Dinámica de la columna vertebral humana

El esqueleto de la columna vertebral sirve de soporte sólido para el cuerpo y consta de 33 a 34 vértebras. Cada vértebra consta de dos partes: el cuerpo vertebral (anterior) y el arco vertebral (posterior). El cuerpo vertebral constituye la mayor parte de la vértebra. El arco vertebral consta de cuatro segmentos. Dos de ellos son los pedículos, que forman las paredes de soporte. Las otras dos partes son placas delgadas que forman una especie de "techo". Tres apófisis óseas se extienden desde el arco vertebral. Las apófisis transversas derecha e izquierda se ramifican de cada articulación "pedículo-placa". Además, en la línea media, al inclinarse hacia adelante, se puede observar una apófisis espinosa que sobresale hacia atrás. Dependiendo de su ubicación y función, las vértebras de diferentes secciones presentan características estructurales específicas, y la dirección y el grado de movimiento de la vértebra están determinados por la orientación de las apófisis articulares.

Vértebras cervicales. Las apófisis articulares son planas y ovaladas, y se ubican en un ángulo de 10-15° con el plano frontal, 45° con el plano sagital y 45° con el plano horizontal. Por lo tanto, cualquier desplazamiento producido por la articulación superior con respecto a la inferior se producirá en un ángulo con respecto a tres planos simultáneamente. El cuerpo vertebral presenta una concavidad en las superficies superior e inferior, y muchos autores lo consideran un factor que contribuye al aumento del rango de movimiento.

Vértebras torácicas. Las apófisis articulares presentan una inclinación de 20° respecto al plano frontal, de 60° respecto al plano sagital y de 20° respecto al plano horizontal y frontal.

Esta disposición espacial de las articulaciones facilita el desplazamiento de la articulación superior respecto a la inferior, simultáneamente ventrocraneal o dorsocaudal, en combinación con su desplazamiento medial o lateral. Las superficies articulares presentan una inclinación predominante en el plano sagital.

Vértebras lumbares. La disposición espacial de sus superficies articulares difiere de la de las columnas torácica y cervical. Son arqueadas y se ubican en un ángulo de 45° con respecto al plano frontal, al horizontal y al sagital. Esta disposición espacial facilita el desplazamiento de la articulación superior respecto a la inferior, tanto dorsolateral como ventromedialmente, en combinación con el desplazamiento craneal o caudal.

El importante papel de las articulaciones intervertebrales en el movimiento de la columna vertebral también queda evidenciado por los conocidos trabajos de Lesgaft (1951), en los que se presta especial atención a la coincidencia de los centros de gravedad de la superficie esférica de las articulaciones en los segmentos C5-C7. Esto explica el volumen predominante de movimiento en ellas. Además, la inclinación de las superficies articulares simultáneamente respecto a los planos frontal, horizontal y vertical promueve el movimiento lineal simultáneo en cada uno de estos tres planos, excluyendo la posibilidad de movimiento en un solo plano. Asimismo, la forma de las superficies articulares promueve el deslizamiento de una articulación a lo largo del plano de otra, limitando la posibilidad de movimiento angular simultáneo. Estas ideas concuerdan con los estudios de White (1978), según los cuales, tras la extirpación de las apófisis articulares con arcos, el volumen de movimiento angular en el segmento vertebral aumentó en el plano sagital entre un 20 % y un 80 %, en el frontal entre un 7 % y un 50 % y en el horizontal entre un 22 % y un 60 %. Los datos radiográficos de Jirout (1973) confirman estos resultados.

La columna vertebral contiene todo tipo de conexiones óseas: continuas (sindesmosis, sincondrosis, sinostosis) y discontinuas (articulaciones entre la columna vertebral y el cráneo). Los cuerpos vertebrales están conectados entre sí por discos intervertebrales, que juntos constituyen aproximadamente la mitad de la longitud total de la columna vertebral. Funcionan principalmente como amortiguadores hidráulicos.

Se sabe que la cantidad de movilidad en cualquier parte de la columna vertebral depende en gran medida de la relación entre la altura de los discos intervertebrales y la parte ósea de la columna vertebral.

Según Kapandji (1987), esta relación determina la movilidad de un segmento específico de la columna vertebral: a mayor relación, mayor movilidad. La columna cervical presenta la mayor movilidad, ya que la relación es de 2:5 (40%). La columna lumbar presenta menor movilidad (relación de 1:3 (33%). La columna torácica presenta aún menor movilidad (relación de 1:5 (20%).

Cada disco está construido de tal manera que tiene un núcleo gelatinoso y un anillo fibroso en su interior.

El núcleo gelatinoso consiste en un material gelatinoso incompresible, encerrado en un contenedor elástico. Su composición química está representada por proteínas y polisacáridos. El núcleo se caracteriza por una fuerte hidrofilicidad, es decir, por su atracción al agua.

Según Puschel (1930), al nacer el contenido de líquido en el núcleo es del 88%. Con la edad, el núcleo pierde su capacidad de retener agua. A los 70 años, su contenido de agua se reduce al 66%. Las causas y consecuencias de esta deshidratación son de gran importancia. La reducción del contenido de agua en el disco se puede explicar por una disminución en la concentración de proteínas, polisacáridos y también por un reemplazo gradual del material gelatinoso del núcleo con tejido cartilaginoso fibroso. Los resultados de los estudios de Adams et al. (1976) mostraron que con la edad hay un cambio en el tamaño molecular de los proteoglicanos en el núcleo pulposo y el anillo fibroso. El contenido de líquido disminuye. A los 20 años, el suministro vascular de los discos desaparece. A los 30 años, el disco se nutre exclusivamente por difusión linfática a través de las placas terminales de las vértebras. Esto explica la pérdida de flexibilidad de la columna vertebral con la edad, así como la menor capacidad de los ancianos para recuperar la elasticidad de un disco lesionado.

El núcleo pulposo recibe las fuerzas verticales que actúan sobre el cuerpo vertebral y las distribuye radialmente en el plano horizontal. Para comprender mejor este mecanismo, podemos imaginar el núcleo como una articulación de bisagra móvil.

El anillo fibroso está compuesto por aproximadamente 20 capas concéntricas de fibras, entrelazadas de modo que una capa forma un ángulo con la anterior. Esta estructura proporciona control del movimiento. Por ejemplo, bajo tensión de cizallamiento, las fibras oblicuas que discurren en una dirección se tensan, mientras que las que discurren en la dirección opuesta se relajan.

Funciones del núcleo pulposo (Alter, 2001)

Acción	Doblado	Extensión	Flexión lateral
Se levanta la vértebra superior.	Frente	Atrás	Hacia el lado de flexión
Por lo tanto, el disco se endereza.	Frente	Atrás	Hacia el lado de flexión
Por lo tanto, el disco aumenta	Atrás	Frente	Al lado opuesto a la curva
Por lo tanto, el núcleo está dirigido	Adelante	Atrás	Al lado opuesto a la curva

El anillo fibroso pierde elasticidad y flexibilidad con la edad. En la juventud, el tejido fibroelástico del anillo es predominantemente elástico. Con la edad o tras una lesión, el porcentaje de elementos fibrosos aumenta y el disco pierde elasticidad. A medida que se pierde elasticidad, se vuelve más susceptible a lesiones y daños.

Cada disco intervertebral puede acortarse en altura un promedio de 1 mm bajo una carga de 250 kg, lo que para toda la columna vertebral resulta en un acortamiento de aproximadamente 24 mm. Con una carga de 150 kg, el acortamiento del disco intervertebral entre T6 y T7 es de 0,45 mm, y con una carga de 200 kg, el acortamiento del disco entre T11 y T12 es de 1,15 mm.

Estos cambios en los discos debidos a la presión desaparecen con bastante rapidez. Al permanecer acostado durante media hora, la longitud corporal de una persona de 170 a 180 cm aumenta en 0,44 cm. La diferencia en la longitud corporal de una misma persona por la mañana y por la noche es de 2 cm en promedio. Según Leatt, Reilly y Troup (1986), se observó una disminución de la altura del 38,4 % en las primeras 1,5 horas tras despertarse y del 60,8 % en las primeras 2,5 horas tras despertarse. La recuperación de la altura se produjo en un 68 % durante la primera mitad de la noche.

En un análisis de la diferencia de altura entre los niños en la mañana y en la tarde, Strickland y Shearin (1972) encontraron una diferencia media de 1,54 cm, con un rango de 0,8 a 2,8 cm.

Durante el sueño, la carga sobre la columna vertebral es mínima y los discos se inflaman, absorbiendo líquido de los tejidos. Adams, Dolan y Hatton (1987) identificaron tres consecuencias significativas de las variaciones diarias en la carga sobre la columna lumbar: 1) La inflamació n provoca mayor rigidez de la columna durante la flexión lumbar al despertar; 2) Temprano por la mañana, los ligamentos de los discos vertebrales se caracterizan por un mayor riesgo de lesión; 3) El rango de movimiento de la columna vertebral aumenta hacia el mediodía. La diferencia en la longitud corporal se debe no solo a una disminución en el grosor de los discos intervertebrales, sino también a un cambio en la altura del arco del pie y, quizás también, en cierta medida, a un cambio en el grosor del cartílago de las articulaciones de las extremidades inferiores.

Los discos intervertebrales pueden cambiar de forma bajo la influencia de fuerzas antes de la pubertad. Para entonces, el grosor y la forma de los discos ya están determinados, y la configuración de la columna vertebral y la postura asociada se vuelven permanentes. Sin embargo, dado que la postura depende principalmente de las características de los discos intervertebrales, no es una característica completamente estable y puede cambiar en cierta medida bajo la influencia de fuerzas externas e internas, en particular el ejercicio físico, sobre todo a una edad temprana.

Las estructuras ligamentosas y otros tejidos conectivos desempeñan un papel importante en la determinación de las propiedades dinámicas de la columna vertebral. Su función es limitar o modificar el movimiento de la articulación.

Los ligamentos longitudinales anterior y posterior recorren las superficies anterior y posterior de los cuerpos vertebrales y los discos intervertebrales.

Entre los arcos vertebrales se encuentran ligamentos muy fuertes, compuestos por fibras elásticas, que les confieren un color amarillo, por lo que se denominan interarcos o amarillos. Cuando la columna vertebral se mueve, especialmente al flexionarse, estos ligamentos se estiran y se tensan.

Entre las apófisis espinosas de las vértebras se encuentran los ligamentos interespinosos, y entre las apófisis transversas, los ligamentos intertransversos. Por encima de las apófisis espinosas, a lo largo de toda la columna vertebral, discurre el ligamento supraespinoso, que, acercándose al cráneo, crece en dirección sagital y se denomina ligamento nucal. En los seres humanos, este ligamento tiene la apariencia de una placa ancha, que forma una especie de separación entre los grupos musculares derecho e izquierdo de la región nucal. Las apófisis articulares de las vértebras están conectadas entre sí mediante articulaciones, que en la parte superior de la columna vertebral tienen forma plana, y en la inferior, en particular en la región lumbar, son cilíndricas.

La conexión entre el hueso occipital y el atlas presenta características propias. En este caso, al igual que entre las apófisis articulares de las vértebras, existe una articulación combinada compuesta por dos articulaciones anatómicamente separadas. La forma de las superficies articulares de la articulación atlantooccipital es elíptica u ovoide.

Tres articulaciones entre el atlas y el epistrofeo se combinan en una articulación atlantoaxial combinada con un eje de rotación vertical; de estas, la articulación no apareada es la articulación cilíndrica entre las fosas del epistrofeo y el arco anterior del atlas, y la articulación apareada es la articulación plana entre la superficie articular inferior del atlas y la superficie articular superior del epistrofeo.

Dos articulaciones, la atlantooccipital y la atlantoaxial, ubicadas por encima y por debajo del atlas, se complementan para formar conexiones que proporcionan a la cabeza movilidad en torno a tres ejes de rotación perpendiculares entre sí. Ambas articulaciones pueden combinarse en una sola. Cuando la cabeza gira sobre un eje vertical, el atlas se mueve junto con el hueso occipital, actuando como una especie de menisco intercalar entre el cráneo y el resto de la columna vertebral. Un complejo aparato ligamentoso, que incluye los ligamentos cruzado y pterigoideo, participa en el fortalecimiento de estas articulaciones. A su vez, el ligamento cruzado está compuesto por el ligamento transverso y dos ramas: superior e inferior. El ligamento transverso pasa por detrás del epistrofeo odontoides y refuerza la posición de este diente en su lugar, extendiéndose entre las masas laterales derecha e izquierda del atlas. Las ramas superior e inferior se extienden desde el ligamento transverso. De estos, el superior se une al occipital y el inferior al cuerpo de la segunda vértebra cervical. Los ligamentos pterigoideos, derecho e izquierdo, se extienden desde las superficies laterales del diente hacia arriba y hacia afuera, uniéndose al occipital. Entre el atlas y el occipital existen dos membranas, la anterior y la posterior, que cierran la abertura entre estos huesos.

El sacro está conectado al cóccix mediante una sincondrosis, en la cual el cóccix puede moverse principalmente en dirección anteroposterior. El rango de movilidad del vértice del cóccix en esta dirección en las mujeres es de aproximadamente 2 cm. El aparato ligamentoso también participa en el fortalecimiento de esta sincondrosis.

Dado que la columna vertebral de un adulto forma dos curvas lordóticas (cervical y lumbar) y dos cifóticas (torácica y sacrococcígea), la línea vertical que emana del centro de gravedad del cuerpo la interseca solo en dos puntos, generalmente a la altura de las vértebras C8 y L5. Sin embargo, estas proporciones pueden variar según las características de la postura de la persona.

El peso de la mitad superior del cuerpo no solo ejerce presión sobre las vértebras, sino que también actúa sobre algunas de ellas mediante una fuerza que forma las curvas de la columna vertebral. En la región torácica, la línea de gravedad del cuerpo pasa por delante de los cuerpos vertebrales, lo que genera un efecto de fuerza que aumenta la curvatura cifótica de la columna vertebral. Esto se previene gracias a su aparato ligamentoso, en particular el ligamento longitudinal posterior, los ligamentos interóseos y el tono de los músculos extensores del tronco.

En la columna lumbar, la relación se invierte; la línea de gravedad del cuerpo suele discurrir de tal manera que la gravedad tiende a reducir la lordosis lumbar. Con la edad, tanto la resistencia del aparato ligamentoso como el tono de los músculos extensores disminuyen, por lo que, bajo la influencia de la gravedad, la columna vertebral suele cambiar su configuración y formar una curvatura general dirigida hacia adelante.

Se ha establecido que el desplazamiento hacia delante del centro de gravedad de la mitad superior del cuerpo se produce bajo la influencia de una serie de factores: la masa de la cabeza y la cintura escapular, las extremidades superiores, el pecho, los órganos torácicos y abdominales.

El plano frontal, donde se ubica el centro de gravedad del cuerpo, se desvía relativamente poco hacia adelante de la articulación atlantooccipital en adultos. En niños pequeños, la masa de la cabeza es fundamental, ya que su relación con la masa corporal es mayor, por lo que el plano frontal del centro de gravedad de la cabeza suele estar más desplazado hacia adelante. La masa de las extremidades superiores influye en cierta medida en la formación de la curvatura de la columna vertebral, dependiendo del desplazamiento de la cintura escapular hacia adelante o hacia atrás, ya que los especialistas han observado cierta correlación entre la postura encorvada y el grado de desplazamiento hacia adelante de la cintura escapular y las extremidades superiores. Sin embargo, en una postura erguida, la cintura escapular suele desplazarse hacia atrás. La masa del tórax influye en el desplazamiento hacia adelante del centro de gravedad del tronco cuanto más desarrollado esté su diámetro anteroposterior. En un tórax plano, su centro de masa se encuentra relativamente cerca de la columna vertebral. Los órganos del tórax, y en especial el corazón, no solo contribuyen al desplazamiento hacia adelante del centro de masa del tronco con su masa, sino que también ejercen una tracción directa sobre la porción craneal de la columna torácica, aumentando así su curvatura cifótica. El peso de los órganos abdominales varía según la edad y la constitución de la persona.

Las características morfológicas de la columna vertebral determinan su resistencia a la compresión y a la tracción. La literatura especializada indica que puede soportar una presión de compresión de aproximadamente 350 kg. La resistencia a la compresión para la región cervical es de aproximadamente 50 kg, para la región torácica, de 75 kg, y para la región lumbar, de 125 kg. Se sabe que la resistencia a la tracción es de aproximadamente 113 kg para la región cervical, 210 kg para la región torácica y 410 kg para la región lumbar. Las articulaciones entre la quinta vértebra lumbar y el sacro se desgarran bajo una fuerza de tracción de 262 kg.

La fuerza de cada vértebra a la compresión de la columna cervical es aproximadamente la siguiente: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.

Los siguientes indicadores son típicos para la región torácica: T1 - 200 kg, T5 - 200 kg, T3 - 190 kg, T4 - 210 kg, T5 - 210 kg, T6 - 220 kg, T7 - 250 kg, T8 - 250 kg, T9 - 320 kg, T10 - 360 kg, T11 - 400 kg, T12 - 375 kg. La región lumbar puede soportar aproximadamente las siguientes cargas: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.

Los siguientes tipos de movimientos son posibles entre los cuerpos de dos vértebras adyacentes. Movimientos a lo largo del eje vertical como resultado de la compresión y el estiramiento de los discos intervertebrales. Estos movimientos son muy limitados, ya que la compresión solo es posible dentro de la elasticidad de los discos intervertebrales, y el estiramiento es inhibido por los ligamentos longitudinales. Para la columna vertebral en su conjunto, los límites de compresión y estiramiento son insignificantes.

Los movimientos entre los cuerpos de dos vértebras adyacentes pueden ocurrir, en parte, en forma de rotación alrededor de un eje vertical. Este movimiento se ve inhibido principalmente por la tensión de las fibras concéntricas del anillo fibroso del disco intervertebral.

Las rotaciones alrededor del eje frontal también son posibles entre las vértebras durante la flexión y la extensión. Durante estos movimientos, la forma del disco intervertebral cambia. Durante la flexión, su parte anterior se comprime y la posterior se estira; durante la extensión, se observa el fenómeno opuesto. En este caso, el núcleo gelatinoso cambia de posición. Durante la flexión, se mueve hacia atrás, y durante la extensión, hacia adelante, es decir, hacia la parte estirada del anillo fibroso.

Otro tipo de movimiento distintivo es la rotación alrededor del eje sagital, que produce una inclinación lateral del tronco. En este caso, una superficie lateral del disco se comprime, mientras que la otra se estira, y el núcleo gelatinoso se desplaza hacia el estiramiento, es decir, hacia la convexidad.

Los movimientos que se producen en las articulaciones entre dos vértebras adyacentes dependen de la forma de las superficies articulares, que están ubicadas de forma diferente en distintas partes de la columna vertebral.

La región cervical es la más móvil. En esta región, las apófisis articulares presentan superficies articulares planas dirigidas hacia atrás en un ángulo aproximado de 45-65°. Este tipo de articulación proporciona tres grados de libertad: movimientos de flexión-extensión en el plano frontal, movimientos laterales en el plano sagital y movimientos de rotación en el plano horizontal.

En el espacio entre las vértebras C2 y C3, el rango de movimiento es algo menor que entre las demás vértebras. Esto se explica por el fino disco intervertebral entre estas dos vértebras y porque la parte anterior del borde inferior del epistrofeo forma una protrusión que limita el movimiento. El rango de movimiento de flexión-extensión en la columna cervical es de aproximadamente 90°. La convexidad anterior formada por el contorno anterior de la columna cervical se transforma en concavidad durante la flexión. La concavidad así formada tiene un radio de 16,5 cm. Si se trazan los radios desde los extremos anterior y posterior de esta concavidad, se obtiene un ángulo abierto hacia atrás de 44°. Con la extensión máxima, se forma un ángulo abierto hacia adelante y hacia arriba de 124°. Las cuerdas de estos dos arcos se unen en un ángulo de 99°. El mayor rango de movimiento se observa entre las vértebras C3, C4 y C5, algo menos entre C6 y C7 y aún menos entre las vértebras C7 y T1.

Los movimientos laterales entre los cuerpos de las seis primeras vértebras cervicales también presentan una amplitud considerable. La vértebra C... presenta una movilidad significativamente menor en esta dirección.

Las superficies articulares en forma de silla de montar entre los cuerpos de las vértebras cervicales no favorecen los movimientos de torsión. En general, según diversos autores, la amplitud de los movimientos en la región cervical promedia los siguientes valores: flexión: 90°, extensión: 90°; inclinación lateral: 30°; rotación lateral: 45°.

La articulación atlantooccipital y la articulación entre el atlas y el epistrofeo tienen tres grados de libertad de movimiento. En el primero, es posible la inclinación de la cabeza hacia adelante y hacia atrás. En el segundo, es posible la rotación del atlas alrededor de la apófisis odontoides, con el cráneo girando junto con el atlas. La inclinación de la cabeza hacia adelante en la articulación entre el cráneo y el atlas es posible solo 20°, y la inclinación hacia atrás, 30°. El movimiento hacia atrás se ve inhibido por la tensión de las membranas atlantooccipital anterior y posterior, y se produce alrededor del eje frontal, pasando por detrás del orificio auditivo externo e inmediatamente por delante de las apófisis mamilares del hueso temporal. Una inclinación del cráneo hacia adelante superior a 20° y hacia atrás superior a 30° solo es posible junto con la columna cervical. La inclinación hacia adelante es posible hasta que el mentón toca el esternón. Este grado de inclinación solo se logra mediante la contracción activa de los músculos que flexionan la columna cervical e inclinan la cabeza sobre el cuerpo. Cuando la cabeza se desplaza hacia adelante por la gravedad, el mentón no suele tocar el esternón, ya que la cabeza se mantiene en su lugar gracias a la tensión de los músculos de la nuca y el ligamento nucal, que se encuentran estirados. El peso de la cabeza inclinada hacia adelante, actuando sobre la palanca de primera clase, no es suficiente para contrarrestar la pasividad de los músculos de la nuca ni la elasticidad del ligamento nucal. Cuando los músculos esternohioideo y geniohioideo se contraen, su fuerza, junto con el peso de la cabeza, provoca un mayor estiramiento de los músculos de la nuca y el ligamento nucal, lo que provoca que la cabeza se incline hacia adelante hasta que el mentón toque el esternón.

La articulación entre el atlas y el hueso puede rotar 30° a la derecha y a la izquierda. Esta rotación está limitada por la tensión de los ligamentos pterigoideos, que se originan en las superficies laterales de los cóndilos del occipital y se insertan en las superficies laterales de la apófisis odontoides.

Debido a que la superficie inferior de las vértebras cervicales es cóncava en dirección anteroposterior, los movimientos entre las vértebras en el plano sagital son posibles. En la región cervical, el aparato ligamentoso es el menos potente, lo que también contribuye a su movilidad. La región cervical está significativamente menos expuesta (en comparación con las regiones torácica y lumbar) a la acción de cargas compresivas. Es el punto de inserción de un gran número de músculos que determinan los movimientos de la cabeza, la columna vertebral y la cintura escapular. En el cuello, la acción dinámica de la tracción muscular es relativamente mayor en comparación con la acción de las cargas estáticas. La región cervical está poco expuesta a cargas deformantes, ya que los músculos circundantes parecen protegerla de los efectos estáticos excesivos. Una de las características de la región cervical es que las superficies planas de las apófisis articulares en posición vertical del cuerpo forman un ángulo de 45°. Cuando la cabeza y el cuello se inclinan hacia adelante, este ángulo aumenta a 90°. En esta posición, las superficies articulares de las vértebras cervicales se superponen horizontalmente y se fijan gracias a la acción de los músculos. Al flexionar el cuello, la acción de los músculos es especialmente significativa. Sin embargo, esta postura es común durante el trabajo, ya que el órgano de la visión debe controlar los movimientos de las manos. Muchos trabajos, como leer un libro, suelen realizarse con la cabeza y el cuello flexionados. Por lo tanto, los músculos, en particular los de la nuca, deben trabajar para mantener el equilibrio de la cabeza.

En la región torácica, las apófisis articulares también presentan superficies articulares planas, pero están orientadas casi verticalmente y se ubican principalmente en el plano frontal. Con esta disposición, los movimientos de flexión y rotación son posibles, y la extensión es limitada. La flexión lateral es mínima.

En la región torácica la movilidad de la columna vertebral es menor, lo que se debe al pequeño grosor de los discos intervertebrales.

La movilidad en la región torácica superior (de la primera a la séptima vértebra) es insignificante. Aumenta en dirección caudal. La flexión lateral en la región torácica es posible aproximadamente 100° hacia la derecha y algo menos hacia la izquierda. Los movimientos de rotación están limitados por la posición de las apófisis articulares. El rango de movimiento es bastante significativo: alrededor del eje frontal es de 90°, extensión - 45°, rotación - 80°.

En la región lumbar, las apófisis articulares presentan superficies articulares orientadas casi en el plano sagital, con su superficie articular superior-interna cóncava y la inferior-externa convexa. Esta disposición de las apófisis articulares excluye la posibilidad de rotación mutua, y los movimientos se realizan únicamente en los planos sagital y frontal. En este caso, el movimiento de extensión es posible con mayores limitaciones que el de flexión.

En la región lumbar, la movilidad entre las diferentes vértebras varía. En todas las direcciones, es máxima entre las vértebras L3 y L4, y entre L4 y L5. La menor movilidad se observa entre L2 y L3.

La movilidad de la columna lumbar se caracteriza por los siguientes parámetros: flexión: 23°, extensión: 90°, inclinación lateral a cada lado: 35°, rotación: 50°. El espacio intervertebral entre L3 y L4 se caracteriza por la mayor movilidad, lo que debe compararse con la posición central de la vértebra L3. De hecho, esta vértebra corresponde al centro de la región abdominal en los hombres (en las mujeres, L3 se ubica algo más caudalmente). Existen casos en los que el sacro en humanos se ubicaba casi horizontalmente, y el ángulo lumbosacro disminuyó a 100-105°. Los factores que limitan los movimientos en la columna lumbar se presentan en la Tabla 3.4.

En el plano frontal, la flexión de la columna vertebral es posible principalmente en las regiones cervical y torácica superior; la extensión se produce principalmente en las regiones cervical y lumbar; en la región torácica, estos movimientos son insignificantes. En el plano sagital, la mayor movilidad se observa en la región cervical; en la región torácica, es insignificante y aumenta de nuevo en la parte lumbar de la columna. La rotación es posible dentro de amplios límites en la región cervical; en dirección caudal, su amplitud disminuye y es muy insignificante en la región lumbar.

Al estudiar la movilidad de la columna vertebral en su conjunto, no tiene sentido aritmético sumar las cifras que caracterizan la amplitud de los movimientos en diferentes secciones, ya que durante los movimientos de toda la parte libre de la columna (tanto en preparaciones anatómicas como en sujetos vivos), se producen movimientos compensatorios debido a la curvatura de la columna vertebral. En particular, la flexión dorsal en una sección puede causar extensión ventral en otra. Por lo tanto, es aconsejable complementar el estudio de la movilidad de las diferentes secciones con datos sobre la movilidad de la columna vertebral en su conjunto. Al estudiar una columna vertebral aislada en este sentido, varios autores obtuvieron los siguientes datos: flexión: 225°, extensión: 203°, inclinación lateral: 165°, rotación: 125°.

En la región torácica, la flexión lateral de la columna vertebral solo es posible cuando las apófisis articulares se ubican exactamente en el plano frontal. Sin embargo, presentan una ligera inclinación hacia adelante. Por lo tanto, solo las articulaciones intervertebrales cuyas facetas se orientan aproximadamente en el plano frontal participan en la inclinación lateral.

Los movimientos de rotación de la columna vertebral alrededor del eje vertical son máximos en la zona del cuello. La cabeza y el cuello pueden rotar con respecto al tronco aproximadamente entre 60 y 70° en ambas direcciones (es decir, aproximadamente 140° en total). La rotación es imposible en la columna torácica. En la columna lumbar, es prácticamente nula. La mayor rotación entre la columna torácica y la lumbar se produce en la zona de los pares biocinemáticos 17 y 18.

La movilidad rotacional total de la columna vertebral en su conjunto es de 212° (132° para la cabeza y el cuello y 80° para los pares biocinemáticos 17° y 18°).

Es de interés determinar el posible grado de rotación del cuerpo sobre su eje vertical. Al estar de pie sobre una pierna, es posible una rotación de 140° en la articulación de la cadera semiflexionada; al apoyarse en ambas piernas, la amplitud de este movimiento disminuye a 30°. En total, esto aumenta la capacidad de rotación del cuerpo a aproximadamente 250° al estar de pie sobre dos piernas y a 365° al estar de pie sobre una pierna. Los movimientos de rotación realizados de la cabeza a los pies provocan una disminución de la longitud corporal de 1 a 2 cm. Sin embargo, en algunas personas, esta disminución es significativamente mayor.

El movimiento de torsión de la columna vertebral se realiza en cuatro niveles, característicos de los diferentes tipos de curvaturas escolióticas. Cada uno de estos niveles de torsión depende de la función de un grupo muscular específico. El nivel inferior de rotación corresponde a la abertura inferior (nivel de la duodécima costilla falsa) del tórax. El movimiento de rotación en este nivel se debe a la función del músculo oblicuo interno de un lado y el músculo oblicuo externo del lado opuesto, actuando como sinergistas. Este movimiento puede continuar hacia arriba debido a la contracción de los músculos intercostales internos de un lado y los músculos intercostales externos del otro. El segundo nivel de movimientos de rotación se encuentra en la cintura escapular. Si es fija, la rotación del tórax y la columna vertebral se debe a la contracción de los músculos serrato anterior y pectoral. La rotación también la proporcionan algunos músculos de la espalda: el serrato posterior (superior e inferior), el iliocostal y el semiespinoso. El músculo esternocleidomastoideo, al contraerse bilateralmente, mantiene la cabeza en posición vertical, la proyecta hacia atrás y flexiona la columna cervical. Al contraerse unilateralmente, inclina la cabeza hacia un lado y la gira hacia el lado opuesto. El músculo esplenio de la cabeza extiende la columna cervical y gira la cabeza hacia el mismo lado. El músculo esplenio cervical extiende la columna cervical y gira el cuello hacia el lado de la contracción.

Las flexiones laterales suelen combinarse con su rotación, ya que la ubicación de las articulaciones intervertebrales lo favorece. El movimiento se realiza alrededor de un eje que no se encuentra exactamente en dirección sagital, sino que se inclina hacia adelante y hacia abajo, por lo que la flexión lateral se acompaña de una rotación del tronco hacia atrás en el lado donde se forma la convexidad de la columna vertebral durante la flexión. La combinación de flexiones laterales con rotación es una característica muy significativa que explica algunas propiedades de las curvas escolióticas. En la zona de los pares biocinemáticos 17 y 18, las flexiones laterales de la columna vertebral se combinan con su rotación hacia el lado convexo o cóncavo. En este caso, se suele realizar la siguiente tríada de movimientos: flexión lateral, flexión hacia adelante y rotación hacia la convexidad. Estos tres movimientos suelen realizarse con curvas escolióticas.

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Grupos musculares funcionales que proporcionan movimiento a la columna vertebral.

Columna cervical: movimientos alrededor del eje frontal

Doblado

1. músculo esternocleidomastoideo
2. Músculo escaleno anterior
3. Músculo escaleno posterior
4. Músculo largo del cuello
5. Músculo largo de la cabeza
6. Músculo recto de la cabeza anterior
7. Músculo subcutáneo del cuello
8. músculo omohioideo
9. músculo esternohioideo
10. músculo esternotiroideo
11. músculo tirohioideo
12. Digástrico
13. músculo estilohioideo
14. músculo milohioideo
15. músculo geniohioideo

Movimientos alrededor del eje sagital

1. Músculo largo del cuello
2. Músculo escaleno anterior
3. músculo escaleno medio
4. Músculo escaleno posterior
5. músculo trapecio
6. músculo esternocleidomastoideo
7. El músculo erector de la columna
8. Músculo cervical strap-on
9. Músculo largo de la cabeza

Movimientos alrededor del eje vertical - torsión

1. Músculo escaleno anterior
2. músculo escaleno medio
3. Músculo escaleno posterior
4. músculo esternocleidomastoideo
5. Músculo trapecio superior
6. Músculo cervical strap-on
7. Músculo elevador de la escápula

Movimientos circulares en la columna cervical (circunducción):

Con la participación alternada de todos los grupos musculares que producen flexión, inclinación y extensión de la columna en la región cervical.

Columna lumbar: movimientos alrededor del eje frontal

Doblado

1. músculo iliopsoas
2. Músculo cuadrado lumbar
3. Músculo recto abdominal
4. Músculo oblicuo externo del abdomen

Extensión (torácica y lumbar)

1. El músculo erector de la columna
2. Músculo espinal transversal
3. Músculos interespinosos
4. Músculos intertransversos
5. Músculos que elevan las costillas
6. músculo trapecio
7. dorsal ancho
8. Músculo romboides mayor
9. Músculo romboides menor
10. Músculo serrato posterior superior
11. Músculo serrato posterior inferior

Movimientos de flexión lateral alrededor del eje sagital (columna torácica y lumbar)

1. Músculos intertransversos
2. Músculos que elevan las costillas
3. Músculo oblicuo externo del abdomen
4. Músculo oblicuo interno del abdomen
5. Músculo abdominal transverso
6. Músculo recto abdominal
7. Músculo cuadrado lumbar
8. músculo trapecio
9. dorsal ancho
10. Músculo romboides mayor
11. Músculo serrato posterior superior
12. Músculo serrato posterior inferior
13. El músculo erector de la columna
14. Músculo espinal transverso

Movimientos alrededor del eje vertical - torsión

1. músculo iliopsoas
2. Músculos que elevan las costillas
3. Músculo cuadrado lumbar
4. Músculo oblicuo externo del abdomen
5. Músculo oblicuo interno del abdomen
6. músculo intercostal externo
7. músculo intercostal interno
8. músculo trapecio
9. Músculo romboides mayor
10. dorsal ancho
11. Músculo serrato posterior superior
12. Músculo serrato posterior inferior
13. El músculo erector de la columna
14. Músculo espinal transversal

Movimientos circulares rotacionales con ejes mixtos (circunducción): con contracción alternada de todos los músculos del tronco, produciendo extensión, flexión del pubis y flexión de la columna vertebral.