Subir

Cinética articular del hombro. Revisión de una década de investigaciones.

AUTOR:

José Antonio Martín Urrialde


Fisioterapeuta. Profesor Titular Universidad San Pablo CEU

Correspondencia : José Martín Urrialde 

                               Facultad de Medicina

                               Departamento de  Fisioterapia

                               Martin de los Heros 60 , 5 pta.

                               E mail : jamurria@ceu.es

RESUMEN: La cinética articular trata de las acciones de las diferentes fuerzas que actúan sobre una articulación. El hombro, como articulación compleja y de conexión entre el tronco  y la extremidad superior, se ve obligado a  absorber y dirigir múltiples fuerzas durante su funcionamiento.

El conocimiento de las mismas, permite comprender mejor muchas de sus lesiones mas frecuentes.

PALABRAS CLAVE: Cinética, fuerza, hombro

ABSTRACT:  Kinetics focuses over differents loads acting on some joint. The shoulder, as complex linkage between trunk an upper extremity absorbs and bears loads.

KEY WORDS:  Kinetics, loads, shoulder.

LOS PROBLEMAS CINÉTICOS DE LA ABDUCCIÓN.

Desde 1977(1,2,3,4,5,6) han sido muchos los autores que han estudiado los efectos de las diferentes fuerzas que actúan sobre el hombro. Bergmann(7) dio a conocer un dato revelador: durante la abducción  sagital del brazo, en la posición articular de 90ª,  la fuerza que actúa sobre el mismo es igual al peso corporal

El peso corporal actúa como un vector de fuerza sobre  el centro de gravedad, y por  ello, el peso segmentario, actúa sobre el centro de masa del segmento considerado. En el caso del hombro, el momento  cinético del brazo, seria la distancia perpendicular entre el vector de fuerza, actuando sobre el centro de masa y el centro de rotación del hombro (Fig. 1)

El peso segmentario del brazo es el 5% del total del peso corporal, pero la longitud del mismo, hace que se generen momentos cinéticos muy elevados, ya que su valor viene determinado por  la masa a movilizar y por la longitud entre el punto de aplicación de  la masa  y el centro de rotación del movimiento

El momento cinético generado durante la abducción del hombro, debe ser compensado por los músculos estabilizadores del mismo, y la intensidad del trabajo muscular desarrollado será directamente proporcional al momento cinético a equilibrar. La flexión de codo, por ejemplo, disminuye el valor del momento en un 50% , por lo que en muchos trabajos  que impliquen elevación horizontal del brazo,  la flexión de codo es una recomendación ergonómica fácilmente  asumible.

Otro problema a considerar es la dirección de la fuerza desarrollada durante ese movimiento y su impacto sobre la articulación gleno-humeral, principal unidad articular del complejo del hombro.

Poppen  (8) estableció que durante la elevación del 60ª, la fuerza resultante actuaba sobre la zona superior del rodete glenoideo, deslizándose en sentido caudal conforme aumentaba la elevación hasta los 90º.

Esto dio origen a avanzar la teoría de Lippit (9, 13) sobre la estabilidad articular, que establece que la estabilidad es máxima cuando la fuerza de reacción se sitúa dentro de la cavidad glenoidea .

Estaríamos ante la concepción de una  cavidad que actúa como elemento pasivo de la estabilidad, ayudada por estabilizadores activos (músculos) y todo ello dentro de un ámbito de  4 cms de variación, correspondientes al máximo diámetro de la cavidad. 

De estos músculos estabilizadores, el par mecánico  deltoides-supraespinoso, concentre el mayor interés.

Es conocida su actividad cinesiologica, a través del denominado ritmo escapulo-humeral  de Inmann (10), que establece:

.- Durante los primeros 30º de abducción horizontal la escápula efectúa ligeros ajustes en el plano frontal, mediante elevación, despreciables desde el punto de vista biomecánico (setting phase)

.- Entre los 30º y los 170º la movilidad de la articulación escapulo humeral es el doble con relación a la de la escapulo-torácica.

Esta relación 2/1 ha sido cuestionada posteriormente por los estudios de Freeman(11) y Poppen(12) quienes respectivamente otorgan ratios de 3/2 y de 5/4..

Es evidente que ambos músculos actúan de forma sincrónica: el supra-espinoso, merced a su corto brazo de palanca, centra la  cabeza humeral en la glenoides, estabilizándola, y permitiendo la acción del deltoides.

Cuando esta acción  de centraje, no ocurre, el deltoides transmite un vector de fuerza casi paralelo a la diáfisis humeral, que asciende la  cabeza sobre la glenoides y hace ineficaz la  abducción, tendiendo a subluxarla.

En la Figura 4 se aprecian las acciones separadas de cada músculo, observando que en la actuación aislada del deltoides (a), los vectores son desiguales, teniendo mayor magnitud los correspondientes a las posiciones articulares de 90 y 120º, siendo mínimos los valores en 30 y 60º, situación inversa en el caso de  la actuación  del supra-espinoso.(b)

En la actuación conjunta de ambos (c), los vectores resultantes son equilibrados y sugieren una armonía cinética. , Una estabilidad y un funcionamiento normal.

LA ESTABILIDAD ARTICULAR DEL HOMBRO.

Es sabida la eterna dicotomía, en términos mecánicos, entre estabilidad y movilidad. El hombro, y en concreto la articulación gleno-humeral, parece haber llegado a un punto de equilibrio  en esta lucha.

Lippitt y Matsen en (13), proponen dos mecanismos complementarios para garantizar la estabilidad de la articulación:

  1. Fuerzas de compresión intracavitales
  2. Posición de la cabeza humeral

Con anterioridad a estos trabajos, la estabilidad había sido conferida de una parte a los músculos intrínsecos de la articulación, y de otra parte a los ligamentos gleno-humerales.

Posteriores revisiones de Howell (14) y Hoffmeyer(15) han matizado sobre todo el papel  de los ligamentos glenohumeral superior e inferior., siendo sin duda la aportación de  O`Conell ( 16) la que  establece el rango de funcionamiento de este complejo ligamentoso:

.- fascículo medio y superior actúan  en la posición de reposo anatómico, como frenos a la traslación inferior de la cabeza humeral.

.- fascículo medio actúa de forma selectiva en la zona media del recorrido articular, entre los 45 y los 90º.

.-fascículo inferior  inicia su acción de estabilizador por encima de los 100º

Volviendo al mecanismo complementario, debemos señalar que:

.- Fuerzas de compresión intracavitales.

La cápsula articular encierra una cavidad presurizada ( 0.9 atm),lo cual es un mecanismo de acción pasiva ( sistema cerrado). Pero será la acción muscular del par supra-espinoso/deltoides la que haga aumentar  el valor del vector de compresión aplicando la cabeza humeral contra la cavidad glenoidea.(17)

En este punto parece obligado señalar el papel determinante que tiene la cavidad glenoidea, su orientación espacial, que debe respetar unos valores de 75º de arco,un eje mayor de 3.5 cms manteniendo un decalaje con respecto al eje  sagital de 3º y al eje horizontal de 7º.

. Posición de la cabeza humeral.

La situación mecánica ideal seria aquella en la que cualquier fuerza de reacción entre cabeza y cavidad, se inscribiese dentro de la superficie articular de la ultima.

Sobre este principio se superpone la forma anatómica de ambos componentes y su situación espacial.

Si antes conocimos datos sobre la cavidad glenoidea, será necesario apuntar que la cabeza humeral, conforma una semiesfera de 150º de arco, con una inclinación de 45º y una retroversión bicondilea de 35º.(18)

La observación de piezas anatómicas ha demostrado que la dimensión antero-posterior de la concavidad es menor que la supero-inferior, y aunque el radio de curvatura es semejante en ambas direcciones, la profundidad de la cavidad resulta el factor determinante: esta profundidad es mayor en la dirección  supero-inferior, dejando por tanto, al descubierto que la zona anteroposterior de la cavidad se halla mecánicamente desprotegida.

Este hecho explicaría la mayor prevalencia de luxaciones anteriores o posteriores

 EL SÍNDROME DEL IMPINGEMENT COMO EJEMPLO DEL COMPROMISO ESTABILIDAD/MOVILIDAD

El Síndrome del Impingement  ha sido uno de los tópicos más habituales en la discusión sobre la patología deportiva del hombro.

Desde su descubrimiento, como una de las causas más frecuentes de lesión en los jugadores de béisbol, hasta su establecimiento como una entidad clínica, cientos de trabajos han  tratado de desvelar su causa.

Tradicionalmente se ha atribuido una predisposición genética, iniciada por Nash (19), que  implicaría un espacio subacromial muy estrechado,  y una bursitis primaria que evolucionaría hacia una lesión del tracto tendinoso del manguito rotador.

Posteriormente en 1995, Plancher et  als,(20)  propone una explicación mecánica, derivada de microlesiones, por el continuo estiramiento dela unión mío tendinosa del suprasespinoso, durante los movimientos de elevación/descenso: su actuación deficitaria implicaría un predominio mecánico del deltoides que coaptaria la cabeza humeral, atrapando al tendón del supra-espinoso, provocando su degeneración.

La ultima teoría, proviene de los estudios de Karduna,Willimas, Illimas y Ioanotti (21) quienes estudian a varios nadadores afectos de este síndrome.

Observan la acción del serrato como rotador de la escápula, sinergista de la acción del supra-espinoso, para permitir la acción del deltoides.

La fatiga del serrato implicaría una rotación insuficiente de la escápula,, y por tanto una defectuosa acción del supra-espinoso, que a la vez provocaría que el deltoides tuviera que efectuar la abducción por medio de un ascensión de la cabeza humeral reproduciendo el mecanismo del impingement.........

CONCLUSIONES

El hombro como complejo articular, representa una mecanismo sincrónico que armoniza el trabajo de las articulaciones glenohumeral, acromio-clavicular, esterno-clavicular y omo serrática.

El compromiso constante estabilidad-movilidad requiere un equilibrio preciso de la posición articular de cada unidad y sobre todo de la coordinación en la puesta en marcha de las acciones musculares sinérgicas.

Parece evidente que el recentraje de la cabeza humeral dentro de la cavidad glenoidea es la clave para obtener un movimiento funcional norma, y que cualquier alteración de este mecanismo, representa la aparición de una lesión aguda / crónica, cuyo principal signo es el dolor.

BIBLIOGRAFÍA

1.Walker,PS.(1977) Human Joints and their artificial replacement

   Thomas S. Springfield.Illinois,.

2. Woittiez,R(1984). A quantitative study of muscle archirtecture and     muscle function in shoulder. Thesis. University of Amsterdamm.

3.Karlsson D (1992). Toward a model for force predictions in the  human shoulder. J.Biomech. 189-199

4.Pratt ,N (1995). Anatomy and biomechanics of the shoulder.

   J.Hand Ther,65-76

5.Veeger .H.Helm,F (1991). Inertia nad muscle contraction parameters for musculosheletal modelling of the shoulder mechanis,m. J.iomech 615-629

6.Miralles, R. (1999) Bioemecanica clinica del aparato locomotor.

   Masson .Barcelona

7.Bergmann,G(1987) Biomechanics and pathomechanics of the shoulder joint wth refererence to prosthetic joint replacement.

 Shoulder Replacement.Springer-Verlag.N.York

8.Poppen ,N y Walker,P(1976). Normal and anormal motion of the shoulder.

   J.Bone Joint Surg,195-201.

9.LippitS,Matsen F (1993). Mechanism of  glenohumeral joint stability.

   Clin.Orthop.20-28.

10.Inmann,VT Saunders JB,Abbot L.(1944).Observations  on the function of the shoulder joint. J Bone Joint Surg 1-30.

11. Freedman L, Munro R.(1966) Abduction of the arm in scapular plane: Scapular and glenohumeral movements. A roentgenographic study. J.Bone Joint Surg 1503-1510

12. Poppen  N, Walker P(1978) Forces at glenohumeral joint in abduction.

      Clin. Orthop. 165-170

14. Howell SM, GalinatBJ,Renzi AJ,Marone P (1988). Normal and abnormal mechanics of the glenohumeral joint in the horizontal plane. J Bone Joint Surg 227-232

15. Hoffemeyer P, Browne A. (1990) Satabilizing mechanis in glenohumeral ligaments. Biomed Sci.Instrum. 49-52

16. O`Conell P, Nubber G,Mileski R.(1990) The contribution of the glenohumeral ligaments to nterior stability of the shoulder joint. Am.J.Sports Med. 579-584

17.Pratt N.(1994) Anatomy and biomechanics of the shoulder. J.hand Therapy 65-76

18.Neer CS(1991) Shoulder arthroplasty today. Orthopade. 320-321

19. Nash HL. (1988) Rotator Cuff damage : reesxamining the causes and trealments. Physician Sportsmed.  16:129.

20. Plancher KD, Litcfield R.(!995). Rehabilitation of the shoulder in tennis players. Clin.Sports. med 14:111.

21. Karduna A, Williams G,IllimasJ y Ioanotti J (1996). Kinematics of the glenohumeral joint : influences of muscle forces,ligaments constrains and articular geometry. J.Orthop Re. 14: 986.