Aproximación al estudio del raquis en situaciones normal y patológica

(1ª parte)

RICARDO HERNÁNDEZ  GÓMEZ

Especialista en Rehabilitación

I. El raquis como conjunto

INTRODUCCIÓN

Para alcanzar un buen conocimiento de una patología determinada, es necesario dominar antes la fisiología y la fisiopatología del sistema. Uno de los problemas de la medicina actual reside en haber intentado un dominio aceptable de la enfermedad mental sin una previa comprensión de la fisiología mental y un conocimiento suficiente de su fisiopatología. Se ha pretendido alcanzar un conocimiento útil de la fisiología mental a través de una especialidad ajena y aislada, la Psicología, que carece de horizontes no ya médicos, sino fisiopatológicos. De aquí los enfrentamientos, cada vez más evidentes, entre psiquiatras y psicólogos, que sólo sirven para convocar desconcierto. Algo similar sucede con el raquis humano. Se pretende atender su patología sin haber alcanzado un dominio suficiente tanto de los fundamentos fisiológicos como el imprescindible eslabón fisiopatológico.

Sin embargo, el comportamiento funcional de nuestra columna vertebrada es tan sugerente como congratulante y, además, resulta menos misterioso, sin duda, que el de la mente. En primer lugar, se trata de una columna y ello obliga al especialista que se precie a dominar los secretos que rigen el cumplimiento de las misiones desarrolladas por las columnas en general. Un problema de arquitectura. En segundo término, nos encontramos ante una columna especial, integrada por la superposición de pequeñas piezas articuladas.

La arquitectura se aparta aquí gentilmente, incapaz de encerrar en su ámbito un supuesto como el que cumple el raquis humano. Antes bien reconoce como un imposible matemático el hecho raquídeo que todos los días y en cada momento se está cumpliendo en la columna vertebral de los seres humanos. Como hemos comentado en otras ocasiones, algo similar a lo sucedido con el abejorro. Se ha podido demostrar matematicamente que es imposible que pueda volar.

En tercer lugar, surge, con no poca importancia, el hecho de que desvelar el misterio del comportamiento raquídeo le corresponde a los médicos. Pero el médico, como entidad profesional conjunta, ha renunciado, como hizo con el análisis de la función mental, a su debido e imprescindible estudio biomatemático. Por lo menos se muestra fuertemente inhibido. Los psicólogos del raquis, tras la reticencia de arquitectos e ingenieros, son fisioterapeutas, profesores de educación física, quiroprácticos, osteópatas (*). Sin embargo, la patología raquídea está presente y exige una mayor atención, sin despreciar aportaciones que pueden ser interesantes. Importa buscar apoyos al máximo nivel que permitan soluciones más allá de lo empírico o de la simple técnica curativa, ya instrumental, ya manual, por loable que ésta sea. Parece lógico que una revista que está dedicada al estudio científico del daño corporal muestre interés en encontrar fundamentos fisiológicos y fisiopatológicos que permitan mejores soluciones y enfoques de los problemas que plantea la patología raquídea en general, sobre todo en Lesionología Forense.

Hemos decidido afrontar el problema alternando las dos metodologías clásicas de análisis y de síntesis. En este primer trabajo se procederá a exponer la situación global, general, que permite enfocar el raquis en conjunto, como auténtica unidad funcional. En escritos sucesivos serán estudiados por separado los comportamientos mecánicos de los tramos cervical, dorsal y lumbar.

Conviene aclarar que el estudio del comportamiento mecánico del raquis entra en el ámbito de la ciencia denominada Cinesiología («cinesis», movimiento), dado que el raquis es una de las porciones integrantes del aparato locomotor.

Ahora bien las acciones motrices pueden producirse en situaciones de normalidad, pero también cuando ha surgido alguna alteración. Denominamos Biomecánica a la parte de la Cinesiología que estudia las situaciones de normomecánica, nombre éste también aplicable como sinónimo de biomecánica, reservando el término Patomecánica para designar la porción de la Cinesiología que se ocupa de analizar las acciones motrices en situaciones de alteración. En algunos círculos de conocimiento se considera a la Biomecánica como equivalente de la Cinesiología y de aquí que se haga esta aclaración.

I. Estudio del raquis como conjunto

Se reparte el estudio mecánico del raquis en cuanto a unidad funcional en tres apartados:

A) Las columnas en general.

B) Las columnas vertebradas.

C) La columna vertebral humana.

Se reservan a trabajos sucesivos, según lo antes indicado, los análisis de los tramos cervical, dorsal y lumbar. Parece útil completar cada uno de estos trabajos con un apartado final de conclusiones prácticas.

Las columnas en general

Columna es palabra latina que deriva de «columen», techo. Techos y otras estructuras se mantienen gracias a las columnas elevadas sobre el suelo. El concepto es claramente arquitectónico. Define el Diccionario de Autoridades: «Es regularmente toda de una pieza y sirve para sostener los edificios y lo más común para mantener los soportales, corredores y otras cosas semejantes». Y añade: «su forma es a manera de cilindro, pero algo más ceñido por arriba». El diccionario actual, más parco, indica que es «apoyo, normalmente cilíndrico, de techumbres o edificios».

En definitiva, la columna es una estructura de carga vertical, denominada en Mecánica «pie derecho cargado», locución bastante expresiva. Las cargas pueden ser los techos, los pisos de un edificio, los puentes o las masas que requieren un entibado, pero esta carga puede ser mucho menor, como sucede en las columnas menianas, que a lo sumo soportan galerías, las miliares de los caminos o la columna vertebral humana.

Por ser cilíndricas, aunque no sea ésta una morfología exclusiva, tienen diámetro y poseen longitud por su envergadura. La proporción establecida entre estas dos magnitudes, longitud y diámetro, influye en el concepto denominado «relación de esbeltez». Es bien conocida la notación arquitectónica empleada por los griegos: columna dórica, que tiene una altura seis-siete veces la magnitud del diámetro en su zona más amplia; columna jónica, en la cual la altura es ocho-ocho y media veces la medida del diámetro; columna corintia, que alcanza una relación entre nueve y media y diez. Las columnas se apoyan sobre un soporte llamado basa. Todo el cuerpo central recibe los nombres de fuste, escapo o caña. La porción superior, por último, receptora de la carga, es el capitel.

Aproximación al estudio de Raquis en situación normal y patológica.

Estos conceptos arquitectónicos permiten matizar un poco el concepto de columna: miembro delgado sometido a una compresión axial, es decir, vertical. Esta carga compresiva somete a la columna a un efecto mecánico llamado pandeo, según el cual el fuste tiende a curvarse, conformando una o más curvas, tantas más cuanto mayor sea la longitud de la columna. Con cargas mínimas el pandeo va poco más allá de un cambio en la ordenación molecular de la estructura interna de la columna.

Por otra parte, sucede que, por vertical que sea la dirección en que la carga cae sobre el capitel, es muy difícil que esta dirección sea por completo axial y ello induce una inclinación lateral del fuste que se denomina flexión. Existen componentes variables de flexión, tanto más marcados cuanto mayor sea la longitud de la columna. Esta flexibilidad impide roturas, también en columnas sin demasiada carga. Es sabido que la porción superior de la Cruz del Valle de los Caídos oscila varios centímetros a impulsos del viento, y bajo cada pata de la Torre Eiffel está colocado un amortiguador que libera a la estructura de impulsos laterales además de aliviar la carga total. En todo ello juega la situación de esbeltez, que depende, como hemos visto, de la relación entre la longitud y el diámetro del tallo vertical, pero también de la relación respectiva entre la longitud total de la columna y el radio de giro de la curva de flexión. Las columnas cortas tienen menor relación de esbeltez y lo mismo sucede con las de gran amplitud en el diámetro del fuste.

En columnas cortas cabe destacar la situación mediante fórmulas sencillas:

e_max = I ^. A        o bien             P = e  ^. A

(e_max = esfuerzo máximo, I = inercia, A = área de la sección transversal; P = presión vertical, e = esfuerzo normal).

En las columnas largas y en las intermedias es clásico recurrir a los trabajos de Euler. Leonhard Euler, matemático suizo, estableció en 1757 y publicó en 1759 sus fórmulas, que pueden resumirse en la siguiente:

Pcr = presión crítica. E = módulo de elasticidad. I = inercia. l = longitud del tallo vertical. El producto E ^. I, módulo de elasticidad por momento de inercia, indica la resistencia de la columna a la flexión, la ventaja, por su inherente inmovilidad de las columnas arquitectónicas sólidas y la desventaja de las columnas articuladas, sobre todo de la columna vertebral humana, vertical, sometida a una carga importante, móvil y desprovista de la concreción de las columnas sólidas.

La fórmula de Euler es válida cuando la carga es estrictamente axial, es decir, en el caso de que la excentricidad tienda a cero. Cuando esto no es así se suele recurrir a la denominada

P = fuerza, carga, presión, A = área, e_max = esfuerzo máximo, 1= longitud de la columna, exc =  excentricidad, r = radio del cilindro, sec = secante, E = módulo de elasticidad.

El importante fenómeno del pandeo puede ser también expresado matemáticamente. De todos los casos posibles de fijación de la columna, ya sea empotramiento, ya libertad en el extremo superior, elegimos el de empotramiento en el extremo inferior, quedando libre para recibir cargas moderadas el superior. La sección peligrosa es la del empotramiento inferior. Las fuerzas que actúan sobre el tallo vienen expresadas por:

F = fuerzas, I = momento de inercia, E = módulo de elasticidad, 1= longitud del tallo. Cuanto más largo sea este tallo, menor será su capacidad de aguante. En columnas elásticas se calcula su resistencia aplicando la fórmula R = n² + 1, donde R es resistencia y n el número de curvas que se produce al pandearse la columna. Una columna que produce dos curvas tendrá una resistencia cinco veces superior a la que ofrece una con una sola curva. La columna vertebral humana, con tres curvas, incrementa diez veces su resistencia.

Un paso más en el estudio de las columnas es considerar su concreción, que es tanto como referirse a su solidez y su peso. En principio, es lógico pensar que de dos columnas cilíndricas confeccionadas con idéntico material y de la misma longitud, será más resistente la que posea mayor diámetro. Este hecho queda bien expresado mediante la fórmula de Love:

C = expresa el coeficiente o capacidad de trabajo, 1 la longitud, d el diámetro. En efecto, cuanto mayor sea d menor resultará el denominador y mayor, por tanto, será C Ahora bien, dos columnas pueden tener la misma longitud e idéntico peso y, sin embargo, poseer mayor diámetro una que la otra sin más que hacer que la de mayor anchura se transforme de columna maciza en columna hueca. El peso depende de la estructura que rodea a la zona central, hueca, del cilindro, habitualmente denominada «sección llena». Volveremos sobre este importante concepto. Baste con aclarar que el perfil de un cilindro hueco es el de la corona circular.

Columna hueca (esquemática). En rayado la «secreción llena», que tiene el perfil de una corona circular.

Columnas vertebradas

Son aquellas formadas por varias piezas o segmentos apoyados uno en otro, siempre que existe una mínima separación entre cada dos consecutivos o, todavía mejor, que exista una sustancia elástica interpuesta. Ello permite desplazamientos laterales o de flexión del tallo de soporte. Las columnas construidas con piezas adosadas, como sucede en muchas grandes construcciones, se asemejan más a las columnas macizas que a las articuladas.

Las cargas verticales son, en gran parte, absorbidas por la propia estructura de la columna, pero siempre se va a producir una reacción de impulso horizontal, que será tanto mayor cuanto más flexible sea la columna. Este impulso tiende a inclinar a ésta lateralmente, en un movimiento de flexión.

Columna vertebrada, formada por grandes bloques superpuestos, destinada a soportar intensas cargas. Empotrada en ambos extremos.

Este movimiento de flexión, derivado de la inclinación lateral del tallo de soporte, conlleva a su vez un desplazamiento de rotación. Este hecho que, como el pandeo, también se da en las columnas rígidas, es particularmente apreciable en las columnas vertebradas. Es clásico el experimento de Risser, realizado con piezas sueltas de goma, mantenidas en contacto gracias a la tutorización de un alambre longitudinal que las atraviesa. Sobre cada pieza se ha trazado, también longitudinalmente, una línea. Si el conjunto se mantiene vertical la línea permanece continua, pero al flexionarlo, creando una curva en sentido lateral, la línea se quiebra al desplazarse en un giro cada porción, un giro que es tanto más amplio cuanto más próxima esté la pieza al centro de la curva. El desplazamiento rotatorio es a la vez tanto mayor cuanto mayor sea la intensidad de la curva flexora producida. Este hecho se representa matemáticamente por medio de la siguiente fórmula:

M_fl = momento de flexión, M_t = momento de torsión. Ambos se hallan en relación directa. Como quiera que la columna puede inclinarse en planos próximos al sagital o al frontal, es decir, hacia adelante y hacia atrás o bien hacia cada uno de los lados, habrá que entender que cualquier movimiento realizado en alguno de estos planos poseerá un efecto flexor. Aún más, también se producirá efecto flexor en cualquiera de los innumerables planos intermedios entre el sagital y el frontal, delante, detrás y a cada lado. A su vez, el movimiento de torsión es el giro realizado por la columna o alguno de sus componentes articulados sobre un eje longitudinal en el seno de un plano transverso. La altura en que esté situado este plano transverso a lo largo del tallo móvil marca el lugar del giro o torsión.

Estos hechos permiten afirmar que las piezas de una columna articulada sufren, cuando ésta columna se desplaza en cualquier plano del espacio, un desplazamiento de magnitud equivalente en los otros dos planos. La flexión a lo largo de un plano sagital conlleva una flexión similar en el plano frontal y una rotación en el transverso, circunstancia que sigue siendo válida cuando los desplazamientos se hacen en planos intermedios sagitales o frontales. De aquí que, para explorar a un paciente con escoliosis, le instemos a que se incline hacia adelante, con lo que la deformidad se muestra en toda su realidad. De aquí también que hayamos sustituido el medir los grados de una curva escoliótica mediante ángulos, operación complicada y poco fiable, por la determinación de la rotación vertebral, sistema más sencillo y exacto.

Componente de rotación producido por la incurvación en un tallo articulado.

El carácter fundamental de las columnas vertebradas reside en sus posibilidades en cuanto a flexibilidad y, a la vez, en su capacidad para aguantar fuerzas verticales, tanto las de dirección axial como las de sentido transversal, permitiendo sobre todo un incremento del componente transversal que actúa sobre cada porción del fuste. Esta doble condición, aumento de la flexibilidad global e incremento del componente transversal bajo impulsos de presión, consigue unos cambios posicionales en el espacio muy superiores a los que alcanzan las columnas rígidas. Cambios que, sin embargo, permiten la vuelta a la situación primitiva cuando el efecto de la fuerza transversal disminuye o desaparece y que toleran nuevos desplazamientos en distinta dirección sin apenas solución de continuidad.

La longitud de la columna es de gran importancia, puesto que las columnas cortas, llamadas postes cuando son rígidas, autorizan pocos desplazamientos laterales y mucho en cambio las columnas largas. Conviene advertir que en el modelo arquitectónico que estudiamos, el de empotramiento inferior con un capitel semilibre, que es el caso de la columna humana, la estructura total de la columna manifiesta mayor flexibilidad que cuando son los dos extremos, superior e inferior, los que están empotrados. Desde el punto de vista clínico esto nos debe acostumbrar al estudio de cada raquis en su empotramiento y no sólo en el fuste. En medicina ortopédica las radiografías aisladas de columna cervical son, como será comentado en su momento, inútiles muchas veces y, con gran frecuencia, innecesarias.

De gran interés mecánico es la situación que se produce cuando la columna articulada es un cilindro hueco. La tendencia del fuste a sufrir flexión será tanto menor cuanto mayor sea su diámetro. De aquí que las columnas huecas sean más estables que las macizas de idéntico peso, abocadas a poseer un mayor componente de esbeltez. Las columnas vertebradas huecas consiguen así a la vez incrementar su flexibilidad y su resistencia. Flexibilidad, por supuesto, tanto en lo que se refiere a los movimientos de flexión como a los de torsión.

Lo cual no merma que haya un buen componente de resistencia a las importantes fuerzas de compresión, derivadas de los dos estímulos factoriales típicos, vertical y horizontal, este último llamado también «efecto cortante». En principio, cabe encerrar todos estos conceptos en una única y sencilla ecuación:

e_n = esfuerzo normal, P = variaciones de la presión, A = variaciones del área donde P actúa. Como P cuenta siempre con los dos componentes reseñados, perpendicular el uno, paralelo el otro al plano en que reside A, es posible contemplar relaciones más complejas. Puede servir para ello la denominada «relación de Poisson», ofrecida para el cálculo de resistencia de materia:

R = resistencia, D_lat = deformación unitaria lateral, D_axial = deformación unitaria axial.

Interesaría conocer la relación que tienen ambas deformaciones, lateral y axial, con P y A, presión y área, factores de la ecuación del esfuerzo. Hay que conocer para ello la equivalencia de cada tipo de deformación:

P = carga axial (presión), 1= longitud del tallo, A = área de la sección transversa, G = módulo de rigidez.

Por su parte:

Los mismos valores de PI y AE = módulo de elasticidad.

Sustituyendo estas equivalencias de Dlat y Daxia, en la ecuación de Poisson, viene a resultar que

Lo que significa que, a igualdad de áreas, la resistencia de una columna está en razón directa con su elasticidad y en razón inversa con su rigidez. De aquí la ventaja mecánica que poseen las columnas articuladas que, además, están estructuradas en forma de cilindros huecos.

La columna vertebral humana

Es la columna vertebrada por excelencia. Ninguna otra especie ha conseguido desarrollar una estructura similar. Se aproximan, en cierto modo, composiciones raquídeas como las de algunos plantígrados, de modo fundamental úrsidos, y de ciertas aves palmípedas, como el pingüino. Los grandes monos antropoides poseen en realidad una marcha cuadripodal o tripodal, obligados a mantenerse sobre el suelo colocando al menos una de sus manos, debido a que, al carecer de glúteos mayores, no pueden mantener erguida la pelvis sobre los fémures y su tronco se cae hacia adelante. Tampoco es comparable la situación de las aves a pesar de su apoyo bipodal, dado que tanto la estructura como la orientación de su raquis están muy lejos de poseer la movilidad y la ordenación vertical de ese pie derecho cargado y articulado que es la columna vertebral del ser humano. Lo mismo les sucede a los marsupiales, que forman trípode con la cola.

Son muchos los factores que permiten al raquis humano captar estos «delirios verticales» que sentía el ciprés de Gerardo Diego. Una verticalidad que, en la especie humana, se mantiene sobre la basa que ofrece el hueso sacro. Trataremos de ir desmenuzando todos y cada uno de los factores que intervienen en esta complicada situación, de forma armónica y breve.

Estructura de la columna vertebral humana (esquemática).

En primer lugar, la vértebra, unidad articular y a la vez indiscutible estrato unitario estructural y funcional del raquis humano, no debe ser el elemento que absorba, como es habitual que suceda, nuestra atención. Ello sólo consigue hacer olvidar cuanto rodea a cada vértebra, incluidas las vértebras vecinas. Por el contrario, estamos preparados para ver en la columna vertebrada una columna en sentido estricto, con todas sus connotaciones y características arquitectónicas. La unidad funcional que pretendemos estudiar no es ya la vértebra, sino la columna. El conjunto de vértebras que conforman a ésta adquiere así una nueva fisonomía sin que pierda por ello cada porción integrante su propia idiosincrasia. Las vértebras se nos convierten de este modo en, como hemos dicho en otros lugares, un «conjunto de piezas encaminadas a conseguir una misión común», que no es otra que la de conformar un tallo vertical con capacidad para soportar cargas y con versatilidad suficiente para que se produzcan desplazamientos en el espacio, muchas veces sirviendo de eje de giro a los mismos.

Es lógico que surja en seguida la curiosidad mecánica de conocer la forma en que se imbrican y apoyan, una en otra, las vértebras. La idea que surge es la de las poderosas columnas antiguas, formadas por grandes bloques de piedra, adosado uno sobre otro. A ello llama el gran tamaño de los cuerpos vertebrales, la desproporción que hay entre su volumen y el del resto de la vértebra. Se piensa que las vértebras, piezas elementales, componen una columna arquitectónica maciza formada a expensas de la sucesión de apoyos de un cuerpo vertebral sobre otro. Es un factor de influencia que impide advertir que esto puede suceder en el tramo dorsal, pero no en los tramos cervical y lumbar. En el tramo dorsal, en efecto, la presencia de la típica curva cifótica adosa las formaciones somáticas una contra otra, pero en los otros dos tramos la curva es inversa, de lordosis, y ello traslada las cargas hacia atrás, a la porción posterior del anillo vertebral, de modo concreto hacia las pequeñas articulaciones intervertebrales o articulaciones apofisarias. Se olvida también que los movimientos raquídeos de flexión no son solamente hacia adelante y hacia atrás, como sabemos. Herbert calcula que la resistencia del tejido óseo a nivel del cuerpo vertebral es de 600 kg/ CMZ ante fuerzas de presión. ¿Y la resistencia del resto de la estructura vertebral? ¿Qué sucede cuando hay desplazamientos, sobre todo en dirección lateral?

Desde hace años venimos poniendo nuestra atención en dos circunstancias muy sugerentes. En primer lugar, y sobre todo, existen para algo, porque en la naturaleza no hay nada gratuito, las dos pequeñas articulaciones intervertebrales situadas en el arco posterior de cada vértebra, por detrás del cuerpo. Se decía que su misión estaba reservada a cometidos de movilidad, nunca de soporte. En segundo término, los discos intervertebrales contienen en su interior las esferas de los núcleos pulposos. Al ser éstos más altos que el resto del disco, resultará un balanceo del cuerpo vertebral situado por encima de cada núcleo similar o comparable al que tiene lugar en un zapato cuando se pisa una bola o un guijarro. Es decir, que el disco, por su estructura, concede movilidad al cuerpo vertebral.

Según esto, ni el soporte estaba reservado a la porción somática ni la movilidad vertebral era privativa de las articulaciones intervertebrales posteriores. Se hacía necesario revisar el concepto según el cual (Roaf) los cuerpos vertebrales se apoyaban de manera rígida uno en otro hasta conformar un mástil que era mantenido en posición por los arbotantes musculares. Parecía más lógico inclinarse por la tesis del triple apoyo vertebral: un apoyo anterior, del cuerpo situado por encima sobre el núcleo pulposo subyacente, y dos apoyos posteriores, los que brindan las pequeñas articulaciones intervertebrales. Pronto comprendimos que este triple apoyo no era estático, sino que, a impulsos de la propia movilidad del raquis, cada vértebra se podía desplazar, si bien en magnitudes muy pequeñas, hacia adelante y hacia atrás, tal como lo haría un auténtico vehículo. Un vehículo de tres ruedas.

Esta idea del triple apoyo móvil de cada vértebra, extendido a todo lo largo del raquis, sirvió de base a nuestra tesis doctoral, leída en 1964 y ha sido recogida por otros autores, como Pérez Casas (1978), que habla de «trípode elástico y dinámico». Con esta idea se sugiere, entre otras cosas, la existencia de una movilidad interna en el seno del tallo raquídeo, una especie de efervescencia motriz que va permitiendo no sólo la transmisión de desplazamientos sino el incremento de cada uno de éstos a lo largo de dicho tallo, en un esquema mecánico de cadena cinética abierta.

De hecho, hay que pensar que lo que hacen los cuerpos vertebrales con su tamaño es frenar esta movilidad interna, evitando excesos en la amplitud del desplazamiento global que resultarían peligrosos. La gran superficie de las epífisis somáticas hace que, como los platos de un freno, entren en contacto una con otra las que están contiguas, limitando con ello un desplazamiento que, de realizarse en libertad, arrojaría en su porción final una magnitud desmesurada. Este freno se da sobre todo a nivel dorsal, muy poco en las zonas de lordosis, cervical y lumbar. Especialmente importantes son estos incrementos de la amplitud del desplazamiento a nivel cervical («latigazo»). Todo el efecto de retención, cuando el cráneo se ve impulsado hacia atrás, descansa en la estructura ligamentosa, circunstancia que posee gran interés en ciencia traumatológica.

La idea del apoyo triple de cada vértebra desemboca en un hecho mecánico de gran envergadura. Se trata de la consideración de que la columna vertebral humana trabaja como un cilindro hueco, dado que entre los tres puntos de soporte existe un espacio hueco, el canal raquídeo, en el que se refugia la médula.

Un ejemplo más de armonía dentro de la naturaleza, al fundirse un factor de necesidad anatómica, biológica, con otro de necesidad mecánica. El hecho había pasado inadvertido ante la aparente preponderancia del cuerpo vertebral, que hizo pensar que el raquis humano trabajaba como un cilindro macizo.

Esquema del triple apoyo

vertebral móvil.

Una vez aceptado el hecho de que la columna vertebral humana se comporta, desde el punto de vista cinesiológico, del mismo modo que lo hacen las columnas huecas, se hace necesario poner atención en la necesidad que tiene el cilindro raquídeo de aumentar la magnitud de su diámetro externo para incrementar su capacidad de resistencia, sobre todo ante fuerzas de carga. El diámetro interno, a su vez, posee, como en todos los cilindros huecos de los árboles mecánicos, un determinado papel. Analizando la situación específica del raquis humano, la basa sobre la que se apoya el fuste es el hueso sacro. El sólido apoyo permite que la carga pueda ser de mayor magnitud en las porciones inferiores de la columna vertebral, pero el cilindro hueco se conserva en esta porción inferior (L5), lo que quiere decir que también seguirá habiendo importantes desplazamientos a este nivel. El soporte hueco de un árbol hueco vertical se denomina pivote, y la relación entre sus diámetros, externo e interno, viene dada por la siguiente fórmula:

d = diámetro externo, d^,2 = diámetro interno, P = presión que puede resistir un pivote hueco, k = constante propia de la estructura de cada material.

Resolviendo esta ecuación viene a resultar:

(d²- d^'2) - nk = 4P

Es decir, la presión que es capaz de soportar la zona de empotramiento de un cilindro hueco de carga vertical que tiene libre su extremo superior es directamente proporcional a la diferencia existente entre las magnitudes de sus diámetros externo e interno. Cuanto mayor sea d o menor d' tanto mayor será el valor de P. En una columna hueca cualquiera la situación se solucionaría disminuyendo la magnitud del diámetro interno, es decir, haciendo el hueco interno más pequeño. En el raquis humano esta solución queda invalidada por la existencia de la médula, que no puede ser constreñida. En cambio, es perfectamente factible aumentar el tamaño del diámetro externo sin que ello cree ningún tipo de conflicto biológico. ¿De qué manera puede lograrse este aumento?

Si nos fijamos en la estructura de una vértebra cualquiera, en la gran masa del cuerpo vertebral por delante y la fina, aerodinámica, estructura del resto de la vértebra, la porción somática adquiere de pronto un nuevo significado. A la conformación del cilindro vertebral contribuye, a lo sumo, el muro posterior del cuerpo vertebral. Todo el resto protruye hacia adelante, como intentando incrementar en este sentido la magni tud total. Algo similar, aunque más enjuto, proveen las apófisis transversas hacia los lados, la apófisis espinosa hacia atrás. En cierto modo actúa también la masa muscular. Todo este conjunto de protuberancias consigue, como muestra la figura, que el diámetro externo de cada vértebra y del raquis en conjunto vea incrementada su magnitud. Con lo cual la resistencia total se ve proporcionalmente aumentada.

Incremento de la magnitud del diámetro externo. Vértebra lumbar vista desde arriba.

Otro factor de interés en el estudio de la biomecánica y la patomecánica de la columna vertebral del ser humano es el pandeo, presente en casi todas las columnas, sobre todo en las de mayor longitud y menor diámetro proporcional. La columna humana es muy dada a pandeo al poseer un diámetro promedio de 7 cm con una longitud total de unos 65 cm, proporción que entra dentro del concepto de columna corintia. Conviene aclarar que, en arquitectura, las columnas que tienen más de 10 cm de diámetro se construyen huecas, y macizas, en cambio, las de menos diámetro. En la columna humana, sin embargo, no influyen tan sólo razones arquitectónicas, aunque éstas sean importantes. Hay que pensar que el raquis humano, al ser hueco, con forma de cilindro hueco, reduce el peso total y permite ganancias mecánicas de habilidad y resistencia, pero también ofrece con ello alojamiento al sistema nervioso, de modo concreto la médula espinal. La necesidad anatómica se une así al conjunto de hechos arquitectónicos de incremento del diámetro externo y producción de curvas, factores ambos que permiten que aumente la resistencia del conjunto. La proporción de esbeltez de la columna humana, larga y con diámetro no muy amplio, toma sentido al pensar que ello, sin que la médula pierda protección, favorece la instauración de pandeo y, con ello, de curvas. Es ésta una idea que ha sido recogida por otros autores (Pérez Casas).

La tesis del triple apoyo vertebral explica también bastante en relación con esta promoción de curvas en el raquis humano. Las curvas normales, pero también las patológicas, las de escoliosis, atípicas, y las de incremento patológico, hiperlordosis e hipercifosis. Si los tres apoyos vertebrales mantuvieran, uno con otro, una similar capacidad de soporte, se tendería a una atenuación de las curvas y el conjunto raquídeo se aproximaría a la estructura de un tallo rectilíneo. Supongamos, en cambio, que el que cede es el apoyo anterior; por ejemplo, al perder turgencia los núcleos pulposos. Si los dos apoyos posteriores se mantienen incólumes, el resultado será un incremento de la curva cifosante, hecho que tiene lugar de forma especial en el tramo dorsal. Si, por el contrario, ceden a la vez y de

manera simétrica ambos apoyos posteriores permaneciendo firme el anterior, se producirá un efecto lordosante, sobre todo en los tramos cervical y lumbar.

Imaginemos, por último, que ceda una sola de las dos articulaciones intervertebrales o que lo hagan ambas pero de forma asimétrica, una más que la otra. Gran número de escoliosis se instauran mediante este mecanismo, sobre todo las denominadas «evolutivas», auténticas disarmonías del crecimiento, y las supuestamente congénitas. De aquí la importancia que tiene, como veremos, la equilibración raquídea, la compensación mecánica de esta disarmonía, por la cual el raquis tiende a caer hacia uno de los lados.

Todas las deformidades raquídeas, tanto unitarias (vértebras) como sistémicas (columna vertebral en conjunto) quedan explicadas, sobre todo en casos de escoliosis, a través de lo que sucede en el fallo de alguno de los soportes del triple apoyo dinámico vertebral. En el caso concreto de las escoliosis existe un fracaso asimétrico en el apoyo normal del tren posterior de una o más vértebras. En principio, sin embargo, y hasta un determinado límite, las curvas escolióticas sirven también para incrementar la capacidad de resistencia del raquis, según la fórmula n2 + 1. Sólo a la larga, y si no se logra compensar la situación de desequilibrio, se van estableciendo las típicas deformidades, tanto en las vértebras como en el sistema costal de contención, alcanzándose desestructuraciones y deformaciones que pueden llegar a ser impresionantes. Lo importante es que, contra lo que suele creerse, las deformidades no son irremediables en gran número de casos, precisamente en ese azote tan frecuente de la escoliosis evolutiva. Se puede tutorar un crecimiento ortodoxo de la columna vertebral, evitando que se produzcan deformidades, pero también consiguiendo eliminarlas cuando se han instaurado. Hay que saber también que esta tutorización médica y mecánica a la vez tan sólo concluye con el final del crecimiento raquídeo, hacia los 25 años y no antes, como aún se sigue creyendo por culpa de las erróneas deducciones de Risser.

Otro factor morfológico contribuye a la instauración de curvas en el raquis humano. Se trata de la oblicuidad de la basa sacra, que hace que el plano en que se encuentra la epífisis de la primera vértebra sacra forme con el plano horizontal un ángulo, abierto hacia adelante. Este ángulo debe medir entre 20 y 50 grados como máximo, produciéndose las grandes hiperlordosis cuando esta cifra es superior, lo que motiva que toda la estructura del hueso sacro se incline hacia atrás. Se suele denominar «sacro límite» al que forma, con su eje longitudinal, un ángulo de 45 grados con relación a la vertical. Cuanto mayor sea la verticalidad del soporte sacro, mayor será la carga que reciba el apoyo anterior, en tanto que esta carga reposará tanto más sobre los dos apoyos posteriores cuanto más notoria sea la tendencia del sacro a la horizontalización. En este último caso el tramo lumbar se ve impulsado hacia adelante, resultando una curva de carácter lordótico. Ello obliga a que el tramo dorsal adopte una posición reactiva de carácter opuesto, es decir, cifosante, situación que crea a su vez una respuesta contraria, lordosante, a nivel cervical.

Este factor desencadenante de la estructuración en curvas de todo el raquis, como es la oblicuidad de la basa sacra, debe tener un límite, para evitar incurvaciones desordenadas o exageradas, que entrarían de lleno en el terreno de lo patológico. Ya quedan esbozados unos valores mensurables en la placa radiográfica. En la clínica se considera que las flechas de los arcos cervical y lumbar, medidas en relación al plano frontal que pasa por el punto de máxima inflexión del tramo dorsal, deben medir 30 mm, aunque se pueden admitir como normales cifras algo superiores. Hay que recordar que el incremento de una de las tres curvas habituales, así como el de cualquiera de las posibles curvas patológicas, conlleva un incremento proporcional en la magnitud de las curvas restantes. Tanto en sentido ascendente o descendente como en las diversas orientaciones surgidas en los tres planos espaciales. Una alteración surgida, por ejemplo, a nivel cervical, no será bien estudiada si el explorador se limita a analizar este tramo como si fuera una estructura aislada. Es imprescindible, en todos los casos, comprobar la situación mecánica en los dos tramos inferiores.

 Flechas normales de cifolordosis (esquemática).

Inclinación de la basa sacra, que favorece la producción de curvas (esquemática).

Existen también circunstancias, que podríamos llamar extrarraquídeas, con influencia en las curvas normales, provocando su exageración e incluso la producción de numerosas situaciones patológicas importantes. Lo cual resulta de especial importancia en las deformidades por escoliosis. Es bastante habitual el que se aduzcan en su producción factores posturales o de cargas adicionales, tales el transporte de carteras o mochilas, tanto en una de las manos como en la espalda. Aparte de que estas acciones son muy dudosas en columnas sanas, hay otras actividades con mucha mayor repercusión patológica sobre el raquis, incluso normal. Son estas determinadas acciones gimnásticas y, sobre todo, la natación. Creemos que vale la pena hacer algún comentario.

Existe un escollo ancestral que la Cinesiología no ha conseguido expurgar. Se trata del desarrollo de los músculos abdominales, de modo fundamental los rectos, y cómo conseguirlo. Recordemos que el punto inferior de inserción de estos músculos es la zona pubiana y no cabe, por tanto, hacer que trabajen flexionando los muslos hacia la pelvis. Lo que se consigue en la posición clásica, con el sujeto en decúbito supino, al elevar los muslos mediante flexión de caderas, es hacer trabajar a los psoas, claramente lordosantes. He aquí por qué gran parte de los gimnastas, sobre todo mujeres, adquieren esa típica postura de lordosis. Los rectos trabajan y se desarrollan cuando, con los muslos extendidos, se flexiona el tronco hacia la pelvis. Es también erróneo efectuar esta acción manteniendo los muslos en flexión, porque entonces se acorta la longitud total de los músculos y dado que el trabajo depende tanto de la fuerza como del espacio recorrido disminuirá aquél al acortarse este último.

Volveremos sobre ello al tratar del tramo lumbar.

Hay algunas otras acciones gimnásticas perjudiciales o cuestionables, al menos, sobre el raquis, como las pretendidas sobre la musculatura dorsal cuando la que está trabajando es la lumbar, hechos que sirven para desenmascarar el error cometido por algunos al equiparar conceptos tan diferentes como son «gimnasia» y «rehabilitación». Sin embargo, resulta aún menos explicable la convicción empírica establecida de que nadar es bueno para fortalecer la musculatura raquídea y, con ello, corregir deformidades establecidas. Recordemos la idiosincrasia mecánica de la columna vertebral de los seres humanos: pie derecho cargado, posición vertical, triple apoyo vertebral, incremento del diámetro externo del cilindro hueco establecido, necesidad de pandeo, componentes todos que pueden resumirse en una condición imprescindible de trabajo; la verticalidad anatomo-funcional, cinesiológica.

Todo ello se pierde y se transforma en las acciones horizontales como las que la natación exige. La figura muestra la necesidad que tiene el nadador humano de llevar hacia arriba, extrayéndolas del agua, ambas extremidades inferiores, de gran peso, lo que produce una gran hiperlordosis lumbar y, por ende, un aumento de todas las demás curvas raquídeas, sin olvidar el efecto añadido de rotación ejercido sobre el tramo cervical. Todo lo cual va en contra de lo pretendido. Al nadar, el ser humano fortalece sus músculos respiratorios y los de las cuatro extremidades, pero no los del raquis que, si lo hacen, incrementan las deformidades, no importa en qué estilo o posición se nade. En la natación de espalda, aducida por algunos, se añade el efecto lordosante de los músculos psoas. Bastaría con analizar la diferente estructura que poseen en su raquis los animales natatorios, sin cuerpos vertebrales, con un diminuto diámetro externo y unos espacios intervertebrales virtuales, pero la Cinesiología nos ofrece datos matemáticos más concretos.

Recordemos que el raquis humano trabaja en vertical con un empotramiento inferior. Este empotramiento se denomina en mecánica pivote y exige, como todo el resto de la estructura, un buen diámetro externo. Nadando, no importe cómo, se invierten las circunstancias, no existe soporte vertical y el extremo inferior pierde su condición de empotrado, pasando a actuar en relación con la pelvis como un eje horizontal, que en mecánica se llama gorrón. Un gorrón que mantiene, es indudable, su condición de cilindro hueco. El comportamiento mecánico de un gorrón hueco viene expresado por la siguiente fórmula:

R = resistencia del gorrón hueco, D y D'= diámetros externo e interno.

Efectos de la natación sobre el raquis humano. Esquemática.

Cuanto mayor sea D menor será el valor de R. Todo lo contrario de lo que sucede en la columna vertebral humana y que explica la exigüidad de las vértebras de los animales que transcurren en un medio hídrico.

¿De dónde procede la idea de que la natación es buena para el raquis humano, todavía más, para corregir sus deformaciones? Como simple curiosidad diremos que no existe ningún estudio serio en este sentido en la literatura consultada y creemos que el error deriva de los estudios de Ponseti, que no pudo hallar ni producir escoliosis en los peces. Si éstos no se tuercen y nadan se destorcerá el que nade. Una idea similar a la de la cuadripedia de Klapp. Los cuadrúpedos no tienen escoliosis. Pongamos pues a cuatro pies a nuestros pacientes y que recorran el suelo apoyados sobre codos y rodillas.

El hecho es que la columna humana trabaja con cargas verticales y que ello le obliga a poseer curvas en su estructura y que estas curvas se atenúan o desaparecen en situación de decúbito. Las curvas normales, por supuesto, de donde la improcedencia de efectuar radiografías en decúbito, pero también las patologías si se emplea en ello el tiempo suficiente y sin interrupciones. En mi época de estudiante tuve ocasión de conocer a un paciente al que, por un proceso raquídeo, habían tenido acostado sobre una tabla durante diez o doce años. Quedó envarado, con un diámetro torácico anteroposterior mínimo, convertido en tabla él mismo. Murió de un proceso neumónico. Hubiera sido todo tal vez lo mismo si la tabla hubiera estado protegida por un colchón, tal como suele prescribirse. El problema es que esta prescripción es inútil si solamente se sigue cada noche. La columna trabaja, y cambia, en posición vertical. Otro error es el de la eliminación de almohada, que incrementa la lordosis cervical. En la cama, como sentado, el paciente debe encontrarse confortable pero no debe esperar solución alguna a sus problemas ortopédicos raquídeos. Habrá ocasión de volver sobre todo ello.

Un último apunte, acerca de las curvas de la columna vertebral del ser humano, es de tipo morfológico racial. Los componentes de la raza negra tienen en general una manifiesta predisposición a la lordosis lumbar. Lo hemos comprobado en cierto número de atletas. Así se explica que los negros, tan hábiles en gran número de deportes, últimamente el golf, no sobresalgan en natación, deporte que ya sabemos que tiende a aumentar precisamente las curvas raquídeas, de modo especial la lordosis lumbar.

La columna vertebral del ser humano se basa, como todo en la naturaleza, en la armonía, la simetría, el equilibrio. La situación ideal se rompe cuando los umbrales que conducen a la armonía se sobrepasan o no se alcanzan. De aquí que sea necesario conocer la fisonomía de estos umbrales. Así se podrá reinstaurar el equilibrio perdido. La equilibración raquídea puede ser sencilla, sobre todo en columnas en etapas evolutivas. En esta idea se apoya nuestra técnica de equilibración mediante suplementos, tanto con el sujeto de pie como sentado. Es técnica en general mal comprendida porque se sigue pensando en asimetrías de extremidades inferiores, el famoso embalance. En realidad, la columna escoliótica se inclina hacia el lado en que falla uno de los dos apoyos posteriores, es decir, obedece a una situación intrínseca. Es más, ocurre con cierta fre cuencia que esta caída se produce hacia el lado en que la extremidad es más larga, reacción fisiológica a la que damos el nombre de «alza natural». Quien mida las extremidades y calce la más corta anulará el esfuerzo y creará un desmoronamiento mayor del raquis. De aquí la importancia que tiene alcanzar un adecuado conocimiento conceptual del comportamiento mecánico del raquis humano.

Equilibración raquídea. La clave es la inclinación de la columna vertebral en su zona basal, no la altura de las crestas ni la asimetría de las extremidades inferiores. En ocasiones crece más el lado que impide una mayor inclinación del raquis (alza natural). Si se suplementa la extremidad más corta, se anulará el esfuerzo y se incrementará la oblicuidad raquídea.

CONCLUSIONES PRÁCTICAS

1. Es necesario considerar siempre a la columna vertebral como columna arquitectónica, poseedora de una misión funcional global. El estudio de un tramo aislado, en general el cervical, según costumbre muy extendida, tan sólo ofrecerá datos auténticos en caso de que exista alguna lesión o alteración local.

2. Como tal columna, el raquis trabaja en posición vertical y de esta manera ha de ser estudiado. Las radiografías de cualquier tramo efectuadas en decúbito son inadecuadas no ya para el estudio cinesiológico sino para el enfoque clínico.

3. Contamos con acciones terapéuticas eficaces, surgidas del estudio mecánico. No es lícito considerar irremediablemente, por ejemplo, el proceso escoliótico, salvo que se recurra a acciones quirúrgicas estereotipadas que, por lo general, actúan contra la naturaleza.

4. La especial idiosincrasia mecánica del raquis humano, desde su verticalidad al trabajo como cilindro hueco, inhabilita técnicas como las gimnásticas o la natación. La necesidad biológica del ejercicio para mantener un estado de salud no autoriza intentos imposibles de corrección.

5. Otra barrera yátrica, concepto que figura junto al resto de las barreras impuestas a las personas con algún tipo de discapacidad, tales las arquitectónicas, las del transporte o las sociales, reside en las prescripciones de técnicas efectuadas en posición de decúbito, como el reposo en cama dura, la eliminación de almohadas o las elongaciones mediante tracción opuesta en cráneo y en pies.

6. Importa también conocer que el final del crecimiento raquídeo es hacia los 25 años y no antes y no viene marcado por el llamado «test de Risser».

7. La especialización viene de dentro, desde lo más profundo del núcleo de conocimientos que se pretende atender. No basta con destinar a un pediatra para que explore la columna de los niños ni elegir a un traumatólogo para que cubra con la capa de su sabiduría de lesionólogo el cuerpo desnudo de una fisiopatología que le es ajena.

* Es obvio que osteópata, como cardiópata o nefrópata, es el que padece la enfermedad, en este caso de los huesos, no el que la cura. Un nuevo ejemplo de lo necesario que es poner orden.