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Biomecanica de la cadera
La cadera La cadera es la articulación proximal del miembro inferior, situada en su raíz Orienta todo el miembro inferior en todas las dirección del espacio, para lo cual posee tres ejes y tres grados de libertad
Ejes ■ Transversal: Situado en el plano frontal, donde se ejecutan movimientos de flexo-extensión
■ Anteroposterior: Ubicado en plano sagital, donde se ejecutan movimientos de abducción-aducción ■ Vertical: Este eje longitudinal permite movimientos de rotación externa y rotación interna
Características generales ■ Los movimientos de la cadera los realiza una sola articulación: La coxofemoral (enartrosis) MUY COAPTADA. Esta característica es totalmente opuesta a la articulación del hombro, ya que la cadera tiene menos amplitud, es mucho estable y mas difícil de luxar, de hecho es la mas difícil. ■ Unas de las características mas importantes de la cadera es la de soporte del peso corporal y de la locomoción desempeñadas por el miembro inferior
Flexión de la cadera ■
Es el movimiento que produce el contacto de la cara anterior del muslo con el tronco, de forma que sobrepasa el plano frontal de la articulación, quedando por delante del mismo
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La amplitud de la flexión varia según si es activa o pasiva (esta última mas amplia) y la posición de la rodilla:
Flexión activa: Cuando la rodilla esta extendida La flexión no supera los 90° Cuando la rodilla esta flexionada alcanza 120° y puede superarlos
Flexión de la cadera Flexión pasiva: Su amplitud supera siempre los 120°
Si la rodilla esta extendida, es menor la flexión
Si la rodilla esta flexionada ,es mayor la flexión
Extensión de la cadera ■
La extensión dirige el miembro inferior por detrás del plano frontal.
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La amplitud de la extensión de la cadera es mucho menor que la de flexión, ya
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que esta limitada por la tensión del ligamento iliofemoral.
La extensión activa (es de menor amplitud que la extensivo pasiva)
Cuando la rodilla esta extendida la extensión es mayor a 20°
Cuando la rodilla esta flexionada la extensión es de 10° por que los músculos isquiotibiales pierden su eficiencia como extensores de cadera
Movimientos de extensión de la cadera La extensión pasiva
No es mas que de 20° en el paso
Alcanza los 30° cuando el miembro
hacia adelante
Inferior se sitúa muy hacia atrás
Las amplitudes corresponden a personas ‘’normales’’, ya que se pueden aumentar considerablemente si se ejercita con un entrenamiento apropiado
Movimientos de Abducción de la cadera
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La abducción dirige el miembro inferior hacia fuera y lo aleja del plano de simetría del cuerpo. La abducción de una cadera se acompaña de una abducción idéntica de la otra cadera. Esto ocurre a partir de los 30° amplitud en la que se inicia una basculación de la pelvis.
Cuando se completa el movimiento de abducción el Angulo formado por los dos miembros inferiores alcanza los 90°. La simetría de abducción de ambas caderas reaparece, logrando que la máxima amplitud de abducción de una cadera sea de 45° La abducción esta limitada por el impacto óseo del cuello del fémur con la ceja cotiloidea. Mediante entrenamiento es posible aumentar la amplitud a 120°
Movimiento de aducción de la cadera
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La aducción lleva el miembro inferior hacia dentro y lo aproxima al plano de simetría del cuerpo, a su vez ambos miembros inferiores están en contacto, no existe movimiento de aducción ‘’puro’’. Sin embargo existen movimientos de aducción relativa, cuando a partir de una posición de abducción, el miembro inferior se dirige hacia adentro
También existen movimientos de aducción combinados con extensión de cadera y movimientos de aducción combinados con extensión de cadera
Por ultimo existen movimientos de aducción de una cadera combinados con una abducción de la otra En todos los movimientos de aducción combinada, la amplitud máxima de aducción es de 30°
Movimientos de rotación longitudinal de la cadera ■
Los movimientos de rotación longitudinal de la cadera se realizan alrededor del eje mecánico del miembro inferior (eje OR ).
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La rotación externa es el movimiento que dirige la punta del pie hacia afuera
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La rotación interna dirige la punta del pie hacia dentro
Para ver la amplitud del movimiento es preferible que la persona este en posición decúbito prono ya que, la posición de referencia se obtiene cuando la rodilla flexionada en Angulo recto esta vertical
Movimientos de rotación longitudinal de la cadera A partir de esta posición cuando la pierna se dirige hacia afuera se mide la rotacion interna cuya amplitud máxima es de 30 a 40°
Cuando la pierna se dirige hacia adentro, se mide la rotacion externa cuya amplitud máxima es de 60°
La amplitud de la rotacion depende del Angulo de anteversion del cuello femoral
El movimiento de circunduccion de la cadera
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Como en el caso de todas las articulaciones que tienen tres grados de libertad, el movimiento de circunduccion de la cadera se define como:
La combinación simultanea de movimientos elementales adecuados al redor de tres ejes. Cuando la circunducion alcanza su máxima amplitud, el eje del miembro inferior describe en el espacio un cono cuyo vértice resulta ser el centro de la articula coxofemoral.
Las amplitudes máximas no son iguales en todas las direcciones del espacio: por lo tanto, la trayectoria descripta por la porción distal del miembro inferior no es un circulo, si no una curva Sinuosa que recorre distintos sectores del espacio determinados Por la intersección de los tres planos de referencia A)Plano sagital, en el que se realizan los movimientos de flexoextensión B)Plano frontal, en que se ejecutan los movimientos de
abducción-aducción C) Plano horizontal
Orientación de la cabeza femoral y el cotilo
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La articulación coxofemoral es una enartrosis: Sus superficies articulares son esféricas
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La cabeza femoral esta constituida por lo 2/3 de una esfera de 40 a 50mm de diámetro. Por su centro geométrico ‘’O’’ pasan los
tres ejes de la articulación: eje horizontal, vertical y anteropos terior. Mientras que el cuello femoral sirve de soporte a la cabeza femoral
■ La forma de la cabeza y cuello varía según individuos ■ Longilíneo. Cabeza representa más de los 2/3 de una esfera. La diafisis femoral es delgada y la pelvis pequeña y alta. Velocidad ■ Brevilineo. La cabeza apenas sobrepasa la hemiesfera. La diafisis es más ancha y la pelvis maciza y ancha. Fuerza.
Cavidad cotiloidea ■ La cavidad cotiloidea recibe a la cabeza femoral; esta situada en la cara externa del hueso iliaco, en la unión de las tres partes que lo componen. Tiene forma de hemisfera limitada en su contorno por la ceja cotiloidea. Tan solo la periferia del cotilo esta recubierta por cartílago: es la media luna articular seguida del trasfondo cotiloideo, donde no contacta la cabeza.
El rodete cotiloideo y el ligamento redondo
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El rodete cotiloideo es un anillo fibrocartílaginoso que se inserta en la ceja cotiloidea, aumentando notablemente la profundidad de la cavidad cotiloidea e igualando las irregularidades de la ceja, extirpando la parte superior del rodete, se puede ver la escotadura iliopubica. En cuanto a la escotadura isquiopubica, la mas profunda de las tres, el rodete forma un puente insertándose en el ligamento transverso del acetábulo. Se puede apreciar la forma triangular del rodete además de tres caras una interna, una central y otra periférica.
■ El ligamento redondo es una cintilla aplanada fibrosa de 3055 mm de largo que se extiende desde la escotadura isquiopubica a la cabeza femoral y se aloja en el trasfondo del cotilo. Su inserción en la cabeza femoral se sitúa en la parte superior de una pequeña fosa apenas localizada por debajo y por detrás del centro de la superficie cartilaginosa.
La cintilla se divide en tres haces: A) Haz posterior isquiático B)Haz anterior púbico C)Haz medio
El ligamento redondo se localiza junto con ejido celuloadiposo, en la cavidad posterior, donde esta recubierto por la sinovial, el cual tiene una forma troncocónica, por lo que se la denomina la tienda del ligamento redondo. Por ultimo, este ligamento no desempeña una función mecánica importante, a pesar de ser extremadamente resistente (carga de ruptura 45kg) sin embargo constituye a la vasculacion de la cadera femoral
La capsula articular de la cadera ■
La capsula de la cadera tiene forma de manguito cilíndrico que se extiende desde el hueso iliaco a la extremidad superior del fémur
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Este manguito se constituye de cuatro fibras 1)longitudinales de unión
2)fibras oblicuas también de unión pero formando una espinal 3)Fibras areiformes forman un arco fibrosos que ‘’envuelven’’ la cabeza femoral 4)Fibras circulares, sin ninguna inserción ósea, sobre todo abundantes en el centro del manguito al que retraen ligeramente ■
El extremo externo del manguito capsular no se inserta en el limite del cartílago de la cabeza, sino en la base del cuello, siguiendo una línea de inserción que paso: Por delante a lo largo de la línea intertrocanterea anterior y por detrás de la cara superior
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La utilidad de la capsula se hace presente en los movimientos de abducción, donde la parte inferior se distiende, la superior se tensa
Cápsula articular de la cabeza femoral
Tiene forma de manguito cilíndrico. Que va del hueso Ilíaco a la extremidad superior del Fémur. Fijaciones: 6)Extremo interno se fija en la ceja cotoliodea 5)Extremo exterior en la base del cuello
Fibras constitutivas: 1)Longitudinales 2)Oblicuas 3)Arciformes 4)Circulares
Arquitectura de Pelvis y Fémur
Cabeza, cuello y diáfisis forman la mecánica en Voladizo, (como una horca). El peso del cuerpo que recae sobre la cabeza femoral se transmite a la diafisis femoral a travez de un brazo de palanca(cuello femoral)
■ Para evitar que se quiebre la base del cuello están las láminas en sistema de trabéculas Principal 1 y 2 se expanden sobre cuello y cabeza Accesorio 3 y 4 se expanden hacia el trocanter mayor Sacrocotiloideas 5 y 6 parte superior e inferior de la superficie auricular continuandose con las principales, ■
Sacroisquiaticas 7 desciende hasta el isquiòn. Soportando el peso en sedestacion.
LIGAMENTOS DE LA CADERA La capsula de la articulación coxofemoral esta reforzada por potentes ligamentos en sus caras En la cara anterior se hallan dos ligamentos: anterior y posterior
El ligamento iliofemoral o ligamento de Berlín: Es un abanico fibroso cuyo vértice se inserta en el borde anterior del hueso iliaco por debajo de la espina iliaca anterointerior y cuya base se adhiere al fémur
El ligamento pubofemoral: Se inserta arriba, en la parte anterior de la eminencia iliopectinea y el labio anterior de la corredera infra púbica. Donde sus fibras se entrecruzan con la inserción del musculo pectíneo. Por debajo se fija en la parte anterior de la fosa pretocantiniana
Estos dos ligamentos forman en la cara anterior de la articulación una especie de Z
El ligamento pubofemoral, es horizontal. Entre el ligamento pubo-femoral y el ligamento de Berlín, la capsula mas delgada corresponde a la bolsa serosa que la separa del tendón del psoas iliaco
En la cara posterior existe un único ligamento El ligamento isquiofemoral, su inserción interna ocupa la parte posterior de la ceja y el rodete cotiloideo, sus fibras se dirigen hacia arriba y hacia afuera, cruzando la cara posterior del cuello para fijarse en la cara interna del trocánter mayor.
Función de los ligamentos de la flexo extensión ■
En la posición de alineación normal, los ligamentos están moderadamente tensos
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En la extensión de cadera todos los ligamentos se tensan
ya que se enrollan en el cuello femoral. El haz iliopretocantereo del ligamento de Berlín es el que mas se tensa, debido aposición casi vertical, por lo que es este el principal elemento que limita la retroversión pélvica
En la flexión de cadera, ocurre todo lo contrario, todos los ligamentos se distienden, tanto el isquiofemoral como el pubofemoral y el iliofemoral
Función de los ligamentos de la rotación externa y rotación interna ■
Cuando la cadera realiza una rotación externa, la línea intertrocanterca anterior se aleja de la ceja cotiloidea, de forma que todos los ligamentos anteriores de la
cadera están tensos. En la rotación externa se distiende el ligamento isquiofemoral.
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En la rotación interna, todo lo contrario, todos los ligamentos anteriores
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se distienden y en particular el haz iliopretrecantereo y el ligamento
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pubofemora, mientras que el ligamento isquiofemoral se tensa
Función de los ligamentos en la aducción y abducción ■ En la posición de alineación normal en la que los ligamentos anteriores están moderadamente tensos, se puede apreciar los movimientos de aducción y abducción
Aducción y abducción ■
En los movimientos de aducción, el haz iliopretrocantereo, se tensa y el ligamento pubofemoral se distiende
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En los movimientos de abducción sucede lo contrario: El ligamento pubofemoral se tensa considerablemente mientras
que el haz iliopretrocanterio se distiende, al igual que el haz iliopretrocantiano, pero este ultimo en menor grado
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En cuanto al ligamento isquiofemoral, se distiende durante la
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aducción y se tensa durante la abducción
Fisiología del ligamento redondo ■ El ligamento desempeñan un papel esencial en la limitación de los movimientos de la cadera.
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Flexión de la cadera: no interviene en la limitación de la flexión.
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Rotación interna: el ligamento permanece ligeramente tenso.
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Abducción: se halla plegado sobre si mismo.
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Aducción: única posición en la que el ligamento esta tenso.
Factores de coaptación de articulación coxofemoral.
■ Se beneficia de la gravedad. (Superficies de carga) ■ El albrum aumenta la profundidad del acetábulo permitiendo una mayor superficie de contacto
■ Presión Atmosférica: Experimento de los hermanos Weber.
Ligamentos y músculos. (equilibrio):
■ Anterior no hay muchos músculos pero hay muchos ligamentos.
■ Posterior hay muchos músculos pero pocos ligamentos.
Factores musculares y óseos ■
Músculos
estabilizadores : TRANSVERSALES
(músculos sujetadores de la cadera) ■
Músculos
LONGITUDINALES:
Tienden a luxar la cadera.
Orientación del cuello femoral ■ Eje frontal: ángulo cervico-diafisiario de 125º ■ Coxa valga: hasta 140º y en aducción el eje se “adelanta” 20º así una ad. de 30º corresponde a una de 50º en una cadera normal: refuerza el
componente de lux. de los aductores ■ Redistribuye cargas: puede llevar a rodilla en varo. LA COXA VALGA FAVORECE A LA LUXACION PATOLOGICA
LOS MÚSCULOS FLEXORES DE LA CADERA • Son aquellos situados por delante del plano frontal que pasa por el centro de la articulación.
• Los músculos flexores de la cadera son: Psoas iliaco (es el mas importante )
SARTORIO.
El tensor de la fascia lata.
■ Algunos músculos poseen flexión sobre la cadera:
Pectinio
Aductor mediano.
Recto interno
Glúteos menor y mediano.
Los músculos extensores de la cadera ■ Están situados por detrás del plano frontal que pasa por el centro de la articulación
■ Se distinguen 2 grandes grupos de músculos extensores.
Primer grupo ■
Glúteo Mayor
El glúteo mayor es el músculo más grande, fuerte
y potente que tenemos en nuestro sistema muscular, sin embargo asombrosamente no interviene prácticamente nada al caminar. Sí que interviene de forma muy activa en salidas, arrancadas y sprints, sobretodo cuando se parte
de una posición inclinada. Al no involucrarse en gestos cotidianos, suele presentar un carácter fásico favoreciendo una ante versión de la cadera y el arqueamiento excesivo de la zona lumbar.
Por tanto, es necesario trabajarlo y de forma intensa, ya que acepta elevadas cargas en su movimiento articular
Segundo Grupo
■ Músculos isquiotibiales: Porción larga del bíceps femoral, semitendinoso y semimembranoso. Se trata de músculos biarticulares y su eficacia en la cadera depende en gran medida de la posición de la rodilla
Los músculos abductores de la cadera
■ Glúteo mediano: Es el principal
■ Glúteo Menor ■ Tensor de la fascia lata. ■ Glúteo Mayor.
■ Piramidal.
El equilibrio transversal de la pelvis ■ Cuando la pelvis esta en apoyo bilateral, su equilibrio transversal esta asegurado por la acción simultanea y bilateral de aductores y abductores. ■ Cuando la pelvis esta en apoyo unilateral, el equilibrio transversal se asegura mediante la acción de los abductores del lado del apoyo. ■ El tensor de la fascia lata no solo estabiliza la pelvis sino también la rodilla, esto es un verdadero ligamento lateral externo activo. ■ La estabilización de la pelvis a través de los glúteos mediano y menor y el tensor de la fascia lata es indispensable para una marcha normal.
Los músculos aductores de la cadera. ■ Se localizan generalmente por dentro del plano sagital que pasa por el centro de la articulación, por debajo y por dentro del eje antero posterior. ■ Los músculos aductores son: I.
Son numerosos y potentes
II.
Aductor mayor (mas potentes)
III. Recto interno. IV. Semimembranoso.
V.
Semitendinoso
VI. Porción larga del bíceps femoral.
Los músculos aductores de la cadera I.
Glúteo mayor.
II. Cuadrado crural.
III. Pectinio. IV. Obturador interno. V. Obturador externo.
Los músculos rotadores externos de la cadera. ■ Son numerosos y potentes su trayecto cruza por detrás del eje vertical de la cadera. ■ Rotadores externos:
-Piramidal de la pelvis. -Obturador interno. -Obturador externo.
■ Algunos músculos aductores son también rotadores externos:
- cuadrado crural. -
Pectínio
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Haces mas posteriores del aductor mayor.
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Haces posteriores glúteo menor y glúteo medio.
Los músculos rotadores de la cadera ■ Los rotadores internos son menos numerosos que los externos y su potencia es tres veces menor. La trayectoria de estos músculos pasa por delante del eje vertical de cadera. - Tensor de la fascia lata. - Glúteo menor. - Glúteo mediano
La inversión de las acciones musculares ■
Los músculos motores de una articulación con tres grados de libertad no poseen la misma acción.
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La inversión del componente de flexión de los aductores: a partir de una posición de alineación normal, todos los aductores se convierten en flexores excetos las haces posteriores del aductor mayor.
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Al cuadrado crural, la inversión del componente de flexión también esta clara: el hueso iliaco, trasparente permite ver el fémur y el trayecto del cuadrado crural
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La propia eficacia de los músculos depende en gran medida, de la posición de la articulación.
La inversión de las acciones musculares ■
En la posición de flexión de cadera, el piramidal modifica sus acciones, mientras que en la alineación normal es rotador externo-flexor-abductor, la transición de estas dos zonas se sitúa próxima a la flexión de 60 º.
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En la flexión posteroexterna de la cadera flexionada, no solo el piramidal es aductor, sino que también el obturador interno, la acción de estos músculos permite, con las caderas flexionadas a 90º , separar las rodillas una de otra. El glúteo menor es un rotador interno evidente y se convierte en aductor al igual que el tensor de la fascia lata.
Intervención sucesiva de los abductores ■
La pelvis en apoyo unilateral, esta estabilizada por distintos músculos abductores.
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Con la cadera en extensión, el centro de gravedad cae por detrás de la línea de las caderas y no se puede realizar la bascula posterior de la pelvis debido a la tensión del ligamento de Bertin.
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Cuando la pelvis esta algo menos basculada hacia atrás , el centro de gravedad sigue cayendo por detrás de la línea de las caderas y el glúteo menor empieza a actuar.
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Cuando la pelvis esta en equilibrio en el plano antero posterior , el centro de gravedad cae en la línea de las caderas.
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A partir en que la pelvis bascula hacia adelante, el glúteo mayor interviene, luego se le suma el piramidal, el obturador interno y el cuadrado crural: estos músculos son a la ves abductores con la cadera en flexión y extensores , lo que les permite corregir la bascula de la pelvis, simultáneamente en los dos planos.