Biomecánica y Ergonomía. Raquis Cérvico-Dorsal (5) PDF

BIOMECÁNICA DEL RAQUIS BIOMECÁNICA Y ERGONOMÍA 2º GRADO EN FISIOTERAPIA CURSO 2023-2024 DR. SERGIO MONTERO NAVARRO PHD, MSC, CO  1. CURVAS RAQUÍDEAS La columna responde a solicitudes mecánicas tan contradictorias, como son la...

BIOMECÁNICA DEL RAQUIS BIOMECÁNICA Y ERGONOMÍA 2º GRADO EN FISIOTERAPIA CURSO 2023-2024 DR. SERGIO MONTERO NAVARRO PHD, MSC, CO  1. CURVAS RAQUÍDEAS La columna responde a solicitudes mecánicas tan contradictorias, como son la rigidez (sostén de tórax y cabeza) y la flexibilidad (movilidad). La existencia de curvas en el raquis aumenta la resistencia del raquis a las fuerzas de compresión axial. Un mayor número de curvas es directamente proporcional a una mayor resistencia a las presiones. VÍDEO CURVATURAS: Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  1.1 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. 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  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, éstas no están preparadas para soportar peso. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Funciónprotectora:en elinterior del canal medular de la columna vertebral y de las envolturas meníngeas, se encuentran protegidas la médula espinal. Las emergencias de las raíces raquídeas pasan a través de los agujeros de conjunción intervertebrales. Todas estas estructuras quedan protegidas por la columna vertebral. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  2. UNIDAD FUNCIONAL VERTEBRAL 2.1 Lavértebra fundamental 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  2.2 DISCOS INTERVERTEBRALES 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía 7  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. 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. Esligeramente elástico, extensible y deformable. No está vascularizado, está inervado en sus partes externas y posteriores. Estas hojas circundan el disco y junto con el núcleo, dan al disco una enorme resistencia a la carga axial. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  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. Placas cartilaginosas vertebrales: el techo y el suelo de cada vértebra están cubiertos por un fino cojín cartilaginoso. Las placas cartilaginosas vertebrales unen los discos a las vértebras y nutren los 2/3 internos del anillo y el núcleo entero. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  2.3 FISIOLOGÍA DEL DISCO INTERVERTEBRAL Soportar y transmitir el peso del tronco hacia abajo (carga axial). Actuar como punto del pivote. Mantener las vértebras unidas. Fenómeno 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. VÍDEO MOVIMIENTO DISCAL: https://youtu.be/nXIoRS4E4SA Esto produce un aumento en la altura VÍDEO HERNIA DISCAL: del disco y del cuerpo, debido a que los https://www.youtube.com/watch?v=Ehks0ORAp18 discos se llenan de agua. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  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 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. 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  TEMA 3: BIOMECÁNICA RAQUIS CERVICAL Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  MOVIMIENTOS DELCUELLO Los rangos y ángulos de movimiento que tiene el cuello son los siguientes: Flexión: El arco normal de movilidad nos permitirá tocar el tórax con la barbilla cambiando el eje prácticamente 90 grados hacia adelante. La Flexión se produce por un deslizamiento de la vértebra superior sobre la inferior, debido al grosor del disco intervertebral. El núcleo pulposo se desliza hacia atrás. Se realiza por: - el recto anterior de la cabeza, - recto lateral de la cabeza, - recto largo de la cabeza, - y los anteriores del cuello. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Extensión: La extensión se produce por el deslizamiento de la vértebra superior sobre la inferior. El núcleo pulposo se desliza hacia delante. La limitación se produce por el choque de las apófisis espinosas de las vértebras cervicales. Serealiza por: - el trapecio, - los fascículos superiores de los músculos profundos del dorso que se insertan en el cráneo (esplenio, dorsal largo, semiespinoso, los rectos posteriores, mayor y menor, de la cabeza, el oblicuo superior de la cabeza - La extensión de la cabeza se efectúa por ambos esternocleidomastoideos; sin embargo, ellos flexionan la porción cervical de la columna vertebral. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Rotación: nos permitirá girar la cabeza 90 grados hacia el lado izquierdo y derecho, dando en total 180 grados de movilidad total, de manera clínica se vera al alinearse la barbilla con el hombro. Esrealizada por los siguientes músculos: - oblicuos externo e interno de la cabeza, - el fascículo oblicuo superior del largo del cuello, - el esplenio y el esternocleidomastoideo. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Flexión lateral: aproxima el pabellón auricular al hombro, en condiciones normales este movimiento alcanza unos 45 grados en ambos lados lo que da en total un ángulo de 90 grados de movilidad lateral total. La flexión lateral: se lleva a cabo por los mismos músculos que realizan la extensión y la flexión, al contraerse unilateralmente, y también por los músculos recto lateral de la cabeza y dorsal largo. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  1. BREVE OSTEOLOGÍADE LAS VÉRTEBRAS CERVICALES ATLASYAXIS n ATLAS: formado por un anillo más ancho transversal que anteroposteriormente. n Superficies articulares: n Carilla articular superior: orientada hacia arriba y adentro, cóncava en ambos sentidos, articulada con los cóndilos del occipital. n Carilla articular inferior: dirigida hacia abajo y adentro, convexa de delante atrás, articulada con la cara superior del axis. n Carilla articular en el borde posterior del arco anterior: ovalada, que se articula con la apófisis odontoides del axis. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  n 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: n Carillas articulares superiores: son dos y están orientadas afuera y arriba, convexas de delante atrás y planas transversalmente. n Carillas articulares inferiores: son dos y están orientadas hacia abajo y adelante y que se articulan con las carillas superiores de C3. n 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. n Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  n 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  RECUERDO ANATÓMICO Considerado conjunto, aunque constituido por dos partes anatómica y funcionalmente distintas: n Raquis cervical superior o suboccipital (1ª ley de Fryette) n Raquis cervical inferior (2ª ley de Fryette) Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  2. REGIÓN CERVICAL SUPERIOR (C0-C1Y C1-C2) n Articulación atlantooccipital n Flexión-extensión: alrededor de un eje transversal los cóndilos occipitales deslizan y ruedan hacia adelante y detrás sobre el atlas. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  n 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  n Rotación: según un eje vertical. No hay rotación pura. En la rotación izquierda, el cóndilo derecho desliza adelante, el ligamento occipitoodontoideo lateral derecho se tensa y 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). Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  LOS MÚSCULOS FLEXORES DE LA CABEZA Y DEL CUELLO Músculos flexores de la región cervical: En la flexión el músculo largo del cuello es ayudado por los músculos hioideos y el ECOM. En caso de espasmo el largo del cuello es el responsable de la pérdida de la lordosis fisiológica (rigidez cervical). Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  LA EXTENSIÓN DEL RAQUIS CERVICAL Y LA CABEZA POR LOS MÚSCULOS DE LA NUCA Por causa de la ligera hipomovilidad (charnela cervicodorsal) de C7-T1-T2 y de la potencia de los músculos posteriores de la nuca, la hipermovilidad de C5-C6 es muy frecuentefrecuente. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  VARIACIONES DE LA PRESIÓN DISCAL CERVICAL SEGÚN LA POSICIÓN Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía 16  MÚSCULOSDELCUELLO. Esplenio: eleva la cabeza y el cuello. Produce movimientos laterales en el cuello. Músculo ancho y delgado, situado inmediatamente debajo del trapecio. Escaleno: contribuye con la inspiración y movimientos laterales del cuello. Músculo triangular situado a cada lado del cuello. Esternocleidomastoideo: Flexión, inclinación y rotación del cuello. Va oblicuamente de la parte superior del tórax a las apófisis mastoideas. Trapecio: (Puede dividirse en tres porciones). Porción superior, porción media y porción inferior. La columna vertebral divide en dos este musculo: el trapecio derecho y el trapecio izquierdo. Su función principal consiste en impedir que nuestra cabeza se vaya hacia delante y por tanto tiene una función de sostén. Realiza una extensión de la cabeza y el cuello. Recto anterior mayor de la cabeza: Es un músculo corto y aplanado triangular, que va del occipital a las apófisis transversas de la columna cervical. Flexión de la cabeza sobre la columna vertebral, cuando se contraen simultáneamente. La contracción de uno de ellos produce movimiento de rotación de la cabeza hacia el lado correspondiente Recto anterior menor de la cabeza: musculo cuadrilátero, situado por detrás del recto anterior mayor y se extiende del occipital al atlas. Es flexor de la cabeza sobre la columna vertebral y ligero rotador de la misma. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  MÚSCULOS DEL CUELLO. Largo del cuello: musculo prolongado y a menudo muy delgado, se extiende del atlas a la tercera vértebra dorsal. Flexiona de la columna cervical y pequeños movimientos de inclinación de dicha columna hacia los lados. Complexo mayor: Músculo semiespinoso de la cabeza. Ancho, que ocupa toda la altura de la nuca a cada lado de la línea media. Extensor de la cabeza. Complexo menor: Musculo longísimo de la cabeza prolongado verticalmente, situado en la parte lateral de la nuca. Extensor de la cabeza. Recto posterior mayor de la cabeza: Músculo aplanado que va del axis al occipital. Movimientos de extensión o de inclinación lateral de la cabeza (con rotación hacia el lado correspondiente). Recto posterior menor de la cabeza: Músculo aplanado y triangular, situado por dentro del mayor. Extensor de la cabeza. Oblicuo menor de la cabeza: Músculo aplanado y triangular, que va del atlas al occipital. Extensor de la cabeza. Oblicuo mayor de la cabeza: Relativamente voluminoso, tiene forma de un cuadrado y va del axis al atlas. Es rotatorio del atlas y, por consiguiente, de la cabeza. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  TEMA 3: BIOMECÁNICA RAQUIS DORSAL Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  1. FISIOLOGÍAARTICULARDORSAL 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. Desde la 1ª vértebra torácica hasta la 12ª vértebra dorsal, 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Las funciones del raquis dorsal son las siguientes: Protección del eje medular: Movilidad del eje vertebral, además del tórax: 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  2. RECUERDOANATÓMICO 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 (T4-S1), aumenta el ancho y la profundidad de las vértebras. Además de las uniones interapofisarias, 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. ANATOMÍAVÉRTEBRATORÁCICA:https://youtu.be/L57Y0VFFmxk Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  ROTACIÓN A nivel de T8-T9 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. 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. VÍDEOMOVIMIENTO DORSAL: https://youtu.be/Uy3PmuxPcGg Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  3. OSTEOCINEMÁTICAY ARTROCINEMÁTICA TORÁCICA Las primeras costillas son cortas y muy oblicuas y actúan directamente sobre el manubrio del esternón. Desde la 3ª a la 7ª, las costillas están unidas directamente al cuerpo del esternón por medio de sus cartílagos. De la 7ª a la 10ª, 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  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. 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. MOVIMIENTO COSTAL: HTTPS://YOUTU.BE/B6WIDUYBQWW HTTPS://YOUTU.BE/HEJNKGLGTQ0 Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  3.1 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. La fuerza adicional requerida se logra mediante la contracción de los músculos abdominales. VÍDEOANATOMÍACADAVERDIAFRAGMA: https://youtu.be/zjm4HcnRqEk Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Está irrigado principalmente por la arteria diafragmática inferior y la arteria diafragmática superior, las arterias intercostales, la arteria musculodiafragmática y las arterias pericardiofrénicas. El diafragma se inserta en muchos puntos a nivel de la caja torácica; La apófisis xifoides del esternón. Los bordes costales de la pared torácica. Los extremos de la undécima y duodécima costilla. Ligamentos que se extienden por la pared abdominal posterior. Las vértebras lumbares mediante dos pilares, el derecho en el cuerpo de L1- L4 y el izquierdo en L1-L3. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  Inervación: Nervios frénicos, el cual surge de las ramas ventrales de las raíces cervicales C3, C4 y C5, con mayor contribución de C4. Cada nervio frénico inerva el hemidiafragma ipsilateral, por lo que cada cavidad pulmonar puede funcionar con independencia de la otra. Los nervios frénicos son principalmente motores. La inervación simpática llega a través de los plexos periarteriales, además de los nervios frénicos. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  4. MOVIMIENTOS COSTALESENRELACIÓN CONLARESPIRACIÓN Las costillas presentan dos tipos de movimientos; en asa de cubo; costillas inferiores porque ya que tienen un cartílago común y las inserciones del diafragma. en brazo de bomba; costillas superiores, porque poseen cartílago propio. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  MOVIMIENTO DE BRAZO DE BOMBA Es un movimiento global de deslizamiento anteroposterior de la costilla. 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. Espiración: la extremidad posterior sube y retrocede, a la vez que la extremidad anterior baja y retrocede. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  MOVIMIENTO EN ASADE CUBO Es un movimiento global de elevación y descenso de la costilla, con un componente de torsión. Inspiración: la costilla se eleva lateralmente y presenta hacia arriba su cara externa (eversión). Espiración: la costilla desciende lateralmente y presenta hacia abajo su cara externa (inversión). Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  4.1 MOVIMIENTOSEN RELACIÓNCONELTRONCO 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. Extensiónactiva del tronco. Asociado a la traslación posterior que realiza la vértebra durante la extensión, se produce los fenómenos contrarios a la flexión. 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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  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. Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía  ¡¡¡MUCHAS GRACIASSSS!!! [email protected] Sergio Montero Navarro Dr. Sergio Montero Navarro Biomecánica y Ergonomía