todo el sistema mecánico, la caja torácica, los músculos y los centros nerviosos asociados.

La mecánica ventilatoria es diferente según la edad y el sexo. En la mujer, la respiración es de tipo costal superior y el máximo de la amplitud está situado en la parte superior del tórax por aumento del diámetro anteroposterior. En el niño, es de tipo abdominal, mientras que en el hombre es de tipo mixto, costal superior e inferior.

El conocimiento de la biomecánica costal es importante para la compresión y el examen completo del tórax en situaciones fisiológicas o frente a un impacto de mayor magnitud.


IMPORTANTE


La caja torácica es un sistema cerrado, cuyos límites corresponden a las vértebras dorsales, a las costillas, a los músculos, a las membranas intercostales, a los cartílagos costales, al esternón, clavículas, fascia cervical y a los músculos del cuello, así como al diafragma.

Tiene varias funciones:

Soporte mecánico a la ventilación.

Protección a los órganos y vasos que contiene.

Soporte estructural de la columna cervical y a los músculos relacionados con ella y con la estabilización de la cabeza, el cuello y los miembros superiores.

Las articulaciones implicadas en este segmento son:

Articulación manubrio esternal: anfiartrosis, que osifica a edad avanzada.

Articulaciones esternocostales: las costocondrales son anfiartrosis. En el caso de las condroesternales, la primera es una sinartrosis, de la II a la VII son artrodias con cápsula articular y ligamentos de refuerzo.




Articulaciones intercondrales: de la VI a la X revestidas de membrana sinovial y ligamentos.

Articulaciones costotransversas: artrodias con cápsula articular y ligamentos de refuerzo.

Articulaciones costocorpóreas (costovertebrales): artrodias que conectan con un par de cuerpos vertebrales (excepto la 1ª, 11ª y 12ª).

Es importante recordar que las costillas cambian su morfología según el nivel observado. Las primeras costillas son cortas y muy oblicuas y actúan directamente sobre el manubrio del esternón. Desde la tercera a la séptima, las costillas están unidas directamente al cuerpo del esternón por medio de sus cartílagos. De la séptima a la décima, las costillas llegan al esternón por medio del cartílago costal común. Las dos últimas costillas son denominadas “flotantes”, por tener unión solo a nivel de su vértebra correspondiente.

El tórax presenta una alta resistencia mecánica, principalmente al impacto. Esto es debido a sus propiedades elásticas (cartílago-costilla), a la columna vertebral y al apoyo muscular.

PARA SABER MÁS

Propiedades biomecánicas de las costillas y cartílago costal

http://people.virginia.edu/~rwk3c/papers/Forman2010-the%20contribution%20of%20the%20perichondrium%20to%20the%20structural%20mechanical.pdf

http://www.actabio.pwr.wroc.pl/Vol14No2/7.pdf

C. CAMBIOS DEL VOLUMEN INTRATORÁCICO

Aunque nos centraremos en la biomecánica de la caja torácica, también es importante tener en cuenta el comportamiento de los órganos respiratorios que están contenidos en ella.

Movimiento de aire dentro y fuera de los pulmones. Presiones

El pulmón es una estructura elástica que se colapsa como un globo y expulsa todo su aire por la tráquea, si no existe una fuerza que lo mantenga inflado. Además, no existe fijación entre el pulmón y las paredes de la caja torácica, excepto en el lugar en el que está suspendido del mediastino por el hilio pulmonar.

Por el contrario, el pulmón flota literalmente en la cavidad torácica, rodeado de una fina capa de líquido pleural que lubrica los movimientos de los pulmones en el interior de la cavidad. Además, la continua aspiración del exceso de líquido a los linfáticos mantiene una ligera succión entre la superficie de la pleura visceral pulmonar y la superficie de la pleura parietal de la cavidad torácica. Por tanto, ambos pulmones se mantienen contra la pared torácica como si estuvieran pegados, excepto que pueden deslizarse libremente, bien lubricados, con la expansión y contracción del tórax.

Así, podemos definir la presión pleural como la presión del líquido en el estrecho espacio existente entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica. Por otro lado, definiremos la



http://www.actabio.pwr.wroc.pl/Vol14No2/7.pdf




presión alveolar como la presión en el interior de los alveolos pulmonares. A la diferencia de presión entre ambas se le denomina presión transpulmonar.

El grado de expansión de los pulmones por unidad de incremento de la presión transpulmonar se denomina distensibilidad. La distensibilidad pulmonar total de ambos pulmones en el ser humano adulto medio es de unos 200 mL de aire por centímetro de presión transpulmonar de agua. Es decir, cada vez que la presión transpulmonar aumenta un centímetro de agua, el volumen pulmonar se expande 200 mililitros.

Las fuerzas elásticas del tejido pulmonar están determinadas principalmente por las fibras de elastina y colágeno, entrelazadas en el parénquima pulmonar. En los pulmones desinflados, estas fibras se encuentran en un estado de contracción y doblamiento elástico; cuando los pulmones se expanden, las fibras se distienden y estiran, alargándose pero ejerciendo todavía una fuerza elástica para volver a su estado natural.

Las fuerzas elásticas producidas por la tensión superficial son mucho más complejas. Sin embargo, la tensión superficial solo es responsable de dos terceras partes del total de las fuerzas elásticas de los pulmones normales.

Expansibilidad pulmonar y caja torácica

La caja torácica tiene sus propias características elásticas y de viscosidad, similares a las de los pulmones.

La distensibilidad del sistema pulmonar completo (el conjunto de los pulmones y la caja torácica) se determina expandiendo los pulmones de una persona totalmente relajada o paralizada. Para hacerlo, se fuerza la entrada de aire en los pulmones en pequeñas cantidades cada vez, registrando conjuntamente las presiones y volúmenes pulmonares. Para inflar este sistema pulmonar total, se requiere casi el doble depresión que para inflar los mismos pulmones una vez extraídos de la caja torácica.

Trabajo respiratorio

El trabajo de la inspiración puede dividirse en tres fracciones:

El requerido para expandir los pulmones en contra de las fuerzas elásticas de los pulmones y del tórax, denominado trabajo de distensibilidad o trabajo elástico.

El necesario para vencer la viscosidad de los pulmones y de las estructuras de la pared torácica, denominado trabajo de resistencia tisular.

El preciso para vencer la resistencia de la vía respiratoria.

Durante la respiración normal tranquila, la mayor parte del trabajo realizado por los músculos respiratorios se utiliza simplemente para expandir los pulmones. Normalmente, solo un pequeño porcentaje del trabajo total se invierte en vencer la resistencia tisular (viscosidad tisular) y algo más para vencer la resistencia de las vías respiratorias.

Por el contrario, durante la respiración profunda, cuando el aire ha de fluir a gran velocidad por las vías respiratorias, la mayor parte del trabajo se invierte enla resistencia de las vías respiratorias.




En las enfermedades pulmonares, a menudo están muy aumentados los tres tipos de trabajo. El trabajo de distensibilidad y el trabajo de resistencia tisular están especialmente aumentados en las enfermedades que causan fibrosis de los pulmones y el trabajo de resistencia de las vías respiratorias lo está en las enfermedades que obstruyen las vías respiratorias.

Líquidos en la cavidad pleural

Cuando los pulmones se expanden y se contraen durante la respiración normal, se deslizan adelante y atrás en el interior de la cavidad pleural. Para facilitar esto, entre las pleuras visceral y parietal existe una fina capa de líquido mucoide.

La membrana pleural es una membrana serosa, mesenquimatosa, porosa. A través de ella, trasudan continuamente pequeñas cantidades de líquido intersticial al espacio pleural. Estos líquidos llevan consigo proteínas tisulares, que confieren al líquido pleural unas características mucoides, que son las que permiten el facilísimo deslizamiento de los pulmones en movimiento.

La cantidad total de líquido en cada cavidad pleural es pequeña, de tan solo unos pocos mililitros. Siempre que la cantidad sea mayor que la mínima necesaria para mantener unidas las dos pleuras, el exceso se bombea por los linfáticos que parten directamente de la cavidad pleural hacia:

El mediastino.

La superficie superior del diafragma.

Las superficies laterales de la pleura parietal.

Por tanto, el espacio pleural se denomina virtual porque es tan estrecho que no constituye un espacio físico evidente.

D. OSTEOCINEMÁTICA Y ARTROCINEMÁTICA TORÁCICA

La caja torácica aumenta todos sus diámetros en la inspiración y los disminuye en la espiración. Este mecanismo resulta del movimiento combinado de la columna vertebral, las diez primeras costillas con sus cartílagos y el esternón.

En líneas generales, la columna torácica rectifica su curvatura en la inspiración y la aumenta en la espiración. Esto ocurre a través de un eje que involucra todo el aparato costal, gracias a un movimiento de apertura o cierre en abanico. Este se extiende a lo largo de todas las costillas, hasta la inserción esternal de los cartílagos costales.

Para comprender mejor este proceso, hay que revisar la función que realiza tanto el diafragma, como las costillas.

Diafragma

Durante la inspiración, la contracción del diafragma tracciona de las bases pulmonares, aumentando así la altura de la cavidad torácica, de sus diámetros transverso y anteroposterior, es decir, por sí solo ensancha los tres diámetros del volumen torácico.




Durante la espiración, el diafragma se relaja y es el retroceso elástico de los pulmones, de la pared torácica y de las estructuras abdominales lo que comprime los pulmones.

Durante la respiración enérgica, las fuerzas elásticas no tienen la potencia suficiente para provocar la espiración rápida necesaria. La fuerza adicional requerida se logra mediante la contracción de los músculos abdominales, que empujan el contenido abdominal hacia arriba contra la superficie inferior del diafragma.

Costillas

En el tórax se pueden distinguir tres segmentos:

Un segmento superior: formado por las dos primeras costillas, que se elevan en la inspiración. Desplaza el manubrio esternal superior y anteriormente.

Un segmento medio: de la tercera a la séptima costilla, donde predomina la elevación. El desplazamiento anterior es ligero y la proyección lateral es de mediana amplitud. Este segmento corresponde a la articulación directa de los cartílagos costales en el cuerpo del esternón.

Un segmento inferior: de la séptima a la décima costilla, donde predominan las proyecciones laterales posteriores (movimientos de asa de cubo).

En términos generales, la elevación de las costillas aumenta de la primera a la cuarta y después disminuye progresivamente de la cuarta a la décima. En el desplazamiento lateral, la amplitud incrementa desde la primera hasta la novena costilla. Aun así, cada costilla se desplaza según un eje que le es propio y los movimientos son diferentes para cada una en el curso de la inspiración: elevación, proyección anterior y proyección lateral.

Estos movimientos dependen del eje mecánico de las articulaciones costovertebrales, de la longitud de las costillas, de la de sus cartílagos y de su oblicuidad.

Respecto a las articulaciones costovertebrales y costotransversas, se pueden asimilar a una bisagra. La costilla se eleva o se abate de acuerdo con el eje de la bisagra, que varía según los segmentos:

Casi transversal para la primera costilla, describiendo un ángulo de 10° con el plano frontal.

20° para la segunda costilla.

40° para las costillas tercera y cuarta.

45° de la quintaa la décima.

En términos generales, el eje de la bisagra costotransversa está inclinado de lateral a medial y de superior a inferior para las primeras costillas, es horizontal a la altura de la séptima costilla y está orientado de caudal a craneal desde la séptima hasta la décima costilla.

Otro dato a tener en cuenta es la proyección del plano sagital del extremo anterior de la costilla. Está desplazado ventralmente de forma muy evidente para la primera costilla y progresivamente es menor para las siguientes costillas hasta la séptima costilla. A partir de esta misma, la proyección es posterior.




Para concretar, se pueden diferenciar dos ejes de movimiento en las costillas:

Eje casi anteroposterior XX': pasa entre la articulación costotransversa y la costocorpórea, formando un ángulo de unos 45° respecto a un plano frontal; en la parte anterior del tórax, a nivel de la articulación condroesternal y en la parte posterior entre las articulaciones costocorpórea y costotransversa. Es el eje por el que se realiza el movimiento denominado “asa de cubo” (Fig. 32).

Ilustración 32.

Eje oblicuo YY': sigue la dirección del cuello de las costillas. Se localiza entre la articulación costotransversa y la costocorpórea, las cuales actúan como bisagra para permitir el movimiento de brazo de bomba (Fig. 33).

Ilustración 33.




E. MOVIMIENTOS COSTALES EN RELACIÓN CON LA RESPIRACIÓN

Como se acaba de mencionar, durante la respiración, las costillas presentan dos tipos de movimientos, en asa de cubo y en brazo de bomba. En las costillas superiores, debido a que poseen cartílago propio, predominan los movimientos de brazo de bomba. En las inferiores, predominan los movimientos de asa de cubo, ya que tienen un cartílago común y las inserciones del diafragma (Fig. 34).

Ilustración 34.

Movimiento de brazo de bomba

Es un movimiento global de deslizamiento anteroposterior de la costilla.

Durante la inspiración: la extremidad anterior sube y se desplaza ventralmente, mientras que la extremidad posterior baja y se adelanta. El resultado es un alargamiento de la costilla en el sentido posteroanterior (Fig. 33)

Durante la espiración: la extremidad posterior sube y retrocede, a la vez que la extremidad anterior baja y retrocede.

Movimiento en asa de cubo

Es un movimiento global de elevación y descenso de la costilla, con un componente de torsión (Fig. 35).

Durante la inspiración: la costilla se eleva lateralmente y presenta hacia arriba su cara externa (eversión).

Durante la espiración: la costilla desciende lateralmente y presenta hacia abajo su cara externa (inversión).




Ilustración 35.

F. MOVIMIENTOS EN RELACIÓN CON EL TRONCO

Las costillas forman parte de la estabilidad de un segmento en los movimientos del tronco y por ello deben ser tenidos en cuenta.

Flexión activa de tronco

En la costilla se produce una rotación anterior, por lo que la extremidad anterior desciende y la posterior asciende. La rotación se produce a través de un eje paracoronal, que atraviesa el cuello de la costilla (Fig. 36).

Ilustración 36.

Extensión activa de tronco

Asociado a la traslación posterior que realiza la vértebra durante la extensión, se producen los fenómenos contrarios a la flexión. Las extremidades anteriores se elevan, mientras que los posteriores descienden. También se produce una rotación de la costilla a través de un eje paracoronal que pasa por el cuello de la costilla (Fig. 37).




Ilustración 37.

Rotación de tronco

Las costillas siguen a las vértebras: de lado de la rotación se mueven posteriormente y realizan una ligera rotación posterior y del lado contrario lo hacen anteriormente, junto con una ligera rotación anterior (Fig. 38).

Ilustración 38.

Lateroflexión de tronco

Las costillas bajan lateralmente del lado de la inclinación vertebral y ascienden del lado opuesto. Por la disposición de las carillas articulares, se produce una rotación anterior del lado de la lateroflexión y del lado opuesto se realiza una rotación posterior (Fig. 39)

Ilustración 39.




PARA SABER MÁS

Biomecánica torácica

http://www.udel.edu/PT/manal/spinecourse/ThoracicEval/leethorax.pdf

G. VENTILACIÓN Y POSICIÓN

La mecánica ventilatoria puede ser modificada sensiblemente por la posición del cuerpo:

En decúbito dorsal: La masa visceral impulsa al diafragma hacia arriba, la inspiración es más difícil, el volumen respiratorio es menor.

En decúbito lateral: El diafragma se ve impulsado hacia el lado del declive. El pulmón inferior respira con mayor dificultad que el pulmón superior, situación agravada por la estasis circulatoria.

http://www.udel.edu/PT/manal/spinecourse/ThoracicEval/leethorax.pdf

44 Fisiología articular lumbar



VI. FISIOLOGÍA ARTICULAR LUMBAR

A. INTRODUCCIÓN

Junto con las caderas, forma el punto de pivote principal para el movimiento en el plano sagital del tronco.

El raquis lumbar es rectilíneo y simétrico en relación con las líneas de las espinosas. La anchura de los cuerpos vertebrales, igual que la de las apófisis transversas, decrece de abajo arriba. La línea horizontal que discurre por la parte más elevada de las dos crestas iliacas pasa entre L4 y L5 (Fig. 40).

Ilustración 40.

Visto de perfil en una radiografía, se pueden constatar las características de la lordosis lumbar y de la estática raquídea, descritas por De Séze (Fig. 41):

El ángulo sacro (a) está constituido por la inclinación de la meseta superior de la primera vértebra sacra sobre la horizontal. Su valor medio es de 30°.

El ángulo lumbosacro (b) formado entre el eje de la quinta vértebra lumbar y el eje delsacro tiene un valor medio de 140°.




El ángulo de inclinación de la pelvis (c) constituido por la inclinación sobre la horizontal de la línea que se extiende entre el promontorio y el borde superior de la sínfisis púbica, tiene un valor medio de 60°.

La flecha de lordosis lumbar (f) puede trazarse a partir de la cuerda de la lordosis lumbar que une el borde posterosuperior de la primera vértebra lumbar al borde posteroinferior de la quinta vértebra lumbar. La flecha representa el punto máximo de la curva, generalmente a la altura de la tercera vértebra lumbar. Es más pronunciada cuanto más acentuada sea la lordosis. Puede ser nula cuando el raquis lumbar es rectilíneo; incluso puede invertirse en ciertos casos, aunque no es frecuente.

La reversión posterior (r) representa la distancia entre el borde posteroinferior de la quinta vértebra lumbar y la vertical, que desciende del borde posterosuperior de la primera vértebra lumbar. Puede ser nula si la vertical se confunde con la cuerda de la lordosis lumbar, positiva si el raquis lumbar se desplaza hacia atrás y negativa si se desplaza hacia delante.

Ilustración 41.


IMPORTANTE


El cuerpo es más ancho que profundo, con forma cuneiforme, con pedículos gruesos y láminas más altas que anchas. Las apófisis transversas son oblicuas hacia arriba, hacia atrás y hacia fuera.




Las apófisis espinosas son láminas verticales, rectangulares y espesas dirigidas hacia atrás. El agujero vertebral tiene forma triangular. Las apófisis articulares superiores son cóncavas y miran hacia atrás y adentro. Las inferiores son convexas y miran hacia delante y hacia fuera, por lo que se puede hablar de una articulación de tipo trocoide. En el caso del nivel L5-S1, las carillas articulares suelen orientarse en un plano más frontal que el resto.

A parte de los ligamentos comunes al resto de la columna, la región lumbar presenta los ligamentos iliolumbares. Limitan la movilidad en la charnela lumbosacra, sobre todo en la inclinación lateral.

El sacro forma con el raquis lumbar el ángulo lumbosacro, comprendido entre 118° y 126°.


El movimiento se va a producir gracias a dos articulaciones:

Intervertebrales.

Interapofisarias, siguiendo la orientación de éstas.

Flexión

Tiene una amplitud de 40° en su totalidad. El cuerpo vertebral de la vértebra suprayacente se inclina y se desliza ligeramente hacia delante, lo que disminuye el grosor del disco en su parte anterior y lo aumenta en su parte posterior. De este modo, el disco intervertebral toma forma de cuña de base posterior y el núcleo pulposo se ve desplazado hacia atrás. La presión aumenta en las fibras posteriores del anillo fibroso.

Las apófisis articulares inferiores de la vértebra superior se deslizan hacia arriba y tienden a separarse de las apófisis articulares superiores de la vértebra inferior.

Extensión

Se acompaña de una hiperlordosis lumbar y tiene una amplitud de 30°. El cuerpo vertebral de la vértebra suprayacente se inclina hacia atrás y retrocede. El disco intervertebral se hace más delgado en su parte posterior y se ensancha en su parte anterior, tornándose cuneiforme de base anterior. El núcleo pulposo se ve desplazado hacia delante, lo que tensa las fibras anteriores del anillo fibroso.

Las apófisis articulares inferiores de la vértebra superior se encajan entre las apófisis articulares superiores de la vértebra inferior. Las apófisis espinosas contactan entre sí.

Lateroflexión

La amplitud de la lateroflexión es de unos 30° de cada lado. El cuerpo vertebral de la vértebra suprayacente se inclina hacia el lado de concavidad de la lateroflexión y el disco se torna cuneiforme, más grueso en el lado de la convexidad. El núcleo pulposo se desplaza ligeramente hacia el lado de la convexidad.




Las apófisis articulares de la vértebra superior se elevan del lado de la convexidad, mientras que del lado de la concavidad descienden.

Rotación

La amplitud de rotación es de unos 8-10°. Cuando la vértebra superior gira sobre la vértebra inferior, el movimiento de rotación se acompaña de un deslizamiento del cuerpo vertebral de la vértebra superior, en relación al de la vértebra subyacente.

El disco intervertebral no está solicitado en torsión axial (lo que le daría una amplitud de movimiento relativamente grande) sino en cizallamiento, con lo que la rotación axial en el raquis lumbar está limitada, tanto en cada nivel como en su conjunto, por culpa tanto del disco como de la orientación de las carillas articulares.

PARA SABER MÁS

Development and Kinematic Verification of a Finite Element Model for the Lumbar Spine: Application to Disc Degeneration

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3591128/pdf/BMRI2013-705185.pdf

D. ESTÁTICA DEL RAQUIS LUMBAR EN BIPEDESTACIÓN

En apoyo simétrico sobre los dos miembros inferiores, el raquis lumbar presenta una curva de concavidad posterior en el plano sagital, denominada lordosis lumbar.

En apoyo asimétrico sobre un solo miembro inferior, el raquis lumbar presenta una concavidad hacia el lado del apoyo, lo que se debe a la báscula de la pelvis. La cadera del lado del apoyo está más elevada que la cadera que no soporta carga alguna. Para compensar esta lateroflexión lumbar, el raquis dorsal adopta una curva de concavidad opuesta, es decir, hacia el lado del miembro sin carga. Por último, el raquis cervical adopta una curva de concavidad hacia el lado de apoyo, es decir, en el mismo sentido de la curva lumbar.

Según Brügger, durante la flexión del tronco, los músculos espinales son los primeros en contraerse enérgicamente, seguidos de los glúteos y por último, los isquiotibiales y los sóleos. Al final de la flexión, el raquis se estabiliza únicamente por la acción pasiva de los ligamentos raquídeos que toman como punto fijo la pelvis, cuya anteversión retienen los isquiotibiales. Durante el enderezamiento, los músculos intervienen en el orden inverso: en primer lugar los isquiotibiales, en segundo lugar los glúteos y en tercer y último lugar, los lumbares y dorsales (Fig. 42).

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3591128/pdf/BMRI2013-705185.pdf




Ilustración 42.

E. ESTÁTICA DEL RAQUIS LUMBAR EN SEDESTACIÓN Y DECÚBITO

Se diferencian varias posiciones (Fig. 43):

Sedestación con apoyo isquiático: sin respaldo, el peso del cuerpo reposa únicamente sobre los isquiones. La pelvis está en equilibrio inestable, porque está solicitada en anteversión, lo que provoca una hiperlordosis lumbar, así como las curvas dorsales y cervicales acentuadas. Los músculos de la cintura escapular, especialmente el trapecio, actúan para mantener la estática raquídea.

Sedestación con apoyo isquiofemoral: con el tronco inclinado hacia delante, reposando sobre las rodillas. El apoyo se lleva a cabo a través de las tuberosidades isquiáticas y de la cara posterior de los muslos. La pelvis está en anteversión y la acentuación de la cifosis dorsal conlleva el enderezamiento de la lordosis lumbar. Si los miembros superiores actúan como puntales, el tronco permanece estable con un mínimo esfuerzo muscular. Es una posición de reposo de los músculos de las paravertebrales. Los enfermos afectados de espondilolistesis la adoptan con frecuencia de manera instintiva, ya que disminuye el efecto de cizallamiento sobre el disco lumbosacro y permite la relajación de los músculos del plano posterior.

Sedestación con apoyo isquiosacro: el tronco está hacia atrás, reposa sobre el respaldo de la silla y el apoyo se realiza con las tuberosidades isquiáticas y la cara posterior del sacro y del cóccix. La pelvis está en retroversión, la lordosis lumbar está enderezada, la cifosis dorsal acentuada y la cabeza puede caer hacia delante sobre el tórax, a la vez que se invierte la lordosis cervical. También es una posición de reposo, que puede incluso suscitar el sueño, aunque la respiración resulta dificultosa debido a la flexión del cuello y al peso de la cabeza sobre el esternón. Esta posición reduce el deslizamiento anterior de L5 y relaja los músculos posteriores del raquis lumbar, aliviando así los dolores de la espondilolistesis.




Ilustración 44.

Decúbito supino con los miembros inferiores extendidos: es la posición más comúnmente adoptada para el reposo. La tracción sobre el psoas provoca una hiperlordosis lumbar.

Decúbito supino con los miembros inferiores flexionados: la relajación de los psoas acarrea una retroversión pélvica y una disminución de la lordosis lumbar, consiguiendo así una mejor relajación de los músculos espinales y abdominales.

Posición de relajación: conseguida con ayuda de cojines o de asientos especiales, donde el plano de apoyo dorsal es cóncavo, determinando un enderezamiento de la lordosis lumbar y de la lordosis cervical. Un apoyo debajo de las rodillas flexiona las caderas, con lo que el psoas y los isquiotibiales se relajan.

Decúbito lateral: convexidad lumbar inferior, la línea de las dos espinas iliacas posterosuperiores marcada por las fositas sacras y la línea de los hombros convergen por encima del sujeto. El raquis dorsal presenta una curva de convexidad superior. Con esta posición no se consigue una relajación muscular general y provoca algunas dificultades respiratorias (Fig. 44).

Decúbito prono: tiene todos los inconvenientes del decúbito dorsal (hiperlordosis lumbar), agravados por las dificultades respiratorias debidas al apoyo sobre la caja torácica y el abdomen, que comprime la masa abdominal contra el diafragma, disminuyendo así su desplazamiento.




Ilustración 45.

F. RITMO LUMBOPÉLVICO

Se denomina así a la relación entre la columna lumbar y las articulaciones coxofemorales en el plano sagital, es decir, durante los movimientos de flexoextensión. Son dos estructuras que contribuyen de manera muy importante en estos movimientos en el conjunto del tronco (Fig. 45).

En general, para el control y movimiento de la curva lumbar, hay que tener en cuenta el tono de los músculos abdominales y raquídeos, así como de ciertos músculos de los miembros inferiores unidos a la cintura pélvica.

Ilustración 46.




Ilustración 47. Posición asténica.La relajación conlleva una exageración de todas las curvas raquídeas: hiperlordosis lumbar, aumento cifosis dorsal y de la lordosis cervical; la pelvis

bascula en anteversión. Elmúsculo psoas flexiona el raquis lumbar sobre la pelvis y acentúa la lordosis lumbar que se ve agravada por la hipertonicidad del mismo.Esta posición también se

observa en embarazadas, por la distensión de la musculatura abdominal, además del desplazamiento hacia delante del centro de gravedad debido al desarrollo delfeto que perturban

la estática pélvica y raquídea.

Ilustración 48. El enderezamiento de las curvas raquídeas comienza en la pelvis. La corrección de la anteversión de la pelvis se obtiene mediante la acción de los músculos extensores de

cadera: la contracción deisquiotibiales y sobre todo delglúteo mayor, acarrea la báscula de la pelvis hacia atrás y restablece la horizontalidad de la línea biespinosa entre EIAS y EIPS. El sacro

se verticaliza y la curva lumbar disminuye.




El papel más importante en la corrección de la hiperlordosis lumbar corresponde a los músculos del abdomen. Basta con contraer los dos glúteos mayores y ambos transversos abdominales para conseguir un enderezamiento de la lordosis lumbar (Fig. 46 y 47).

El ritmo lumbopélvico se puede analizar tanto en la flexión como en la extensión del tronco y son posibles muchas estrategias, que dependerán de las características, compensaciones y adaptaciones de cada sujeto. De manera general, en la flexión de columna existe una rotación simultánea de la pelvis sobre la cadera, lo que produce una flexión automática coxofemoral (Fig. 48).

En la extensión de tronco, se produce el movimiento contrario de desrotación pélvica, para extender posteriormente la columna lumbar, dorsal y cervical. Esto es necesario para reducir el brazo de palanca del tórax y de la cabeza y para provocar una activación secuencial.

Ilustración 49. Ritmo lumbopélvico.

PARA SABER MÁS

Breve presentación sobre este tema:

http://prezi.com/ffipdxwobc8b/ritmo-lumbopelvico/

http://prezi.com/ffipdxwobc8b/ritmo-lumbopelvico/

53 Fisiología articular de las sacroilíacas



VII. FISIOLOGÍA ARTICULAR DE LAS SACROILÍACAS

A. INTRODUCCIÓN

Representan una de las principales zonas del cuerpo de transferencia de carga entre el tronco, las extremidades inferiores y el suelo. De la misma manera, representan una zona de transición, con características únicas para satisfacer las demandas estructurales y funcionales del anillo pélvico.

Sus funciones básicas son las de aportar estabilidad y movilidad.

Teniendo en cuenta su contexto dentro de la cintura pélvica, se describe como un sistema cerrado y anular (Fig. 49). El sacro no actúa como una cuña que se encaja entre los huesos ilíacos, puesto que su sección es más ancha por delante que por detrás. Para que esto pueda ocurrir, debería disponerse al contrario y esto lo convertiría en un sistema rígido. Esto es inadmisible conociendo las necesidades mecánicas de la cintura pélvica, que requieren una cierta elasticidad para absorber impactos, como ocurre durante la marcha o en el parto.

Ilustración 50. Anillo pélvico y transmisión de cargas.


IMPORTANTE


La articulación sacroilíaca es una diartrodia que une el sacro con los ilíacos en la porción superior y en la posterior con los coxales. Hay autores que explican que evoluciona a una anfiartrosis




modificada en la edad adulta. Se localiza anterior a la espina ilíaca posterosuperior del ilion. La asimetría y las articulaciones accesorias son relativamente sencillas de encontrar1.

El plano de la articulación se encuentra orientado hacia abajo y hacia dentro, casi en un plano vertical. Es por ello que será muy importante la integridad de la estabilización ligamentosa y del anillo pelviano en general, para evitar las fuerzas de deslizamiento, que en esta región pueden llegar a ser muy importantes.

Las superficies articulares son planas en el niño. En el adulto, presentan una serie de irregularidades recubiertas de cartílago, más pronunciadas en el hombre que en la mujer2 y sirven para mejorar la estabilidad. Estos cambios, aparentemente degenerativos, no tienen por qué tomarse siempre como patológicos, sino como una respuesta a la carga creciente asociada a la marcha y el aumento de masa corporal.

La articulación sacroilíaca está reforzada con un importante sistema ligamentoso (Fig. 50):

Intrínsecos: sacroilíaco anterior, interóseo y posterior (corto y largo).

Extrínsecos: sacrotuberoso y sacroespinoso.

Ilustración 51. Ligamentos sacroilíacos.

1 La relación entre estructura y función en esta articulación es controvertida. No hay un acuerdo universal sobre su biomecánica. A esto se le debe sumar la ambigüedad clínica en la descripción de la anatomía y la cinesiología, cuestión importante a la hora de describir unos términos generales de movimiento.

2 En la mujer, el centro de gravedad está más cerca de las sacroilíacas y en el hombre más ventral, por lo que aumenta el brazo de palanca.





Aparecerán movimientos de traslación y rotación relativamente pequeños, sobre todo en el plano sagital. Los datos de los estudios varían considerablemente entre 0,2 y 2° para la traslación y de 1 a 2,5° para la rotación3. Los movimientos de esta articulación pueden representar una combinación entre la compresión articular y el deslizamiento de las superficies articulares.

Se han propuesto varios ejes de movimiento, aunque ninguna describe por completo los movimientos complejos que se realizan en esta articulación. Por esto, se describen dos movimientos para tratar de describirlos (Fig. 51):

Contranutación: se define como una inclinación posterior relativa de la base del sacro.

Nutación: se define como una inclinación anterior relativa de la base del sacro. Esta posición aumenta las fuerzas de compresión y fricción, lo que se traduce en un aumento de estabilidad de la articulación, hasta llegar a una nutación completa, que correspondería a un bloqueo completo de la sacroilíaca.

Ambos movimientos se pueden producir por la rotación del sacro sobre el ilion, del ilion sobre el sacro o ambos movimientos al mismo tiempo.

Ilustración 52.

Tomando el ejemplo del patrón contrariado de cada coxal en la deambulación, que aumenta la carga cuanto más rápida se haga marcha, las articulaciones sacroilíacas representan un mecanismo de liberación de tensión del anillo pélvico, a pesar de sus pequeños movimientos4.

En el caso de la nutación y la estabilidad que proporciona esta posición, habrá que tener en cuenta tres fuerzas importantes que colaboran a este hecho:

3 Se ha medido una amplitud pasiva de 7 a 8 grados durante los extremos de movimientos bilateral de la coxofemoral.

4 Al igual que ocurre en la sínfisis púbica.




El efecto de la gravedad: descendente, debido tanto al peso del tronco, como a las fuerzas ascendentes de reacción desde el miembro inferior.

El sistema ligamentoso y muscular, que asegura estabilidad extra en las circunstancias de cargas mayores o de patología.

PARA SABER MÁS

Importancia de las relaciones ligamentosas y musculares en la articulación sacroilíaca

• Biomechanical analysis of reducing sacroiliac joint shear load by optimization of pelvic muscle and ligament forces:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2239251/pdf/10439_2007_Article_9385.pdf

• Stabilization of the sacroiliac joint in vivo: verification of muscular contribution to force closure of the pelvis: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3468133/pdf/586_2003_Article_575.pdf



57 Fisiología articular de la articulación temporomandibular



VIII. FISIOLOGÍA ARTICULAR DE LA ARTICULACIÓN TEMPOROMANDIBULAR

A. INTRODUCCIÓN

La articulación temporomandibular (ATM) se puede considerar como un verdadero órgano sensorial, regulador, ejecutor y coordinador del sistema masticatorio. Ambas ATM están en continuo movimiento. Forman el punto de pivote entre la mandíbula y la base del cráneo.

Las funciones de estas articulaciones son indispensables en funciones vitales básicas como:

Masticación

Respiración.

Deglución.

Fonación.

Las presiones mecánicas continuas en las ATM sugieren un papel adaptativo de estas articulaciones a lesiones primarias presentes y desarrolladas en diferentes partes del cuerpo. Es indispensable la revisión y el tratamiento de las ATM de múltiples patologías.

Hay que tener en cuenta que el mantenimiento de la posición vertical depende del sistema visual, vestibular, propioceptivo y oclusal. Por ello, la patología de la ATM, los dientes y la oclusión perturbarán la postura, al igual que cualquier otro órgano de los sentidos o víscera.


IMPORTANTE


La ATM es una articulación de tipo bicondílea. Está constituida por la cavidad glenoidea del hueso temporal y por el cóndilo mandibular. Entre ambas superficies articulares, se interpone un menisco. Todo el conjunto se encuentra dentro de una cápsula articular y es reforzado por un importante sistema ligamentario (Fig. 52).




Ilustración 53.

1. Breve osteología

A parte de la ATM como tal, habrá que considerar otros huesos que forman parte de las inserciones para la musculatura de la masticación.

Es por ello que la mandíbula y el temporal en su conjunto, el maxilar, el esfenoides, el cigomático o malar y el hioides serán huesos a tener en cuenta en la biomecánica general y las patologías de esta articulación.

Por otro lado, cada uno de los dientes caninos, premolares y molares reflejan en su estructura la función específica de cada uno de ellos. En condiciones normales, solo contactan durante la masticación y la deglución (Fig. 53).

Ilustración 54. Desarrollo de los dientes permanentes. Estructura de un diente.

2. Artrología de la ATM

Cavidad glenoidea del temporal: presenta una concavidad de eje transverso oblicuo hacia atrás y hacia dentro. Los ejes de ambas cavidades glenoideas se cruzan y convergen




en el agujero occipital. Posee una superficie articular, en la pared anterior de la fosa y otra no articular, en la cúpula.

Cóndilo mandibular: tiene una prominencia convexa, aplanada de anterior a posterior, de eje transverso. Se dirige paralelamente a los ejes de la cavidad glenoidea. Se distingue una superficie articular anterior, una cresta superior y otra superficie posterior. La orientación del cuello, junto con la inclinación hacia dentro del cóndilo, permiten los movimientos de lateralidad mandibular (Fig. 54).

Ilustración 55.

Cápsula articular: es un manguito que se inserta, cranealmente, rodeando la cavidad glenoidea y el cóndilo temporal. Caudalmente, rodea el cuello del cóndilo mandibular. Existen fibras cortas que recorren desde el temporal hasta el menisco y desde la mandíbula hasta el menisco. Constituyen los llamados frenos meniscales.

Menisco: es un fibrocartílago con forma de ocho (bicóncavo), con bordes curvos y forma rectangular. Se diferencian dos bordes (anterior y posterior), separados por una corredera. Es más grueso el borde posterior. Presenta una parte superior elástica y una parte inferior inextensible. La presencia del menisco supone la existencia de dos compartimentos o niveles en la ATM (Fig. 55):

Compartimento superior: meniscotemporal (menisco y cavidad glenoidea).

Compartimento inferior: meniscocondíleo.

Ilustración 56. Menisco y movimiento del cóndilo en apertura.




Ligamentos: tienen una función de estabilización y de limitación de determinados movimientos mandibulares.

Ligamento lateral externo (LLE): es un engrosamiento capsular. Es el más potente. Se extiende desde el tubérculo cigomático del temporal hasta la región posteroexterna del cóndilo. Estabiliza el menisco en el compartimento inferior.

Ligamento esfenomandibular: desde la espina angular esfenoidea hasta la espina de Spix.

Ligamento estilomandibular: desde la apófisis estiloidea temporal hasta el ángulo mandibular.

Ligamento pterigomandibular: desde la apófisis pterigoidea esfenoidal hasta la línea oblicua interna mandibular.


Su estructura y función se divide en dos sistemas diferentes:

Complejo cóndilo-disco articular: como el disco está íntimamente unido a la cabeza condilar por los ligamentos, el único movimiento fisiológico posible entre las dos superficies es la rotación.

Complejo cóndilo-disco sobre la superficie articular de la fosa: como el disco no está íntimamente unido a la fosa articular, pueden efectuarse movimientos libres entre las dos superficies en la cavidad superior. Estos movimientos se realizan cuando la musculatura traslada el maxilar inferior a una posición anterior y reciben el nombre de traslación.

Por lo tanto, durante el movimiento de rotación, el cóndilo rueda respecto a la superficie inferior del disco y durante el movimiento de traslación, el cóndilo y el disco se desplazan juntos.

El movimiento general de la mandíbula comprende a las dos ATM. Los movimientos que se describen son la protrusión y retracción, lateralidad y depresión y elevación de la mandíbula5.

1. Movimiento de apertura de la boca o depresión de la mandíbula

Hay dos tiempos determinados por la biomecánica de la ATM, pero que se dan de forma complementaria, por lo que el eje de rotación está en constante movimiento (Fig. 56):

1er Tiempo: se produce una rotación en el compartimento inferior, que es frenado por las fibras inferiores del LLE. Genera un cambio en el eje de rotación, dando comienzo al 2º tiempo.

2º Tiempo: tiene lugar una traslación en el compartimento superior. Es necesario un despliegue de la zona bilaminar para realizar dicha traslación.

El menisco sigue al cóndilo (comportándose como una unidad funcional), debido a la forma del disco, a la presión intraarticular y a los ligamentos discales. En condiciones ideales, los

5Para una profunda comprensión de este apartado, consulta el tratado de Okeson, “Tratamiento de la oclusión y las afecciones temporomandibulares”.




movimientos de ambas articulaciones generan un amplitud máxima, con tensión mínima de las superficies articulares.

Ilustración 57.

Los músculos responsables de la apertura son el haz inferior del pterigoideo externo o lateral y la musculatura suprahioidea.

PARA SABER MÁS

Visualiza este movimiento aquí:

http://www.youtube.com/watch?v=2O84XOH4OMg

2. Movimiento de cierre de la boca o elevación de la mandíbula

Se producen los mismos movimientos, pero invertidos en el tiempo, es decir, un primer tiempo de traslación y un segundo tiempo de rotación.

Los músculos responsables del cierre son: el masetero, el temporal, el pterigoideo interno o medial y el haz superior del pterigoideo externo (activación excéntrica).

http://www.youtube.com/watch?v=2O84XOH4OMg




3. Movimiento de protrusión

Se trata de un movimiento puro en el compartimento superior, de deslizamiento anterior, sin componente de rotación gracias a la guía incisiva, cuando la boca está cerrada (Fig. 57).

Los músculos que contribuyen son el haz inferior del pterigoideo externo y pterigoideo interno (contracción bilateral).

Ilustración 58.

4. Movimiento de retracción

Se trata de un movimiento de deslizamiento posterior en el compartimento superior, sin componente de rotación.

Los músculos responsables son: el vientre posterior del digástrico y del temporal (fibras posteriores y medias).

5. Movimiento de lateralidad o diducción

Se trata de un movimiento asimétrico que comprende una traslación laterolateral del cóndilo y de disco dentro de la fosa. Suele combinarse con rotaciones muy pequeñas en diferentes planos, debido al deslizamiento por la pendiente de la eminencia articular. Este movimiento implica:

Una rotación y traslación en el lado homolateral a la desviación, mediante la acción del temporal (fibras posteriores y medias).

Deslizamiento hacia abajo, hacia delante y hacia dentro, a través de la contracción del pterigoideo externo contralateral (lado contrario a la desviación).




PARA SABER MÁS

Vídeos sobre oclusión. En 4º y 5º curso tendrás seminarios de ATM que explicarán este proceso a fondo:

• Oclusión: http://www.youtube.com/watch?v=nwOcXUwekyY

• Oclusión y desórdenes de la ATM: http://www.youtube.com/watch?v=Dd3aT9c_08M

• Diferentes tipos de contactos dentales: http://www.youtube.com/watch?v=OjsdvAOj0JI http://www.youtube.com/watch?v=8ngvyEbif_g

http://www.youtube.com/watch?v=nwOcXUwekyY

http://www.youtube.com/watch?v=Dd3aT9c_08M

http://www.youtube.com/watch?v=OjsdvAOj0JI

http://www.youtube.com/watch?v=8ngvyEbif_g

ii Índice -...

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