Biomecánica del Hombro (Basado netamente en Nordin)
Esta es la extremidad superior del tronco que esta asociada a la articulación del codo y muñeca. Esta, la articulación del hombre se mueve en conjunto con las otras 2 articulaciones ya nombradas, para así posicionar el brazo en el espacio.
Comprende articulaciones como:
- Glenohumeral: Comprende la unión entre la cabeza del humero y la cavidad glenoidea de la escápula.
- Acromioclavicular: Articulación sinovial, plana. Comprende la unión entre acromion de la escápula y el extremo acromial de la escápula (es una prolongación lateral y anterior de la espina de la escápula). Tiene un disco articular del que se sabe poco de su función, ambos lados de la articulación estan recubiertos por fibrocartilago.
- Esternoclavicular: Articulación sinovial, silla de montar o sellar, Comprende la unión entre el esternón y el extremo esternal de la clavícula y tiene un disco fibrocartilaginoso o menisco que la divide en dos. Une la EESS con el torax.
- Escapulotoracica: Comprende la unión entre la escápula y la parrilla costal por posterior.
Todas estas articulaciones se asocian junto a las estructuras musculares, para producir movilidad, dándole la categoría de la articulación de la articulación más dinámica y móvil del cuerpo, debido a la falta de limitaciones óseas lo que proporciona esta gran movilidad, estando la estabilización proporcionada por las estructuras ligamentosas y musculares que la rodean.
Cinemática y anatomía
Como se menciono anteriormente, para el buen funcionamiento del complejo del hombro y para así proporcionar la movilidad necesaria para esto, actúan en conjunto las 4 articulaciones antes descritas con sus componentes musculares y ligamentosos asociados, así proporcionan más movilidad que si fuera una sola articulación. Esta movilidad en la que se puede posicionar la E.E.S.S. en el espacio es aumentado por el movimiento de la columna.
Rango de movimiento del Complejo del hombro.
Este se mide normalmente por los movimientos de flexión, extensión, abducción, rotación externa e interna.
Siendo la elevación anterior de 180° teórica, ya que en hombre corresponde a 167° y en mujeres 171°. La extensión o elevación posterior es de 60°, siendo esto movimientos limitados por la torsión capsular, siendo la elevación anterior o flexión en el plano de la escápula, se considera mas funcional ya que en este plano, la porción inferior no se produce torsión capsular y los músculos están alineados adecuadamente para este movimiento, en la abducción en plano frontal esta limitado por el pinzamiento óseos entre el tubérculo mayor del humero (troquiter) y el acromion.
Articulación EsternoClavicular.
Siendo las características anatómicas mencionadas anteriormente, esta articulación tiene una estabilidad intrínseca débil, donde la oposición articular esta dada por las siguientes estructuras:
- Ligamento esternoclavicular anterior y posterior: Estos resisten las traslaciones anteriores y posteriores, además del desplazamiento superior.
- Ligamento costoclavicular: Este limita los desplazamientos superiores y posteriores de la clavícula. Se piensa que este es el principal limitador del movimiento esternoclavicular.
- Ligamiento interclavicular: Se tensa con las depresiones y se relaja con las elevaciones del brazo.
- Disco o fibrocartílago: Limita los desplazamientos mediales, evitando el contacto articular.
Aunque estas estructuras son importantes estabilizadores, permiten significativos movimientos que incluye hasta un 50° de rotación axial y 35° de tanto de elevación superior – inferior o de traslaciones anterior - posterior.
Articulación AcromioClavicular.
Esta articulación tiene una capsula articular débil que esta reforzada por:
· Ligamento acromioclavicular, el cual limita la rotación axial y la traslación posterior.
Pero principalmente la estabilización vertical de la articulación esta dada por los ligamentos coracoclaviculares:
· Conoideo, es la pequeño, dirigido posteriomedialmente, este limita los deslizamientos superoinferiores de la clavícula.
· Trapezoideo, dirigido anterolateralmento, cuadrado y el más grande, limita los movimientos en el eje horizontal y resiste las compresiones axiales.
· Coracoclavicular, que se encuentra en la parte lateral del proceso coracoides hacia la cara medial de acromion.
Entendiendo que la rotación de la clavícula se da en al elevación del brazo se hallo un movimiento relativo entre la clavícula y el acromion, atribuyendo a la rotación sincrónica clavicular y escapular un movimiento relativo en la articulación acromioclavicular, la mayoría de los movimientos escapulotoracicos se producen através de la articulación esternoclavicular, así la fijación rígida de la articulación acromioclavicular produce una pequeña perdida de función global del hombro y la fijación esternoclavicular produce un movimiento limitado.
Articulación Glenohumeral.
Es la articulación principal para la función global del hombro.
Teniendo una superficie articular de 120° en la parte proximal del humero, cubierta por cartílago hialino al igual que la cavidad glenoidea. La cabeza del humero esta dirigida posteriormente 30°, con respecto al plano intercondilar de la parte distal (donde encontramos la tróclea y el condilo del humero) y superiormente 45°.
Los tubérculos del humero, el mayor (troquiter) y el menor (troquin), están situados lateralmente a la superficie articular en la parte proximal del humero, estos sirven para inserciones musculares del manguito rotador (SIRS). Entre los tubérculos del humero, en la denominada corredera bicipital y bajo el ligamento humeral transverso, pasa el tendón de la cabeza larga del bíceps braquial y en la parte más proximal, en el rodete glenoideo, este tendón se hace intraarticular.
La cavidad glenoidea esta en una retroversión de 7° y con una inclinación superior de 5° con respecto al plano de la escápula, estos grados de inclinación proporcionan estabilidad, disminuyendo la probabilidad y resistiendo la subluxación o dislocación inferior.
La cavidad glenoidea es capas de contener solo un 1/3 del diámetro de la cabeza del humero, por lo tanto necesita otra estructura para proporcionar mas estabilidad, lo que esta dado por un fibrocartílago que rodea periféricamente, denominado rodete glenoideo, el que incrementa la profundidad del al cavidad en un 50% global, tanto así, que permite meno de 1.5 mm de traslación de la cabeza humeral sobre la superficie glenoidea durante un arco de movimiento de 30°, siendo casi puramente rotacional el movimiento, este tiene inserciones mas variables y laxas en sus porciones superiores y anterosuperior, y inserciones mas fuertes y firmes en sus porciones mas inferiores. La estabilidad de la articulación glenohumeral es pobre intrínsecamente por lo que esta dada por las estructuras ligamentosas, musculares que la rodean.
Capsula Articular
Esta tiene un grado de laxitud intrínseco y un área de superficie 2 veces más que la cabeza del humero lo que le permite su amplio rango de movimiento. Esta medialmente se une sobre y mas allá del rodete, anteroinferiormente y lateralmente alcanza en cuello anatómico de humero, superiormente se una a la cabeza del proceso coracoides envolviendo el tendón de la cabeza larga del bíceps.
La capsula juega de estabilizador, através del atirantamiento de esta misma en las distintas posiciones del brazo;
- En ABD, inferiormente la capsula esta tensa y superiormente esta distendida.
- En ADD, inferiormente la capsula esta distendida y superiormente esta tensa.
- Rot Ext, anteriormente la capsula se tensa y posteriormente se distiende.
- Rot Int, anteriormente la capsula se distiende y posteriormente se tensa.
Ligamentos Glenohumerales y Coracohumerales.
- Ligamento Glenohumeral Superior, va desde el rodete glenohumeral superioanterior, hasta el tubérculo menor del humero (troquin), se presenta en todos los hombros pero desarrollados adecuadamente solo en un 50% de estos y este es el principal estabilizador en aducción, limitando la traslación inferior.
- Ligamento Coracohumeral, va desde la cara lateral de proceso coracoides y se inserta en el cuello anatómico del humero, este junto con el LGS, es encuentran en el espacio rotatorio, entre en músculo supraespinoso e subescapular. Estos ligamentos actúan como estabilizadores segundariamente en el movimiento de aducción y rotación neutra, limitando el deslizamiento inferior del hombro.
- Ligamento Glenohumeral Medio, su origen es inferior al LGS y se inserta mas lateralmente en el tubérculo menor (troquin). Este esta ausente en un 30 % de los hombros. Este es estabilizador segundario en traslaciones inferiores en abducción y rotación externa y también limita las traslaciones anteriores con un máximo de 45° abducción.
- Ligamento Glenohumeral Inferior, origen en el rodete glenohumeral inferior insertándose en el cuello anatómico del humero. Este posee la mayor significación funcional siendo el principal o primario estabilizador anterior en abducción en 90° de hombro y estabilizador inferior en abducción, este tiene 2 proyecciones denominadas banda anterior (BA) y banda posterior (BP) y un receso axilar (RA), estas estructuras responden de manera diferente en distinta posiciones del hombro:
- En abducción y rotación externa, la BA se tensa, resistiendo la traslación anterior.
- En abducción y rotación interna, la BP se tensa, resistiendo la traslación posterior.
Liquido Sinovial
Este es otro elemento para la estabilización de la articulación glenohumeral, este proporciona cohesión y adhesión. Este se adhiere en el cartílago articular, produciendo el deslizamiento, también evita la separación a través de una fuerza cohesiva que proporciona. La presión intraarticular normalmente es negativa, que tira de la capsula y ligamentos hacia el interior, si se pierde esta propiedad o si hay efusión significativa, se aumenta las traslaciones, por lo que su función la disminución de las traslaciones:
- Anterior disminuida en un 55%.
- Posterior disminuida en un 43%.
- Inferior disminuida en un 57%.
Articulación Escapulotoracica.
La escápula es un hueso plano, ubicado en la parte posterolateral del tórax, entre la 2 y 7 costilla, esta anteriorizada en 30 ° respecto al plano frontal y esta ligeramente rotada medialmente en el extremo superior y basculada anteriormente respecto al plano sagital.
La espina de la escápula da lateralmente al acromion, así formando la articulación acromioclavicular.
La estabilización de la escápula contra el tórax esta dada por los ligamentos coracoclaviculares y las inserciones de los musculares y como esta no tiene contacto con el esqueleto axial, le da el amplio rango movimiento (protracción, retracción, elevación, depresión y rotación).
Esta articulación, implica el deslizamiento de la escápula sobre, entre estas estructuras óseas encontremos musculatura:
- Subescapular: ubicado en la fosa subescapular de la escápula.
- Serrato anterior: que estabiliza la escápula a la parte posterior de la escápula, previniendo la escápula alada.
Estos músculos proporcionan una amplia movilidad debido al deslizamiento de uno sobre el otro.
La elevación del brazo implica el movimiento tanto de la articulación glenohumeral como de la escapulotoracica esta proporciona corresponde a 2:1.
Contribución de la columna al movimiento del hombro.
La columna contribuye al posicionamiento del brazo en el espacio y al movimiento en complejo del hombro, aumentando esta movilidad cuando el brazo sobrepasa en nivel de la cabeza con una inclinación colateral de la columna.
Cinética
Hay variado músculos que actúan tanto para proporcionar la movilidad como la estabilidad dinámica de la articulación, que esta dada por:
- La tensión pasiva de los músculos.
- El efecto de barrera que produce la contracción muscular.
- Las fuerzas compresivas producidas por la contracción muscular.
- El movimiento articular que produce la tensión de los elementos estabilizadores.
- El redireccionamiento de la fuerza articular hacia adentro de la glenoides.
Para comprender la función muscular y la transmisión de la fuerza, hay que tener en cuenta el tamaño, actividad y la orientación de las fibras del músculo en cuestión.
Anatomía Muscular
Aquí las divisiones son por capas, en la mas superficial encontramos:
- El deltoides, donde cada una de sus porciones se activan a diferentes grados de movilidad y a diferentes actividades especificas:
- La porción anterior, produce flexión y rotación interna de humero.
- La porción media, produce abducción del humero.
- La porción posterior, produce extensión y rotación externa del humero.
- El pectoral mayor: principalmente aduce y rota internamente el humero. Secundariamente:
- Porción clavicular, que produce flexión y eleva el humero.
- Porción esternal, produce extensión del humero.
- Pectoral menor:
- Subclavio.
En la capa profunda encontramos:
- Manguito rotador (Supraespinoso, Infraespinoso, Redondo menor, Subescapular). Estos músculos aducen y rotan internamente el humero, y actúan como estabilizadores através de contracción dinámica y tensión muscular.
- Supraespinoso: este actúa en conjunto con el deltoides (principalmente su porción media), generando un par de fuerzas con este en la abducción.
- Infraespinoso y Redondo menor: actúan como rotadores externos de humero.
- Subescapular: funciona como un rotador interno de humero y que junto con el LGM y LGI, actúan como estabilizadores anteriores de la articulación glenohumeral, principalmente en abducción de 45°.
- Redondo mayor: este no siendo parte del maguito rotador, ayuda en la aducción y rotación interna del humero.
- El bíceps braquial, este realiza flexión y supinación del antebrazo y eleva el brazo, la cabeza larga de este actúa como estabilizador de la articulación glenohumeral.
Actividad Muscular Integrada del complejo del hombro.
Dada la escasa estabilización intrínseca del complejo del hombro, al momento de que un músculo agonista genera una fuerza, se activa un músculo antagonista con igual magnitud de fuerza pero en sentido opuesto (generalmente en contracción excéntrica), para que de esta manera evitar las fuerzas laxantes. Esta relación se puede denominar “par de fuerzas”, que en la articulación glenohumeral se aya un par de fuerzas en el plano frontal entre el deltoides y la musculatura inferior del manguito rotador, y otra en el plano transverso entre el subescapular y el infraespinoso y el redondo menor.
El movimiento produce un desequilibrio entre el agonista y el antagonista, así formando un torque, así el grado de este y la velocidad, determinan la activación de estos 2 músculos o grupos musculares (pares de fuerza).
Elevación Anterior (Flexión de hombro).
Este es el movimiento básico del complejo del hombro, los musculos que actuan en este movimiento se agrupan según importancia:
- Primer grupo: Deltoides (p. anterior y media), Trapecio inferior, Serrato anterior y Supraespinoso.
- Segundo grupo: Trapecio medio, Bíceps braquial (C. larga), Infraespinoso.
- Tercer Grupo: Trapecio superior, Deltoides (p. posterior), Pectoral mayor (p. clavicular).
- Cuarto Grupo: Tríceps braquial (C. larga), Pectoral mayor (p. esternal), dorsal ancho.
El deltoides y supraespinoso trabajan en conjunto en la abducción de hombro, siendo estabilizados por los músculos restantes del manguito rotador (infraespinoso, redondo menor y subescapular) y pegando la cabeza del humero a la glenoides, debido a sus fuerzas depresoras que neutralizan las fuerzas verticales del deltoides. El deltoides y el supraespinoso tienen distinta activación a distintos grados de la elevación, de esta manera el supreespinoso tiene mas importancia al comienzo de la abducción y a medida que esta avanza el torque aumente en la deltoides (así este adquiere mas fuerza que el supraespinoso), luego esta fuerza igualmente va disminuyendo con el incremento del movimiento. Por lo que:
- El supraespinoso a los 75° tiene una tracción mas constante, no solo para elevar o abducir, sino que también, en la estabilización de la cabeza el humero a la glenoides.
- Los músculos restantes del manguito rotador (Infraespinoso, Redondo menor y Subescapular), producen una tracción a los 45° app, que se dirige inferiormente, el redondo menor a 55°, generando fuerzas que estabilizan, comprimiendo y deprimiendo la cabeza humeral contra la glenoides.
La elevación o flexión anterior provoca una activación del deltoides anterior 73% y el medio 62%, con la estabilidad proporcionada principalmente por el supreespinoso, infraespinoso y dorsal ancho, donde este ultimo se activa en un 25% sobre los 90°.
Rotación Externa.
El rotador primario del complejo del hombro, es el infraespinoso con aportes importantes del rodondo menor y porción posterior del deltoides y para evitar la luxación anterior se activa el subescapular con igual magnitud que el infraespinoso, pero en sentido contrario y en contracción excéntrica. A medida que la abducción avanza la porción posterior del deltoides toma más importancia como rotador externo.
Rotación Interna.
Los rotadores internos primarios del complejo del hombro son, el subescapular, la porción clavicular del pectoral mayor, el dorsal ancho y el redondo mayor. El subescapular esta activo durante todas las fases de la abducción, sien su función disminuida en los extremos de la abducción, por otro lado en la porción clavicular del pectoral mayor y el dorsal ancho la función de estos disminuye en el trascurso de la abducción, el deltoides con sus porciones medias y posterior realizan una función de compensación, através de la contracción excéntrica en la abducción.
Extensión
Este movimiento esta dado por las porciones posterior y media del deltoides, para la estabilización se activan como músculos antagonistas el supreespinoso y el subescapular para así evitar la luxación anterior através de su contracción excéntrica.
Movimiento Escapulotoracico.
Es movimiento permite mantener la potencia del deltoides en cualquier posicicionamiento del brazo. Al realizar elevación anterior del humero la escápula rota, así disminuye la tendencia al linchamiento del manguito rotador debajo del acromion y también aumenta la estabilidad. Existen grupos musculares que actúan como pares de fuerza rotacionales:
- Trapecio superior, elevador de la escápula y serrato anterior superiormente.
- Trapecio inferior, serrato anterior.
Las contracciones dinámicas de estos músculos producen la rotación de la escápula, para así completar la elevación del humero.
