Alejandra Cortes María Soledad Serrano Docente guía Cristhian Dajbura

Transcripción

1 Alejandra Cortes María Soledad Serrano Docente guía Cristhian Dajbura UNIVERSIDAD NACIONAL ANDRÉS BELLO Facultad de Ciencias de la Rehabilitación Santiago 10 de Agosto, 2009

2 INTRODUCCIÓN El presente capítulo intenta englobar en una sola revisión, conceptos y mecanismos de producción y tratamiento de las disfunciones lumbares y lumbopélvicas, basado en evidencia publicada en los últimos años. Se hablará de algunos fundamentos de control motor, para comprender como se realiza el movimiento y por lo tanto poder comprender como este se altera en una disfunción lumbar y lumbopélvica. Luego se abarcarán conceptos que explican la estabilidad y como esta se pierde, dejando un segmento o una región inestable. Algunos temas fundamentales para mantener o recuperar la estabilidad segmentaria serán tratados en profundidad, como son: El rol de la fascia toracolumbar y la influencia de la presión intraabdominal. Se presentarán también algunos modelos actuales de rehabilitación y como esta debe basarse en los modelos de aprendizaje motor para lograr una automatización de la corrección postural y del movimiento, todo esto con el objetivo de disminuir el dolor, evitar recidivas, disminuir los costos en salud que se relacionan a estas afecciones, y lo más importante aliviar la tensión emocional que estas patologías implica. Si bien, en el programa de magíster de TMO de la Universidad Nacional Andrés Bello se centra con mucha detención en la movilización articular y de tejidos blandos, esta no será beneficiosa a largo plazo si no se acompaña de un programa de ejercicios que generen estabilización de la región movilizada, y de un re-aprendizaje de patrones normales de movimiento. Se invita entonces al lector a leer con detención y sentido crítico estas páginas, estimulando así nuevas investigaciones para dar solución a debates que hasta el día de hoy están vigentes con respecto a estos temas. A modo de ayuda al inicio de este capítulo se presenta al lector un organigrama de los distintos temas a tratar para facilitar su comprensión.

3 ORGANIGRAMA SECCIÓN I: Fundamentos de Control Motor y Estabilidad CONTROL MOTOR NORMAL 1. Interacción Acción, Percepción y Cognición 1.1 Sistema Somatosensorial Receptores Articulares Receptores Musculares Receptores de la Piel 1.2 Sistema Visual 1.3 Sistema Vestibular 1.4 Modificación de las Aferencias Somatosensoriales en la Columna Lumbar como Resultado de la Manipulación Manual 2. Teoría de Sistemas 3. Estrategias de Control Motor 3.1 Sistema de Control Cerrado o Close-Loop 3.2 Sistema de Control Abierto u Open-Loop CONCEPTOS DE ESTABILIDAD 1. Clasificación Muscular según Función 2. Enfoque Neuromecánico de Estabilidad 2.1 Influencia Sensoriomotriz Feedback o Retroalimentación Feedfoward o Control Postural Anticipatorio 2.2 Estabilidad según Panjabi 3. Enfoque Neuromuscular de Estabilidad 4. Importancia de la Co-contracción Muscular de Tronco y Estabilidad Espinal 5. Papel de la Presión Intraabdominal en la Estabilidad de la Columna FUNDAMENTOS DE APRENDIZAJE MOTOR 1. Etapas del Aprendizaje Motor 1.1 Primera etapa o Etapa Cognitiva 1.2 Segunda etapa o Etapa Asociativa 1.3 Tercera etapa o Etapa Autónoma

4 SECCIÓN II: Mecanismos de Producción de Disfunción Lumbar y Lumbopélvica CONTROL MOTOR ANORMAL 1. Alteración del Control de Circuito Cerrado o Close Loop 2. Alteración del Control de Circuito Abierto u Open Loop CONCEPTOS DE INESTABILIDAD 1. Enfoque Neuromecánico de Inestabilidad 1.1 Dolor como Alteración Sensorial sobre el Control Motor Actividad Muscular Anormal en el Dolor Crónico 1.2 Diagnóstico de la Inestabilidad Clínica Lumbar Patrones Direccionales de la Inestabilidad Clínica 2. Enfoque Neuromuscular de Inestabilidad ROL DE LAS FASCIAS LUMBARES EN LA ESTABILIDAD ESPINAL 1. Relaciones Anatómicas de las Fascias Lumbares 2. Biomecánica y Control Segmentario 2.1 Control Segmentario Lumbar 2.2 Estabilidad Sacroilíaca 3. Discontinuidad Fascial Toracolumbar DISFUNCIÓN LUMBAR Y LUMBOPÉLVICA 1. Síndrome de Dolor Lumbar Crónico (SDLC) 2. Disfunción Lumbosacra, Sacroilíaca y Suelo Pélvico 2.1 Particularidades de la Articulación Sacroilíaca (ASI) 2.2 Disfunción Sacroilíaca Clasificación del Dolor en Cinturón Pélvico 2.3 Función de la Musculatura del Suelo Pélvico 2.4 Disfunción del Suelo Pélvico

5 SECCIÓN III: Enfoques y Planteamientos de Tratamiento PROPUESTA DE ORGANIZACIÓN GENERAL MODELOS ACTUALES DE REHABILITACIÓN 1. Escuela Australiana, Richardson y cols. (Abdominal Hollowing) 1.1 Técnica de Abdominal Hollowing 2. Escuela Canadiense, McGill (Abdominal Bracing) 2.1 Técnica de Abdominal Bracing PLANTEAMIENTOS DE REHABILITACIÓN KINÉSICA 1. Rehabilitación en las Etapas de Aprendizaje Motor 1.1 Primera etapa Recomendaciones en Patrones de Inestabilidad 1.2 Segunda etapa 1.3 Tercera etapa 2. Recomendaciones de Rehabilitación en Algunas Patologías 2.1 HNP operada Evolución Satisfactoria Post-Quirúrgica Evolución Desfavorable Post-Quirúrgica 2.2 HNP no operada y Dolor Discógeno 2.3 Síndrome de Dolor Facetario 2.4 Espondilolisis 2.5 Patología Vertebral Degenerativa (Artrosis) 3. Rehabilitación Sacroilíaca

6 SECCIÓN I: Fundamentos de Control Motor y Estabilidad CONTROL MOTOR NORMAL La importancia del manejo conceptual del control motor, se justifica porque es el estudio de la causa y de la naturaleza del movimiento, pero sobre todo porque los terapeutas pasan una cantidad considerable de tiempo reeducando y corrigiendo alteraciones motoras en pacientes con limitaciones funcionales, por lo tanto un manejo acabado de control motor es fundamental para lograr la competencia funcional del paciente en la práctica clínica (1). Hodges plantea que el desempeño de movimientos coordinados deben incluir un control apropiado de la secuencia de movimientos en troncos y extremidades, a través de una organización secuencial de actividad muscular que deben ser acorde a las demandas impuestas por el ambiente y además deben ser capaces de compensar disturbios predecibles o impredecibles. Numerosas teorías han sido planteadas a lo largo de los años para explicar el control del movimiento, pero aun no existe una única teoría que sea aceptada por todos, cada una ha hecho aportes específicos y poseen implicancias importantes para el tratante (1, 2). Por lo tanto, la mejor teoría sería la que combine elementos de todas las teorías planteadas, que reconozca elementos conocidos de control motor y que deje espacio para revisar e incorporar elementos desconocidos o nueva información. Muchos autores intentan desarrollar nuevas teorías a partir de la previas modificándolas y empleando nuevos nombres. (1) Shumway-cook y Woollacott el 1995 hablan de que la mejor teoría sería la teoría de sistemas de Bernstein, pero también plantean que se deben incorporar a ella otros conceptos propuestos por otros autores. Por lo tanto más que a una teoría de sistemas ellos hablan de planteamiento de sistemas que sugiere que los movimientos surgen de la interacción entre individuo, actividad y entorno en que se realiza la acción (Fig. 1), y no solo como resultado de patrones motores específicos o reflejos condicionados, si no que surge de la interacción dinámica entre sistema perceptivo, cognitivo y de acción. El sistema de acción es el que incluye los aspectos neuromusculares y las propiedades físicas o dinámicas del sistema musculoesquelético (1).

7 1. Interacción Acción, Percepción y Cognición Acción se le llama a los movimientos que ocurren en al contexto de una actividad específica. La cognición es fundamental dentro del control motor, ya que los distintos movimientos se realizan para lograr acciones particulares con un propósito formulado en un nivel intelectual. La percepción corresponde a la imagen que los individuos formulan de sus propios cuerpos en el espacio y es esencial para generar movimiento. Requiere de la integridad de 3 sistemas sensoriales aferentes (2): Sistema Somatosensorial (dolor, presión, vibración, temperatura, etc.) Sistema Visual Sistema Vestibular 1.1 Sistema Somatosensorial Este sistema capta información desde el medio externo e interno a través de distintos tipos de receptores periféricos articulares, musculares y de la piel. En general todos los propioceptores son comunicadores de cambios de posición y de la situación, en el caso de los nociceptores, estos comunican daño y al ser estimulados provocan reacciones reflejas. En ese sentido uno de los objetivos de las técnicas manipulativas es influir en el umbral de estímulo de estos receptores y, por lo tanto, la elección de la técnica a utilizar dependerá directamente de los receptores sobre los que se quiera influir (3) y así generar una modulación poderosa sobre las respuestas reflejas (4).

8 1.1.1 Receptores Articulares Ubicados en la cápsula articular, se ha descrito que tienen una contribución a la percepción y al control del movimiento. Otras estructuras importantes cómo los ligamentos, también contienen receptores que contribuyen a la propiocepción (2). Se les considera responsables de mediar efectos neurofisiológicos de la manipulación (Fig. 2). Los receptores tipo 1 informan postura, pero cuando descargan aberrantemente, aumentan en tono de la musculatura tónica, fijando la disfunción y por lo tanto adaptan la postura. Los receptores dinámicos tipo 2 aumentan el tono global de la musculatura tónica y fásica. Por lo tanto, si la articulación está en disfunción y se genera un movimiento, estos receptores comienzan a descargar aumentando el tono general. Los tipo 3 son inhibidores de la musculatura y al activarse, por ejemplo en una cirugía artroscópica o en derrame articular, se produce una disminución del tono, una inhibición de la musculatura. Los receptores tipo 4 son nociceptores, por esto, en posiciones estáticas aumentan el tono de los músculos, pero en actividades dinámicas lo disminuye o inhibe Receptores Musculares (2) El Huso Neuromuscular (HNM) es un receptor formado por fibras intrafusales ubicadas en paralelo a las fibras musculares (extrafusales). Existen 2 tipos de fibras intrafusales: en saco y en cadena nuclear. Las fibras en saco captan estiramientos bruscos y leves, y envían la información a través de fibras aferentes Ia que posee conexiones monosinápticas con motoneurona α, que activan al propio músculo y a los sinergistas, también estimula a una interneurona inhibitoria que inhibe al músculo antagonista. Mientras que las de cadena nuclear captan estiramientos lentos y mantenidos en el tiempo (fibras aferentes II).

9 Ambos tipos de fibras intrafusales se encuentran inervadas por neuronas γ, cuyos somas están en el asta anterior de la médula espinal, mezclados con las motoneuronas α, que inervan las fibras extrafusales. Gracias a la inervación γ que regula el tono muscular durante todo el día, las fibras del huso que pueden estar inactivas, se contraen ya que existe una co-activación α γ. Con esto se contraen las fibras intrafusales al igual que las fibras musculares extrafusales. Así, si ocurre un estiramiento inesperado, los grupos aferentes podrán sentirlo y compensarlo. El Órgano Tendinoso de Golgi (OTG) es un receptor de alta sensibilidad que envía información aferente al SNC mediante fibras Ib, y a diferencia del HNM, este no está sujeto a cambios del SNC, no posee conexiones eferentes. Es sensible a cambios de tensión generados por la contracción o estiramiento muscular, incluso a pequeños aumentos de la tensión en diferentes partes del músculo, por lo que se le atribuye una importante contribución a la retroalimentación del movimiento. El reflejo del OTG es bisináptico inhibitorio, es decir inhibe a su propio músculo para eliminar la tensión y además estimula al músculo antagonista Receptores de la Piel Son muchos tipos distintos, dentro de los que se incluyen los siguientes (Fig. 3): Dentro del sistema somatosensorial, también influyen otos inputs como el sistema visual y vestibular que se complementan con los receptores vistos anteriormente, pero no es interés de esta revisión, ahondar en este tema.

10 1.2 Sistema Visual (2) Da información de la interacción del cuerpo con el medio ambiente y diferentes objetos. Es un pilar importante que permite responder ante diversos estímulos captados. 1.3 Sistema Vestibular (2) De función muy importante para la coordinación de muchas respuestas motoras, ayuda a estabilizar los ojos y a mantener el equilibrio postural dinámico. Su alteración produce sensaciones cómo vértigo o temblores, también da problemas para el enfoque de los ojos, la mantención del equilibrio y la posición adecuada de la cabeza. 1.4 Modificación de las Aferencias Somatosensoriales en la Columna Lumbar como Resultado de la Manipulación Manual. A nivel lumbar existe un escaso número de receptores con gran tamaño de sus campos receptivos, si los comparamos con otros segmentos de la columna, por ejemplo la columna cervical, esto indicaría que la función propioceptiva de este segmento, requiere menos precisión. Pickar y McLain en 1995, demostraron que los receptores periarticulares y paravertebrales son sensibles a los movimientos de las carillas articulares, también probaron que algunas fibras nerviosas eran sensibles a la dirección del movimiento. Cavanaugh y cols en 1996, demostraron la existencia de mecanorreceptores en las carillas articulares y en los tejidos periarticulares de conejos, estos respondían a la carga compresiva que inducía un movimiento dorsolateral que estira las cápsulas de las carillas articulares, estimulando a bajas cargas ( grs.) los receptores de bajo umbral, y a cargas más elevadas (3 a 5,5 kgs.), activa receptores de alto umbral, supuestamente nociceptores. Las conexiones medulares de las aferencias de la columna lumbar, especialmente del huso neuromuscular son monosinápticas a diferencia de otras regiones. Existe evidencia que indica que las técnicas de terapia manual raquídea que producen movimiento de la columna vertebral y de sus estructuras asociadas pueden afectar a múltiples recetores y generar aferencias a la médula espinal y a las neuronas de proyección supraespinales (5). La fuerza mecánica aplicada puede directamente afectar la biomecánica del segmento, liberando la adhesión de meniscoides, liberar adhesiones, reducir la distorsión del anillo fibroso y desbloquear segmentos. Así se podría restaurar la movilidad de la articulación cigoapoficiaria y el juego articular (6). En una disfunción articular se provoca una alteración de las señales provenientes tanto de neuronas mecánicas como químicas que se encuentran en los tejidos, por lo tanto, la manipulación provocaría una disminución de las aferencias nociceptivas provenientes de los tejidos paraespinales (7).

11 Korr propone que la manipulación vertebral estimula las fibras aferentes Ia y II, que causarían una inhibición de la activación de las gamas motoneuronas (8). Pickar y McLain midieron en gatos la respuesta de neuronas de bajo diámetro al mover las facetas articulares de L4-L5, la mayoría de las aferencias con campos receptivos en o cercanos a la capsula, respondieron de una manera graduada en una dirección y a una carga no dolorosa aplicada a la articulación (9). Existe evidencia que demuestra que la manipulación manual efectivamente genera cambios en las aferencias somatosensoriales de la columna lumbar, permitiendo reestablecer un feedback propioceptivo normal al SNC. Es por esto que la manipulación manual se realiza previa a cualquier programa de estabilización, ya que ningún aprendizaje motor puede dar bueno resultados si tiene como base un input propioceptivo aberrante. 2. Teoría de Sistemas (10) Planteada por Bernstein, considera al cuerpo como un sistema mecánico, en donde el cuerpo es influenciado tanto por fuerzas externas como por ejemplo la gravedad e internas como las fuerzas de inercia y aquellas que dependen del movimiento. Durante las actividades las fuerzas que actúan sobre el sistema, cambian en cuanto varíen la energía potencial y cinética, así demostró que es posible generar movimientos muy distintos como resultado de la interacción entre las fuerzas externas y las variaciones de las condiciones iniciales. Es por esto que comandos muy distintos podría originar el mismo movimiento. También señala que la coordinación del movimiento es el proceso de dominar los grados de libertad redundantes del organismo en movimiento, es hacer del cuerpo un sistema controlable. Para solucionar esto, Bernstein propone que los controles jerárquicos existen para simplificar el dominio de los múltiples grados de libertad, donde los niveles superiores activan a los inferiores que a su vez activan sinergias musculares. Esto se puede explicar como acciones motoras compuestas de sinergias musculares que comprenden distintos músculos, así como las oraciones se componen de palabras que a su vez están formadas de distintas letras (Fig. 4).

12 Bernstein consideró que las sinergias solucionaban el problema de grados de libertad, si bien existen pocas sinergias estas son capaces de realizar la gran variedad de movimientos que existen, en base a la consideración de que varios músculos trabajen como una unidad. 3. Estrategias de Control Motor Ya explicado el concepto de control motor se revisará que el sistema nervioso central tiene una serie de estrategias para controlar y coordinar el movimiento. Estas estrategias son básicamente dos, la primera depende del feedback sensorial (estrategias de closed-loop) y la segunda controlada centralmente y en gran medida independiente del feedback sensorial. Cada sistema requiere controles y músculos efectores. Los controles generan comando de movimiento que conducen al músculo. En el sistema closed-loop el control del movimiento es continuamente evaluado y modificado en base al feedback. En cambio para el sistema de control open-loop todos los aspectos del movimiento son preplaneados y los movimientos no consideran al feedback, porque no es necesario para ajustar el movimiento o porque sea muy lento para generar los ajustes (11). 3.1 Sistema de Control Cerrado o Closed-Loop (11) En este sistema, el movimiento que se intenta hacer es cotejado con el feedback con respecto a la posición del cuerpo y su relación con el ambiente para corregir errores. Claramente para eso se requieren sistemas eficaces para detectar la posición y movimiento de los segmentos en el espacio, que incluyen receptores del sistema visual, del sistema auditivo, del aparato vestibular y propioceptores (huso neuromuscular, OTG, receptores de la piel y receptores articulares). Aunque el sistema de control cerrado o closed-loop puede ser considerado como procesamiento alto de información, este sistema podría operar en una variedad de niveles, desde sistemas monosinápticos hasta finas tareas motoras de los dedos, donde el reflejo monosináptico sería el mecanismo más básico del sistema motor para corregir un error, aunque incluso este podría no ser lo suficientemente rápido para prevenir algunas lesiones. Ejemplo, una persona al tropezarse somete al tobillo a una inversión forzada, y en ese caso requeriría de una rápida activación de la musculatura fibular para realizar la eversión, pero incluso esta respuesta puede ser insuficiente para evitar un esguince. Otros reflejos más complejos de procesamiento de información en altos niveles del sistema nervioso central incluyendo mecanismos transcorticales tienen una duración mayor, son más flexibles y pueden ser modificados voluntariamente, por esto estas respuestas tiene un rol mayor en la corrección del error del movimiento. Existen otras llamadas respuestas gatilladas, que son más rápidas que la acción voluntaria y que son más generalizadas. Por ejemplo cuando una persona está de pie en

13 un bote y este se mueve se produce una compleja interacción de distintos segmentos corporales para mantener el equilibrio, estas respuestas son más rápidas que las acciones voluntarias pero son desencadenadas en tareas y contextos específicos. El nivel más complejo de closed-loop se refiere a las tareas de larga duración que requieren exactitud. Aquí la información sensorial puede ser utilizada como feedback, concientemente para modular un movimiento o subconscientemente para modular la actividad muscular. Todas las respuestas reflejas, incluso las más rápidas incluyen un tiempo de demora que puede llegar a cuantificarse en muchos milisegundos, y es por esta razón que se puede comprender por qué no podemos reaccionar ante ciertos movimientos bruscos y rápidos que conducirán a lesiones. Por eso se puede considerar que estos mecanismos son más apropiados para movimientos más lentos y precisos (Fig. 5). 3.2 Sistema de Control Abierto u Open-Loop Este sistema se refiere a que todos los aspectos del movimiento son preplaneados y que el feedback sensorial no los modifica. Se basa en programas motores que comprenden mecanismos basados en la memoria. Los movimientos que calzan en esta categoría son movimientos balísticos y repetitivos comunes en deportes, esto se ha estudiado en casos de desaferentación de extremidades en donde el movimiento de las extremidades ocurre prácticamente de forma normal, excepto por movimientos finos y controlados de los dedos que pueden parecer levemente torpes (Fig. 6) (Taub y Berman 1968).

14 Una de las teorías para explicar el sistema de control abierto de movimiento es el concepto de programa motor que incluye mecanismos de memoria en donde un programa motor generalizado es almacenado como una representación abstracta de un grupo de movimientos invariables que son recuperados cuando el movimiento se realiza (11). Esta teoría es popular pero plantea ciertas dudas, como por ejemplo la retención de grandes cantidades de información que se necesitaría almacenar para cubrir todas posibilidades de movimiento. También está el problema del número de grados de libertad (Bernstein 1967). El sistema necesita reducir las demandas de procesamiento como por ejemplo agrupando grados de libertad. Otro modelo para explicar el sistema de control abierto, es la teoría de patrones dinámicos (Kelso 1984) esta teoría abarca las dificultades presentadas anteriormente. Esta se basa en la observación de que los individuos realizan tareas específicas de maneras similares a pesar de la posibilidad de alcanzar el resultado final a través de rutas distintas. Esto sugiere que no existe representación de todos los componentes del movimiento, pero si existe una vía óptima de movimiento que requiere un gasto energético menor en función de la longitud y peso el miembro movilizado y del tipo de movimiento requerido. Mientras mayor experiencia posea una persona en la realización de una tarea, mayor capacidad tendrá para modificar sutilmente el movimiento (12). Por lo tanto, la organización de las contracciones musculares y del movimiento articular está coordinada por parámetros ambientales constantes y por la dinámica de los miembros. Por ejemplo, en la transición de la marcha a la carrera, se produce un patrón coordinado que cambia a velocidades mayores por una cuestión de eficacia. Tanto la teoría de sistema de control abierto como la teoría de sistema de control cerrado se encuentran actualmente aún en debate. Una de las principales controversias es la rigurosidad de las definiciones y lo inflexible de sus límites. Si bien estas definiciones proveen cierta información, no explican totalmente como funciona el movimiento. En este sentido es planteable que durante la realización de una tarea existe una superposición de ambos sistemas y que nunca estaría actuando uno independiente del otro.

15 CONCEPTOS DE ESTABILIDAD Los movimientos son realmente una compleja interacción entre movilidad y estabilidad (Masson 1992). En realidad los movimientos ocurren en conjunción con ajustes posturales generados como resultado de la interacción entre fuerzas internas y externas. Se debe hacer notar que una perturbación de la estabilidad puede afectar al cuerpo en diferentes niveles. Primero, puede afectar la relación entre el cuerpo y el ambiente (ejemplo: equilibrio postural). Segundo, puede afectar la relación entre regiones adyacentes del cuerpo. Finalmente puede resultar en fuerzas de cizalla a nivel intersegmentario (ejemplo: a nivel intervertebral). La columna es inherentemente inestable, dado que in Vitro el sistema osteoligamentoso lumbar soporta cargas compresivas bajo 90 N (9 Kg) (13). El rol crítico de la musculatura es entonces dar rigidez a la columna en contra de la inestabilidad, pero dado que las demandas físicas son muy amplias cabe preguntarse Cuál es el óptimo balance entre estabilidad y movilidad? Estabilidad es un término muy usado al hablar de dolor de espalda pero puede ser mal entendido y usado inapropiadamente. Primero cualquier tipo de daño tisular (injuria) puede resultar en una laxitud de la articulación, que puede llevar a inestabilidad (14), es decir, la pérdida de integridad mecánica en cualquier tejido que soporte carga resulta en pérdida de rigidez y aumento del riesgo de comportamiento inestable. Por el contrario, también se puede presentar el caso en que, por ejemplo un deportista presente una inestabilidad segmentaria y posteriormente se lesione como consecuencia de esa inestabilidad. En esta situación, la inestabilidad sería causa de una lesión. Por lo tanto se concluye que la inestabilidad puede ser causa o resultado de una injuria. La inestabilidad también se refiere a distintos conceptos para distintos clínicos: los biomecánicos la usan cuando una estructura mecánica se vuelve inestable pasado un punto crítico. Un cirujano podría ver un patrón de movimiento anormal como inestable, pero corregible al cambiar la anatomía. Los terapistas manuales podrían interpretar los patrones de coordinación muscular y la postura como indicadores de inestabilidad o desbalance, e intentar cambiar uno o muchos patrones de activación muscular. En verdad las imperfecciones geométricas o anatómicas indican lo que puede generar la inestabilidad, pero la estabilidad es un fenómeno instantáneo. Muchos han contribuido al tema (15) y muchos han tratado de cuantificar la estabilidad sin resultados hasta hoy. La siguiente demostración de estabilidad estructural ilustra puntos clave (Fig. 7). Si una caña de pescar es colocada verticalmente, y se le pusiera un pequeño peso en la punta, esta se va a doblar. Si a la misma caña se le atan cables en diferentes niveles de

16 su longitud y uno el otro extremo de cada cable al suelo en un patrón circular (16, 17) y con los cables tensos en igual magnitud, al volver a poner la carga en la punta de la caña ahora soporta las cargas compresivas exitosamente. Luego, si se reduce la tensión en un solo cable, ahora la caña se dobla con poca carga. Se puede correlacionar este experimento con lo que ocurre a nivel lumbar en donde los músculos serian los cables para evitar el colapso de la estructura. Eso habla del rol crítico de la musculatura para asegurar la estabilidad suficiente al soportar peso, mantener la postura y el movimiento. También demuestra la importancia de un buen sistema de control motor para asegurar que los cables proporcionen la tensión adecuada y no creen puntos de colapso. En el ejemplo del deportista con inestabilidad segmentaria previa, la lesión pudo causarse por un error en el control motor donde quizás un músculo redujo su activación o perdió su rigidez. 1. Clasificación Muscular según Función Es útil considerar la clasificación de los músculos en relación a la función a la hora de considerar la estabilización dinámica. Los músculos fueron clasificados por Rood (Goff, 1972) en estabilizadores y movilizadores. Esto fue después profundizado por Janda (1985) y Sharmann (2000) que diferenciaron al sistema muscular en músculos estabilizadores y movilizadores. Los músculos estabilizadores son descritos como mono-articulares o segmentarios, son de localización profunda y tiene un rol de mantención de la postura estática, trabajan excéntricamente para el control del movimiento (glúteo mayor y medio, subescapular, transverso abdominal y multifido). Los músculos movilizadores son descritos como biarticulares o multisegmentarios, de localización más superficiales, trabajan concéntricamente en la aceleración del movimiento y producen fuerza. Bergmark (1989) ha descrito otra clasificación del sistema clínicamente útil. Divide los músculos en globales y locales. El papel del sistema muscular local (Fig. 8) es mantener la rigidez mecánica de la columna vertebral en el control intersegmentario,

17 Comerford y Mottram 1998 y 2001 (Fig. 10) proponen un nuevo modelo de clasificación muscular basados en los sistemas anteriores, este se divide en los músculos estabilizadores locales, estabilizadores globales y la movilizadores globales: Capítulo este sistema muscular es utilizado para controlar la curvatura de la columna vertebral y tienen su origen o inserción en la vértebra (multifido y semiespinal cervical). En cambio el sistema muscular global (Fig. 9) está formado por músculos mas superficiales multisegmentarios que están relacionados con el tórax y la pelvis y tienen relación con el control intraabdominal, se encargan también de producir grandes torques. Estos músculos globales tienen una estabilidad primaria o rol de movilidad.

18 Músculos Estabilizadores Locales: Son profundos y responsables del aumento de la rigidez en el control del movimiento articular y movimiento intersegmentario, así como en la posición articular neutra, generan una contracción sin cambio de longitud significativo durante los movimientos normales funcionales y por lo tanto no produce rango de movimiento. Su actividad es independiente de la dirección del movimiento, es decir, es continua a través del movimiento e incluso anticipatoria a este para proveer rigidez protectora durante el movimiento. Entregan input propioceptivo de posición articular, rango de movimiento y tipo de movimiento. Ejemplos transverso abdominal (Richardson 1998), multifidos lumbares (específicamente las fibras profundas), rotadores e interespinosos (Panjabi 1989, 1992 e Hides 1994), fascículos posteriores de psoas mayor (Gibbons 1999 y Comenford y Mottran 2000). Músculos Estabilizadores Globales: Los músculos globales cambian e longitud durante los movimientos funcionales, son responsables del alineamiento y de la generación de fuerza para el control del rango de movimiento. Con acortamiento concéntrico producen rango de movimiento, en co-contracción isométrica mantiene la posición o alineación, y con alargamiento excéntrico desaceleran el movimiento a baja carga y protegen el excesivo rango de el. Todos estos músculos son dependientes de la dirección del movimiento y son influenciados por la actividad de sus antagonistas. Ejemplo: oblicuo externo, erectores, etc. Músculos Movilizadores Globales: Estos generan fuerza y torques que producirán grandes rangos de movimiento, generalmente trabajan concéntricamente para producir fuerza y velocidad al producir el movimiento, y trabajan excéntricamente para desacelerar cargas altas. Su actividad tampoco es continua porque esta es dependiente de la dirección de movimiento. Ejemplo: iliocostales y recto abdominal. 2. Enfoque Neuromecánico de Estabilidad Desde el punto de vista neuromecánico, estudios biomecánicos de correlación y electrofisiológicos de elevada confiabilidad, señalan que la columna vertebral es inherentemente inestable y que su estabilidad depende tanto de la integridad del sistema sensoriomotriz, con sus mecanismos de respuesta aferentes (feedback) y eferentes (feedforward), como de la indemnidad de los tres sistemas de control espinal (18). 2.1 Influencia Sensoriomotriz Hasta aquí, se ha hablado de aspectos motores y sensoriales del control postural, pero esta es en realidad una actividad que requiere la coordinación de la información sensorial ya vista en la página 2, con los aspectos motores (1). Varios autores se han dedicado a investigar las adaptaciones sensoriomotrices en el control postural y han sido capaces de demostrar que estrategias sensoriales alteradas que no proporcionen información de forma óptima, redundan en un aumento de la importancia relativa de otros sentidos o sensaciones que informen de manera mas precisa. Todos estos factores en general varían con la edad, la actividad y el entorno. Y como el control postural es esencialmente una actividad sensorio-motora, como sentimos influye en como nos movemos y viceversa, y como distintos sentidos son

19 utilizados para distintas estrategias motoras, la capacidad de adaptación es un aspecto fundamental en el control postural y es dependiente de la experiencia y de los procesos de aprendizaje (2) Feedback o Retroalimentación Es esencial para que se produzca el aprendizaje motor, especialmente cuando los pacientes no lo tienen presente durante el día a día. Tiene que ver con mecanismos de circuito cerrado (closed loop) e incluye toda la información sensorial disponible. La propiocepción entrega 3 sensaciones claves que se alteran ante una disfunción (18): Sensación o Sentido de Posición o Capacidad de Reposicionamiento Articular. Sensación de fuerza, esfuerzo, torpeza y carga o pesadez. Sensación de percepción del timing de contracción muscular. Existen 2 tipos de retroalimentación: El feedback intrínseco se refiere a elementos que llegan a nosotros como la información visual, auditiva, propioceptiva y vestibular. El feedback extrínseco es la información que complementa a la recibida por el feedback intrínseco. Puede darse junto con la actividad o después de que haya ocurrido, o usado para mejorar la realización de un movimiento. Toma mucha relevancia cuando el feedback intrínseco es insuficiente (2). El déficit propioceptivo puede conducir a un retardo de los reflejos de protección y coordinación neuromuscular, destinados a proteger la mecánica articular y reposicionar los segmentos espacialmente. Cuando esta reposición se altera, se asocia un deterioro en el reclutamiento muscular, fatiga muscular, una mayor sobrecarga de las superficies articulares, inflamación articular, dolor y, en casos más severos, derrame articular (18). En general, ante errores del movimiento, el feedback puede llevar a mejoras en el desempeño de actividades motoras, y ante acciones victoriosas es un elemento motivacional (2) Feedfoward o Control Postural Anticipatorio Alguna vez ha levantado una caja pensando que era pesada y luego descubrió que era liviana? El hecho que haya levantado la caja más alta de lo esperado demuestra que el SNC preprogramó la fuerza basándose en una anticipación de lo que la actividad requería, según las experiencias previas (1). El feedfoward es un mecanismo anticipatorio preprogramado de algunos músculos y moduladas por el SNC, son respuestas descendentes o output o respuestas eferentes provenientes de los sistemas suprasegmentarios. La evidencia ha señalado que estas respuestas son involuntarias (19) y su objetivo es actuar cómo mecanismos protectores del sistema articular.

20 A través de la experiencia y el aprendizaje, el SNC ha sido capaz de formar representaciones de cuales acciones motoras y sensoriales se necesitan para realizar ciertas actividades y de esta forma utiliza procesos anticipatorios para controlar las acciones. Es por esto que el cuerpo se adapta antes de que se tome un objeto por ejemplo, y lo hará de distinta forma si es un jarro de vidrio o plástico, o si está lleno de agua o vacío. Los ajustes anticipatorios en general son considerados cómo activación de los músculos posturales previo a un movimiento. También utilizamos la anticipación para regular la amplitud de los ajustes posturales según la magnitud esperada de perturbación. Es importante mencionar que los ajustes posturales anticipatorios se realizan en todas las posiciones que el cuerpo adopte, no sólo en la bipedestación (2). Estos mecanismos pueden ser desencadenados por: Ajustes posturales de cabeza y cuello. Por el movimiento del centro de masa previo al desplazamiento de los miembros. Para mantener el plano ocular y ótico. Para preparar al cuerpo ante fuerzas reactivas anticipatorias y mantener la estabilidad muscular local alrededor de las articulaciones espinales durante la generación de torques de movimiento articular amplios. Belen`kii, Gurfinkel y Paltse en 1967, observaron que los patrones de activación postural podían dividirse en 2: La primera parte es una fase preparatoria, dónde los músculos posturales se activan previos a los motores primarios, para ponderar con anticipación los efectos desestabilizadores del movimiento. Según Shumway-cook en 1995, estos deben activarse más de 50 ms antes que el motor primario, sin embargo estudios realizados recientemente revelan que la acción anticipatoria del músculo estabilizador ocurre en un lapso menor a 50 ms, la evidencia que respalda esta ultima afirmación es amplia (20). Se postula que las respuestas musculares reflejas medulares presentan un timing de inicio de actividad EMG igual o superior a 50 ms, por lo tanto el timing de actividad electromiografía inferiores a 50 ms no serían consideradas respuestas musculares reflejas (21) pero si serian consideradas respuestas de feedforward. La segunda parte es una etapa compensatoria, dónde los movimientos posturales son nuevamente activados después de los motores primarios como feedback, para estabilizar el cuerpo adicionalmente. En relación a como se activa el trasverso del abdomen, Hodge y Richardson evaluaron la secuencia de activación de músculos del tronco asociados al movimiento de la extremidad superior. Se evalúan sujetos asintomáticos de dolor lumbar. Se realizan registros EMG en el transverso del abdomen, oblicuo interno, oblicuo externo, recto del abdomen, multífidos a nivel de L4-L5 y en los tres vientres del músculo deltoides (anterior, medio y posterior) para detectar los movimientos de flexión, extensión y abducción. Los sujetos en posición bípeda realizan un movimiento de flexión, extensión y abducción de brazo derecho, tan rápido como puedan, en respuesta a un estimulo visual preestablecido.

21 El inicio de la actividad EMG del deltoides se utiliza como punto de respuesta motora basal. Cuando un movimiento rápido en flexión del brazo fue ejecutado en respuesta a un estimulo visual el tiempo de reacción media del deltoides fue de 166 ms. El transverso del abdomen se activa anticipatoriamente (feedforward) en relación al deltoides y a los demás músculos de tronco. Con la abducción de hombro el tiempo de activación del deltoides es de 170 ms, el transverso del abdomen y oblicuo interno actúan de manera anticipatoria (feedforward) en relación al deltoides y el resto de los músculos de tronco. Pero en este movimiento todos los músculos cumplen el criterio de feedforward. Durante la extensión del hombro el tiempo de reacción del decides fue de 160 ms. El transverso del abdomen, recto anterior y oblicuo interno actúan de forma anticipada a la activación del brazo (feedforward) y de los demás músculos de tronco. En conclusión se produce una respuesta anticipatoria del transverso del abdomen frente a la activación del deltoides que es independiente de la dirección del movimiento (Fig. 11). Se revelo también que otros factores importantes en la solicitación de los mecanismos de feedforward es el aumento en la velocidad del movimiento del miembro, el aumento de la masa del miembro y la disminución de la estabilidad postural, ya que la latencia entre los músculos estabilizadores y el músculo movilizador primario aumenta por causa de estos tres factores (21). Cuando se presenta un deterioro en el timing de activación de la musculatura estabilizadora, el sistema muscular debe compensar el déficit de control motor, y lo hace alterando los patrones motores normales, sobre activando a la musculatura superficial (18). A nivel lumbar, si existe inhibición de la musculatura estabilizadora estática local, se ha reportado sobreactividad de la musculatura erectora espinal, patrones

22 motores y de movimiento aberrantes, fatigabilidad tanto de flexores como de extensores de tronco, y pérdida de la resistencia muscular. Algunos clínicos han reportado que la reactivación de los mecanismos de feedfoward del transverso abdominal y del multífido lumbar, reducen los riesgos y recidivas en sujetos con SDLC (18). 2.2 Estabilidad según Panjabi (17). En 1992, Panjabi redefine el concepto de estabilidad desde un punto de vista neuromecánico y menciona que esta se ve influida por la acción entre lo que fue descrito como 3 subsistemas de control: Pasivo, Activo y Neural (Fig. 12). El sistema pasivo está compuesto por las vértebras, los discos intervertebrales, las articulaciones cigoapoficiarias y los ligamentos. Los ligamentos presentan receptores sensoriales propioceptivos que envían input aferentes al sistema nervioso central para generar respuestas reflejas musculares de protección, a esto se le llama sinergismo ligamento-muscular. El sistema activo está integrado por los músculos, los tendones (que incluyen mecanorreceptores HNM y OTG) que rodean y actúan sobre la columna vertebral. Por lo tanto controla cargas articulares (estabilidad dinámica) a través de cocontracciones agonista-antagonista. El sistema neural se compone de los nervios periféricos y el sistema nervioso central que dirige y controla el sistema activo para que proporcione estabilidad dinámica, así, evalúa las señales del feedback para generar un patrón de respuesta muscular normal. Bajo condiciones normales, estos tres subsistemas trabajan en armonía y proveen de la estabilidad mecánica que la columna necesita. Panjabi también describe las características mecánicas de la columna de una forma esquemática a través de la Curva de Desplazamiento de Carga (Fig. 13).

23 Como se observa es una curva no lineal, ya que la columna es muy flexible a bajas cargas y muy rígida cuando las cargas aumentan. Es por esto que se sugiere evaluar la estabilidad de columna al menos usando dos parámetros: el rango de movimiento (ROM) y la zona neutra. En los rangos extremos de movimiento hay un aumento de resistencia al desplazamiento por un aumento de tensión del sistema pasivo de control. Al contrario en los rangos medios existe una minima resistencia al desplazamiento por una minima tensión del sistema pasivo que no controla ese movimiento, por lo tanto la estabilidad en dicho rango será dada por los músculos profundos con inserciones segmentarias. A esto se le ha llamado Zona Neutra, que viene a ser la zona o parte del ROM en donde los movimientos espinales intervertebrales se dan con minima resistencia interna. Esta zona neutra aumenta con las lesiones intersegmentarias y con la degeneración del disco intervertebral y disminuye con las fueras musculares simuladas a lo largo de un segmento de movimiento, es decir, el tamaño de la zona neutra es un importante indicador de estabilidad lumbar y se ve estrechamente influenciado por los tres subsistemas de control de Panjabi (22). En vista de lo expuesto, Panjabi propuso que el concepto de Zona Neutra era crucial para comprender la estabilidad de la columna. Para propósitos explicativos la curva de desplazamiento de la carga se puede describir usando una analogía: una pelota en un bowl (Fig. 14 A). La curva de desplazamiento de carga es transformada en un bowl cambiando la curva de extensión hacia el otro lado del eje de desplazamiento. La pelota se mueve fácilmente dentro de la zona neutra, que correspondería a la base del bowl pero necesita de un gran esfuerzo para moverse en las regiones externas del ROM, es decir, las zonas más externas de bowl. La forma del bowl indica la estabilidad espinal, un bol profundo como una copa de vino es representación de una columna más estable (Fig. 14 B), mientras un bowl más bajo, como un plato de sopa representa una columna menos estable (Fig. 14 C).

24 3. Enfoque Neuromuscular de Estabilidad Desde un punto de vista neuromuscular, toda activación muscular asociada a un movimiento de un segmento corporal se acompaña de un patrón motor y un patrón de movimiento especifico para dicha acción, donde cada patrón de movimiento posee un patrón secuencial de activación muscular tipo, el cual puede variar en presencia de disfunción. Se postula que la co-contracción de la musculatura abdominal y paravertebral es fundamental para lograr la estabilidad espinal al aumentar la rigidez vertebral. Esta actividad muscular debe ser coordinada en intensidad, tiempo y frecuencia para desencadenar los mecanismos protectores de la estabilidad espinal (18). Dicha actividad muscular es el resultado de una serie de patrones de activación muscular altamente coordinados (patrón motor), que involucra muchos músculos, donde el patrón de reclutamiento puede cambiar continuamente dependiendo de las tareas realizadas, es decir, del patrón de movimiento solicitado (23). Patrones de Movimiento se refieren a la descripción cinemática de los segmentos del cuerpo. Por ejemplo, cuando un sujeto se levanta de una silla, un patrón de movimiento similar puede ser alcanzado con diferentes patrones motores, uno caracterizado por un torque extensión de rodilla y otro caracterizado por un torque extensor de cadera. Por lo tanto dos patrones motores alcanzan un patrón de movimiento similar pero con consecuencias completamente diferente en términos de carga y estabilidad articular. Por otro lado el Patrón Motor se refiere a la forma en como los músculos son activados de manera secuencial durante un patrón de movimiento especifico. Por ejemplo la secuencia de activación muscular durante la extensión de cadera de un sujeto

25 asintomático es: isquiotibiales ipsilaterales, glúteo mayor ipsilateral y paravertebrales contra laterales. 4. Importancia de la Co-Contracción Muscular de Tronco y Estabilidad Espinal (24). Estudios han evidenciado que la estabilidad espinal es dependiente de la integridad de los sistemas neuro-artro-músculo-esquelético, donde el sistema muscular cumple un rol fundamental ya que posee características neurofisiológicas que le permiten alcanzar el control articular del segmento de forma mantenida en el tiempo, reduciendo el riesgo de sobrecargas internas articulares que facilitarían procesos degenerativos e inflamatorios, que son causas primarias de inhibición muscular. El sistema muscular controla las cargas articulares en posiciones estáticas y dinámicas gracias a la capacidad de la musculatura agonista y antagonista de contraerse en co-contracción o de forma simultánea. A nivel de la columna vertebral se ha reportado que la co-contracción de la musculatura abdominal en conjunto con los erectores espinales superficiales, mejoraran la estabilidad espinal porque aumentan la rigidez al incrementar la tensión de los tejidos conectivos vertebrales. Estudios recientes han evidenciado que la estabilidad espinal se incrementa significativamente con la co-contracción del transverso abdominal y multífido (Fig. 15). La contracción del transverso abdominal aumenta la tensión mecánica a nivel de la fascia toracolumbar, aumentando la presión intraabdominal, contribuyendo a mejorar la estabilidad de la triada articular. De forma similar el multífido lumbar también contribuye a la tensión de la fascia toracolumbar. La influencia del multífido lumbar y del erector de la columna lumbar es funcionar como un mecanismo hidráulico amplificador, en el que la contracción de los músculos ejerce una fuerza de empuje sobre la fascia, tensándola y aumentando la rigidez de la columna.

26 El multífido lumbar se ha señalado como el músculo que aporta el mayor porcentaje de estabilidad espinal segmentaria, alrededor de un 70 a 80% (24). Granata y Marras han demostrado que la co-contracción de sinergistas y antagonistas alrededor de la columna produce rigidez espinal, dependiente de fuerzas musculares de baja intensidad, sin generación de momento. Estudios biomecánicos han demostrado que la estabilidad espinal en posición neutra requiere de bajos niveles de co-contracción mantenida de la musculatura paravertebral y abdominal. Grenier y McGill han reportado que los músculos aumentan la estabilidad vertebral no sólo como mecanismo generador de tensión de las estructuras faciales como ligamentosas y miotendinosas, sino también por contribuir al aumento de la presión a nivel de la triada articular, rigidizando la columna en todos los rangos indemnes. 5. Papel de la Presión Intraabdominal en la Estabilidad de la Columna (25). Existe una controversia acerca del papel mecánico de la presión intraabdominal (PIA). Inicialmente se pensó que las presiones elevadas que se observan durante actividades intensas, reducían las fuerzas compresivas sobre la columna lumbar. La presión que se genera en la cavidad abdominal ejerce una fuerza hidrostática hacia abajo sobre el suelo pélvico y hacia arriba sobre el diafragma. Esta fuerza somete a una carga en tensión a la columna y genera un momento de extensión sobre ella, por lo que se supone que reduce las cargas compresivas sobre la misma. Sin embargo, más tarde los investigadores observaron que la contracción forzada de la musculatura abdominal necesaria para generar PIA compensaría el esfuerzo en tensión y el momento extensor obtenido por la propia PIA (McGill y Norman, 1987). De hecho las medidas de presión intradiscal sugerirían que las fuerzas de compresión de la columna aumentan en lugar de disminuir, con los aumentos de la PIA voluntarios (maniobra de valsalva) (Nachemson y cols, 1986) (Fig. 16)

27 Si se reclutasen preferentemente el transverso abdominal y los oblicuos para generar presión intraabdominal sin que se activara el recto abdominal, quizás se podría conseguir un efecto de descarga neto. Además, se puede generar un pequeño momento extensor con la contracción aislada del diafragma (Hodges y cols, 2001). La cuestión planteada es si las personas pueden generar una PIA con ese patrón de reclutamiento preferencial. De hecho, de entre todos los músculos abdominales, la activación del transverso del abdomen es la que más se relaciona con la PIA (Cresswell y cols, ), ya que es el primero que se recluta en la preparación de los movimientos rápidos de los miembros (Hodges y Richadson, ). Sin embargo, otros investigadores observaron un patrón de co-contracción global de toda la musculatura del tronco en el aumento de la PIA y defendieron la hipótesis de que ello reforzaría la estabilidad de la columna con un incremento resultante en la carga compresiva sobre la misma. Una prueba adicional del papel que juega la PIA en la estabilización de la columna fue aportada por el estudio de Cholewicki y cols 1999, que demostraba el aumento de la rigidez del tronco entre un 12 y 32% tras una generación voluntaria de un aumento de la PIA, lo que indicaba un incremento de la estabilidad de la columna lumbar. En general las personas son incapaces de separar el aumento de la PIA de la cocontracción muscular. La PIA, la presión intratorácica (PIT) y la co-contracción de la musculatura de tronco están estrechamente relacionadas, es decir, al intentar elevar cualquiera de estos componentes conlleva el aumento de los otros automáticamente. A pesar de esto, estos componentes pueden ser disociados en ciertos estados transitorios,