ANATOMA Y BIOMECNICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL La columna vertebral, tambin denominada raquis, es una estructura sea en forma de pilar que soporta el tronco, compuesta de multitud de componentes pasivos y activos (Bergmark, 1989). Es un sistema dinmico compuesto por elementos rgidos, las vrtebras, y elementos elsticos, los discos intervertebrales (Miralles y Puig, 1998). Tiene una estructura lineal constituida por 33 34 vrtebras superpuestas, alternadas con discos fibrocartilaginosos a los que se unen ntimamente por fuertes estructuras ligamentosas, apoyadas por masas musculares. De estos 33-34 segmentos, 24 son mviles y contribuyen al movimiento del tronco (Hamill y Knutzen, 1995). Esta estructura raqudea asegura tres caractersticas fundamentales para su funcionalidad: dotar de rigidez para soportar cargas axiales, proteger las estructuras del sistema nervioso central (mdula, meninges y races nerviosas) y otorgar una adecuada movilidad y flexibilidad para los principales movimientos del tronco (Kirby y Roberts, 1985; Panjabi, 1985; Cuadrado y cols., 1993; Miralles y Puig, 1998).En el plano sagital, el raquis queda dividido en una serie de curvaturas de naturaleza fisiolgica (Figura 1): cervical, constituida por 7 vrtebras (C1 a C7) dispuestas con una curvatura de convexidad anterior; torcica o dorsal, constituida por 12 vrtebras (T1 a T12) de convexidad posterior; lumbar, constituida por 5 vrtebras (L1 a L5) de convexidad anterior; sacra, constituida por 5 vrtebras (S1 a S5) de convexidad posterior, habitualmente fusionadas formando un slo hueso, el sacro; y coccgea, formada por 4 5 vrtebras que constituyen el cccix (Panjabi, 1985; Cuadrado y cols., 1993; Hamill y Knutzen, 1995; Thompson y Floyd, 1996; Miralles y Puig, 1998). De stas, la cervical y lumbar son las ms mviles, mientras la torcica es ms rgida, aportando menor movilidad.

Figura 1. Disposicin del raquis en el plano sagital y frontal (visin posterior) (Tomado de Kapandji, 1981).

COLUMNA LUMBARSEGMENTO MOVIL: LA UNIDAD FUNCIONAL DE LA COLUMNA:La unidad funcional de la columna, el segmento mvil, comprende dos vrtebras y sus tejidos blandos interpuestos.La porcin anterior del segmento (Unidad funcional anterior) se compone de dos cuerpos vertebrales superpuestos, el disco intervertebral y los ligamento longitudinales.Los arcos vertebrales correspondientes, las articulaciones intervertebrales formadas por las facetas, las apfisis transversas y espinosas, y los distintos ligamentos forman la porcin posterior (Unidad funcional posterior). Los arcos y cuerpos vertebrales forman el canal vertebral, que protege la mdula espinal.LA PORCIN ANTERIOR DEL SEGMENTO MOVIL: Los cuerpos vertebrales estn diseados para soportar principalmente las cargas compresivas y son progresivamente ms grandes caudalmente ya que el peso superpuesto del tronco aumenta. Los cuerpos vertebrales de la regin Lumbar son ms gruesos y ms anchos que los de las regiones torcica y cervical: su mayor tamao les permite soportar las cargas ms grandes a las que se ve sometida la columna lumbar.El disco intervertebral, que tolera y distribuye las cargas y limita el movimiento excesivo, es de gran importancia mecnica y funcional. Se adapta bien para su funcin dual debido a su localizacin entre las vrtebras y debido a la composicin nica de sus estructuras internas y externas.LA PORCIN POSTERIOR DEL SEGMENTO MOVIL:La porcin posterior del segmento mvil gua su movimiento. El tipo de movimiento posible en cualquier nivel de la columna se determina por la orientacin de las facetas de las articulaciones intervertebrales respecto los planos transverso y frontal. Esta orientacin cambia a lo largo de la columna.En la regin lumbar, las facetas se orientan con ngulos rectos respecto al plano transverso y con un angulo de 45 respecto al plano frontal. Este alineamiento permite la flexin, extensin e inclinacin lateral y casi nada de rotacin. Las articulaciones lumbosacras difieren del resto de las articulaciones intervertebrales lumbares en que la orientacin oblicua de las facetas permite una rotacin apreciable (Lumsden y Morris, 1968).

Las facetas guan el movimiento del segmento mvil y tiene una funcin de soporte y carga. La distribucin de la carga entre las facetas y los discos vara con la posicin de la columna. Las cargas sobre las facetas son mximas (aproximadamente el 30% de la carga total) cuando la columna se hiperextiende (King et al., 1975). Debido a que las facetas no son una estructura de soporte primario en extensin, si se produce el compromiso total de estas articulaciones, se establece una va de carga alternativa. Esta va implica la transferencia de cargas axiales al anillo y al ligamento longitudinal anterior como un modo de soporte para la columna (Haber et al., 1994). La elevada carga sobre las facetas tambin se presenta durante la flexin anterior, acoplada con la rotacin (Elbohy y King, 1986). Los arcos vertebrales y las articulacin intervertebrales desempean un papel importante a la hora de resistir las fuerzas de cizalla.Las apfisis transversa y espinosa sirven como lugares de insercin de los msculos espinales, cuya actividad inicia el movimiento de la columna y proporciona la estabilidad extrnseca.LOS LIGAMENTOS DE LA COLUMNA:

Figura 2: Representacin esquemtica de un segmento mvil en la columna lumbar (vista sagital). Porcin anterior: 1, ligamento longitudinal posterior; 2, ligamento longitudinal anterior; 3, cuerpo vertebral; 4, platillo vertebral; 5, disco intervertebral; 6, agujero intervertebral con la raz nerviosa.Porcin posterior; 7, ligamento amarillo; 8, apfisis espinosa; 9, articulacin intervertebral formado por las facetas superior e inferior; 10, ligamento supraespinoso; 11, ligamento infraespinoso; 12, apfisis transversa; 13, arco; 14, canal vertebral.

(Figura 2. Representacin esquemtica de un segmentomvil en la columna lumbar, tomada de Biomecnica bsicadel sistema musculo esqueltico Nordin, 2004).Las estructuras ligamentosas que rodean a la columna contribuyen a su estabilidad intrnseca. (Fig. 2). Todos los ligamentos de la columna, a excepcin del ligamento amarillo, tienen un alto contenido de colgeno, lo que limita su extensibilidad durante el movimiento de la columna. El ligamento amarillo, que conecta dos arcos vertebrales longitudinales adyacentes, es una excepcin, poseyendo una gran proporcin de elastina. Esta elasticidad de este ligamento le permite acortarse durante la extensin de la columna y alargarse durante la flexin. Incluso cuando la columna est en posicin neutra, el ligamento amarillo est sometido a una tensin constante como resultado de sus propiedades elsticas. Debido a que se localiza a una distancia del centro de movimiento en el disco, pre-solicita el disco; es decir, junto con los ligamentos longitudinales, crea una presin intradiscal y as ayuda a proporcionar soporte intrnseco a la columna. La cantidad de deformacin sobre los distintos ligamentos difiere con el tipo de movimiento de la columna. Durante la flexin, los ligamentos interespinosos se ven sometidos a una deformacin mxima, seguido de los ligamentos capsulares y del ligamento amarillo. Durante la extensin, el ligamento longitudinal anterior soporta la deformacin mxima. Durante la inclinacin lateral, el ligamento transverso contra lateral soporta las deformaciones ms elevadas, seguido del ligamento amarillo y de los ligamentos capsulares. Los ligamentos capsulares de las articulaciones facetaras soportan la mayora de las deformaciones durante la rotacin (Nordin, 2004).LOS MSCULOS

Los msculos espinales pueden dividirse en flexores y extensores. Los principales flexores son los msculos abdominales (los msculos rectos del abdomen, los msculos oblicuos internos y externos, y el musculo transverso del abdomen) y el musculo psoas. En general, los msculos anteriores a la columna vertebral actan como flexores. Los principales extensores son los msculos paravertebrales, los msculos multifidos, y los msculos intertransversos unidos a los elementos posteriores. En general los msculos posteriores a la columna vertebral actan como extensores.Los msculos extensores se disponen entre cada dos vrtebras y el segmento mvil adems de sobre distintas vertebras y segmentos mviles. Cuando los msculos extensores se contraen simtricamente, se produce la extensin. Cuando se contraen los flexores y extensores del lado derecho e izquierdo asimtricamente, se produce la inclinacin lateral o torsin de la columna (Andersson y Laveder, 1997).

FLEXIN Y EXTENSIN

Durante el rango de movimiento de flexin-extensin en descarga, los primeros 50-60 de flexin de la columna se producen en la columna lumbar, principalmente en los segmentos mviles inferiores (Carlsoo, 1961; Farfan, 1975). La bscula anterior de la pelvis permite ms flexin. Durante la elevacin y la bajada de una carga, este ritmo se produce simultneamente, aunque se aprecia una mayor separacin de estos movimientos durante la elevacin que durante la bajada (Nelson et al., 1995). La columna torcica contribuye poco a la flexin anterior de toda la columna espinal debido a la orientacin oblicua de las facetas, la orientacin prcticamente vertical de las espinosas, y la limitacin del movimiento impuesto por la caja torcica.La flexin se inicia con los msculos abdominales y la porcin vertebral del musculo psoas (Anderson y Lavender, 1997; Basmajian y DeLuca, 1985). El peso del tronco produce ms flexin, que se controla por la actividad gradualmente creciente de los msculos paravertebrales a medida que incrementa el momento de flexin anterior que acta sobre la columna. Los msculos posteriores de la cadera estn activos para controlar la bscula anterior de la pelvis a medida que la columna se flexiona. Se acepta que en flexin completa, los msculos paravertebrales se inactivan una vez estn completamente estirados. En esta posicin, el momento de flexin anterior se contrarresta pasivamente por estos msculos y por los ligamentos posteriores, que inicialmente estn relajados pero se tensan en este punto donde la columna se ha elongado completamente (Farfan, 1975). Este silencio de los msculos paravertebrales se conoce como fenmeno de relajacin en flexin (Allen, 1948; Andersson y Lavender, 1997; Floyd y Silver, 1955; Morris et al., 1962). Desde la flexin completa al posicionamiento erecto del tronco, la pelvis bascula hacia atrs y la columna entonces se extiende. La secuencia de activacin muscular se invierte. El glteo mayor se activa inicialmente junto con los Isquiotibiales e inicia la extensin mediante la rotacin posterior de la pelvis. Los msculos paravertebrales se activan e incrementan su actividad hasta que se completa el movimiento (Andersson y Lavender, 1997).

BERMARCK: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2658468Miralles y Puig, 1998: LIBRO BIOMECANICA CLINICA DE LOS TEJIDOS Y LAS ARTICULACIONES DEL APARATO LOCOMOTOR Hamill y Knutzen : Biomechanical Basis of Human Movement