C AP Í TULO 1
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Cap. 01-Sec. I 3/2/07 11:05 Página 1 S E C C I Ó N I Temas esenciales de la cinesiología Cap. 01-Sec. I 3/2/07 11:05 Página 2 FM Eje de rotación S E C C I Ó N I PC PS FA FM Temas esenciales de la cinesiología BMI BME1 PS BME2 C APÍTULO 1: Puesta en marcha C APÍTULO 2: Estructura y función básicas de las articulaciones C APÍTULO 3: Músculo: El generador último de fuerza del cuerpo C APÍTULO 4: Principios biomecánicos A PÉNDICE I: Material relacionado con los temas esenciales de cinesiología La Sección I se divide en cuatro capítulos, cada uno de los cuales describe un tema distinto relacionado con la cinesiología. Esta sección proporciona la base para exposiciones cinesiológicas más específicas sobre las distintas regiones del cuerpo (Secciones II a IV). El Capítulo 1 aporta la terminología introductoria y los conceptos biomecánicos relacionados con la cinesiología. El Capítulo 2 presenta los aspectos anatómicos y funcionales básicos de las articulaciones: los puntos de pivote necesarios para el movimiento del cuerpo. El Capítulo 3 analiza los aspectos anatómicos y funcionales básicos del músculo esquelético, la fuente que produce el movimiento activo y la estabilización de las articulaciones. En el Capítulo 4 se ofrece una exposición más detallada y un análisis cuantitativo de muchos de los principios biomecánicos introducidos en el Capítulo 1. PC Cap. 01-Sec. I 3/2/07 11:05 Página 3 C A P Í T U L O 1 Puesta en marcha DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE ¿Qué es la cinesiología?, 3 CINEMÁTICA, 3 Traslación comparada con rotación, 4 Osteocinemática, 5 Planos de movimiento, 5 Eje de rotación, 5 Grados de libertad de movimiento, 7 Osteocinemática: una cuestión de perspectiva, 7 Artrocinemática, 8 Morfología típica de las articulaciones, 8 Movimientos fundamentales entre superficies articulares, 8 Movimientos por rodamientodeslizamiento, 9 Rotación, 10 Movimientos que combinan rodamientodeslizamiento y rotación, 10 Predicción de un patrón artrocinemático basado en la morfología articular, 11 Posiciones de bloqueo y laxas de una articulación, 12 DINÁMICA, 11 Fuerzas musculoesqueléticas, 12 Influencia de las fuerzas sobre los tejidos musculoesqueléticos: conceptos introductorios y terminología, 12 Fuerzas internas y externas, 15 Momentos musculoesqueléticos, 16 INTRODUCCIÓN ¿Qué es la cinesiología? La etimología de la palabra cinesiología procede del griego kinesis, moverse, y –logía, estudio. Cinesiología del sistema musculoesquelético: Fundamentos de la rehabilitación física es una guía que se centra en las interacciones anatómicas y biomecánicas del sistema musculoesquelético. La belleza y complejidad de estas interacciones han inspirado la obra de dos grandes artistas: Miguel Ángel Buonarroti (1475-1564) y Leonardo da Vinci (1452-1519). Es probable que su creación inspirara la de la obra clásica Tabulae Sceleti et Musculorum Corporis Humani, publicada en 1747 por el anatomista Bernhard Siegfried Albinus (1697-1770). Un ejemplo de esta obra aparece en la figura 1.1. La principal intención de este libro es que los estudiantes y médicos cuenten con fundamentos para la práctica de la rehabilitación física. Como base para abarcar los aspectos estructurales y funcionales del movimiento y sus aplicaciones clínicas, aparece una revisión detallada de la anatomía del sistema musculoesquelético, incluida su inervación. Hay exposiciones sobre las condiciones normales y anormales producto de la enfermedad y los traumatismos. Un conocimiento sólido de la cinesiología permite desarrollar una evaluación racional, un diagnóstico preciso y un tratamiento eficaz de los trastornos musculoesqueléticos. Estas capacidades son la piedra angular de la profesionalidad de cualquier Interacción entre músculos y articulaciones, 17 Tipos de activación muscular, 17 Acción de un músculo en una articulación, 18 Terminología relacionada con las acciones de los músculos, 19 Palancas musculoesqueléticas, 20 Tres clases de palancas, 20 Ventaja mecánica, 22 Compensación entre fuerza y distancia, 22 GLOSARIO, 23 RESUMEN, 25 sanitario implicado en la práctica de la rehabilitación física. Este libro sobre cinesiología se apoya en tres áreas de conocimiento: la anatomía, la biomecánica y la fisiología. La anatomía es la ciencia de la forma y la estructura del cuerpo humano y sus partes. La biomecánica es una disciplina que se nutre de los principios de la física para estudiar cuantitativamente la interacción de las fuerzas en un cuerpo vivo. La fisiología es el estudio biológico de los organismos vivos. Este manual se nutre de una malla de principios seleccionados de la biomecánica y la fisiología. Este enfoque permite razonar las funciones cinesiológicas del sistema musculoesquelético en vez de memorizarlas. El resto del capítulo expone conceptos biomecánicos fundamentales y terminología relacionada con la cinesiología. El glosario al final del capítulo resume muchos de los términos esenciales. En el Capítulo 4 se ofrece una aproximación más profunda y cuantitativa a la biomecánica aplicada a la cinesiología. CINEMÁTICA La cinemática es una rama de la mecánica que describe el movimiento de un cuerpo, sin atender a las fuerzas o momentos que producen el movimiento. En biomecánica, el término cuerpo se emplea de forma vaga para describir todo el cuerpo, o cualquiera de sus partes o segmentos, como huesos o regiones individuales. Por lo general, hay dos tipos de movimientos: traslación y rotación. 3 Cap. 01-Sec. I 3/2/07 11:05 Página 21 Capítulo 1 Puesta en marcha 21 Palanca de primera clase Datos de las palancas de primera clase: Fuerza muscular (FM) = desconocida Peso de la cabeza (PC) = 46,7 N Brazo de palanca del momento interno (BMI) = 4 cm Brazo de palanca del momento externo (BME) = 3,2 cm Ventaja mecánica = 1,25 BMI BME FM × BMI = PC × BME FM A PC FM = PC × BME BMI FM = 46,7 N × 3,2 cm 4 cm FM = 37,4 N Palanca de segunda clase FM Datos de las palancas de segunda clase: Fuerza muscular (FM) = desconocida Peso corporal (PC) = 667 N Brazo de palanca del momento interno (BMI) = 12 cm Brazo de palanca del momento externo (BME) = 3 cm Ventaja mecánica = 4 FM × BMI = PC × BME c BME PC × BME BMI FM = 667 N × 3 cm 12 cm FM = 166,8 N b B FM = BMI Datos de las palancas de tercera clase: Fuerza muscular (FM) = desconocida Peso externo (PE) = 66,7 N Brazo de palanca del momento interno (BMI) = 5 cm Brazo de palanca del momento externo (BME) = 35 cm Ventaja mecánica = 0,143 PC Palanca de tercera clase FM FM × BMI = PE × BME BMI BME C PE FM = PC × BME BMI FM = 66,7 N × 35 cm 5 cm FM = 467 N FIGURA 1.22. Ejemplos anatómicos de palancas de primera (A), segunda (B) y tercera (C) clase. (Los vectores no están dibujados a escala.) Los datos de los recuadros de la derecha permiten calcular la fuerza muscular requerida para mantener el equilibrio rotatorio estático. Repárese en que la ventaja mecánica aparece en cada uno de los recuadros. La activación muscular es isométrica en todos los casos, sin que haya movimiento en la articulación. Cap. 02 3/2/07 11:05 Página 26 C A P Í T U L O 2 Estructura y función básicas de las articulaciones JOSEPH THRELKELD, PT, PHD ÍNDICE CLASIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS ARTICULACIONES, 26 Clasificación basada en la estructura anatómica y el potencial de movimiento, 26 Sinartrosis, 26 Anfiartrosis, 26 Diartrosis: Articulación sinovial, 27 Clasificación de las articulaciones sinoviales basada en la analogía mecánica, 28 Simplificación y clasificación de las articulaciones sinoviales: articulaciones ovoides y sellares, 31 EJE DE ROTACIÓN, 32 MATERIALES BIOLÓGICOS QUE FORMAN TEJIDOS CONJUNTIVOS EN LAS ARTICULACIONES, 32 Fibras, 33 Sustancia fundamental, 33 Células, 34 TIPOS DE TEJIDOS CONJUNTIVOS QUE FORMAN LA ESTRUCTURA DE LAS ARTICULACIONES, 34 Tejido conjuntivo irregular denso, 34 INTRODUCCIÓN Una articulación es la unión o punto de pivote entre dos o más huesos. El movimiento del cuerpo en conjunto se produce sobre todo mediante la rotación de huesos en articulaciones individuales. Las articulaciones también transfieren y disipan fuerzas debidas a la gravedad y la activación de los músculos a través del cuerpo. La artrología –estudio de la clasificación, la estructura y la función de las articulaciones– es una de las bases importantes del estudio global de la cinesiología. El envejecimiento, la inmovilización, los traumatismos y las enfermedades afectan a la estructura y, finalmente, a la función de las articulaciones. Estos factores también influyen de modo significativo en la calidad y la cantidad del movimiento humano. Este capítulo se centra en la estructura anatómica y la función generales de las articulaciones. Los capítulos de las Secciones II a IV abordan la anatomía específica y la función detallada de cada articulación del cuerpo. Esta información detallada es un requisito previo para rehabilitar con eficacia a las personas con disfunciones articulares. CLASIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS ARTICULACIONES Clasificación basada en la estructura anatómica y el potencial de movimiento Un método corriente para clasificar las articulaciones se centra sobre todo en la estructura anatómica y su potencial de movimiento (Tabla 2.1).27 Según este esquema, existen tres 26 Cartílago articular, 34 Fibrocartílago, 36 Hueso, 37 EFECTOS DEL ENVEJECIMIENTO, 38 EFECTOS DE LA INMOVILIZACIÓN EN LA FUERZA DE LOS TEJIDOS CONJUNTIVOS DE UNA ARTICULACIÓN, 39 PATOLOGÍA ARTICULAR, 39 tipos de articulaciones en el cuerpo, que se definen como sinartrosis, anfiartrosis y diartrosis. SINARTROSIS Una sinartrosis es una unión entre huesos que se mantienen unidos por tejido conjuntivo irregular denso. Esta unión relativamente rígida permite poco o ningún movimiento. Ejemplos de sinartrosis son las suturas del cráneo, los dientes alojados en la mandíbula y los maxilares, la articulación tibioperonea distal, y las membranas interóseas del antebrazo y la pierna. Hay quien también clasifica como sinartrosis las láminas epifisarias de los huesos en crecimiento.27 Como la función de una epífisis es más el crecimiento esquelético que el movimiento, esta clasificación no se emplea aquí. La función de una sinartrosis es unir huesos y transmitir fuerzas de un hueso al siguiente con un movimiento articular mínimo. Las sinartrosis permiten dispersar fuerzas por un área de contacto relativamente grande, lo que reduce la posibilidad de lesión. ANFIARTROSIS Una anfiartrosis es una unión entre huesos formada sobre todo por fibrocartílago y/o cartílago hialino. Quizás el ejemplo más familiar de anfiartrosis sean las sincondrosis entre cuerpos vertebrales. Estas articulaciones emplean un disco intervertebral y el núcleo pulposo encerrado en él para ofrecer un cojín rugoso y elástico que absorba y disperse las fuerzas entre vértebras adyacentes. Otros ejemplos de anfiartrosis son la sínfisis del pubis y la articulación manubrioesternal. Estas articulaciones permiten movimientos relativamente restringidos. También transmiten y dispersan las fuerzas entre huesos. Cap. 03 3/2/07 11:06 Página 42 C A P Í T U L O 3 Músculo: El generador último de fuerza del cuerpo DAVID A. BROWN, PT, PHD ÍNDICE EL MÚSCULO COMO ESTABILIZADOR ESQUELÉTICO: GENERACIÓN DE UNA CANTIDAD ADECUADA DE FUERZA CON UNA LONGITUD DADA, 42 Morfología muscular: Forma y estructura, 43 Arquitectura muscular, 43 Músculo y tendón: Generación de fuerza, 45 Curva de longitud-tensión pasiva, 45 Curva de longitud-tensión activa, 46 Suma de la fuerza activa y la tensión pasiva: Curva total de longitud-tensión, 48 Fuerza isométrica: Desarrollo de la curva del momento interno-ángulo articular, 49 EL MÚSCULO COMO MOTOR ESQUELÉTICO: MODULACIÓN DE LA FUERZA, 51 Modulación de la fuerza a través de la activación concéntrica o excéntrica: Relación de fuerza-velocidad, 51 INTRODUCCIÓN Las posturas estables son producto de un equilibrio entre las fuerzas actuantes. El movimiento, por el contrario, se produce cuando las fuerzas actuantes están desequilibradas. La fuerza generada por los músculos es el principal medio para controlar el complejo equilibrio entre la postura y el movimiento. El músculo controla la postura y el movimiento de dos formas: (1) estabilización de los huesos, y (2) movimiento de los huesos. Este capítulo aborda el papel de músculos y tendones en la generación, modulación y transmisión de fuerzas. Estas funciones son necesarias para fijar y/o mover las estructuras esqueléticas. Se estudia la forma en que los músculos estabilizan los huesos generando una cantidad adecuada de fuerza con una longitud dada. La generación de fuerza se produce de forma pasiva (es decir, mediante la resistencia de un músculo al estiramiento) y, en mucho mayor grado, activa (es decir, mediante contracción activa). A continuación, se estudian las formas en que los músculos modulan o controlan la fuerza para que los huesos se muevan suave y enérgicamente. El movimiento normal está muy regulado de forma precisa, con independencia de las infinitas fuerzas que impone el entorno a una tarea determinada. El enfoque permite al estudiante de cinesiología comprender los múltiples papeles de los músculos en el control de las posturas y movimientos empleados en las tareas diarias. Además, el terapeuta también posee la información necesaria para formular hipótesis clínicas sobre las alteraciones musculares que interfieren con las actividades funcionales. Este 42 Activación del músculo por el sistema nervioso, 53 Reclutamiento, 53 Codificación del índice, 54 Fatiga muscular, 55 Electromiografía: Ventana al control neural del músculo, 55 conocimiento permite la aplicación racional de intervenciones con las cuales mejorar la capacidad de las personas. EL MÚSCULO COMO ESTABILIZADOR ESQUELÉTICO: GENERACIÓN DE UNA CANTIDAD ADECUADA DE FUERZA CON UNA LONGITUD DADA Los huesos sostienen el cuerpo humano en su interacción con el entorno. Aunque muchos tejidos que se insertan en el esqueleto sostengan el cuerpo, sólo el músculo puede adaptarse a fuerzas externas súbitas o prolongadas que desestabilizan el cuerpo. EL tejido muscular está idealmente adaptado para esta función porque está vinculado tanto al medio externo como a los mecanismos de control interno que le ofrece el sistema nervioso. Bajo el control fino del sistema nervioso, los músculos generan la fuerza necesaria para estabilizar las estructuras esqueléticas en gran variedad de condiciones. Por ejemplo, los músculos ejercen un control fino para estabilizar los dedos que manejan un diminuto escalpelo en una operación ocular. También pueden generar grandes fuerzas durante los segundos finales de un levantamiento «a peso muerto» en halterofilia. El conocimiento del papel especial de los músculos en la generación de fuerzas estabilizadoras comienza con una apreciación del grado en que la morfología y arquitectura de músculos y tendones afecta a la amplitud de fuerza disponible en un músculo dado. Se estudian los componentes del músculo que producen tensión pasiva cuando éste se elonga (o estira) , o la fuerza activa cuando el sistema nervioso estimula Cap. 05-Sec.II 3/2/07 11:08 Página 91 S E C C I Ó N I I Extremidad superior Cap. 05-Sec.II S 3/2/07 E C C I Ó N 11:08 Página 92 II Extremidad superior C APÍTULO 5: El complejo del hombro C APÍTULO 6: El complejo del codo y el antebrazo C APÍTULO 7: La muñeca C APÍTULO 8: La mano A PÉNDICE II: Material referente a la inervación e inserciones de los músculos de la extremidad superior La Sección II se compone de cuatro capítulos, cada uno de los cuales describe la cinesiología de una región articular importante de la extremidad superior. Aunque aparezcan como entidades anatómicas diferenciadas, las cuatro regiones cooperan funcionalmente para que la mano pueda interactuar de forma óptima con el entorno. La disrupción de la función de los músculos o articulaciones de cualquier región puede interferir en gran medida con la capacidad de la extremidad superior en conjunto. Como se describe en la Sección II, las alteraciones de los músculos y articulaciones de la extremidad superior pueden reducir en gran medida la calidad o la facilidad en la ejecución de muchas actividades importantes relacionadas con el cuidado personal, el sustento y el ocio. Cap. 05-Sec.II 3/2/07 11:08 Página 93 C A P Í T U L O 5 El complejo del hombro DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE Inervación de los músculos y articulaciones del complejo del hombro, 118 Músculos de la articulación Elevación y descenso, 105 escapulotorácica, 122 Protracción y retracción, 106 Elevadores de la articulación Rotación ascendente y descendente, 106 escapulotorácica, 122 ARTROLOGÍA, 98 Articulación glenohumeral, 107 Depresores de la articulación Articulación esternoclavicular, 100 Características generales, 107 escapulotorácica, 122 Características generales, 100 Tejido conjuntivo periarticular, 108 Protractores de la articulación Tejido conjuntivo periarticular, 101 Estabilidad estática de la articulación escapulotorácica, 123 Cinemática, 101 glenohumeral, 111 Retractores de la articulación Elevación y descenso, 102 Arco coracoacromial y bolsas asociadas, 111 escapulotorácica, 123 Protracción y retracción, 102 Cinemática de la articulación glenohumeral, Rotadores ascendentes y descendentes Rotación axial (longitudinal) de 112 de la articulación escapulotorácica,123 la clavícula, 103 Abducción y aducción, 112 Músculos que elevan el brazo, 123 Articulación acromioclavicular, 103 Flexión y extensión, 114 Músculos que elevan el brazo en Características generales, 103 Rotación interna y externa, 115 la articulación glenohumeral, 124 Tejido conjuntivo periarticular, 103 Resumen de la artrocinemática de Rotadores ascendentes en la articulación Cinemática, 104 la articulación glenohumeral, 117 escapulotorácica, 126 Rotación ascendente y descendente, 104 Cinemática general del hombro durante Función de los músculos del manguito «Ajustes rotacionales» en el plano la abducción, 117 de los rotadores durante la elevación horizontal y sagital de la articulación Ritmo escapulohumeral, 117 del brazo, 129 acromioclavicular, 104 Interacción de las articulaciones Músculos que mueven en aducción Articulación escapulotorácica, 105 esternoclavicular y acromioclavicular, 117 y extienden el hombro, 130 Cinemática, 105 Músculos que rotan interna y externamente INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Y Movimiento de la articulación el hombro, 132 ARTICULACIONES, 118 escapulotorácica: Complejo de OSTEOLOGÍA, 93 Esternón, 93 Clavícula, 94 Escápula, 94 Porciones proximal a media del húmero, 97 movimientos de las articulaciones esternoclavicular y acromioclavicular, 105 INTRODUCCIÓN Nuestro estudio de la extremidad superior se inicia con el complejo del hombro, una serie de cuatro articulaciones comprendidas por el esternón, la clavícula, las costillas, la escápula y el húmero (Fig. 5.1). Esta serie de articulaciones aporta una gran amplitud de movimiento a la extremidad superior, con lo cual aumenta la capacidad para manipular objetos. Traumatismos o enfermedades suelen limitar el movimiento del hombro, provocando una significativa reducción de la eficacia de toda la extremidad superior. Pocas veces un solo músculo actúa de modo aislado en el complejo del hombro. Los músculos trabajan en «equipos» para producir una acción muy coordinada que se expresa sobre múltiples articulaciones. La naturaleza cooperadora de los músculos del hombro aumenta la versatilidad, control y amplitud de los movimientos activos. Dada la naturaleza de esta relación funcional de los músculos, la parálisis o debili- dad de cualquier músculo suele interrumpir la secuencia cinemática natural de todo el hombro. Este capítulo describe varias de las sinergias musculares importantes que existen en el complejo del hombro y cómo la debilidad de un músculo puede afectar al potencial de generación de fuerza de otros. OSTEOLOGÍA Esternón El esternón se compone del manubrio, el cuerpo y la apófisis xifoides (Fig. 5.2). El manubrio posee un par de escotaduras claviculares ovales, que se articulan con las clavículas. Las escotaduras costales, localizadas en el borde lateral del manubrio, sirven de inserción a las dos primeras costillas. La escotadura yugular se localiza en la cara superior del manubrio, entre las escotaduras claviculares. 93 Cap. 05-Sec.II 94 3/2/07 11:08 Sección II Página 94 Extremidad superior (ver Fig. 5.3, superficie inferior). La superficie inferior del extremo lateral de la clavícula está marcada por el tubérculo conoideo y la línea trapezoidea. Articulación acromioclavicular Articulación esternoclavicular Articulación glenohumeral Articulación escapulotorácica Escápula La escápula de forma triangular tiene tres ángulos: inferior, superior y lateral (Fig. 5.5). La palpación del ángulo inferior aporta un método adecuado para seguir el movimiento de la escápula durante el movimiento del brazo. La escápula también tiene tres bordes. Con el brazo descansado en el lado, el borde medial o vertebral discurre casi paralelo a la columna vertebral. El borde lateral o axilar discurre del ángulo inferior hasta el ángulo lateral de la escápula. El borde superior se extiende del ángulo superior lateralmente hacia la apófisis coracoides. Vista anterior Músculo esternocleidomastoideo FIGURA 5.1. Articulaciones del complejo del hombro derecho. Características osteológicas del esternón • Manubrio • Escotaduras claviculares • Escotaduras costales • Escotadura yugular Escotadura yugular I Músculo subclavio Manubrio Es c cla otad vic ura ula r Esc ota cos dura tal C laví Mús cu culo pect la oral may or II Vista desde arriba, la diáfisis de la clavícula es curva, con su superficie anterior por lo general convexa en sentido medial y cóncava lateralmente (Fig. 5.3). Con el brazo en la posición anatómica, el eje mayor de la clavícula se orienta ligeramente por encima del plano horizontal y en torno a 20 grados posterior respecto al plano frontal (Fig. 5.4; ángulo A). El extremo esternal y medial prominente y redondeado de la clavícula se articula con el esternón (ver Fig. 5.3). La carilla articular esternal de la clavícula (ver Fig. 5.3, superficie inferior) descansa contra la primera costilla. Lateral y ligeramente posterior a la escotadura costal está la evidente impresión del ligamento costoclavicular, una inserción de este ligamento. III IV El extremo lateral o acromial de la clavícula se articula con la escápula en la carilla articular acromial, de forma ovalada Cuerpo V Apófisis xifoides VI Características osteológicas de la clavícula • Carilla articular esternal • Impresión del ligamento costoclavicular • Carilla articular acromial • Tubérculo conoideo • Línea trapezoidea Músculo pecto ral mayor Clavícula VII FIGURA 5.2. Vista anterior del esternón con eliminación de la clavícula y las costillas izquierdas. La línea de puntos en torno a la escotadura clavicular muestra las inserciones de la cápsula en la articulación esternoclavicular. En rojo aparecen las inserciones proximales del músculo. Cap. 06 3/2/07 11:09 Página 136 C A P Í T U L O 6 El complejo del codo y el antebrazo DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE OSTEOLOGÍA, 136 Porciones media a distal del húmero, 136 Cúbito, 138 Radio, 139 ARTROLOGÍA, 140 Parte I: Articulaciones del codo, 140 Características generales de las articulaciones humerocubital y humerorradial, 140 Tejido conjuntivo periarticular, 141 Cinemática, 143 Consideraciones funcionales de la flexión y extensión, 143 Artrocinemática de la articulación humerocubital, 144 Artrocinemática de la articulación humerorradial, 145 Parte II: Articulaciones del antebrazo, 148 Características generales de las articulaciones radiocubitales proximal y distal, 148 Estructura articular y tejido conjuntivo periarticular, 149 Articulación radiocubital proximal, 149 Articulación radiocubital distal, 150 Cinemática, 152 Consideraciones funcionales de la pronación y supinación, 152 Artrocinemática de las articulaciones radiocubitales proximal y distal, 152 Supinación, 152 Pronación, 153 Pronación y supinación con el radio y la mano fijos, 154 INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Y ARTICULACIONES, 155 Revisión de la neuroanatomía, 155 Curso de los nervios musculocutáneo, radial, mediano y cubital por el codo, INTRODUCCIÓN El complejo del codo y el antebrazo se compone de tres huesos y cuatro articulaciones (Fig. 6.1). Las articulaciones humerocubital y humerorradial forman el codo. Los movimientos de flexión y extensión del codo suponen un medio para ajustar la longitud funcional global de la extremidad superior. Esta función se emplea para muchas actividades importantes, como comer, coger objetos, lanzar cosas y para la higiene personal. El radio y el cúbito se articulan entre sí dentro del codo en las articulaciones radiocubitales proximal y distal. Esta serie de articulaciones permite a la palma de la mano girar hacia arriba (supinación) o abajo (pronación), sin requerir el movimiento del hombro. La pronación y supinación pueden realizarse junto con, o con independencia de, la flexión y extensión del codo. La interacción entre las articulaciones del codo y el antebrazo aumenta en grado sumo la amplitud de desplazamiento eficaz de la mano. 136 antebrazo, muñeca y mano, 155 Inervación de los músculos y articulaciones del codo y antebrazo, 158 Función de los músculos del codo, 160 Flexores del codo, 160 Acción muscular individual de los flexores del codo, 161 Biomecánica de los flexores del codo, 163 Producción de momento máximo de los músculos flexores del codo, 163 Extensores del codo, 164 Componentes musculares, 164 Análisis electromiográfico de la extensión del codo, 165 Demandas de momento sobre los extensores del codo, 166 Función de los músculos supinadores y pronadores, 168 Músculos supinadores, 168 Músculos pronadores, 172 Las cuatro articulaciones del complejo del codo y antebrazo 1. Articulación humerocubital 2. Articulación humerorradial 3. Articulación radiocubital proximal 4. Articulación radiocubital distal OSTEOLOGÍA Porciones media a distal del húmero Las superficies anterior y posterior de las porciones media a distal del húmero aportan inserciones proximales a los músculos braquial y cabeza medial del tríceps braquial (Figs. 6.2 y 6.3). El extremo distal de la diáfisis del húmero termina medialmente en la tróclea y el epicóndilo medial, y lateralmente en el capítulo y el epicóndilo lateral. La tróclea recuerda una bovina vacía y redonda. A ambos lados de la tróclea están sus bordes medial y lateral. El borde medial es prominente y se Cap. 06 3/2/07 11:09 Página 157 Capítulo 6 BB NERVIO RADIAL (C5-T1) El complejo del codo y el antebrazo 157 Plexo braquial Fascículo lateral Fascículo posterior Fascículo medial Nervio axilar Cabeza lateral Cabeza medial del tríceps braquial Músculo tríceps braquial Cabeza larga (parte del) músculo braquial Nervio cutáneo posterior del brazo Grupo de extensoressupinadores Músculo braquiorradial Nervio cutáneo dorsal del antebrazo Músculo extensor radial largo del carpo Músculo ancóneo Ramo profundo del nervio radial Músculo extensor radial corto del carpo Ramo superficial del nervio radial Músculo extensor común de los dedos Músculo extensor del meñique Músculo extensor cubital del carpo Área de inervación concentrada Músculo supinador Músculo abductor largo del pulgar Distribución sensitiva Músculo extensor corto del pulgar Músculo extensor largo del pulgar Músculo extensor del índice FIGURA 6.33. Continuación. B, Curso general del nervio radial derecho cuando inerva la mayoría de los músculos extensores del brazo, antebrazo, muñeca y dedos. En el texto aparecen más detalles sobre el orden proximal a distal de la inervación muscular. La distribución sensitiva del nervio radial aparece con su área de inervación concentrada en el «espacio interdigital» dorsal de la mano. Continúa Cap. 08 3/2/07 12:04 Página 198 C A P Í T U L O 8 La mano DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE TERMINOLOGÍA, 198 OSTEOLOGÍA, 199 Metacarpianos, 199 Falanges, 200 Arcos de la mano, 200 ARTROLOGÍA, 201 Articulaciones carpometacarpianas, 201 Articulaciones carpometacarpianas II a V, 202 Características generales y soporte ligamentario, 202 Estructura y cinemática de las articulaciones, 202 Articulación carpometacarpiana del pulgar, 204 Cápsula y ligamentos de la articulación carpometacarpiana del pulgar, 206 Estructura de la articulación sellar, 206 Cinemática, 207 Abducción y aducción de la articulación carpometacarpiana del pulgar, 208 Flexión y extensión de la articulación carpometacarpiana del pulgar, 208 Oposición de la articulación carpometacarpiana del pulgar, 209 Extensores extrínsecos de los dedos, 222 Articulaciones metacarpofalángicas, 211 Anatomía muscular, 222 Dedos, 211 Acción de los extensores extrínsecos Características generales y ligamentos, de los dedos, 225 211 Extensores extrínsecos del pulgar, 225 Cinemática de la articulación Consideraciones anatómicas metacarpofalángica, 213 y funcionales, 225, 226 Pulgar, 215 Músculos intrínsecos de la mano, 228 Características generales y ligamentos, 215 Músculos de la eminencia tenar, 228 Articulaciones interfalángicas, 216 Músculos de la eminencia hipotenar, 230 Dedos, 216 Dos cabezas del músculo aductor del Características generales y ligamentos, pulgar, 231 216 Músculos lumbricales e interóseos, 232 Cinemática de las articulaciones Interacción de los músculos intrínsecos interfalángicas distal y proximal, 217 y extrínsecos de los dedos, 235 Pulgar, 217 Abrir la mano: Extensión de los dedos, 236 Cerrar la mano: Flexión de los dedos, 238 INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Y ARTICULACIONES, 217 Inervación de los músculos, piel y articulaciones de la mano, 217 Función muscular de la mano, 218 Flexores extrínsecos de los dedos, 218 Anatomía y acción articular de los flexores extrínsecos de los dedos, 218 INTRODUCCIÓN Antecedentes Al igual que los ojos y la piel, la mano sirve como un importante órgano sensorial para la percepción de lo que nos rodea (Fig. 8.1). La mano es también un órgano efector primario de la mayoría de nuestros comportamientos motores complejos. Además, las manos ayudan a expresar emociones mediante gestos, el tacto, la habilidad y la capacidad artística. Los 19 huesos y las 19 articulaciones de la mano se ponen en movimiento por la acción de 29 músculos. Biomecánicamente, estas estructuras interactúan con una eficacia enorme. La mano también puede usarse de forma muy primitiva, como gancho o maza. Sin embargo, es más frecuente que la mano actúe como un instrumento muy especializado que realiza manipulaciones muy complejas que requieren niveles infinitos de fuerza y precisión. 198 LA MANO COMO ÓRGANO EFECTOR, 239 Deformidades articulares causadas por artritis reumatoide, 240 Deformidad en zigzag del pulgar, 240 Destrucción de las articulaciones metacarpofalángicas del dedo, 241 Deformidades en zigzag de los dedos, 243 Debido a su enorme complejidad biomecánica, la función de la mano comprende una región desproporcionadamente grande de la corteza del encéfalo (Fig. 8.2). Las enfermedades o lesiones que afectan a la mano suelen crear discapacidades igualmente desproporcionadas. Una mano totalmente incapacitada por una artritis reumatoide o una lesión nerviosa, por ejemplo, puede reducir drásticamente la importante función de las restantes articulaciones de la extremidad superior. Este capítulo describe los principios de la cinesiología de muchos de los problemas musculoesqueléticos que se tratan en el ámbito médico y rehabilitador. TERMINOLOGÍA La muñeca o carpo tiene ocho huesos carpianos. La mano presenta cinco metacarpianos, a menudo denominados colectivamente «metacarpo». Cada uno de los cinco dedos contiene Cap. 08 3/2/07 12:04 Página 205 Capítulo 8 La mano 205 FIGURA 8.10. Sistema nominal de los movimientos de la mano. A a D, Movimiento de los dedos. E a I., Movimiento del pulgar. (A, extensión de los dedos; B, flexión de los dedos; C, aducción de los dedos; D, abducción de los dedos; E, extensión del pulgar; F, flexión del pulgar; G, aducción del pulgar; H, abducción del pulgar; e I, oposición del pulgar.) III V Cuarta y quinta articulaciones carpometacarpianas metacarpiana IV II I Articulación carpometacarpiana del pulgar (primera) FIGURA 8.11. Vista palmar de la mano derecha que muestra una descripción mecánica de la movilidad de las cinco articulaciones carpometacarpianas. Las articulaciones periféricas –I, IV y V (en rojo)– son mucho más móviles que las dos articulaciones centrales (en gris). FIGURA 8.12. La movilidad de las articulaciones carpometacarpianas de la mano mejora la seguridad en la prensión de objetos, como un cilindro. Cap. 08 3/2/07 12:04 224 Página 224 Sección II Extremidad superior PUNTO DE INTERÉS 8.5 Implicaciones clínicas de la tenodesis en personas con tetraplejía La acción natural de tenodesis de los flexores extrínsecos de los dedos tiene implicaciones clínicas importantes. Un ejemplo es el de una persona con tetraplejía de C6 que presenta parálisis de los flexores y extensores de los dedos, pero muestra inervación de los músculos extensores del carpo. Las personas con este nivel de lesión medular suelen emplear una acción de tenodesis para muchas funciones, como coger un vaso de agua. Para abrir la Extensor común de los dedos tenso A mano y asir el vaso de agua, la persona deja que la gravedad flexione la muñeca. A su vez, esto estira el músculo extensor común de los dedos, parcialmente paralizado (Fig. 8.43A). En la figura 8.43B, la extensión activa de la muñeca estira los flexores paralizados de los dedos, como el flexor profundo de los dedos, el cual crea suficiente fuerza pasiva en estos músculos para asir el vaso. El grado de fuerza pasiva de los flexores de los dedos se controla con el grado de extensión activa de la muñeca. Extensor común de los dedos relajado Flexor profundo de los dedos tenso B Extensor radial corto del carpo activo FIGURA 8.43. Una persona con tetraplejía en el nivel de C6 emplea la «acción de tenodesis» para asir un vaso de agua. A, Para iniciar la prensión, la mano se abre por acción de la gravedad flexionando la muñeca. El músculo extensor común de los dedos estirado (tenso) genera fuerza pasiva que extiende parcialmente los dedos. B, Al extender de forma activa la muñeca por acción del músculo extensor radial largo del carpo inervado (en rojo), los flexores de los dedos estirados –como el flexor profundo de los dedos– crean una fuerza pasiva que ayuda a asir el vaso. que constituye la «columna» del mecanismo extensor (ver Figs. 8.45 y 8.47). La banda central cursa distalmente y se inserta en la base dorsal de la falange media. Antes de cruzar la articulación IFP, dos bandas laterales divergen de la banda central. Las bandas se localizan dorsales al eje de rotación de las articulaciones IFP e IFD, y se fusionan en un tendón terminal que se inserta en la base dorsal de la falange distal. Las múltiples inserciones del mecanismo extensor en las falanges permiten al músculo extensor de los dedos transferir la fuerza extensora distalmente por todo el dedo. Además de insertarse en las falanges, el aparato extensor se inserta en la superficie palmar del dedo mediante dos estructuras: el aparato dorsal y los ligamentos retinaculares (ver Figs. 8.45 y 8.47). La aponeurosis dorsal es una hoja ancha, casi triangular, de aponeurosis localizada en el extremo proximal del mecanismo extensor. El aparato dorsal contiene fibras transversas y oblicuas. Las fibras transversas o bandas «sagitales» discurren perpendiculares al eje largo del tendón del extensor de los dedos. Las fibras transversas de ambos lados del tendón extensor se insertan en el ligamento palmar, con lo cual forman una «aponeurosis» en torno al extremo proximal de la falange proximal. Las fibras transversas, por tanto, transmiten fuerzas del músculo extensor de los dedos que extienden la falange proximal. Además, las fibras transversas mantienen el tendón del extensor de los dedos sobre el lado dorsal de la articulación MCF. Las fibras oblicuas cursan distal y medialmente para fundirse con las bandas laterales y central. Los músculos intrínsecos de la mano (lumbricales e interóseos) se insertan en el aparato extensor mediante las fibras oblicuas del aparato dorsal. Cap. 09-Secc.III 3/2/07 11:21 Página 253 S E C C I Ó N I I I Esqueleto axial Cap. 09-Secc.III S 3/2/07 E C C I Ó N 11:21 Página 254 III Esqueleto axial C APÍTULO 9: Osteología y artrología C APÍTULO 10: Interacciones de músculos y articulaciones C APÍTULO 11: Cinesiología de la masticación y la ventilación A PÉNDICE III: Material referente a las inserciones e inervación de los músculos del esqueleto axial La Sección III se centra en la cinesiología del esqueleto axial: el cráneo, las vértebras, el esternón y las costillas. La sección se divide en tres capítulos, cada uno de los cuales describe un aspecto cinesiológico distinto del esqueleto axial. El Capítulo 9 presenta la osteología y artrología, y el Capítulo 10 presenta las interacciones de músculos y articulaciones. El Capítulo 11 describe dos aspectos especiales sobre el esqueleto axial: la cinesiología de la masticación y la ventilación. La Sección III presenta varias funciones superpuestas sobre el esqueleto axial. Estas funciones son (1) la «estabilidad central» y la movilidad general del cuerpo; (2) la ubicación óptima de los sentidos de la visión, oído y gusto; (3) la protección de la médula espinal, el encéfalo y los órganos internos, y (4) actividades corporales como la mecánica de la ventilación, la masticación, el parto, la tos y la defecación. Las alteraciones musculoesqueléticas del esqueleto axial pueden limitar cualquiera de estas cuatro funciones. Cap. 09-Secc.III 3/2/07 11:21 Página 255 C A P Í T U L O 9 Osteología y artrología DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE Sincondrosis entre cuerpos vertebrales, OSTEOLOGÍA, 257 277 Componentes básicos del esqueleto axial, Consideraciones estructurales del disco 257 intervertebral lumbar, 277 Cráneo, 257 Disco intervertebral como amortiguador Occipital y temporal, 257 hidrostático, 278 Vértebras: ladrillos de la columna, 257 Costillas, 257 CINEMÁTICA REGIONAL DE LA COLUMNA, Esternón, 258 281 Columna vertebral, 260 Región craneocervical, 281 Curvaturas normales de la columna Anatomía funcional de las articulaciones de vertebral, 260 la región craneocervical, 282 Línea de gravedad que pasa por el Articulaciones atlantooccipitales, 282 cuerpo, 261 Complejo de la articulación atlantoaxial, Soporte ligamentario de la columna 283 vertebral, 262 Articulaciones cigapofisarias Características osteológicas regionales, 266 intracervicales (C2-7), 283 Región cervical, 266 Cinemática en el plano sagital, 284 Vértebras cervicales típicas (C3-6), 268 Flexión y extensión, 285 Vértebras cervicales atípicas (C1-2 y C7), 268 Región torácica, 269 Vértebras torácicas típicas (T2-T10), 269 Vértebras torácicas atípicas (T1 y T11-12), 271 Región lumbar, 271 Sacro, 273 Cóccix, 273 ARTROLOGÍA, 273 Unión intervertebral típica, 273 Terminología para describir el movimiento, 275 Estructura y función de las articulaciones cigapofisarias y las sincondrosis entre cuerpos vertebrales, 276 Articulaciones cigapofisarias, 276 Rotación axial, 291 Flexión lateral, 291 Deformidades estructurales de la columna torácica, 292 Cifosis excesiva, 292 Escoliosis, 294 Región lumbar, 296 Anatomía funcional de las estructuras articulares de la región lumbar (L1-S1), 296 Cinemática de la región lumbar, 298 Cinemática en el plano sagital, 298 Cinemática en el plano horizontal: Rotación axial, 307 Cinemática en el plano frontal: Flexión lateral, 307 RESUMEN DE LA CINEMÁTICA DE LA COLUMNA VERTEBRAL, 307 Articulación atlantooccipital, 285 Complejo de la articulación atlantoaxial, 285 ARTICULACIONES SACROILÍACAS, 308 Consideraciones anatómicas, 308 Articulaciones intracervicales (C2-7), 286 Estructura articular y soporte ligamentario, 308 Fascia toracolumbar, 310 Complejo de la articulación atlantoaxial, 286 Cinemática, 310 Articulaciones intracervicales (C2-7), 287 Consideraciones funcionales, 311 Cinemática en el plano frontal, 288 Alivio de la tensión, 311 Flexión lateral, 288 Estabilidad durante la transferencia de Articulación atlantooccipital, 288 cargas: Mecánica de la generación de Articulaciones intracervicales (C2-7), 288 un momento de nutación en la Región torácica, 288 articulación sacroilíaca, 312 Anatomía funcional de las estructuras Efecto estabilizador de la gravedad, 312 articulares torácicas, 289 Efecto estabilizador de ligamentos y Cinemática de la región torácica, 290 músculos, 312 Flexión y extensión, 290 Protracción y retracción, 286 Cinemática en el plano horizontal, 286 Rotación axial, 286 INTRODUCCIÓN El esqueleto axial comprende el cráneo, la columna vertebral, las costillas y el esternón (Fig. 9.1). Este capítulo presenta las interacciones cinesiológicas entre la osteología y la artrología del esqueleto axial. El interés se centra en la región craneocervical, la columna vertebral y las articulaciones sacroilíacas, y en la forma en que las numerosas articulaciones aportan esta- bilidad y movimiento al tiempo que transfieren cargas por el esqueleto axial. Los músculos desempeñan un gran papel en la función del esqueleto axial y son el tema principal del Capítulo 10. Las enfermedades, los traumatismos y el envejecimiento normal pueden generar variedad de problemas neuromusculares y musculoesqueléticos que afecten al esqueleto axial. Los 255 Cap. 09-Secc.III 270 3/2/07 11:21 Sección III Página 270 Esqueleto axial Vista lateral Vista posterolateral Carilla articular superior Apófisis unciforme Atlas (C1) C4 Cuerpo Articulación cigapofisaria (C1-2) Pedículo del axis Pedículo Apófisis articular inferior (axis) Articulación cigapofisaria (C2-3) Apófisis espinosa (axis) Columna articular C5 Tubérculos anterior y posterior Láminas Apófisis espinosa Apófisis espinosa (C7) Carilla costal (completa) FIGURA 9.20. Vista posterolateral de la IV vértebra cervical. Par de carillas costales parciales Carilla costal (en la apófisis transversa) T1 T2 FIGURA 9.21. Vista lateral de la columna vertebral cervical. Vista superior Tubérculo posterior Arco posterior Atlas (C1) Apófisis transversa Agujero transverso Carilla articular superior Tubérculo anterior Arco anterior A FIGURA 9.22. Atlas. A, Vista superior. B, Vista anterior. Vista anterior Carilla articular superior Atlas (C1) Apófisis transversa Carilla B articular inferior Tubérculo anterior Cada cabeza de las costillas II a X forma una articulación costovertebral al articularse en la unión de los cuerpos vertebrales de T1-2 a T9-10. La cabeza de una costilla se articula con Apófisis articular un par de carillas costales que se expanden en una unión intervertebral. La raíz de un nervio espinal dorsal (intercostal) sale por un agujero intervertebral dorsal correspondiente. El Cap. 09-Secc.III 3/2/07 11:21 Página 303 Capítulo 9 Osteología y artrología 303 Ritmos lumbopélvicos normales durante la extensión del tronco Extensores lumbares Extensores lumbares Glúteo mayor Glúteo mayor Isquiotibiales A Isquiotibiales B C Peso corporal Peso corporal Peso corporal Fase inicial Fase media Terminación FIGURA 9.67. Tres ritmos lumbopélvicos típicos en tres fases empleados para extender el tronco desde anteflexión. El movimiento se divide arbitrariamente en tres fases cronológicas (A a C). En cada fase se asume que el eje de rotación de la extensión del tronco atraviesa el cuerpo de L3. A, En la fase inicial, la extensión del tronco se produce en mayor medida por la extensión de las caderas (la pelvis sobre los fémures), con la poderosa activación de los músculos extensores de la cadera (glúteo mayor e isquiotibiales). B, En la fase media, la extensión del tronco se produce con un mayor grado de extensión de la columna lumbar. La fase media requiere un aumento de la activación de los músculos extensores lumbares. C, Durante la terminación del movimiento, la actividad muscular suele cesar una vez que la línea de fuerza del peso del cuerpo se sitúa posterior a las caderas. El brazo de palanca del momento externo empleado por el peso corporal se representa con una línea negra. Cuanta mayor es la intensidad del color rojo, mayor es la intensidad relativa de la activación muscular. como consecuencia, aumentan la fuerza de compresión en las caderas. En las personas con caderas sanas este aumento de nivel relativamente bajo de la fuerza de compresión suele tolerarse sin degeneración o malestar de los cartílagos. En una persona con una afección previa de cadera (p. ej., osteoartritis y una asimetría articular macroscópica), el aumento de la fuerza de compresión puede acelerar los cambios degenerativos. Ritmo lumbopélvico durante la extensión del tronco El ritmo lumbopélvico típico usado para extender el tronco desde una posición de anteflexión aparece en una serie de fases consecutivas en la figura 9.67A a C. La extensión del tronco con las rodillas extendidas suele iniciarse mediante la extensión de las caderas (Fig. 9.67A). Le sigue la extensión de la columna lumbar (Fig. 9.67B a C).75 Este ritmo lumbopélvico normal reduce las demandas sobre los músculos extensores lumbares y las articulaciones cigapofisarias y discos subyacentes, con lo cual se protege la región de tensiones altas. El retraso de la extensión lumbar desplaza la demanda de momento extensor a los poderosos extensores de la cadera (isquiotibiales y glúteo mayor), en el momento en que el momento de flexión externa sobre la región lumbar es máximo (el brazo de momento externo se muestra con una línea negra, ver Fig. 9.67A). En este escenario, la demanda sobre los músculos extensores lumbares aumenta sólo después de que el tronco está lo bastante erguido, y se ha reducido el brazo de palanca del momento externo respecto al peso del cuerpo (Fig. 9.67B). Las personas con lumbalgia grave tal vez Cap. 11 3/2/07 11:27 Página 359 C A P Í T U L O 1 1 Cinesiología de la masticación y la ventilación DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE PARTE 1: MASTICACIÓN, 359 OSTEOLOGÍA Y DIENTES, 359 Anatomía superficial regional, 359 Huesos individuales, 359 Mandíbula, 359 Maxilar superior, 361 Temporal, 361 Hueso cigomático, 362 Esfenoides, 362 Hioides, 362 Dientes, 362 Artrocinemática, 367 Protrusión y retracción, 368 Movimiento de lateralidad, 369 Depresión y elevación, 369 INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Y ARTICULACIONES, 369 Inervación de músculos y articulaciones, 369 Anatomía y función de los músculos, 370 Músculos primarios de la masticación, 370 Masetero, 370 Temporal, 371 Pterigoideo medial, 371 ARTROLOGÍA, 363 Pterigoideo lateral, 371 Estructura ósea, 363 Músculos secundarios de la masticación, Cóndilo mandibular, 363 372 Fosa mandibular, 363 Resumen de la acción de los músculos Disco articular, 364 individuales, 372 Estructuras capsulares y ligamentarias, 365 Control muscular de la apertura y cierre Osteocinemática, 365 de la boca, 372 Protrusión y retracción, 365 Movimiento de lateralidad, 366 Depresión y elevación, 367 ARTROLOGÍA, 377 Tórax, 377 Articulación manubrioesternal, 377 Articulaciones esternocostales, 377 Articulaciones intercondrales, 378 Articulaciones costotransversas y costovertebrales, 378 Cambios del volumen intratorácico durante la ventilación, 378 ACCIONES MUSCULARES DURANTE LA VENTILACIÓN, 379 Músculos de la inspiración tranquila, 379 Diafragma, 379 Músculos escalenos, 380 Músculos intercostales, 380 Músculos de la inspiración forzada, 381 Enfermedad pulmonar obstructiva crónica: alteración de la mecánica muscular, 382 Músculos de la espiración forzada, 383 Músculos abdominales, 383 TRASTORNOS TEMPOROMANDIBULARES, 374 Transverso del tórax e intercostales, 384 PARTE 2: VENTILACIÓN, 375 PARTE 1: MASTICACIÓN La masticación es el proceso de mascar, desgarrar y moler los alimentos con los dientes. Este proceso comprende una interacción de los músculos de la masticación, los dientes y el par de articulaciones temporomandibulares (ATM). Las articulaciones forman el punto de pivote entre la mandíbula y la base del cráneo. Las ATM son de las articulaciones más empleadas del cuerpo no sólo durante la masticación, sino también durante la deglución y al hablar. La primera parte de este capítulo se centra en el papel cinesiológico de la ATM durante la masticación. OSTEOLOGÍA Y DIENTES Anatomía superficial regional La figura 11.1 muestra la anatomía superficial asociada con la ATM. El cóndilo mandibular se ajusta en la fosa mandibular del temporal. El cóndilo se palpa justo anterior al conducto audi- tivo externo (es decir, la abertura del oído). La inserción craneal del músculo temporal se realiza en una región ancha y un poco cóncava del cráneo conocida como fosa temporal. Los huesos temporal, parietal, frontal, esfenoides y cigomático contribuyen a formar la fosa temporal. Otra anatomía superficial adicional asociada con la ATM es la apófisis mastoides del temporal, el ángulo de la mandíbula o gonión y el arco cigomático. El arco cigomático se forma con la unión de la apófisis cigomática del temporal y la apófisis temporal del hueso cigomático. Huesos individuales La mandíbula, los maxilares superiores, el temporal, el hueso cigomático, el esfenoides y el hioides están relacionados con la estructura o función de la ATM. MANDÍBULA La mandíbula es el más grande de los huesos faciales (ver Fig. 11.1). Es un hueso con mucha movilidad, suspendido del crá359 3/2/07 11:27 360 Página 360 Sección III Esqueleto axial Vista lateral Fro Fnrt oanl Apófisis coronoides (inserción del músculo temporal) ol tba ne ba ol n e tr ai el t rPi ea a r apl os ur aple rliionre P pt eom m r e ito SLuí np e ar Músculo temporal mops oa r a l T eFmo ps so ar a l e ESspfeh t f ne bo oniodied ne rpaol rba ol n e o m T ep m e Fosa pterigoidea (inserción del músculo pterigoideo lateral) Músculo temporal Escotadura mandibular Músculo pterigoideo medial s T Cap. 11 cZiyggoommátaict ioc bone Occipital Conducto auditivo externo Cóndilo mandibular Cu e ll o M a x i l al ar Músculo masetero Apófisis mastoides Apófisis estiloides Cóndilo de la articulación temporomandibular Gonión Rama Cuerpo MMaan nddí ibb ul lea Gonión Músculo masetero Arco cigomático FIGURA 11.1. Vista lateral del cráneo con especial atención a los puntos óseos de referencia anatómica asociados con la articulación temporomandibular. Las inserciones proximales de los músculos temporal y masetero aparecen en rojo. neo por músculos, ligamentos y la cápsula de la ATM. Los músculos de la masticación se insertan directa o indirectamente en la mandíbula. La contracción muscular lleva los dientes hundidos en la mandíbula contra los dientes hundidos en las maxilas fijas. Características osteológicas relevantes de la mandíbula • Cuerpo • Rama mandibular • Gonión • Apófisis coronoides • Cóndilo • Cuello • Escotadura mandibular • Fosa pterigoidea Agujero mentoniano FIGURA 11.2. Vista lateral de la mandíbula. Aparecen las inserciones musculares. La apófisis coronoides es una proyección triangular de hueso fino que se extiende hacia arriba desde el borde anterior de la rama mandibular. Esta apófisis es la inserción inferior primaria del músculo temporal. El cóndilo de la mandíbula se extiende hacia arriba desde el borde posterior de la rama. El cóndilo forma el componente óseo convexo de la ATM. El cuello de la mandíbula es una región ligeramente reducida situada inmediatamente debajo del cóndilo. El músculo pterigoideo lateral se inserta en la superficie anteromedial del cuello de la mandíbula, en una pequeña depresión llamada fosa pterigoidea (Figs. 11.2 y 11.4). Incisivos Caninos Premolares Molares Las dos porciones principales de la mandíbula son el cuerpo y las dos ramas (Fig. 11.2). El cuerpo, la porción horizontal del hueso, acoge los 16 dientes adultos inferiores (Fig. 11.3). Las ramas mandibulares se proyectan verticalmente desde la cara posterior del cuerpo (ver Fig. 11.2). Cada rama cuenta con una superficie externa e interna, cuatro bordes y dos apófisis en su cara superior, la apófisis coronoides y la apófisis condílea. Entre las apófisis condílea y coronoides se extiende la escotadura mandibular. Los bordes posterior e inferior de la rama se unen en un ángulo fácil de palpar. Los músculos masetero y pterigoideo medial –dos músculos poderosos de la masticación– comparten inserciones parecidas en la región del ángulo de la mandíbula. Extremo de la apófisis coronoides Polo lateral ≈160° Polo medial Cóndilo mandibular FIGURA 11.3. La mandíbula vista desde arriba. Aparecen los nombres de los dientes permanentes. El eje mayor (laterolateral) de cada cóndilo mandibular interseca en un ángulo aproximado de 160 grados. Cap. 12-Sec.IV 3/2/07 11:24 Página 391 S E C C I Ó N I V Extremidad inferior Cap. 13 3/2/07 11:28 Página 441 C A P Í T U L O 1 3 La rodilla DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE OSTEOLOGÍA, 442 Articulación femororrotuliana, 453 Porción distal del fémur, 442 Cinemática de la articulación Porción proximal de la tibia y el peroné, 442 femororrotuliana, 453 Rótula, 444 Trayectoria y área de contacto de la rótula con el fémur, 453 ARTROLOGÍA, 445 Ligamentos colaterales, 454 Consideraciones anatómicas Consideraciones anatómicas, 454 y de alineamiento generales, 445 Consideraciones funcionales, 454 Cápsula y estructuras relacionadas, 445 Ligamentos cruzados anterior y posterior, Membrana sinovial y estructuras 456 asociadas, 446 Consideraciones generales, 456 Articulación femorotibial, 447 Ligamento cruzado anterior, 458 Estructura articular, 447 Anatomía funcional, 458 Meniscos, 447 Mecanismos lesivos del ligamento cruConsideraciones anatómicas, 447 zado anterior, 458 Consideraciones funcionales, 449 Ligamento cruzado posterior, 458 Osteocinemática de la articulación Anatomía funcional, 458 tibiofemoral, 449 Mecanismos lesivos del ligamento cruFlexión y extensión, 450 zado posterior, 460 Rotación interna y externa, 450 Artrocinemática de la articulación tibiofemoral, 451 Extensión activa de la rodilla, 451 Rotación de bloqueo de la rodilla, 452 Flexión activa de la rodilla, 453 Rotación (axial) interna y externa de la rodilla, 453 de la rodilla, 461 Consideraciones funcionales, 461 Consideraciones anatómicas, 462 Acción del cuádriceps en la rodilla: Conocimiento de las interacciones biomecánicas entre los momentos externo e interno, 463 Cinética de la articulación femororrotuliana, 467 Músculos rotadores-flexores de la rodilla, 468 Anatomía funcional, 469 Acción conjunta de los músculos flexoresrotadores, 471 Producción de un momento máximo de los músculos flexores rotadores de la rodilla, 472 Producción de un momento máximo en la rodilla: efectos del tipo y velocidad de la activación muscular, 473 Sinergia entre los músculos monoarticulares y biarticulares de la cadera y la rodilla, 473 Alineamiento anormal de la rodilla, 477 INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Plano frontal, 477 Y ARTICULACIONES, 461 Genu varo con osteoartritis Inervación de los músculos y articulaciones, unicompartimental de la rodilla, 477 461 Genu valgo excesivo, 479 Función muscular en la rodilla, 461 Plano sagital, 479 Músculos extensores y rotadores-flexores, 461 Genu Recurvatum, 479 Cuádriceps: Mecanismo extensor INTRODUCCIÓN La rodilla se compone de las articulaciones femorotibiales lateral y medial y la articulación femororrotuliana (Fig. 13.1). El movimiento de la rodilla se produce en dos planos que permiten flexión y extensión en el plano sagital, y rotación interna y externa en el plano horizontal. Funcionalmente, estos movimientos pocas veces se producen con independencia del movimiento de otras articulaciones de la extremidad inferior. Consideremos, por ejemplo, la interacción entre cadera, rodilla y tobillo al correr o subir o ponerse de pie. La poderosa asociación funcional de las articulaciones de la extremidad inferior se refleja en el hecho de que la mayoría de los músculos que cruzan la rodilla también cruzan la cadera o el tobillo. La rodilla desempeña importantes funciones biomecánicas, muchas de las cuales se expresan al caminar y correr. Durante la fase de oscilación de la marcha, la rodilla se flexiona para acortar la longitud funcional de la extremidad inferior; de lo contrario, el pie no dejaría fácilmente el contacto con el suelo. Durante la fase de apoyo, la rodilla se mantiene ligeramente flexionada para permitir la absorción de choques, la conservación de energía y la transmisión de fuerzas a través de la extremidad inferior. Correr requiere que la rodilla se mueva en una amplitud mayor de movimiento, sobre todo en el plano sagital. El cambio rápido de dirección mientras se corre (regates) requiere libertad adicional de movimiento en el plano horizontal. La estabilidad de la rodilla se basa sobre todo en las restricciones de sus tejidos blandos más que en la configuración ósea. Los enormes cóndilos femorales se articulan con las superficies casi planas de la tibia y se mantienen en su sitio mediante una amplia cápsula ligamentosa y grandes músculos. Con el pie firmemente en contacto con el suelo, estos tejidos blandos suelen soportar grandes fuerzas, de los músculos y de fuentes externas. La lesión de los ligamentos y el cartílago 441 3/2/07 448 11:28 Página 448 Sección IV Extremidades inferiores Vista posterior Semimembranoso Sartorio Ligamento colateral medial (inserto en el menisco medial) emur FFémur B i c e p s f e m o r i s Semimembranoso Gastrocnemio: cabeza lateral (cortada) t r a c t Ligamento colateral lateral Ligamento poplíteo arqueado Ligamento poplíteo oblicuo Ligamento tibioperoneo posterior Peroné Tibia Extensión fascial del semimembranoso I l ii o t i b i aa l tilla i l i o t i b i a l l femora Bíceps dinoso Semiten FIGURA 13.10. Vista posterior de la rodilla derecha donde se destacan las porciones principales de la cápsula posterior: los ligamentos poplíteos oblicuo y arqueado. Las cabezas lateral y medial del gastrocnemio y el músculo plantar se han cortado para exponer la cápsula posterior. Obsérvese el músculo poplíteo a nivel profundo de la fosa poplítea, parcialmente cubierto por la expansión fibrosa del músculo semimembranoso. S e m i t e n d i n o s u s Cin Grácil Gastrocnemio: cabeza medial (cortada) Músculo plantar (cortado) Mú scu lo po plí teo Cap. 13 Vista medial S e m i t e n Semi tend inoso m e d i a l G r a c i l i s Grácil rio Sarto V a s t o S a r t o r i u s Tendón del cuádriceps Semimembranoso Fibras del retináculo medial de la rótula P a t e l l a Posterior Anterior Ligamento rotuliano Tendones de la pata de ganso Sartorio (cortado) Grácil(cortado) Semitendinoso Gas io (ca tro cnem l) beza media Ligamento colateral medial FIGURA 13.11. Vista medial de la rodilla derecha donde se muestran músculos y tejidos conjuntivos. Los tendones de los músculos sartorio y grácil se han cortado para exponer mejor las porciones anterior y posterior del ligamento colateral medial. Cap. 13 3/2/07 11:28 Página 465 Capítulo 13 La rodilla 465 Extensión de la tibia sobre el fémur (A-C) A 90° de flexión B 45° de flexión C 0° (extensión completa) Brazo de palanca externo (BME) Peso de la pierna Gráfica del ángulo-momento externo 100% 70% Momento externo relativo (% del máximo) 0% F 0° (erguido) E 45° de flexión (sentadilla parcial) 90° 70° 45° 20° 0° Ángulo de la rodilla (grados) EXTENSIÓN D 90° de flexión (sentadilla) BME Peso corporal Extensión del fémur sobre la tibia (D-F) FIGURA 13.27. Momentos externos (flexión) impuestos a la rodilla entre la flexión (90 grados) y la extensión completa (0 grados). La extensión de la tibia sobre el fémur aparece en A-C, y la extensión del fémur sobre la tibia en D-F. Los momentos externos son iguales al producto del peso del cuerpo o la pierna por el brazo de palanca del momento externo (BME). La gráfica muestra la relación del momento externo –normalizado respecto al momento máximo (100%) para cada modo de extender la rodilla– para ángulos articulares de la rodilla seleccionados. (La extensión de la tibia sobre el fémur se muestra en negro; la extensión del fémur sobre la tibia en gris.) Los momentos externos por encima del 70% para cada medio de extensión aparecen sombreados en rojo suave. El incremento de la intensidad del color rojo del músculo cuádriceps marca el aumento de la demanda sobre el músculo y la articulación subyacente, como respuesta al aumento del momento externo. Cap. 14 3/2/07 11:28 Página 485 C A P Í T U L O 1 4 El tobillo y el pie DONALD A. NEUMANN, PT, PHD ÍNDICE OSTEOLOGÍA, 486 Términos y conceptos básicos, 486 Huesos individuales, 486 Peroné, 486 Porción distal de la tibia, 487 Huesos del tarso, 487 Radios del pie, 490 ARTROLOGÍA, 490 Terminología de los movimientos y posiciones, 490 Ejes de rotación, 491 Estructura y función de las articulaciones asociadas con el tobillo, 491 Articulaciones tibioperoneas, 491 Articulación tibioperonea proximal, 491 Articulación tibioperonea distal, 492 Estructura articular, 492 Ligamentos, 492 Articulación tibiotarsiana, 492 Estructura articular, 492 Ligamentos, 493 Cinemática, 494 Estructura y función de las articulaciones asociadas con el pie, 497 Articulación subastragalina, 497 Estructura articular, 497 Cinemática, 498 Articulación transversa del tarso, 500 Estructura articular y ligamentosa, 500 Articulación astragalonavicular, 500 Articulación calcaneocuboidea, 501 Cinemática, 504 Arco longitudinal medial del pie, 504 Consideraciones anatómicas, 505 Consideraciones funcionales, 505 Forma anormal del arco longitudinal medial, 506 Acción combinada de las articulaciones subastragalina y transversa del tarso, 507 Interacciones articulares durante la fase de apoyo de la marcha, 507 Fase de apoyo inicial: Pronación de la articulación subastragalina, 507 Fase de apoyo medio a final: Supinación de la articulación subastragalina, 510 Articulaciones intertarsianas distales, 511 Estructura y función básicas, 511 Articulaciones cuneonaviculares, 511 Articulación cuboideonavicular, 511 Complejo de las articulaciones intercuneales y cuneocuboideas, 511 Articulaciones tarsometatarsianas, 512 Consideraciones anatómicas y cinemáticas, 512 Articulaciones intermetatarsianas, 512 Estructura y función, 512 Articulaciones metatarsofalángicas, 513 Consideraciones anatómicas y cinemáticas, 513 INTRODUCCIÓN La función primaria del tobillo y el pie es amortiguar el choque y propulsar el cuerpo durante la marcha. Durante la marcha y en la carrera, el pie debe tener la flexibilidad suficiente para amortiguar el impacto de millones de contactos a lo largo de la vida. La flexibilidad también permite que el pie se adapte a las configuraciones espaciales innumerables entre éste y el suelo. Caminar y correr requiere asimismo que el pie se mantenga bastante rígido para soportar las enormes fuerzas de propulsión durante la fase de despegue del pie. Los pies sanos satisfacen estos requisitos en apariencia paradójicos de amortiguación y propulsión por medio de la interacción de articulaciones interrelacionadas, tejidos conjuntivos y músculos. Deformidades del primer dedo, 513 Articulaciones interfalángicas, 514 Acción de las articulaciones del antepié durante la fase de apoyo final de la marcha, 515 INTERACCIÓN DE MÚSCULOS Y ARTICULACIONES Inervación de músculos y articulaciones, 516 Anatomía y función de los músculos, 517 Músculos extrínsecos, 517 Músculos del compartimiento anterior 517 Anatomía muscular, 517 Acción articular, 518 Músculos del compartimiento lateral, 520 Anatomía muscular, 520 Acción articular, 521 Músculos del compartimiento posterior, 521 Anatomía, 521 Acción articular: flexión plantar y supinación, 523 Parálisis muscular por una lesión de los nervios peroneo o tibial, 527 Músculos intrínsecos, 528 Consideraciones funcionales y anatómicas, 528 Aunque no se subraye en este capítulo, las funciones sensoriales del pie sano también ofrecen medidas importantes de protección y control a la extremidad inferior. Este capítulo tiene por fin establecer una base firme para entender la evaluación y el tratamiento de numerosos trastornos que afectan al tobillo y al pie, muchos de los cuales están cinesiológicamente relacionados con el movimiento de toda la extremidad inferior. Muchos de los temas cinesiológicos tratados en este capítulo también se relacionan específicamente con el proceso de la marcha, un tema del que se habla en profundidad en el Capítulo 15. La figura 15.12 servirá de referencia de la terminología empleada en este capítulo para describir las distintas fases del ciclo de la marcha. 485 3/2/07 11:28 488 Página 488 Sección IV Extremidades inferiores Vista superior Vista inferior Cabeza Head Diáfisis Shaft Músculo extensor corto de los dedos Falange distal Falange media Base Cabeza Head I 1st 2nd II 3rd III Músculos interóseos plantares Músculos abductor y flexor del V dedo Falange proximal 4th IV 5th V Diáfisis Shaft Músculos interóseos dorsales Músculos interóseos plantares Músculo peroneo tercero Músculos abductor Músculo peroneo corto y flexor del V dedo Metatarsiano Base Cuneiforme medial ó il o fi s i s id es Cuneiforme intermedio Navicular Tuberosidad Astrágalo Músculo flexor corto de los dedos Surco para el músculo peroneo largo Ap t es Músculo flexor corto del dedo gordo Músculo cuadrado plantar Cuneiforme lateral Cuboides Cabeza Cuello Tróclea Músculo extensor corto de los dedos Articulación con el maléolo lateral Articulación con el maléolo medial Tubérculos medial y lateral del astrágalo Músculo flexor largo del dedo gordo Falanges Músculo extensor largo del dedo gordo Músculo flexor largo de los dedos Músculos aductor del dedo gordo y flexor corto del dedo gordo Músculos abductor y flexor corto del dedo gordo Huesos sesamoideos lateral y medial Músculo aductor del dedo gordo (cabeza oblicua) nos Músculos extensores largo y corto de los dedos Articulaciones interfalángicas distal y proximal Músculo interóseo dorsal Metatarsia Articulación interfalángica Músculo peroneo largo Músculo tibial anterior Músculo abductor del V dedo Calcáneo Músculo tibial posterior CCunneeiiffoorrmmess CCuub booidieds Apófisis lateral Navicular Astrágalo Sustentáculo del astrágalo CCaal lccaánneeuos Cap. 14 Surco para el músculo flexor largo del dedo gordo Músculos flexor corto de los dedos y abductor del dedo gordo Apófisis medial Tuberosidad del calcáneo Tendón de Aquiles inserto en la tuberosidad FIGURA 14.4. Vista superior (dorsal) de los huesos del tobillo y pie derechos. Las inserciones proximales de los músculos aparecen en rojo; las inserciones distales, en gris. 14.6). El cartílago reviste la superficie troclear y los lados adyacentes, creando unas superficies articulares lisas para la articulación tibiotarsiana. La prominente cabeza del astrágalo se proyecta hacia delante y ligeramente medial hacia el navicular. En el adulto, el eje mayor del cuello del astrágalo sitúa la cabeza unos 30 grados medial en el plano sagital. En los niños pequeños, la cabeza se proyecta medialmente unos 40 a 50 grados, lo cual explica en parte el aspecto con frecuencia invertido de sus pies. FIGURA 14.5. Vista inferior (plantar) de los huesos del tobillo y pie derechos. Las inserciones proximales de los músculos aparecen en rojo; las inserciones distales, en gris. La figura 14.8 muestra tres carillas articulares en la superficie plantar (inferior) del astrágalo. Las carillas anterior y media son ligeramente curvas y a menudo ininterrumpidas entre sí. Nótese que el cartílago articular que reviste estas carillas también cubre la cabeza adyacente del astrágalo. La carilla posterior cóncava y oval es la más grande. Como conjunto funcional, las tres carillas se articulan con las tres carillas de la superficie dorsal (superior) del calcáneo, formando la articulación subastragalina. El surco talar es un surco que discurre oblicuamente y Vista medial HC ea ba Na Falange proximal vi Falange media edz a n la r cumuM ne eeidfoia idfioa rm l e rlm C asnaol taartsair mtaet e t s I1m Falange distal cu cchlelea TTrroó a lo raálugsa AsTt Sustentáculo del astrágalo Carilla para el maléolo medial Tubérculo medial FIGURA 14.6. Vista medial de los huesos del tobillo y pie derechos. caánneeuos CCaalcl ad Cuello Tu b e r o s i d o e d el c alc á n Cap. 14 3/2/07 11:29 Página 503 Capítulo 14 El tobillo y el pie Articulación transversa del tarso: Eje longitudinal ABDUCCIÓN/ADUCCIÓN (Eje vertical) FLEXIÓN DORSAL/FLEXIÓN PLANTAR (Eje ML) 15° EVERSIÓN/ INVERSIÓN ((Eje AP) Vista medial A Neutro EVERSIÓN/ INVERSIÓN (Eje AP) 9° Vista superior B PRONACIÓN: Componente principal EVERSIÓN C SUPINACIÓN: Componente principal INVERSIÓN D E Articulación transversa del tarso: Eje oblicuo ABDUCCIÓN/ADUCCIÓN (Eje vertical) FLEXIÓN DORSAL/FLEXIÓN PLANTAR (Eje ML) 52° EVERSIÓN/ INVERSIÓN (Eje AP) EVERSIÓN/ INVERSIÓN (Eje AP) 57° F Neutro H G Vista medial PRONACIÓN: Componentes principales ABDUCCIÓN Y FLEXIÓN DORSAL I Vista superior SUPINACIÓN: Componentes principales ADUCCIÓN Y FLEXIÓN PLANTAR J FIGURA 14.25. Ejes de rotación y osteocinemática de la articulación transversa del tarso. El eje longitudinal de rotación se muestra en rojo de perfil (A y C) y desde arriba (B). Los movimientos que se producen sobre este eje (D) son pronación (con un componente principal de eversión) y (E) supinación (con un componente principal de inversión). El eje oblicuo de rotación se muestra en rojo de perfil (F y H) y desde arriba (G). Los movimientos que se producen sobre este eje son (I) pronación (con componentes principales de abducción y flexión dorsal) y (J) supinación (con componentes principales de aducción y flexión plantar). 503 Cap. 15 3/2/07 11:29 Página 532 C A P Í T U L O 1 5 Cinesiología de la marcha GUY G. SIMONEAU, PT, PHD, ATC ÍNDICE PERSPECTIVA HISTÓRICA DEL ANÁLISIS DE LA MARCHA, 533 DESCRIPTORES ESPACIALES Y TEMPORALES, 536 Ciclo de la marcha, 536 Fases de apoyo y de oscilación, 538 DESPLAZAMIENTO Y CONTROL DEL CENTRO DE MASA DEL CUERPO, 542 Desplazamiento del centro de masa, 542 Consideraciones sobre la energía cinética y potencial, 544 CINEMÁTICA ARTICULAR, 545 Cinemática en el plano sagital, 546 Cinemática en el plano frontal, 549 Cinemática en el plano horizontal, 552 Cinemática de las extremidades superiores y el tronco, 553 Estrategias cinemáticas para reducir el gasto energético, 555 Rodilla, 560 Tobillo y el pie, 561 Tronco, 562 GASTO ENERGÉTICO, 557 DISFUNCIONES DE LA MARCHA, 571 ACTIVIDAD MUSCULAR, 558 Cadera, 558 INTRODUCCIÓN La marcha es una necesidad básica para desplazarse de un lugar a otro. Como tal, la marcha es una de las actividades más corrientes que hace la gente a diario. Idealmente, la marcha se realiza con eficacia, para reducir el cansancio, y con seguridad para evitar caídas y lesiones asociadas. Años de práctica confieren a las personas sanas el control necesario para andar mientras se mantiene una conversación, o se mira en distintas direcciones, e incluso evitando obstáculos y otras fuerzas desestabilizadoras con un esfuerzo mínimo. Aunque las personas sanas den a la marcha el aspecto de una tarea sin esfuerzo, el desafío de la marcha se reconoce cuando miramos a personas en ambos extremos de la vida (Fig. 15.1). Al comienzo de la vida, los niños pequeños necesitan varios meses para aprender a estar de pie y caminar. De hecho, sólo a los 7 años se completan todos los refinamientos del patrón de marcha maduro.76 Al final de la vida, caminar se hace cada vez más difícil. Debido a la pérdida de fuerza, la reducción del equilibrio o a las enfermedades, los ancianos pueden necesitar un bastón o un andador para moverse con seguridad. Patla64 expresa con elocuencia la importancia de la marcha en la vida: «Nada resume mejor el nivel de independencia y nuestra percepción de la calidad de vida como la capacidad para moverse con independencia por nuestro propio pie de un lugar a otro. Celebramos el desarrollo de esta capacidad en los niños y tratamos de fomentarla y mantenerla de por vida». 532 DINÁMICA DE LA MARCHA, 562 Fuerzas de reacción contra el suelo, 562 Trayectoria del centro de presión, 564 Momentos y potencias articulares, 564 Fuerzas articulares y tendinosas, 571 Este capítulo ofrece una descripción de las características cinesiológicas fundamentales de la marcha (ver el recuadro). A menos que se diga lo contrario, la información se refiere a personas con un patrón de marcha normal y maduro (edad superior a 7 años), que caminan por superficies niveladas con una velocidad media y regular. El capítulo también aporta suficientes detalles para leerse con independencia del resto del libro. La lectura de los capítulos 12, 13 y 14 facilitará un conocimiento más profundo de la marcha. Temas principales • Descriptores espaciales y temporales • Control del centro de masa del cuerpo • Cinemática articular • Estrategias para reducir el gasto energético • Gasto energético • Actividad muscular • Cinética de la marcha • Alteraciones de la marcha La observación de la marcha, centro de este capítulo, aporta información sobre el resultado de una serie compleja de interacciones «ocultas» entre las funciones sensoriales y motoras. Para que una persona camine, el sistema nervioso central debe generar acciones motoras apropiadas a partir de la integración de las referencias sensoriales visual, propioceptiva y vestibular. Aunque este capítulo cubre el mundo complejo de las acciones muscula- Cap. 15 3/2/07 534 11:29 Página 534 Sección IV Extremidades inferiores midades.87 La tinta manchaba el suelo y la pared mientras la persona caminaba y dejaba un registro permanente del movimiento. Al mismo tiempo, los avances en el campo de la cinematografía crearon un poderoso medio para estudiar y registrar los patrones cinemáticos de la marcha de los seres humanos y los animales. Muybridge tal vez sea la persona más famosa de su época que usó la cinematografía para documentar una secuencia de movimientos. Muybridge es famoso por resolver una vieja discusión sobre el trote del caballo. En 1872, mediante una secuencia fotográfica, demostró que los cuatro pies de un caballo al trote están simultáneamente sin tocar el suelo durante períodos muy cortos de tiempo. Muybridge creó una colección impresionante de fotografías sobre la marcha de hombres y animales, que se publicó ini- FIGURA 15.3. Muestra de la tecnología usada por Murray para registrar la cinemática básica de la marcha. Un anciano (A) y un niño (B) llevan marcas reflectantes mientras caminan por una habitación en penumbra. Mediante una cámara con el diafragma abierto, se emite luz 20 veces por segundo para trazar la localización de las marcas. Se usó un haz adicional de luz más brillante para fotografiar al hombre y al niño mientras andaban. Esta técnica inicial permitió la visualización de todo el ciclo de la marcha con una sola fotografía. También se empleó un espejo cenital para observar el movimiento en el plano horizontal. (A, De Murray MP, Gore DR: Gait of patients with hip pain or loss of hip joint motion. En Black J, Dumbleton JH (eds): Clinical Biomechanics: A Case History Approach. Nueva York, Churchill Livingstone, 1981; B, De Stratham L, Murray MP: Early walking patterns of normal children. Clin Orthop 79:8, 1971.) cialmente en 1887 y se reunió y reprodujo en 1979.60,61 Inicialmente, la descripción de la marcha se limitó a análisis planares; el movimiento se registró típicamente en el plano sagital y con menor frecuencia en el plano frontal. Se considera que Braune y Fisher6,7 fueron los primeros investigadores, de 1895 a 1904, en realizar un análisis tridimensional general de la marcha. Mediante el empleo de cuatro cámaras (dos pares de cámaras registraban el movimiento de cada lado del cuerpo) y un número de tubos lumínicos prendidos a distintos segmentos corporales, registraron la cinemática articular en tres dimensiones. También fueron los primeros en aplicar los principios de la mecánica a la medición de magnitudes mecánicas como la aceleración segmentaria y las propiedades inerciales de los segmentos y las cargas entre segmentos (p. ej., momentos y fuerzas articulares). Su análisis de los momentos
