La microestructura y la biomecánica de la cabeza femoral han permitido realizar varias correlaciones con diversas patologías que afectan a la cadera. En este artículo se plantea actualizar al lector con las características microestructurales y biomecánicas de la cabeza femoral.
clasificacion de bombelli cadera pdf 11
Sistema óseo trabecular. La estructura trabecular interna del fémur proximal fue descrita por Ward, en 1838. De acuerdo con la ley de Wolf, las trabeculaciones surgen sobre las líneas de fuerza a las que el hueso está expuesto. En el cuello femoral y en la región intertrocantérica, la trabeculación presenta una transición desde la corteza ósea hacia la metáfisis. Además, se menciona que existen a nivel del fémur proximal cinco sistemas de trabéculas que corresponden a las líneas de fuerza mecánicas, siendo estos sistemas los del trocánter mayor, dos principales (uno de tensión y otro de compresión) y dos secundarios (uno de tensión y otro de compresión), Rokwood (1996). Otra descripción menciona que son dos los sistemas trabeculares, uno principal compuesto por dos haces que se expanden sobre el cuello y la cabeza, y otro accesorio con dos haces hacia el trocánter mayor (Kapandji, 1988). Del complejo principal, el primer haz se origina en la cortical externa de la diáfisis y se termina en la parte inferior de la cortical cefálica (Haz arciforme de Gallois y Bosquette) y el segundo haz se expande desde la cortical interna de la diáfisis femoral y la cortical inferior del cuello femoral, y luego se dirige verticalmente hacia la parte superior de la cortical cefálica (haz cefálico o abanico de sustentación) (Kapandji). El complejo o sistema accesorio está formado por dos haces trabeculares que se expanden hacia el trocánter mayor, uno a partir de la cortical interna de la diáfisis (haz trocantéreo) y otro formado por trabéculas verticales paralelas a la cortical externa del trocánter mayor (Kapandji). A causa de la intersección de estos sistemas trabeculares, se originan tres puntos clave en el fémur proximal. El primer punto se encuentra en la meseta trocantérea, donde convergen los haces arciforme y trocantéreo, que al cruzarse forman una clave de arco más densa que desciende de la cortical superior del cuello. El pilar interno es menos sólido y se debilita a medida que aumenta la edad (Kapandji). El segundo punto importante corresponde al centro de rotación de la cadera. Se encuentra en la región medial de la unión entre el cuello y la cabeza. Su sistema trabecular es ojival, formado por la convergencia del haz arciforme y del abanico de sustentación. En la intersección de éstos dos haces, una zona más densa forma el núcleo de la cabeza. Este sistema se apoya en una zona extremadamente sólida, la cortical inferior del cuello femoral que forma el espolón o espina cervical inferior de Merkel, también denominado de Adams o simplemente Calcar (Kapandji; Bartonícek, 2002). Se suele observar en una sección transversal a nivel del trocánter menor y en una sección sagital del fémur proximal como un engrosamiento del hueso intramedular que se extiende desde la parte posterior del cuello hacia la zona posteromedial de la región intertrocantérea, terminando en la cortical posteromedial de la diáfisis femoral proximal (Pablo & Domínguez, 2002). El calcar tiene una cresta trabecular protruyente y endóstica, que se extiende desde la cortical posteromedial en el cuello femoral hasta la parte distal del trocánter menor y separa a la cavidad femoral del hueso esponjoso dentro del trocánter mayor (Adam et al., 2001). El calcar femoral es un área importante para apoyar y contener los vástagos femorales de los implantes ortopédicos en la cirugía de reconstrucción articular. El tercer punto se encuentra entre el sistema ojival de la meseta trocantérea y el sistema de sustentación cervicocefálico, que es menos resistente, llamado zona de Ward o trígono de Ward. Es un sitio anatómico importante porque es donde se originan las fracturas cervicotrocantéreas en avanzada edad (Kapandji) (Fig. 1).
El sector esférico de la cabeza femoral. En la radiografía AP de cadera se puede observar una imagen radiodensa, curva, en la superficie de carga acetabular (sourcil o ceja en francés), descrita por Pauwels en 1963. Representa el hueso subcondral que soporta las cargas compresivas de manera continua y con dirección constante. El área femoral que entra en contacto con el área de carga acetabular, es denominada sector esférico de carga de la cabeza femoral. Este sector se encuentra bajo esfuerzo constante y puede ser proyectado en una radiografía AP de cadera, uniendo los extremos de la ceja acetabular hacia el centro de rotación de la cabeza femoral, siendo éste último su ápex. Se han identificado variantes anatómicas en ésta zona femoral que van desde los 56 hasta los 90 y pueden dictar el comportamiento de soporte de cargas. Mientras la superficie de área de sector esférico aumenta, la unidad de carga disminuye y viceversa (Bombelli, 1983) (Figs. 3 A y C).
Adam, F.; Hammer, D. S.; Pape, D. & Kohn, D. The internal calcar septum (femoral thigh spur) in computed tomography and conventional radiography. Skeletal Radiol., 30(2):77-83, 2001.Bartonícek, J. Internal architecture of the proximal femur Adams or Adamsarch? Historical mystery. Arch. Orthop. Trauma Surg., 122(9-10):551-3, 2002.Bell, K. L.; Loveridge, N.; Power, J.; Garrahan, N.; Meggit, B. F. & Reeve, J. Regional differences in cortical porosity in the fractured femoral neck. Bone, 24(1):57-64, 1999a.Bell, K. L.; Loveridge, N.; Power, J.; Garrahan, N.; Stanton, M.; Lunt, M.; Meggit, B. F. & Reeve, J. Structure of the femoral head in hip fracture: cortical bone loss in the inferoanterior to superoposterior axis. J. Bone Miner. Res., 14(1):111-9, 1999b.Bombelli, R. Biomecánica de la cadera normal, estática y dinámica. Osteoartrosis de la cadera, clasificación y patogénesis. Heildeberg, Berlin, New York, Springer-Verlag, 1983.Crabtree, N.; Loveridge, N.; Parker, M.; Rushton, N.; Power, J.; Bell, K. L.; Beckt, T. J. & Reeve, J. Intracapsular hip fracture and the region-specific loss of cortical bone: analysis by peripheral quantitative computed tomography. J. Bone Miner. Res., 16(7):1318-28, 2001.Dorr, L. D.; Faugere, M. C.; Mackel, A. M.; Gruen, T. A.; Bognar, B. & Malluche, H. H. Structural and cellular assessment of bone quality of proximal femur. Bone, 14:231-242, 1993.Hildebrand, T.; Laib, A.; Müller, R.; Dequeker, J. & Rüegsegger, P. Direct three-dimensional morphometric analysis of human cancellous bone: microstructural data from spine, femur, iliac crest and calcaneus. J. Bone Min. Res., 14(7):1167-74, 1999.Kapandji, I. A. Cuadernos de fisiología articular. 4. Ed. Barcelona, Masson, 1988.Li, B. & Aspden, R. M. Composition and mechanical properties of cancellous bone from femoral head of patients with osteoporosis or osteoarthritis. J. Bone Miner. Res., 12(4):641-51, 1997a.Li, B. & Aspden, R. M. Mechanical and material properties of the subcondral bone plate from the femoral head of patients with osteoarthritis or osteoporosis. Ann. Rheum. Dis., 56(4):247-54, 1997b.Li, B.; Marshall, D.; Roe, M. & Aspden, R. M. The electron microscope appearance of the subchondral bone plate in the human femoral head in osteoarthritis and osteoporosis. J. Anat., 195(Pt 1):101-10, 1999.Liu, X. S.; Sajda, P.; Saha, P. K.; Wehrli, F. W.; Bevill, G.; Keaveny, T. M. & Guo, X. E. Complete volumetric decomposition of individual trabecular plates and rods and its morphological correlations with anisotropic elastic moduli in human trabecular bone. J. Bone Miner. Res., 23(2):223-35, 2008.Liu X. S.; Sajda, P.; Saha, P. K.; Wehrli, F. W. & Guo, X. E. Quantification of the roles of trabecular microarchitecture and trabecular type in determining the elastic modulus of human trabecular bone. J. Bone Miner. Res., 21(10):1608-17, 2006.Mayhew, P. M.; Thomas, C. D.; Clement, J. G.; Loveridge, N.; Beck, T. J.; Bondield, W.; Burgoyne, C. J. & Reeve, J. Relation between age, femoral neck cortical stability, and hip fracture risk. Lancet, 366(9480):129-35, 2005.Pablo, de L. C. & Domínguez, E. Tratamiento de las fracturas de huesos largos. Manual de Osteosíntesis. Madrid, Masson, 2002. pp.88-97.Riggs, B. L.; Melton, I. L. J. 3rd.; Robb, R. A.; Camp, J. J.; Atkinson, E. J.; Peterson, J. M.; Rouleau, P. A.; McCollough, C. H.; Bouxsein, M. L. & Khosla, S. Population-based study of age and sex differences in bone volumetric density, size, geometry, and structure at different skeletal sites. J. Bone Miner. Res., 19(12):1945-54, 2004.Rokwood, C. A.; Green, D. P.; Bucholz, R. W. & Heckman, J. D. Fracturas del cuello femoral. Rokwood & Greens fractures in adults. 4 Ed. Philadelphia, Lippincott-Raven, 1996. p.1667.Seeman, E. Pathogenesis of bone fragility in women and men. Lancet, 359(9320):1841-5, 2002.Singh, M.; Nagrath, A. R. & Maini, P. S. Changes in trabecular pattern of the upper end of the femur as an index of osteoporosis. J. Bone Joint Surg. Am., 52(3):457-67, 1970.Stauber, M.; Rapillard, L.; van Lenthe, G. H.; Zysset, P. & Müller, R. Importance of individual rods and plates in the assessment of bone quality and their contribution to bone stiffness. J. Bone Miner. Res., 21(4):586-95, 2006.Van Rietbergen, B.; Huiskes, R.; Ekcstein, F. & Rüegsegger, P. Trabecular bone tissue strains in the healthy and osteoporotic human femur. J. Bone Miner. Res., 18(10):1781-8, 2003.Dirección para correspondencia:
El conocimiento de la fisiología normal de la articulación de la cadera, como también de la fisiopatología de la artropatía degenerativa (artrosis), incluye la comprensión de los mecanismos por los cuales se produce la transmisión de la carga a través de las superficies articulares.
El ambiente mecánico en el que se hallan inmersas las articulaciones con displasia acetabular contribuye a la progresión de la artrosis ya sea por el abuso de cargas que soporta la articulación o por no poseer el medico los medios adecuados para su estudio, dejando pasar displasias enmascaradas. Además, durante los últimos 40 años se ha presenciado el desarrollo continuo de los sistemas de reemplazo articular primario de la cadera al igual que la misma revisión de sus componentes influyendo así en cada intervención en la biomecánica normal. El avance de las técnicas quirúrgicas asociadas a la habilidad del cirujano y la aplicación de los principios de ingeniería biomecánica en los procedimientos mismos han llevado a la obtención de mejores resultados, ya que se ha venido profundizando en la cinética y la cinemática de la cadera normal. 2ff7e9595c
Comments