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Aspectos biomecánicos del movimiento de flexión de la columna vertebral |
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Profesor de Educación Física Entrenador Deportivo I (UBA) Entrenador Nacional de Hockey (CAH) Club de Gimnasia y Esgrima de Buenos Aires |
Prof. Walter Foresto (Argentina) |
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Resumen La columna vertebral es un tallo longitudinal óseo resistente y flexible, situado en la parte media y posterior del tronco desde la cabeza, a la cual sostiene hasta la pelvis, que la soporta, envuelve y protege la medula espinal, que esta contenida en el conducto raquídeo. La columna vertebral tiene como funciones primordiales: Servir de pilar central del tronco; protector del eje nervioso; puntos de unión para los músculos de la espalda y las costillas; tiene discos intervertebrales que soportan los impactos al realizar actividades como caminar, correr, saltar, movimientos de flexión y extensión Palabras clave: Columna vertebral. Flexión. Biomecánica.
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EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires - Año 19 - Nº 193 - Junio de 2014. http://www.efdeportes.com/ |
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Flexión
La flexión implica esfuerzos de tensión y compresión simultáneos en diferentes partes del mismo cuerpo. Cuando la columna vertebral se flexiona en el lado posterior convexo, los ligamentos interespinosos, el ligamento amarillo y el ligamento longitudinal posterior, se tensan, mientras que en el lado anterior cóncavo el disco y el cuerpo vertebral se comprimen; cada uno de éstos se deforma y la magnitud del esfuerzo producido concuerda con el módulo de Young para el hueso, disco y ligamento.
La flexión, por lo tanto, ha estirado el lado posterior convexo (lo ha hecho más largo de lo que era originalmente) y comprimido el lado anterior cóncavo (lo ha hecho más corto de lo que era originalmente). En algún plano entre el lado cóncavo y el convexo, no existe ni estiramiento ni compresión (es decir, no hay cambio en longitud) y como la longitud no varía, no hay deformación y, por lo tanto, tampoco hay esfuerzo. Más precisamente, es en el plano central en donde los esfuerzos y las deformaciones debidas a la flexión son nulos; a este plano se lo conoce como el plano neural.
Cuando una columna se encuentra flexionada, las fibras en el lado convexo se estiran y las del lado cóncavo se comprimen.
En la flexión hacia adelante, la carga del cuerpo está balanceada más por las fuerzas de oposición que se generan en los ligamentos que por las de los discos.
Estructuras que protegen a la columna en los movimientos de flexión
Las estructuras ligamentosas posteriores evitan los esfuerzos excesivos en las porciones anteriores del disco, así como las articulaciones facetarias generalmente evitan los esfuerzos cortantes excesivos en el disco.
Una implicación interesante surge al observar el esfuerzo y las deformaciones que pueden producirse en cada estructura ligamentosa, cuando el cuerpo se flexiona hacia delante y los ligamentos se estiran. Si el ligamento longitudinal posterior, el ligamento amarillo y el ligamento interespinoso tienen la misma longitud, la misma área de sección transversal y el mismo módulo de elasticidad antes de que empiece la flexión, entonces los esfuerzos de tensión máximos durante la flexión se desarrollan en el ligamento con la máxima deformación, es decir, el ligamento interespinoso. Este ligamento es el más alejado del eje neural y es el más estirado en todas las actitudes en flexión.
Entre los cuerpos vertebrales se sitúa el disco intervertebral que amortigua la presión recibida por los movimientos. En la flexión de la columna se suman todos los movimientos que se producen entre las vértebras. Este disco intervertebral está compuesto de un anillo fibroso (de fibrocartílago) y en su interior contiene el núcleo pulposo. Este núcleo pulposo puede desplazarse pero no comprimirse.
Durante la flexión de la columna vertebral las carillas articulares no asumen cargas en este caso. Esto corresponde a elementos pasivos como son: ligamentos capsulares (40% carga), ligamentos supraespinosos e infraespinoso (20%) y ligamento amarillo (13%).
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Ligamentos capsulares: refuerzan las articulaciones interapofisarias.
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Ligamentos interespinosos: une apófisis espinosas que abarca en su totalidad.
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Ligamentos supraespinosos: une los extremos de las apófisis espinosas.
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Ligamento amarillo: une láminas vertebrales. Hay 2 (laterales). Mayor proporción de fibras elásticas.
Si los músculos actuaran solos, producirían compresión en los elementos posteriores y tensión en los anteriores. Al actuar conjuntamente con el peso del cuerpo inclinado hacia delante, neutralizan los efectos de flexión del peso corporal. Los músculos posteriores actúan reduciendo los esfuerzos de tensión en las estructuras ligamentosas posteriores y los esfuerzos de compresión en la porción anterior de la columna vertebral, protegiendo así todo el sistema estructural contra esfuerzos de flexión excesivos.
Influencia de la presión intrabdominal o hidrostática en la estabilización de la columna vertebral
Para entender de modo más completo la mecánica de la columna vertebral en la flexión, considérese un líquido presurizado dentro de un cilindro de paredes rígidas. La cavidad abdominal puede compararse con un globo dentro de un bote. La compresión del globo en cualquier dirección genera una presión que es igual en todas direcciones; esta presión hidrostática es capaz de soportar cargas. Las paredes laterales resisten la tendencia del globo a abultarse (o doblarse) hacia fuera. El globo comprimido puede soportar un peso a una altura dada sin mayor deformación. La cavidad abdominal, si sus paredes no se deforman (es decir, cuando los músculos abdominales se contraen fuertemente), puede soportar cierto peso de la parte superior del cuerpo.
De modo similar, el anillo fibroso actúa con el núcleo pulposo, soportando la carga compresora ejercida a través del espacio intervertebral. Cuando la cavidad abdominal actúa en la forma indicada, disminuye la carga que la columna vertebral debe soportar.
Cuando una persona se flexiona o levanta un objeto pesado, los músculos abdominales se contraen como en una maniobra de Valsalva. Imagínese entonces los efectos sobre la carga, que la columna vertebral debe soportar con laxitud de la musculatura abdominal, después de un estiramiento por obesidad, por múltiples intervenciones abdominales o por embarazos. Es obvio el efecto de un corsé como soporte para la columna vertebral. Esto explica las deformaciones por compresión que se desarrollan en el núcleo pulposo, si se deja que el anillo fibroso se abulte o si se debilita por un desgarro o ruptura en su estructura.
Bibliografía
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