Un adecuado conocimiento de la anatomía y funcionamientode la columna lumbar es imprescindible para la comprensión

de los mecanismos que originan el dolor lumbar, así como para larealización de una exploración y un diagnóstico precisos.

La columna lumbosacra se compone de elementos óseos, liga-mentos y músculos que permiten el mantenimiento estático y di-námico de la postura corporal. Su estructura articulada posee pro-piedades elásticas responsables de la estabilidad y flexibilidad, queaseguran tanto los movimientos de rotación y flexión como el so-porte de las fuerzas de compresión.

ANATOMÍA

Elementos óseos y de unión

La columna lumbosacra está constituida por 5 vértebras lumbaresy 5 sacras. Estas últimas se fusionan entre sí dando lugar al huesosacro.

Cada vértebra posee un cuerpo anterior y un arco neural poste-rior que forma el conducto o canal vertebral. El cuerpo está consti-tuido por una corteza de hueso rígido y una médula central de hue-so esponjoso formada por trabéculas dispuestas según las líneas de fuerza1, 2. Las superficies superior e inferior son los platillos ter-minales, que poseen cartílago hialino en su parte media. El arcoposterior comprende los pedículos y las láminas, que se fusionandando lugar a la apófisis espinosa. Lateralmente, surgen las apófisistransversas, punto de inserción de músculos y ligamentos, y lasapófisis articulares superiores e inferiores, cuyas carillas poseenorientación medial y lateral, respectivamente (figs. 1a y 1b). En lacolumna lumbar, el cuerpo vertebral y los pedículos son de mayortamaño debido al gran peso que soportan y la sección transversaldel canal vertebral es de forma triangular, progresivamente másamplia hasta el sacro.

La unión entre dos vértebras es a través del disco intervertebraly los procesos articulares. El disco consta de un núcleo pulposo, deconsistencia gelatinosa y elástica por su elevada cantidad de agua yproteoglicanos que permite absorber las fuerzas de compresión, y un anillo fibroso compuesto por fibrocartílago, cuyas fibras de co-lágeno se disponen concéntricamente dispersando la tensión. Laarticulación entre el disco y los platillos vertebrales es una sincon-drosis; sin embargo, la unión entre las carillas articulares corres-ponde a articulaciones diartrodiales, compuestas por cápsula, cartí-lago hialino y membrana sinovial.

Los ligamentos intervertebrales contribuyen a la estabilidad dela columna lumbar, fundamentalmente en los movimientos de fle-xoextensión. El ligamento longitudinal anterior recubre los cuer-pos vertebrales en su parte anterior, ensanchándose en direccióncaudal, y el ligamento longitudinal posterior lo hace posteriormen-te delimitando la porción anterior del canal medular. El ligamento

Anatomía y biomecánicaM. Herrero Pardo de Donlebúna, A. Rodríguez Cardosob y L. Domínguez Fernándezc

aMFyC. Área 6. bC.S. de Loranca. Fuenlabrada. cResidente de MFyC. C.S. de Majadahonda. Madrid.

amarillo se extiende entre las láminas intervertebrales y, debido asus propiedades elásticas, participa en el mantenimiento de la po-sición erecta. Constituye la cara posterior del canal medular. Losligamentos restantes son los intertransversos, situados entre lasapófisis transversas, los interespinosos y supraespinosos y los ilio-lumbares y sacroilíacos, que unen las últimas vértebras lumbares yel sacro con la cresta ilíaca.

Musculatura lumbar

A diferencia de la región cervical y dorsal, la columna lumbar estáprácticamente recubierta por fuertes grupos musculares que per-miten su movilidad (fig. 2).

La fascia toracolumbar es la porción más superficial. Se trata deuna hoja fibrosa que nace en las apófisis costiformes de las vérte-bras lumbares, la cresta ilíaca y el sacro, de forma que envuelve lamusculatura lumbar superficial y sirve de origen para los músculosdorsal ancho y transverso del abdomen, implicados en los movi-mientos de flexión lateral3.

La musculatura posterovertebral se sitúa detrás de las apófisistransversas. Medialmente se dispone el músculo multífido, consti-

T E M A M O N O G R Á F I C OLUMBALGIAS

a) Vértebra lumbar. Vista superior. b) Vista lateral.Figura 1

Apófisis articular superior

Apófisis espinosa

Apófisis transversa

Cuerpo

Pedículo

Apófisis articular inferior

Platillo terminal

Apófisis articular superiorApófisis espinosa

Apófisis transversa

Canal cerebral

Cuerpo

Lámina

Pedículo

a

b

tuido por numerosos fascículos que recubren las láminas vertebra-les que al actuar de forma unilateral, realizan la rotación sagital. Asu lado discurre el erector de la columna, formado por el músculolongísimo torácico e iliocostal lumbar que, simultáneamente con elanterior, ejecutan la extensión de la columna lumbar4.

Los músculos anteriores son el psoas mayor, cuyo origen son lasvértebras y discos intervertebrales lumbares, y el ilíaco a partir dela cresta ilíaca, que se unen para formar el iliopsoas y actuar comoflexores de la columna lumbar.

El cuadrado lumbar se sitúa lateralmente y se extiende entre ladecimosegunda costilla y las apófisis transversas hacia la cresta ilía-ca, siendo el principal flexor lateral de la región lumbar.

Inervación

La médula espinal ocupa el canal medular aproximadamente hastalos niveles L1-L2, donde comienza la cola de caballo constituidapor las raíces nerviosas lumbares y sacras. A cada altura, la raíz an-terior y posterior se unen para formar el nervio raquídeo, queabandona el conducto vertebral por el agujero de conjunción, de-bajo de la vértebra del mismo número1, 2.

Poco después de su salida por el orificio de conjunción nace elnervio sinuvertebral de Luschka, que recibe ramas de la cadenasimpática, y penetra de nuevo para suministrar inervación sensitivaa la duramadre, el periostio y la porción periférica de los discos in-tervertebrales.

El nervio raquídeo es un nervio mixto que posee fibras motorasy sensitivas. Los elementos posteriores de la columna lumbar estáninervados por la rama primaria dorsal, que se divide en ramas me-diales dirigidas a las articulaciones interapofisarias, los músculosparavertebrales y los ligamentos, y ramas laterales que inervan lazona lateral de la musculatura posterovertebral.

Las ramas ventrales de los nervios espinales se entrecruzan y fu-sionan formando plexos. El plexo lumbar (esbozado en la fig. 3) es-tá constituido por L1 a L3 y parte de L4, que alojado en el psoasinerva el músculo psoas mayor y el cuadrado lumbar, da ramas pa-ra la región inferior del abdomen y la zona inguinal y, posterior-mente, forma los nervios obturador y femoral del miembro infe-rior. Las ramas anteriores de L4, L5 y S1 a S3 dan lugar al plexolumbosacro, cuyo principal nervio es el ciático mayor, del que sur-girán el peroneo común y el tibial. El plexo sacro está formado porS3-S5 y ramas coccígeas, e inerva el suelo pelviano y la piel peria-nal. Además, todas las ramas ventrales participan en la inervaciónde los elementos anteriores de la columna lumbar.

Dermatomas y miotomas

Cada nervio raquídeo posee una distribución periférica específica,ya determinada en el desarrollo embrionario por la migración delos somites. El segmento cutáneo inervado por un determinadosegmento espinal constituye el dermatoma y el grupo muscular co-rrespondiente define el miotoma4,5. Con el crecimiento de las ex-tremidades durante el desarrollo, cada segmento experimenta ungiro y desplazamiento distal, por lo que las zonas proximales y ven-trales están inervadas por segmentos más altos que las regionesdorsales. Dichas divisiones son simplemente una expresión de lainervación radicular, pero son de gran utilidad para el diagnóstico ylocalización de las lesiones de la médula espinal. En la figura 4 sepueden apreciar los dermatomas de la cara anterior y posterior delmiembro inferior inervados por las raíces lumbares.

BIOMECÁNICA

Estabilidad de la columna lumbar

En el mantenimiento de la postura corporal intervienen elementospasivos o de soporte (huesos y ligamentos) y elementos activos(músculos) que actúan de forma coordinada y aseguran el equili-brio durante los movimientos6,7.

La estabilidad de la columna lumbar durante la posición erectadepende del grado de lordosis lumbar, el ángulo lumbosacro, deaproximadamente 30° (línea paralela al borde superior del sacro ya la horizontal), y el equilibrio de la cintura pelviana. De tal forma,la línea del centro de gravedad es aquella que atraviesa las charne-las dorsolumbar y lumbosacra a través del plano de la cadera, pa-sando por delante de las rodillas. Durante el movimiento, el siste-ma ligamentoso se tensa aproximadamente a partir de los 45° deinclinación del tronco. Sin embargo, la fascia dorsolumbar actúadesde el principio de la flexión, ya que no supone una sobrecargapara las articulaciones intervertebrales. Cuando la inclinación esmenor de 45° predomina la contracción anterior del músculo erec-tor del tronco, que ejerce mayor compresión sobre el disco que elsistema ligamentoso.

El segmento funcional

La mayoría de los estudios de biomecánica se centran en el análisisde la unidad funcional de la columna lumbar. Consiste en dos vér-tebras adyacentes y un segmento móvil compuesto por el disco in-tervertebral, las articulaciones interapofisarias y los ligamentos in-

Anatomía y biomecánicaM. Herrero Pardo de Donlebún, A. Rodríguez Cardoso y L. Domínguez Fernández

T E M A M O N O G R Á F I C OLUMBALGIAS

Musculatura lumbar.Figura 2

Cuadrado lumbar

Fascia toracolumarMultífido

Dorsal largo

IliocostalErector dela columna

Oblicuo externo

Oblicuo interno

TransversoPsoasmayor

Plexo lumbosano.Figura 3

Nervio cutáneofemoral

Nervio femoral

Nervio obturador

Nervio ciáticomayor

Nervio peroneocomún

Nervio tibialNervio pudendo

LI

LII

LIII

LIV

LV

SI

SII

SIII

SIV

SV

tervertebrales. En general, la zona anterior es flexible y actúa co-mo amortiguador de impactos, mientras que la zona posterior sirvede soporte y protección de los elementos neurales7,8.

Cada segmento funcional está sometido a fuerzas de compre-sión, cizalla y torsión; sin embargo, en la columna lumbar se ejecu-tan fundamentalmente movimientos de flexoextensión, ya que larotación está limitada por la angulación sagital de las articulacionesinterapofisarias.

La contracción muscular que inicia los movimientos y la tensiónque se ejerce para mantener una determinada postura, supone unafuerza de compresión axial sobre la columna. Dicha fuerza recaesobre la porción anterior del segmento funcional y aumenta la pre-sión en el interior del disco, fundamentalmente a la altura del nú-cleo pulposo y la porción interna del anillo fibroso. Las propieda-des elásticas del disco y el elevado contenido en agua y proteogli-canos permiten el soporte de grandes fuerzas. La presiónintradiscal varía con los cambios posturales, de forma que en posi-ción supina es aproximadamente de 25 kg, pero aumenta 4 vecesen bipedestación y es de 250 kg en posición sedente en anterofle-xión, ya que se añade la tensión ligamentosa y del músculo erectordel tronco. La fuerza puede ser mucho mayor durante el soportede una carga externa, ya que la contracción muscular debe com-pensar el peso de la masa, y en función de la distancia a la que seencuentre, por lo que toda carga debe mantenerse lo más cercaposible del cuerpo.

Durante los movimientos de flexoextensión, la porción anteriory posterior del disco se ve sometida, respectivamente, a fuerzas decompresión y de cizalla, que afectan fundamentalmente a la por-ción periférica del disco intervertebral. Los músculos, los ligamen-tos y las articulaciones intervertebrales soportan fuerzas de disten-sión contrarias que protegen la zona anterior discal, pero tambiénpueden resultar dañados tras sobrecargas excesivas.

Los movimientos de rotación ejercen fuerzas de torsión quetambién recaen sobre las fibras de colágeno periféricas del discoDermatomas.Figura 4

L1

S3

S4

L2

L3

L5

L4

S1

L1

S3S4

L2

L3

L5L4

S1

L5

S5

S2

Anatomía y biomecánicaM. Herrero Pardo de Donlebún, A. Rodríguez Cardoso y L. Domínguez Fernández

T E M A M O N O G R Á F I C OLUMBALGIAS

intervertebral, a diferencia de las fuerzas de compresión axial, y so-bre las articulaciones posteriores.

Deterioro estructural

Los esfuerzos mecánicos repetidos de la columna lumbar condu-cen a la degeneración del segmento funcional, tanto de la porciónósea como de las partes blandas (músculos, tendones y ligamen-tos)8.

En las primeras fases del proceso degenerativo se producen es-tiramientos capsulares en las articulaciones posteriores y desgarroscircunferenciales (por torsión) y radiales (compresión) en el anillofibroso. Esto conlleva la migración del núcleo pulposo (prolapsodiscal) o incluso a la formación de una hernia discal extruida, queocasiona una clínica de dolor al comprimir las raíces nerviosas.

El deterioro progresivo del disco da lugar a la formación de osteofitos y la disminución del espacio intervertebral como conse-cuencia de la cicatrización del platillo. La distensión de las articu-laciones interapofisarias y ligamentos ocasiona una inestabilidadsegmentaria que permite el desplazamiento de una vértebra sobreotra y la aparición de la espondilolistesis degenerativa que puedecomprimir el canal neural.

Finalmente, se produce la fibrosis de las apófisis articulares, elligamento amarillo y el disco intervertebral, y la hipertrofia con

formación de osteofitos que disminuyen la movilidad del segmen-to. Todo ello puede generar una estenosis degenerativa que afectea la porción lateral (osteofitos en apófisis articular superior) o cen-tral (apófisis inferior) del canal medular. �

Bibliografía1. Kahle W, Leonhardt H, Platzer W. Atlas de anatomía. Tomo 3: Sistema nervioso

y órganos de los sentidos (2.a ed.). Barcelona: Omega, 1988.2. Feneis H. Nomenclatura anatómica ilustrada (2.a ed.). Barcelona: Salvat, 1989.3. Bog Duk N. Anatomy of the spine. En: Klippel JH, Dieppe PA, editores. Rheu-

matology. Londres: Mosby, 1994.4. Grupo Europeo de Expertos sobre Espasmo Muscular. Columna Lumbar (Vol

1). Exploración clínica de la columna. Madrid: Acción Médica-Sanofi, 1997.5. Sadler TW. Embriología médica (5.a ed. esp.). México: Médica Panamericana,

1990.6. Hukins DWL. Biomechanics of the spine. En: Klippel JH, Dieppe PA, editores.

Rheumatology. Lodres: Mosby, 1994.7. Martín Santos JM. Biomecánica del raquis. En: Andreu JL, Barceló P, Figueroa

M, Herrero-Beaumont G, Martín Mola E, Olivé A et al, editores. Manual de en-fermedades reumáticas de la Sociedad Española de Reumatología. Madrid:Mosby/Doyma S.A., 1996.

8. Martín Santos JM. Clínica y tratamiento de la artrosis de la columna. En: AlonsoA, Álvaro-Gracia JM, Andreu JL, Blanch i Rubiò J, Collantes E, Cruz J et al, edi-tores. Manual SER de las enfermedades reumáticas. Madrid: Médica Panameri-cana, 2000.

Anatomía y biomecánicaM. Herrero Pardo de Donlebún, A. Rodríguez Cardoso y L. Domínguez Fernández

T E M A M O N O G R Á F I C OLUMBALGIAS