Biomecanica de columna vertebral 2024.pptx

Biomecanica de columna vertebral

1. BIOMECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL Imagenologia diagnostica y Terapeutica

2. BIOMECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL Panjabi y White (1980) C onsecuencias de la interacción de la anatomía con las fuerzas y movimientos de un segmento. BIOMECÁNICA 1ª descripción biomecánica: Giovanni Alfonso Borelli en el capítulo XII de su obra “Motu Animalium” en 1680. Padre de la biomecánica vertebral

3. COLUMNA VERTEBRAL La columna es un sistema multiarticular controlado por músculos que sostienen la cabeza y el tronco durante la postura y los movimientos; protege la médula espinal, las raíces nerviosas y, a nivel cervical, las arterias vertebrales. El funcionamiento normal de la columna presupone su estabilidad.

4. COLUMNA VERTEBRAL La estabilidad de la columna es el requisito básico para:

5. MOVILIDAD Es el menor segmento vertebral que exhibe características biomecánicas similares a las de la columna entera. DEFINICIÓN UNIDAD VERTEBRAL FUNCIONAL Foco central del funcionamiento biomecánico y la evaluación clínica.

6. División de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos rígidos sin considerar las fuerzas involucradas. DEFINICIÓN BIOMECANICA

7. COLUMNA CERVICAL Flexion 40º / Extensión 75º 20 – 25% art. Atl-occi / 75 – 80% art zgp C2 – C7 COLUMNA TORÁCICA Flexión 105º / Extensión 30 - 45º COLUMNA LUMBAR Flexión 60º / Extensión de 35º 30 – 60% columna Dorsal / 50 – 40% C. Lumbar COLUMNA CERVICAL ~35º 10% art Atl-occ / 70% art zgp C2 – C7 COLUMNA TORÁCICA 25º COLUMNA LUMBAR 20º COLUMNA CERVICAL 180º (90°) 50% art. Atlanto-occ / 50% art zgp COLUMNA TORÁCICA 35º COLUMNA LUMBAR 5º FLEXIÓN - EXTENSIÓN FLEXIÓN LATERAL ROTACIÓN AXIAL

8. MOVIMIENTO La clave para una función espinal adecuada es la relación carga/desplazamiento. El rango fisiológico de movimiento incluye una zona neutra (ZN) y una zona elástica (ZE). Una columna estable tendría la forma de una copa de vino estrecha, mientras que una columna inestable podría compararse con un gran plato de sopa. CARGA DESPLAZAMIENTO

9. ESTABILIDAD Capacidad de la columna bajo cargas fisiológicas para limitar los patrones de desplazamiento con el fin de no dañar o irritar la médula espinal y las raíces nerviosas y prevenir deformidades incapacitantes o dolor causado por cambios estructurales. DEFINICIÓN

10. ESTABILIDAD La estabilidad de la columna se basa en tres sistemas conectados: S ubsistema pasivo S ubsistema activo Unidad de control El subsistema activo y el SNC controlan esencialmente la zona neutra del movimiento. La degeneración o cualquier lesión traumática tienden a expandir el RM y la ZN, ejerciendo una mayor demanda sobre los músculos y el SNC para preservar o restringir la inestabilidad.

11. ESTABILIDAD PASIVA

12. ESTABILIDAD PASIVA El papel estructural intrínseco y la estabilización pasiva de la columna dependen de:

13. 1.- ARQUITECTURA VERTEBRAL El cuerpo vertebral es el elemento clave del sistema de carga. Está formado principalmente por hueso esponjoso, que tiene cuatro sistemas trabeculares principales:

14. 1.- ARQUITECTURA VERTEBRAL La capacidad de carga del cuerpo vertebral depende de su tamaño y forma, de la integridad del sistema trabecular y de la densidad ósea. La conversión de cargas verticales en tensiones transversales confierne resistencia al cuerpo vertebral para soportar peso.

15. 2.- ARTICULACIONES INTERVERTEBRALES DEL DISCO Núcleo pulposo es un gel proteoglucano que contiene fibras colágeno tipo II, su matriz es hidrofílica. Estructura elástica compuesta por mucopolisacáridos que contienen fibras anulares; éstas se insertan en las plazas terminales de 2 vétebras adyacentes y adquieren una disposición en capas con direcciones oblícuas.

16. 2.- ARTICULACIONES INTERVERTEBRALES DEL DISCO El anillo fibroso envuelve el núcleo central. E stá formado por unas capas de fibras de colágeno orientadas a 30°, en direcciones opuestas. E l anillo anterior es más rígido que el anillo posterior y el anillo externo es más rígido que el anillo interno.

17. 2.- ARTICULACIONES INTERVERTEBRALES DEL DISCO El disco actúa como amortiguador de las fuerzas transmitidas a la cabeza y al cerebro al caminar y saltar. Cuando el disco se somete a cargas simétricas, el núcleo transmite cargas en todas direcciones alejando las placas terminales.

18. Transmisión de la carga de compresión La fuerza de compresión del peso corporal y la contracción muscular (flechas rectas) eleva la presión hidrostática en el núcleo pulposo. A su vez, el aumento de la presión eleva la tensión en el anillo fibroso (flechas curvas). El aumento de la tensión en el anillo inhibe la expansión radial del núcleo. La presión nuclear creciente también se ejerce hacia arriba y hacia abajo contra los platillos vertebrales. La presión dentro del disco se redistribuye uniformemente a varios tejidos a medida que se transmite a través de las placas terminales a la vértebra adyacente.

19. PRESIONES INTRADISCALES, SEGÚN LA POSTURA 91 kPa en decubito prona 151 kPa en decubito lateral 539 kpa en posicion erguida 1,324 kPa en flexion El contenido de agua y el espesor del disco cambian durante las actividades diarias normales bajo la influencia opuesta de las presiones hidrostática y osmótica. La presión intradiscal al despertar puede ser hasta un 240% mayor que al iniciar una noche de sueño, debido a la hidratación del disco.

20. 3.- ARTICULACIONES FACETARIAS Están diseñado exclusivamente para soportar cargas longitudinales. Para la estabilidad en el plano horizontal, dependen de los elementos posteriores. Las articulaciones facetarias cumplen dos funciones básicas: Control de la dirección y amplitud del movimiento. Compartir cargas.

21. 3.- ARTICULACIONES FACETARIAS Según el modelo de tres columnas de Louis: C2 a L5, sobre tres columnas dispuestas como un triángulo con un vértice anterior. Columna anterior: cuerpos y discos superpuestos. Dos columnas posteriores: articulaciones facetarias

22. 4.- LIGAMENTOS Los ligamentos son los estabilizadores pasivos de la columna. Un ligamento muy fuerte con un brazo de palanca corto puede contribuir menos a la estabilidad que un ligamento menos fuerte trabajando mediante un brazo de palanca más largo, lo que le da una ventaja mecánica El interespinoso y supraespinoso , al estar ubicados muy alejados del eje de rotación, funcionan con un brazo de palanca largo y resisten la flexión de la columna más que el Lig . Amarillo y el PLL , que funcionan con brazos de palanca más cortos.

23. 5.- CURVAS FISIOLÓGICAS Las curvas fisiológicas de la columna también afectan la respuesta a las fuerzas traumáticas.  Eje vertical de equilibrio

24. ALINEACIÓN BALANCE CORONAL Se traza una línea desde la mitad de C7 en una Rx frontal hasta el sacro, una distancia >2 cm desde la línea media a la esquina postero superior de S1 denota una balance anormal Positivo: la plomada pasa a la derecha de la línea media, en >2 cm. Neutral: la plomada pasa a 2 cm de la línea media Negativo: la plomada pasa a la izquierda de la línea media, en >2 cm

25. Se traza una línea desde la mitad de C7 hasta el sacro y se toma como referencia la esquina posterosuperior de S1 , una distancia > de 2 cm denota un balance anormal Positivo: la plomada pasa >2 cm por delante Neutral: la plomada pasa a 2 cm Negativo: la plomada pasa >2 cm por detrás BALANCE SAGITAL

26. La columna lumbar debe tener la capacidad de compensar cualquier desequilibrio y mantener a la columna en un eje correcto, a través de: PARÁMETROS ESPINOPÉLVICOS Angulación sacra (SS,) o de Ferguson con relación al eje horizontal: 30°. Inclinación pélvica (linea media de S1 – cabeza femoral linea media con relación al eje vertical: ~12° Incidencia pélvica (punto medio de S1 a cabeza femoral ): ~50°

27. ESTABILIDAD ACTIVA

28. ESTABILIDAD ACTIVA Según Panjabi, los músculos y tendones proporcionan una estabilización activa de la columna bajo el control del sistema nervioso, asegurando la estabilidad principalmente en ZN, donde la resistencia al movimiento es mínima. Sin los músculos, la columna sería muy inestable.

29. ESTABILIDAD ACTIVA Principales músculos que producen movimientos de las artiulaciones intervertebrales.

30. ESTABILIDAD ACTIVA

31. ESTABILIDAD ACTIVA

32. REFERENCIAS Roberto Izzo , Giaunlugi , Guisseoe Guglielm , Biomechaniccs of the spine . Part I: spinal stabilitu , Eropean journal of Radiology , Elsevier, España, 2018 Masatoshi, morimoto , kosaku hagasino , hiroaki Manabe , Age-related changes in axial an sagittal orientation of the facets joits : comparasion with changes in degenerative spondyloisthesis , Journal of otthopaedic Science, Elsevier, España, 2012

33. 24 de septiembre del 2015 : 2,300 muertos la Meca en Araba Saudita 29 de octubre del 2022 : 150 muertos , Seul ( Surcorrea ) celebracion de Halloween 1 octubre 2022: 135 muertos, Mala regency (isla de java) partido de futbol 13 de octubre del 2013: 115 muertos, Pradesh (India) celebracion a la diosa durga . 2 de octubre del 2016: 52 muertos, Etiopia durante una protesta DATO CURIOSO: ESTAMPIDAS HUMANAS

34. DATO CURIOSO Irse mientras estas a tiempo ( + 6 personas m2 ) 1.- No correr: hace mas facil tropezar 2.- Repliega los brazos 3.- Ahorra oxigeno 4.- Alejate de las paredes 5.- Busca lugares altos 6.- Fluye con la multitud 7. - Sostente de la persona que tienes enfrente