Biomecánica de columna dorsal y respiración

Alumnas: Débora Alvarez,

Jesica Fontana.

Año: 2011

Profesor: Daniel Alejandro Maubecin

Vértebra dorsal tipo

Vértebra duodécima dorsal

Presenta algunas particularidades:

• Sólo dos carillas costales (las superiores)• Sus superficies articulares inferiores, son

convexas y se dirigen hacia fuera y hacia delante

Movimientos de región dorsal

• Extensión: plano sagital

El disco se aplasta hacia atrás y se ensancha hacia delante

El núcleo pulposo va hacia delante

Aumenta la tensión de las fibras anteriores del anillo

Limitaciones del movimiento: Apófisis articulares

Apófisis espinosas

Ligamento común ant.

El lig. común post., el

lig. amarillo y el lig. inter-

espinoso se distienden.

Extensión dorsal 30º

• Flexión: plano sagital

Apertura post del

espacio intervertebral.

El núcleo va hacia atrás

Aumenta la tensión de

fibras post. del anillo

fibroso

Limitaciones delmovimiento:

Lig. InterespinosoLig. AmarilloLig. vertebral común postCápsulas de las articulaciones interapofisiarias

El lig. vertebral ant. se distiende

Amplitud de flexión dorsal: 40º

• Inclinación: Plano frontal

Del lado de la convexidad las carillas van hacia arriba (se abren)

En el lado de la concavidad se deslizan hacia abajo

El núcleo pulposo se ve desplazado hacia el lado de la convexidad

Limitaciones del movimiento:

Articulaciones del lado de la concavidad.Tensión de lig. amarillo e inetertransverso del lado de la convexidad. Del lado de la concavidad se distienden

Estos movimientos también están limitados por la caja torácica, sus elementos óseos, cartilaginosos y articulares.Debido a que el raquis dorsal articula con la misma

En el lado de la convexidad raquídea el tórax se eleva y dilata. Los espacios intercostales se ensanchan y el ángulo condrocostal se abre.En la concavidad, el tórax desciende y se retrae. Los espacios intercostales se reducen y se cierra el ángulo condrocostal

En flexión se abren los ángulos de articulación del tórax con el raquis:Ángulo costoraquídeoÁngulo condrocostalÁngulo esternocostal superior e inferior.En extensión, se cierran.

El ángulo de inclinación es de 20 º

• Rotación:Plano Horizontal

Durante la rotación de una vértebra sobre otra, el deslizamiento de las superficies en las apófisis articulares se acompaña de una

rotación de un cuerpo vertebral sobre otro, sobre su eje común; por tanto, de una rotación

del disco intervertebral.

Deformación del par de costillas:Acentuación de la concavidad costal en el lado de la rotación (1).

Disminución de la concavidad costal en el lado opuesto (2).

Acentuación de la concavidad condrocostal en el lado opuesto a la rotación (3).

Disminución de la concavidad condrocostal en el lado de la rotación (4).

El esternón tiende a dirigirse arriba y abajo para seguir la rotación de los cuerpos.

En el joven, los movimientosdel tórax son más amplios.

Con la edad los cartílagos costales se osifican y disminuye la elasticidad condrocostal. El tórax

es un bloque casi rígido y disminuye sus amplitudes de movimiento

Articulaciones:La costilla se articula con el raquis mediante dos artrodias:- Una simple: costotransversa- Una doble: costovertebral

Articulación costovertebral:Constituida por dos carillas costales y por la cabeza costal

Ligamentos:

Ligamento interóseo: su origen es en vértice de cabeza costal, entre dos carillas articulares. Se fija en disco intervertebral

Ligamento radiado:Haz superiorHaz inferior, inserción en cuerpo de vértebras adyacentesHaz medio, inserción en anillo fibroso

Articulación costotransversa:

Constituida por dos carillas ovaladas. Una en vértice de apófisis transversa y otra en

tuberosidad costal

Ligamentos:

Lig. costotransverso interóseo: va desde apófisis transversa a cara post del cuello costal

Lig. costotransverso post.: va desde apófisis transversa a la parte lateral de la tuberosidad costal

Lig. costotransverso sup.: va desde apófisis transversa al borde sup. del cuelo de la costilla

Lig. costotransverso inf.: une el borde inf. de la apófisis transversa con el borde inf. de la costilla

Movimientos de costillas y esternón:

  Los movimientos de las costillas y del esternón ocasionan modificaciones de las dimensiones de la cavidad torácica. Durante la elevación de las costillas se produce un aumento del diámetro transversal del tórax inferior y un aumento del diámetro antero-posterior del tórax superior.El esternón unido a las costillas por los cartílagos más elásticos sigue los movimientos costales y se eleva.El cartílago costal toma una dirección más horizontal

Respiración:

Es el proceso por el que hacemos entrar y salir aire de nuestros pulmones.

Consta de dos fases:

Inspiración

Espiración

Músculos inspiradores:

• Principales: Intercostales externos, supracostales y diafragma.

• Accesorios: Esternocleidomastoideo, escalenos, pectoral mayor, pectoral menor, haces inferiores del serrato mayor y el dorsal ancho, serrato menor posterosuperior, fibras superiores del sacrolumbar.

Músculos espiradores:

• Principales: Intercostales internos.

• Accesorios: Abdominales (rectoabdominal, oblicuo mayor, oblicuo menor), porción inferior del sacrolumbar, dorsal largo, serrato menor posteroinferior y el cuadrado lumbar

La inspiración:Es un proceso activo, en el cual

tomamos aire y lo introducimos

a los pulmones.

Cuando se contraen los

músculos inspiradores, se

acarrea la elevación de las

costillas y del esternón. Se

agranda el volumen de la caja

torácica en sus tres

dimensiones, expandiendo a su

vez a los pulmones.

Antagonismo-sinergia entre diafragma y abdominales:

Cuando las fibras del diafragma se contraen, el centro frénico desciende.

Este descenso esta limitado por la masa de las vísceras abdominales, constituida por rectos abdominales, transversos y los oblicuos.

Estos músculos que parecen ser antagonistas son al mismo tiempo sinergistas.

Durante la espiración, el diafragma se relaja, aumenta la presión intraabdominal y los músculos abdominales hacen ascender el centro frénico.

La tensión del diafragma decrece y aumenta la de los abdominales.

Proceso de difusión:

Cuando la caja torácica esta expandida también se expanden los pulmones.

La presión dentro de los pulmones se reduce (es negativa). Ésto hace que el aire de fuera del cuerpo

se precipite hacia los pulmones para reducir la diferencia de presión.

Espiración:

En reposo, suele ser un proceso pasivo, que supone la relajación de los músculos inspiratorios y el retroceso elástico del tejido pulmonar.El diafragma se relaja, vuelve a su posición normal.Las costillas y el esternón vuelven a la posición de reposo.

La espiración forzada: Es un proceso activo. Los intercostalesinternos, tiran activamente las costillas hacia abajo. La contracción de los abdominales, aumenta la presión intraabdominal, forzando las vísceras abdominales hacia arriba contra el diafragma y regresándolo a su posición de reposo.

De esta forma, estos músculos aplican presión contralos pulmones contribuyendo a la espiración forzada.

La naturaleza elástica del tejido pulmonar hace que se encoja hasta

aumentar su tamaño de reposo.

Esto aumenta la presión del tórax con lo que el aire es forzado a salir de los

pulmones.

Músculos inspiradores:

Intercostal externo (n. intercostal)

Supracostal ( n. intercostal)

Diafragma ( n. frénico)

Esternocleidomastoideo (n. accesorio)

Escalenos ( ramas ant. de 3º, 4º, 5º, 6º n. cervical para el escaleno anterior. Ramas ant. de n. cervical 3º y 4º para el posterior y medio)

Pectoral Mayor (n. del pectoral mayor y menor)

Pectoral Menor (n. del pectoral menor)

Serrato mayor (n. serrato mayor)

Dorsal ancho (inervado por 5º cervical)

Serrato menor porterosuperior ( n. intercostales)

Sacrolumbar Porción Superior ( n. espinales)

Músculos Espiradores:

Intercostales internos (n. intercostal)

Rectoabdominal ( n. intercostales y abdóminogenital mayor)

Oblicuo Mayor (n. intercostales y abdóminogenitales)

Oblicuo Menor (n. intercostales y abdóminogenitales)

Sacrolumbar Porción Inferior (n. espinal)

Dorsal largo ( n. espinales)

Serrato Menor Posteroinferior (n. intercostales)

Cuadrado Lumbar ( n. intercostal y n. lumbares)

Modificaciones de la mecánica respiratoria según posición del cuerpo

Decúbito supino: vísceras desplazan diafragma hacia arriba, la inspiración es

más difícil, el volumen corriente es menor.

Decúbito Lateral: el diafragma se desplaza más hacia el lado del declive. El pulmón inferior

respira con mayor dificultad.

La mecánica ventilatoria difiere según la edad y el sexo:

En la mujer: respiración de tipo costal superior.

En el niño: es de tipo abdominal.

En el hombre: es de tipo costal superior e inferior.

En el anciano:

La mecánica respiratoria se modifica por cifosis dorsal e hipotonía muscular.La convergencia de las costillas sup. y la disminución de su movimiento conlleva a que el lóbulo sup. del pulmón carezca de ventilación.La respiración es de tipo costal inf. e incluso abdominal

Alteraciones de la respiración:

• Respiración paradójica.• Distress respiratoria.• Neumotórax.• Hidrotórax.• Fractura costal.• Atelectasia.• Paquipleuritis• Dilatación aguda del estómago.• Meteorismo abdominal importante.• Parálisis frénica.• EPOC.

Algunos Conceptos:

Volumen Respiratorio: cant. de aire en movimiento durante la respiración + distintos

tipos respiratorios.

Durante la respiración tranquila …

• Volumen Corriente: aire movilizado entre una espiración e inspiración normal.

• Volumen de reserva inspiratoria: mayor cant. de aire que penetra en pulmones por inspiración forzada.

• Capac. Inspiratoria: VRI + VC• Volumen de Reserva Espiratoria: espiración forzada

hasta el límite.• Capac. Vital: VRI + VRE• Volumen Residual: cant. de aire que subsiste en

pulmones, luego de espiración forzada.• Capac. Residual Funcional: VR + VRE• Capac. Pulmonar Total: CV y VR

Durante el esfuerzo …

• Aumento de VC.

• Aumenta VRE.

A consecuencia de esto:

• Disminuye VRI

• No varía VR.

Espacio muerto:Volumen de aire que no participa en los

intercambios respiratorios

Espacio muerto anatómico:

Segmento de vías aéreas, desde la nariz

y la boca hasta los bronquiolos, y a nivel

del cual no existe ningún intercambio

entre el aire y la sangre.

Espacio Muerto Fisiológico (EM):Exclusión sanguínea de un territorio pulmonar

producida por embolia pulmonar (EP).

Mecanismo de la Tos:

• La tos se produce al introducirse partículas extrañas en el árbol bronquial y expulsa paquetes mucosos secretados por los bronquios.

• Consta de tres fases:

1- Preparatoria: inspiración profunda, en donde entra la mayor parte de VRI.

2- Puesta en tensión: cierre de la glotis, contracción de los músculos espiradores prales. y accesorios, presión intratóracica aumenta.

3- Expulsión: músculos espiradores permanecen tensos, la glotis se abre y libera corriente de aire bronquiales que arrastra partículas extrañas y paquetes de mocos.

Bibliografía:

• “Fisiología Articular”, Tronco y Raquis. A.I.Kapandji. Ed. Médica Panamericana.

• “Fisiología del Esfuerzo y del Deporte”. J.H. Wilmore, D.L. Costill. Ed. Paidotribo.