OSTEOCINEMATICA

OSTEOCINEMATICA
( MACROMOVIMIENTOS)
Es la parte de la biomecánica que estudia el desplazamiento de los huesos en el espacio
sin importar los músculos que se contraen para lograrlo. Son los movimientos que se
ven a través de una simple observación.
Los huesos se desplazan realizando un movimiento rotatorio alrededor de un eje situado
en la articulación de uno de los extremos del mismo (denominado punto de apoyo).
Cuando se combinan dos movimientos rotatorios de sentido contrario en dos puntos de
apoyo continuos de una misma cadena cinemática se produce una traslación de ese
segmento.
Los eslabones pueden realizar dos tipos de movimiento osteocinemáticos. Desde el
punto de vista BIOMECANICO, tener en cuenta la morfología articular es fundamental
para evaluar el desempeño físico. Recordemos que es importante la EFECTIVIDAD
(poder realizar el movimiento) y la EFICACIA (en el menor tiempo). Pero lo
fundamental es la EFEICIENCIA (menor costo energético). Desde la artrocinemática,
podemos evaluar también la eficiencia. ¿Qué tipo de articulación, en condiciones
normales, consume más energía para un movimiento dado? Por supuesto, una
UNIVERSAL. La GUIADA tiene una garganta que guía el movimiento sin necesidad
de contracciones adicionales. En cambio la UNIVERSAL necesita músculos
deslizadores y guía. Es preciso mayor coordinación neuromuscular para que el consumo
energético sea mínimo.
Podemos considerar 4 posiciones básicas:
# POSICION CERO: Es la llamada internacionalmente posición neutra o anatómica.
# POSICION DE REPOSO: (Loose-packed position) La cápsula está totalmente
relajada y por lo tanto tiene su máximo volumen interno. Es la posición de máxima
capacidad. Las superficies articulares tienen el menor contacto y el juego articular es
mayor.
# POSICION ACTUAL DE REPOSO: Es una posición de reposo alterada por estados
patológicos intra o extrarticulares. Se usa cuando no es posible colocar la articulación
en la posición real de reposo.
# POSICION DE BLOQUEO: (close-packed position) se caracteriza por:
* congruencia articular total, máximo contacto, con las superficies fuertemente
comprimidas.
* la articulación se "atornilla" por lo que los puntos de inserción de los ligamentos y la
cápsula se separan cada vez más y su tensión aumenta, disminuyendo el juego articular
y no haciendo posible movimiento alguno.
* las superficies NO pueden ser separadas por una fuerza activa externa.
* NO hay líquido sinovial, ya que fue exprimido entre las superficies articulares
contactantes por la compresión. En derrames articulares, esta posición puede ser muy
dolorosa.
# GIRO (plano horizontal): es una rotación del hueso sobre si mismo, alrededor de su
propio eje mecánico. (Recuerden la diferencia entre eje mecánico y eje diafisiario).
# BALANCEO (planos sagital y frontal): es un movimiento pendular del hueso
alrededor de uno de sus extremos. Cuando el balanceo se combina con un giro, el hueso
sale del plano y se llama BALANCEO IMPURO.
Desde la osteocinemática, entonces, los huesos realizan balanceos (flexión, extensión,
abducción, aducción) y giros (rotación). El segmento óseo puede realizar un GIRO
alrededor de su eje mecánico, también puede realizar un BALANCEO, pero alrededor
del eje de movimiento de la articulación en cuestión (por ejemplo, la flexo-extensión es
un balanceo en el plano sagital). Si al realizar el balanceo, la cadena ósea sale del plano
debe realizar un giro para ir a otro plano o volver al anterior. Deducimos así que los
BALANCEOS pueden ser puros o impuros (cuando se acompañan de un giro).
Como resumen de los movimientos osteocinemáticos tenemos:
GIROS
Rotación interna – externa
ROTACIONES
BALANCEOS
PUROS
Flexo – extensión.
Separación – aproximación.
IMPUROS
TRASLACIONES
Suma de dos rotaciones en sentidos contrarios. (o balanceo en sentido contrario, en las
articulaciones contiguas de una cadena cinemática)
ALGUNOS PRINCIPIOS MECÁNICOS QUE RIGEN EL
COMPORTAMIENTO DE LAS ARTICULACIONES SINOVIALES.
Las articulaciones sinoviales transmiten sin dolor cargas compresivas a través de su
superficie, en tanto que presentan una suave resistencia friccional al movimiento.
El movimiento principal sobre superficies sinoviales es el deslizamiento y presentan dos
factores que lo favorecen: el cartílago y la lubricación.
El recubrimiento cartilaginoso, ofrece una superficie con un bajo coeficiente de fricción,
y un comportamiento elástico a las fuerzas de deformación. Estas propiedades dependen
del tiempo de aplicación de las fuerzas y de la salud del cartílago. En los cartílagos que
presentan proceso degenerativo, el coeficiente de fricción aumenta y la resistencia a las
solicitudes disminuye.
SUPERFICIES ARTICULARES INCONGRUENTES:
Los estudios de mecánica articular han demostrado que la curvatura de las superficies
articulares es variable más bien que uniforme, las superficies son irregulares y se ponen
en contacto sólo en un punto cuando se aproximan. Tampoco están en un contacto
directo ya que hay una interposición de líquido sinovial entre ellas.
En una relación más concordante las superficies estarían en contacto en todos los
puntos, TAL POSICION RESTRINGIRIA LA ARTICULACION y restringiría la
lubricación (porque exprimiría todo el líquido, como si aplastásemos una esponja).
Así, las superficies articulares incongruentes, favorecen el movimiento y la lubricación.
Cuentan también con dos dispositivos accesorios denominados meniscos y cojinetes
adiposos.
*Los MENISCOS aumentan la curvatura mecánica cuando las superficies articulares
tienden a ser planas.
*Los COJINETES ADIPOSOS disminuyen la curvatura de superficies demasiado
curvas.
ARTROCINEMATICA
(MICROMOVIMIENTOS)
Es la parte de la biomecánica que se ocupa de los mecanismos de reposo y movimiento
más íntimos (intrínsecos) de las articulaciones. Desde la artrocinemática y metiéndonos
en la intimidad articular, veremos que el giro y el balanceo visibles (osteocinemáticos),
dependen de deslizamientos simples o combinados que ocurren entre dos superficies
articulares incongruentes. (Recuerden que las articulaciones son mas o menos
congruentes, la congruencia total no existe).
Desde el punto de vista BIOMECANICO, tener en cuenta la morfología articular es
fundamental para evaluar el desempeño físico. Recordemos que es importante la
EFECTIVIDAD (poder realizar el movimiento) y la EFICACIA (en el menor tiempo).
Pero lo fundamental es la EFICIENCIA (menor costo energético). Desde la
artrocinemática, podemos evaluar también la eficiencia. ¿Qué tipo de articulación, en
condiciones normales, consume más energía para un movimiento dado? Por supuesto,
una UNIVERSAL. La GUIADA tiene una garganta que guía el movimiento sin
necesidad de contracciones adicionales. En cambio la UNIVERSAL necesita músculos
deslizadores y guía. Es preciso mayor coordinación neuromuscular para que el consumo
energético sea mínimo.
Podemos considerar 4 posiciones básicas:
# POSICION CERO: Es la llamada internacionalmente posición neutra o anatómica.
# POSICION DE REPOSO: (Loose-packed position) La cápsula está totalmente
relajada y por lo tanto tiene su máximo volumen interno. Es la posición de máxima
capacidad. Las superficies articulares tienen el menor contacto y el juego articular es
mayor.
# POSICION ACTUAL DE REPOSO: Es una posición de reposo alterada por estados
patológicos intra o extrarticulares. Se usa cuando no es posible colocar la articulación
en la posición real de reposo.
# POSICION DE BLOQUEO: (close-packed position) se caracteriza por:
* Congruencia articular total, máximo contacto, con las superficies fuertemente
comprimidas.
* La articulación se "atornilla" por lo que los puntos de inserción de los ligamentos y la
cápsula se separan cada vez más y su tensión aumenta, disminuyendo el juego articular
y no haciendo posible movimiento alguno.
* Las superficies NO pueden ser separadas por una fuerza activa externa.
* NO hay líquido sinovial, ya que fue exprimido entre las superficies articulares
contactantes por la compresión. En derrames articulares, esta posición puede ser muy
dolorosa.
Movimientos Básicos:
Según la mecánica los movimientos entre dos superficies en contacto son:
DESLIZAMIENTO:
Una superficie móvil desliza sobre otra fija cuando un mismo punto de la primera toma
contacto con diferentes puntos de la segunda.
ROTACIÓN (deslizamiento en torno a un eje)
Una superficie móvil rota sobre otra fija cuando diferentes puntos de la primera entran
en contacto sucesivo con un mismo punto de la segunda. La rotación se diferencia por
la presencia de un eje, que limita el deslizamiento.
RODADURA o RODADO
Una superficie móvil rueda sobre otra fija cuando diferentes puntos de la primera toman
contacto sucesivo con diferentes puntos de la segunda.
Sentido del deslizamiento:
El sentido del deslizamiento coincide con el del movimiento cuando una superficie
cóncava se desplaza sobre una convexa, y tiene un sentido opuesto al movimiento
cuando la superficie convexa se desplaza sobre una cóncava. En el caso en que ambas
superficies, cóncava y convexa, se muevan al mismo tiempo existe una suma de ambos
desplazamientos.
SUPERFICIES ARTICULARES INCONGRUENTES:
Los estudios de mecánica articular han demostrado que la curvatura de las superficies
articulares es variable más bien que uniforme, las superficies son irregulares y se ponen
en contacto sólo en un punto cuando se aproximan. Tampoco están en un contacto
directo ya que hay una interposición de líquido sinovial entre ellas.
En una relación más concordante las superficies estarían en contacto en todos los
puntos, TAL POSICION RESTRINGIRIA LA ARTICULACION y restringiría la
lubricación (porque exprimiría todo el líquido, como si aplastásemos una esponja).
Así, las superficies articulares incongruentes, favorecen el movimiento y la lubricación.
Cuentan también con dos dispositivos accesorios denominados meniscos y cojinetes
adiposos.
*Los MENISCOS aumentan la curvatura mecánica cuando las superficies articulares
tienden a ser planas.
*Los COJINETES ADIPOSOS disminuyen la curvatura de superficies demasiado
curvas
CARTILAGO
La configuración de cada articulación individual provee la superficie máxima de
contacto para las posiciones más usuales de carga, con un ángulo de movimiento y una
estabilidad suficientes para permitir una función eficiente. Desempeña importantes
funciones a pesar de no tener inervación e irrigación. No las tiene porque está sujeto a
compresiones lo que no permite el desarrollo de dichas estructuras.
Los vasos los suple con el líquido sinovial y los vasos epifisiarios. Los nervios están en
cápsulas articulares, ligamentos y músculos (aponeurosis). La carencia de vasos en el
cartílago concede una gran ventaja funcional: se puede comprimir el cartílago hasta el
40% de su altura original.
Ley de Sappey: "la extensión y el grosor del cartílago dependen de la amplitud de los
movimientos articulares y de la magnitud de las presiones que sufre la articulación".
El cartílago se deforma ante la mínima compresión (peso corporal, mínima contracción
muscular, etc.). Esta deformación es máxima en un primer momento y luego decrece
con el tiempo gracias a sus propiedades viscoelásticas. Cuando cesa la compresión,
recupera su forma gracias a las fibras colágenas que posee. Esta deformación lleva al
cartílago a tener un comportamiento de esponja, absorbiendo agua y liberándola. Este
proceso, fruto de los movimientos corporales es fundamental en su nutrición. Así es
fácil comprender cómo los largos períodos de inactividad debilitan al cartílago.
El hueso subcondral colabora con la flexibilidad del cartílago: se interpone entre éste y
la diáfisis y le agrega capacidad de compresión a las superficies articulares. La
destrucción del cartílago no duele en un primer momento (no está inervado), luego
duelen los cambios en el hueso subcondral, la tensión capsular por aumento del líquido
intrarticular, la tensión ligamentaria y las contracturas musculares de defensa.
LUBRICACION
La REOLOGIA estudia los fenómenos físicos que dependen del paso del tiempo. Por
eso es muy importante en el estudio de los fluidos y su deformación bajo la aplicación
de cargas. La lubricación depende de la sinovia y requiere de una presión dentro de la
cavidad articular, dada por el componente coaptador de la musculatura periarticular. La
esencia de la lubricación es que el líquido se interpone entre ambas carillas a lo largo de
todo el movimiento, cuando cesa éste las carillas toman contacto directo nuevamente.
La sinovial es un tejido conectivo vascular que reviste la superficie interior de la cápsula
pero no recubre el cartílago articular.
La membrana sinovial consta de dos capas bien definidas:
- externa o fibroneural (la mantiene unida a la cápsula articular): está inervada, irrigada
y posee abundantes fibras colágenas.
- interna o sinovial: está formada por un conjunto de células conjuntivas y es la que
segrega el líquido. Es de poco espesor, con células incluidas en una sustancia amorfa
pero sin membrana basal.
La membrana sinovial cumple tres funciones:
- provee lubricación al sistema
- transporta elementos nutritivos al interior del espacio articular
- colabora en el mantenimiento de la estabilidad articular, deformándose para adaptar su
forma ante cada movimiento.
El líquido resiste gracias a la viscosidad y disipa la energía absorbida como calor. La
viscosidad está dada por el Acido Hialurónico, quien posee HIGROSCOPICIDAD
(posibilidad de recuperar el agua perdida por una compresión).
La resistencia del cartílago es resultado directo de su capacidad de estructuración del
agua: ayudada por la electronegatividad que representan los Proteoglucanos, lo que los
lleva a rechazarse y expandirse dentro de la matriz acuosa, tornándola resistente y
viscosa.
Un LUBRICANTE cumple tres funciones:
- sostenimiento de un peso
- facilita el movimiento
- disipa la energía de tensión en forma de calor
TIPOS DE LUBRICACIÓN
*ELASTICO-HIDRODINAMICO:
Las superficies no paralelas forman un espacio en cuña en la periferia de la articulación.
La superficie móvil se desliza exprimiendo el líquido y lo envía hacia el otro extremo.
Este tipo de lubricación requiere que el líquido se introduzca por la fuerza entre las
superficies móviles mientras se desplazan. Por eso la superficie no puede rodar: la
interposición de líquido se lo impide y lo lleva a deslizar. El líquido vuelve a circular
cuando el movimiento de la articulación cambia el sentido. El movimiento del líquido
ayuda a disipar el calor que se genera en el funcionamiento articular.
- Es ELASTICO porque la compresión entre las superficies articulares durante el
movimiento no es pareja, por lo que se va comprimiendo una parte del cartílago y
relajando otra, mientras que la superficie articular se desliza. Esto es un mecanismo de
defensa para que el cartílago no se afecte al concentrarse demasiados esfuerzos en un
mismo punto. Además, ayuda a su nutrición. Una carga excesiva, por aumento del peso
corporal, causa microfracturas, con deformación trabecular y alteración de los vasos
sanguíneos.
- Es HIDRODINAMICO porque el líquido se mantiene como una fina capa entre las
superficies articulares y el resto se ubica en los espacios libres de la cavidad en forma de
cuña. La cantidad de líquido es constante para un momento dado, se produce en la
membrana y se pierde a través de los poros cartilaginosos hacia la esponjosa epifisiaria.
Cuando se produce el movimiento el líquido se organiza en capas, desde una superficie
articular hasta la otra. Las de los extremos se adhieren a las superficies articulares
móviles. El resto se mueve hacia el área de contacto y luego es rechazada en sentido
contrario al movimiento hacia el ápice de la cuña. Se lo denomina Lámina Viscosa
Convergente.
*CAPA LIMITROFE: el líquido es viscoso y adhesivo en virtud del revestimiento de
las moléculas por el Acido Hialurónico. Aún sin movimiento, el área que soporta el
peso mantiene capas de líquido entre las superficies que se oponen. Facilita el
movimiento después del reposo absoluto. La ultraestructura del cartílago nos demuestra
que está tapizado de pequeños pozos, determinando una superficie irregular. Esos pozos
se llenan de líquido, por lo que aseguran un volumen constante entre las dos superficies.
También existe una propiedad del líquido sinovial, que consiste en poder cambiar su
viscosidad bajo influencia del movimiento. Con cargas pesadas o movimientos rápidos,
el líquido se adelgaza, el aumento de temperatura hace que pierda viscosidad.
ACCESORIOS ARTICULARES
Los COJINETES ADIPOSOS asisten la lubricación reduciendo la "curvatura
mecánica" en articulaciones con carillas de curva aumentada. Reducen el grosor de la
película de lubricante y ocupan el espacio muerto dentro de la articulación. Esto hace
que se tenga que producir menos cantidad de líquido.
Los MENISCOS (menisco significa “estructura que divide”), aumentan dicha curvatura
en articulaciones de pequeña curvatura.
El RODETE amplía la superficie articular y aumenta la curvatura de la misma,
posibilitando una mayor movilidad gracias a una extensión mayor y una gran
incongruencia. Confiere cierta resistencia elástica a los límites de superficies pequeñas,
evitando microfracturas.