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BIOMECANICABIOMECANICA -- II

PROF. EDUARDO A. MELLADO QUINTANAPROF. EDUARDO A. MELLADO QUINTANA

KINESIOLOGO UNIVERSIDAD LA FRONTERAKINESIOLOGO UNIVERSIDAD LA FRONTERA

LICENCIADO EN KINESIOLOGIA U. CATOLICA DEL MAULELICENCIADO EN KINESIOLOGIA U. CATOLICA DEL MAULE

DIPLOMADO EN EDUCACION UNIVERSITARIA U. SAN SEBASTIANDIPLOMADO EN EDUCACION UNIVERSITARIA U. SAN SEBASTIAN

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TERCERA UNIDAD:

TERCERA UNIDAD:

ANALISIS BIOMECANICO

SEGMENTARIO

R AQUIS yTRONCO

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CColumnaolumna VVertebralertebralyyFisiologa Articular del RaquisFisiologa Articular del Raquis

Raquis en suConjunto

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Introduccin :Introduccin :

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Descripcin

Cadena osteoarticular estructurada por 32 unidadesvertebrales, discos intervertebrales y elementos de

unin

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Cervical

Dorsal

Lumbar

Sacra

Coxigea

ClasificacinClasificacin

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Vecindades

Cabeza

Tronco

Cinturas y extremidades

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Niveles y Curvaturas

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Relacin Sagital en el TroncoRelacin Sagital en el Tronco

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Fisiologa y FuncionesFisiologa y Funciones

Ubicacin en el tronco

Sostn de estructuras

Unin y EnlacesProteccin de la Medula

Albergue Vascular

Amortiguacin de cargas Axiales

Parte del trax

Eje y Pilar central

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MovimientosMovimientosPlanosPlanos -- Grados de LibertadGrados de Libertad -- ExploracinExploracin

Flexin

Extensin

Inflexin D- I

Rotacin D - I

Plano Sagital

Plano Frontal

Plano Transversal

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EvolucinEvolucin

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Ontogentica

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Etapas del Enderezamiento Bidipestacional

1

43

2

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Elementos de Unin

Discos Intervertebrales

Ligamentos Comunes y SegmentariosArticulaciones y capsulas articulares

Musculatura

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Biomecanica :Biomecanica :Unidades Estructurales:

Vrtebra

Disco Intervertebral

Amortiguacin:

Biomecnica de las curvas

Disco Intervertebral

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Columna Vertebral

Eje Central

Bipedestacin

Rigidez y Flexibilidad

Elementos de apoyo (mstil )

Estabilidad

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Unidades Estructurales

del Raquis

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Cadena y ColumnaCadena y Columna

Vrtebra

Disco Intervertebral

Elementos de Unin

Sistema Nervioso Perifrico

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VERTEBRAVERTEBRA

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TemarioTemario

Descripcin: Cuerpo y ArcoVrtebra tipo

Agujero de conjuncin

Orificio magno

Columnas Raqudeas: Anterior y Posteriores

Histologa: Resistencia Travecular

Corticales (laterales, transversales)

Sistemas

Traveculares y Resistencia

Elementos de unin intervertebrales

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D

ESCRIPCIOND

ESCRIPCION

Eslabones seos encadenados a travs de suparticular anatoma, para constituir el

raquis.

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Las vrtebras describen una arquitectura general,

comn para todo el raquis, presentandomodificaciones especficas dependiendo de las

necesidades biomecnicas de cada nivel raqudeo

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En general, una vrtebra tipo se compone

de un cuerpo, localizado hacia anterior y un

arco, localizado hacia posterior.

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De este arco, en el punto de unin entre lospedculos con las lminas se generan los

macizos articulares, cilindros irregulares

que contienen por sus caras superior e

inferior a las carillas articulares o facetas.

De este mismo punto emergen lateralmente

las apfisis transversa, dispuestas a cadalado, en el plano frontal.

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La fusin posterior de las lminas genera

la apfisis espinosa, proceso seo que dainsercin a msculos y ligamentos.

Corresponde funcionalmente a lascolumnas posteriores del raquis

Accin Dinmica

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Las caras o corticales superiores e inferiores

del cuerpo lo constituye un tipo de cortical

fibrocartilaginosa semipermeable al agua y que

sirve para el intercambio hdrico entre el

ncleo pulposo del disco intervertebral y el

hueso esponjoso del cuerpo durante el

mecanismo de autorregulacin de la pretensindel disco.

Corticales

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Agujeros Magno y de ConjuncinAgujeros Magno y de Conjuncin

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D ISCO INTERVERTEBRAL

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TemarioTemario

Descripcin y localizacin

Estructura: Ncleo y Anillo Fibroso

Propiedades biomecnicas

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DescripcinDescripcinDisco fibro-acuoso dispuesto entre las

vrtebras, encargado de la recepcin,amortiguacin y distribucin de las cargas

axiales.

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EstructuraEstructuraEl disco esta constituido por dos elementos:

Ncleo Pulposo

Anillo Fibroso.

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Anillo Perifrico Anillo Perifrico

De naturaleza fibrosa, estructurado en una

sucesin de siete capas de fibras que sedisponen en forma oblicua, cuya

orientacin ser inversa respecto a la

direccin de las fibras de las capas vecinas.

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Siendo la direccin de las fibras de las capas

perifricas de direccin verticales, mientras

que las del centro son de orientacin cada vez

ms oblicuas en forma progresiva hasta

hacerse casi horizontal en la capa ms internae ntima al ncleo, describiendo una hlice que

va desde una cara vertebral hasta la siguiente.

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DINAMICA DISCODINAMICA D ISCO -- VERTEBRALVERTEBRAL

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Disco como rotula

Las caras corticales de los cuerpos vertebrales

pivotean en el ncleo del disco a modo de una rotula.

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Grados de libertad y movilidad

El sistema disco vertebral, presenta tres grados

de libertad de movimiento, correspondientes

uno por cada plano corporal

No obstante, este sistema permite seis grados

de movilizacin, por lo que su movilidad total,

activa y pasiva es de 12 movimientos.

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F / E

Inflexin

Rotacin

Movimientos Rotacionales

Grasos de Libertad Activos

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Movimientos Traslatorios

Movilizacin Pasiva

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Limitantes y frenos de movilidad

La limitacin de la movilidad esta

representada por:

La tensin capsulo ligamentosa y muscular

Tensin discal en los diferentes ejes

Topes seos

Factores externos como la presencia de la

parrilla costal, entre otras.

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Relaciones anatmicas

Establece la relacin relativa entre el cuerpovertebral y el disco, en los diferentes tramosraqudeos, tanto en tamao como en posicin

Relacin Disco - Raquis

Relacin Ncleo - Cuerpo vertebral

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Relacin Disco - Raquis

0.2 0.30.4

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Relacin Ncleo - Cuerpo vertebral

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De esta relacin, se determina que el

raquis mas mvil es el tramo cervical y el

de menor movilidad es el dorsal.

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Amortiguacin de Cargas AxialesAmortiguacin de Cargas Axiales

Recepcin Absorcin

Distribucin

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Biomecanica de las Curvas :Biomecanica de las Curvas :

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Rangos:

Normal : ID = 95 (94 - 96)

Aumentado : ID < 94

Disminuido : ID > 96

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Disco Intervertebral:Disco Intervertebral:

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La capacidad elstica del disco dada unacompresin axial sobre el raquis, depende de la

tensin que se genera en el ncleo encerrado

en el anillo inextensible y la hidrofilia del ncleo

que atrae agua desde el cuerpo vertebraldurante el reposo horizontal, es decir, sin cargas

axiales.

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La tensin del disco disminuye con la

carga durante la bipedestacin,traspasando agua hacia el cuerpovertebral

Con los aos, la capacidad hidrofilicadisminuye, por lo que el raquis se tornamas rgido y con menor capacidadamortiguadora.

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Una ves recibida y amortiguada las

cargas, el disco que ha sufridodeformacin elstica, restablece su forma,tamao y posicin original, gracias alaumento de la tensin del ncleo, el que a

la ves presiona al anulo perifricoprovocando que aumente tambin sutensin, el que restituye el sistema alestado de reposo

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Tolerancia de acuerdo a Carga y Tiempo

Si aumenta la Carga:

Disminuye hidrofilia, perdida de agua,

disminuye P interna del ncleoSi aumenta el Tiempo:

Disminuye hidrofilia, perdida de agua,

disminuye P interna del ncleo

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Acomodacin Fisiolgica:

Ante aumentos o disminuciones de lapresin interna del ncleo, se restituye por

acomodacin en el tiempo.

Si no se respetan los tiempos de reposo o

las cargas mximas permitidas, se pierde

la acomodacin fisiolgica

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Raquis como columna : El raquis es una cadena que constituye una

estructura dinmica, capaz de comportarse comocolumna cuando se le somete a cargas endireccin axial, tal es el caso de la bipedestacin.

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RELACIN FUNCIONA L, DADA LA INTENSIDAD DE

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,

LAS CURVAS RAQUDEAS

Tipo Funcional Dinmico

Raquis con curvas acentuadas

I D< 94

Tipo Funcional Esttico

Raquis con Curvas poco acentuadasI D> 96

DIVISIN FUNCIONAL DE UNA VERTEBRADIVISIN FUNCIONAL DE UNA VERTEBRA

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DIVISIN FUNCIONALDE UNA VERTEBRADIVISIN FUNCIONALDE UNA VERTEBRA

Plano Sagital:

Pilar Anterior:

Cuerpos, Ligamentos y Discos

Soporte de cargas estticasDistribucin de cargas

Pilar Posterior:

Arcos y macizos articulares

Balance dinmico

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R l i F i l PilR l i F i l Pil

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Relacin Funcional entre Pilares :Relacin Funcional entre Pilares :

Palanca de interapoyo (equilibrio)

Amortiguacin de cargas axiales

Directo y Pasivo:

Disco Intervertebral

Indirecto y Activo:

Msculos (anteriores y posteriores)

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PlanoTransversal:

Segmento Pasivo:Vrtebra

Segmento Activo:

DiscoAgujero de conjuncin

Articulaciones interapofisiarias

LigamentosMsculos

ESTABILIDAD Y EQUILIBRIO DELESTABILIDAD Y EQUILIBRIO DEL

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RAQUIS YDEL TRONCORAQUIS YDEL TRONCO

La estabilidad estar determinada por factores

anatomo mecnicos.

Este sistema cuenta con mecanismosestabilizadores a modo de Maromas O Vientos

Pasivos o Esttico: Represento por el sistema

capsulo ligamentoso

Activo o Dinmico: Representado por el sistema

muscular

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Rigidez Flexibilidad

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APRECIACIN CLINICA DEL RAQUIS APRECIACIN CLINICA DEL RAQUIS

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QQ

Raquis como subsistemas

Subsistema Pasivo:

Cuerpo vertebral

Disco intervertebral

Ligamentos

Facetas articulares

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Disfuncin:

Lesin mecnica por sobrecarga

Lesin degenerativa

Subsistema activo:

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Subsistema activo:

Musculatura raqudea y torcica

Actividad conciente de estabilidad

Actividad inconsciente de postura

Disfuncin:

Alteracin del control motor

Patologa Aguda

Subsistema neuras:

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Subsistema neuras:

Transductores

Vas

Terminaciones

Receptores articulares

Disfuncin

Alteracin de receptores por enfermedad o

injuria

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Raquis como unidades funcionales

Cuerpo vertebral

Soporte, Amortiguacin

Apfisis Transversas y Espinosas

Insercin

Disco Intervertebral

Unin, estabilidad, movimiento, transmisin

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Facetas Articulares

Movimiento y frenoMusculatura

Movimiento de palancas

Ligamentos Unin y estabilidad

Columna

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Subsistema

Disfuncin

Desbalance

Alteracin decoordinacin

Alteracin deequilibrio

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Resistencia Discal

Cargas de gran intensidad y corta duracin

Dao

Cargas de baja intensidad y larga duracin

Fatiga Disfuncin

P di t d di f i

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Predisponentes de disfunciones

Laminas Posterolateral del anillo mas delgadas Laminas antero externa del anillo mas gruesas

LVCP aguzado a nivel lumbar

Presin discal de reposo es nula

Disfuncin del par funcional Ncleo Anillo

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Disfuncin del par funcional Ncleo Anillo

Ncleo:

Pierde tensin por disminucin de hidrofilia

Aumenta tensin por sobrecarga

Anillo:

Pierde contencin por fatiga o dao

Elongacin Axial del Disco:

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Elongacin Axial del Disco:

Separacin de carillas vertebrales

Aumenta altura del disco

Disminuye ancho del disco Aumenta tensin de las fibras

Disminuye presin interna del ncleo

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Compresin Axial del Disco:

Disminucin de la altura discal

Transmisin de tensin hacia fibras internas

Presin lateral sobre anillo

Aumenta ancho del disco

Aumenta presin interna del disco

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Rotacin Axial:

Aumento tensin de fibras oblicuas contralateral

Laxitud de fibras oblicuas homo lateral Aumenta tensin fibras internas

Rotacin extremas produce ruptura discal

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Inclinacin asociadaasobrecarga:

Descomposicin de la fuerza

Normal a la cara inferior, impacte las vrtebras

Paralela a la cara inferior, tensa las fibras del

lado contralateral

Rotacin VertebralAutomticadurantela Inflexin

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Durante la inflexin los cuerpos giran en sentido de la

convexidad, las espinosas se desplazan hacia la

concavidad.

Esto se explica por la sinergia de:

Compresin discal del lado de la inclinacin, que

impulsa al ncleo hacia el lado convexo

Tensin de ligamentos de la convexita, desplazndose

hacia la lnea media en busca del camino mas corto

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Rotacin Estructurada

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Alteracin de los cuerpos vertebrales

Acortamiento asimtrico de ligamentos o

msculos

Produce inflexin sostenida llamada

escoliosis

Gibosidad costal hacia el lado convexo

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MOVILIDADDEL RAQUISMOVILIDADDEL RAQUIS

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AMPLITUDES GLOBALESDELA MOVILIDA DEL RAQUISAMPLITUDES GLOBALESDELA MOVILIDA DEL RAQUIS

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El raquis en su conjunto posee tres gradosde libertad, con seis movimientos

Los movimientos globales no son la

manifestacin de la sumatoria de los

movimientos unitarios, dadas las

tenciones capsulo ligamentos y

musculares.

Varia segn edad, biotipo y antropometria

Fle o E tensin

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Flexo Extensin

Plano sagital, eje perlateralCervical: F = 40 E = 75

Lumbar: F = 60 E = 35

Dorso lumbar: F = 105 E = 60

Flexin Total: 140

Extensin Total: 110

I fl i L t l

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Inflexin Lateral

Plano frontal, eje antero posterior

Cervical: I = 35 40

Lumbar: I = 20

Dorsal: I = 20

Inflexin Total = 75 - 85

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Rotacin Axial

Plano horizontal, eje cfalo podlico

Cervical: R = 45 - 50

Lumbar: R = 5

Dorsal: R = 35

Rotacin Total: R = 90 - 100

DESBALANCES MECNICOS :DESBALANCES MECNICOS :

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DESBALANCES MECNICOS :DESBALANCES MECNICOS :

Alteracin de la Estabilidad

Alteracin de la movilidad

( hipo, hiper )Alteracin de las Curvas

( hiper, Hipo)

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HERNIA DISCAL

VERTEBRAL

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