Anatomía y fisiología I

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Anatomía y fisiología I

Al igual que el miembro superior, el miembro inferior se divide en tres regiones. El muslo es la parte del miembro inferior situada entre la articulación de la cadera y la de la rodilla. La pierna es específicamente la región entre la articulación de la rodilla y la del tobillo. Distal al tobillo se encuentra el pie. La extremidad inferior contiene 30 huesos. Son el fémur, la rótula, la tibia, el peroné, los huesos del tarso, los huesos del metatarso y las falanges. El fémur es el único hueso del muslo. La rótula es la cabeza de la rodilla y se articula con el fémur distal. La tibia es el hueso más grande, que soporta el peso, situado en la parte medial de la pierna, y el peroné es el hueso delgado de la parte lateral de la pierna. Los huesos del pie se dividen en tres grupos. La parte posterior del pie está formada por un grupo de siete huesos, cada uno de los cuales se conoce como hueso del tarso, mientras que la parte media del pie contiene cinco huesos alargados, cada uno de los cuales es un hueso del metatarso. Los dedos contienen 14 huesos pequeños, cada uno de los cuales es un hueso de la falange del pie.

Fémur

El fémur, o hueso del muslo, es el único hueso de la región del muslo (Figura 1). Es el hueso más largo y fuerte del cuerpo, y representa aproximadamente una cuarta parte de la altura total de una persona. El extremo redondeado y proximal es la cabeza del fémur, que se articula con el acetábulo del hueso de la cadera para formar la articulación de ésta. La fóvea capitis es una pequeña hendidura en el lado medial de la cabeza del fémur que sirve de lugar de unión para el ligamento de la cabeza del fémur. Este ligamento abarca el fémur y el acetábulo, pero es débil y proporciona poco apoyo a la articulación de la cadera. Sin embargo, lleva una importante arteria que suministra a la cabeza del fémur.

Figura 1. Fémur y rótula. El fémur es el hueso único de la región del muslo. Se articula superiormente con el hueso de la cadera en la articulación de ésta, e inferiormente con la tibia en la articulación de la rodilla. La rótula sólo se articula con el extremo distal del fémur.

La región estrecha por debajo de la cabeza es el cuello del fémur. Esta es una zona común para las fracturas del fémur. El trocánter mayor es la proyección ósea grande, hacia arriba, situada por encima de la base del cuello. Varios músculos que actúan en la articulación de la cadera se adhieren al trocánter mayor, el cual, debido a su proyección desde el fémur, proporciona una palanca adicional a estos músculos. El trocánter mayor puede palparse justo debajo de la piel en la cara lateral de la parte superior del muslo. El trocánter menor es una pequeña prominencia ósea que se encuentra en la cara medial del fémur, justo debajo del cuello. Un único y potente músculo se adhiere al trocánter menor. Entre los trocánteres mayor y menor, en la cara anterior del fémur, se encuentra la línea intertrocantérica rugosa. Los trocánteres también están conectados en la parte posterior del fémur por la cresta intertrocantérica mayor.

El eje alargado del fémur tiene una ligera inclinación o curvatura anterior. En su extremo proximal, el eje posterior tiene la tuberosidad glútea, una zona rugosa que se extiende inferiormente desde el trocánter mayor. Más inferiormente, la tuberosidad glútea se hace continua con la línea aspera («línea áspera»). Esta es la cresta rugosa que pasa distalmente a lo largo de la cara posterior del fémur medio. Múltiples músculos de las regiones de la cadera y el muslo se unen al fémur a lo largo de la línea áspera.

El extremo distal del fémur tiene expansiones óseas mediales y laterales. En el lado lateral, la porción lisa que cubre los aspectos distal y posterior de la expansión lateral es el cóndilo lateral del fémur. La zona rugosa de la parte externa y lateral del cóndilo es el epicóndilo lateral del fémur. Del mismo modo, la región lisa de la parte distal y posterior del fémur es el cóndilo medial del fémur, y la parte irregular externa y medial de éste es el epicóndilo medial del fémur. Los cóndilos lateral y medial se articulan con la tibia para formar la articulación de la rodilla. Los epicóndilos sirven de unión para los músculos y los ligamentos de soporte de la rodilla. El tubérculo aductor es una pequeña protuberancia situada en el margen superior del epicóndilo medial. Posteriormente, los cóndilos medial y lateral están separados por una depresión profunda llamada fosa intercondílea. Anteriormente, las superficies lisas de los cóndilos se unen para formar un surco ancho llamado superficie patelar, que permite la articulación con el hueso de la rótula. La combinación de los cóndilos medial y lateral con la superficie patelar da al extremo distal del fémur una forma de herradura (U).

Patela

La rótula es el hueso sesamoideo más grande del cuerpo (véase la figura 1). Un hueso sesamoideo es un hueso que se incorpora al tendón de un músculo donde ese tendón cruza una articulación. El hueso sesamoideo se articula con los huesos subyacentes para evitar que el tendón del músculo se dañe debido al roce con los huesos durante los movimientos de la articulación. La rótula se encuentra en el tendón del músculo cuádriceps femoral, el gran músculo de la parte anterior del muslo que pasa por la parte anterior de la rodilla para unirse a la tibia. La rótula se articula con la superficie patelar del fémur y evita así el roce del tendón del músculo con el fémur distal. La rótula también eleva el tendón lejos de la articulación de la rodilla, lo que aumenta el poder de palanca del músculo cuádriceps femoral al actuar sobre la rodilla. La rótula no se articula con la tibia.

Desequilibrios homeostáticos: La rodilla del corredor

Figura 2. El ángulo Q. El ángulo Q es una medida de la cantidad de desviación lateral del fémur respecto a la línea vertical de la tibia. Las mujeres adultas tienen un ángulo Q mayor debido a su pelvis más ancha que los hombres adultos.

La rodilla de corredor, también conocida como síndrome patelofemoral, es la lesión por sobreuso más común entre los corredores. Es más frecuente en adolescentes y adultos jóvenes, y es más común en las mujeres. Suele ser consecuencia de una carrera excesiva, sobre todo en descenso, pero también puede producirse en atletas que flexionan mucho la rodilla, como saltadores, esquiadores, ciclistas, levantadores de pesas y futbolistas. Se siente como un dolor sordo alrededor de la parte delantera de la rodilla y en lo profundo de la rótula. El dolor puede sentirse al caminar o correr, al subir o bajar escaleras, al arrodillarse o ponerse en cuclillas, o después de estar sentado con la rodilla flexionada durante un período prolongado.

El síndrome patelofemoral puede iniciarse por una variedad de causas, incluidas las variaciones individuales en la forma y el movimiento de la rótula, un golpe directo en la rótula, o pies planos o zapatos inadecuados que provocan un giro excesivo hacia dentro o hacia fuera de los pies o la pierna. Estos factores pueden causar un desequilibrio en la tracción muscular que actúa sobre la rótula, lo que da lugar a un seguimiento anormal de la rótula que le permite desviarse demasiado hacia el lado lateral de la superficie rotuliana en el fémur distal.

Debido a que las caderas son más anchas que la región de la rodilla, el fémur tiene una orientación diagonal dentro del muslo, en contraste con la orientación vertical de la tibia de la pierna (Figura 2). El ángulo Q es una medida de la inclinación lateral del fémur con respecto a la vertical. El ángulo Q es normalmente de 10-15 grados, y las mujeres suelen tener un ángulo Q mayor debido a su pelvis más ancha. Durante la extensión de la rodilla, el músculo cuádriceps femoral tira de la rótula tanto superior como lateralmente, siendo el tirón lateral mayor en las mujeres debido a su gran ángulo Q. Esto hace que las mujeres sean más vulnerables a desarrollar el síndrome patelofemoral que los hombres. Normalmente, el gran labio de la cara lateral de la superficie rotuliana del fémur compensa la tracción lateral de la rótula y, por lo tanto, ayuda a mantener su seguimiento adecuado.

Sin embargo, si la tracción producida por los lados medial y lateral del músculo cuádriceps femoral no está correctamente equilibrada, puede producirse un seguimiento anormal de la rótula hacia el lado lateral. Con el uso continuado, esto produce dolor y podría provocar daños en las superficies articulares de la rótula y el fémur, y el posible desarrollo futuro de artritis. El tratamiento suele consistir en la interrupción de la actividad que produce dolor en la rodilla durante un periodo de tiempo, seguido de una reanudación gradual de la actividad. El fortalecimiento adecuado del músculo cuádriceps femoral para corregir los desequilibrios también es importante para ayudar a prevenir la reaparición.

Tibia

La tibia (espinilla) es el hueso medial de la pierna y es más grande que el peroné, con el que está emparejado (Figura 3). La tibia es el principal hueso que soporta el peso de la parte inferior de la pierna y el segundo hueso más largo del cuerpo, después del fémur. La cara medial de la tibia está situada inmediatamente debajo de la piel, lo que permite palparla fácilmente a lo largo de toda la pierna medial.

Figura 3. Tibia y peroné. La tibia es el hueso más grande, que soporta el peso, situado en la parte medial de la pierna. El peroné es el hueso delgado del lado lateral de la pierna y no soporta peso.

El extremo proximal de la tibia está muy expandido. Los dos lados de esta expansión forman el cóndilo medial de la tibia y el cóndilo lateral de la tibia. La tibia no tiene epicóndilos. La superficie superior de cada cóndilo es lisa y aplanada. Estas superficies se articulan con los cóndilos medial y lateral del fémur para formar la articulación de la rodilla. Entre las superficies de articulación de los cóndilos tibiales se encuentra la eminencia intercondilar, una zona irregular y elevada que sirve de punto de unión inferior para dos ligamentos de soporte de la rodilla.

La tuberosidad tibial es una zona elevada en la cara anterior de la tibia, cerca de su extremo proximal. Es el sitio final de fijación del tendón muscular asociado a la rótula. Más abajo, el eje de la tibia adquiere una forma triangular. El vértice anterior de este triángulo forma el borde anterior de la tibia, que comienza en la tuberosidad tibial y se extiende hacia abajo a lo largo de la tibia. Tanto el borde anterior como el lado medial del eje triangular están situados inmediatamente debajo de la piel y pueden palparse fácilmente a lo largo de toda la tibia. El borde interóseo de la tibia es una pequeña cresta que recorre el lado lateral del eje tibial. En él se fija la membrana interósea de la pierna, la lámina de tejido conectivo denso que une los huesos de la tibia y el peroné. En la cara posterior de la tibia se encuentra la línea soleal, una cresta rugosa que discurre en diagonal y que comienza por debajo de la base del cóndilo lateral y discurre hacia abajo y medialmente por el tercio proximal de la tibia posterior. Los músculos de la parte posterior de la pierna se unen a esta línea.

La gran expansión que se encuentra en el lado medial de la tibia distal es el maléolo medial («pequeño martillo»). Esto forma la gran protuberancia ósea que se encuentra en el lado medial de la región del tobillo. Tanto la superficie lisa del interior del maléolo medial como la zona lisa del extremo distal de la tibia se articulan con el hueso astrágalo del pie como parte de la articulación del tobillo. En el lado lateral de la tibia distal hay un surco ancho llamado muesca fibular. Esta zona se articula con el extremo distal del peroné, formando la articulación tibiofibular distal.

Fíbula

El peroné es el hueso delgado situado en la parte lateral de la pierna (véase la figura 3). El peroné no soporta peso. Sirve principalmente para la fijación de los músculos y, por lo tanto, está rodeado en gran medida por ellos. Sólo se pueden palpar los extremos proximal y distal del peroné.

La cabeza del peroné es el extremo proximal, pequeño y con forma de perilla, del peroné. Se articula con la cara inferior del cóndilo lateral de la tibia, formando la articulación tibiofibular proximal. El eje delgado del peroné tiene el borde interóseo del peroné, una cresta estrecha que corre por su lado medial para la fijación de la membrana interósea que abarca el peroné y la tibia. El extremo distal del peroné forma el maléolo lateral, que constituye la protuberancia ósea fácilmente palpable en el lado lateral del tobillo. El lado profundo (medial) del maléolo lateral se articula con el hueso astrágalo del pie como parte de la articulación del tobillo. El peroné distal también se articula con la muesca fibular de la tibia.

Huesos del tarso

La mitad posterior del pie está formada por siete huesos del tarso (Figura 4). El hueso más superior es el astrágalo. Tiene una superficie superior relativamente cuadrada que se articula con la tibia y el peroné para formar la articulación del tobillo. La articulación del tobillo está formada por tres zonas de articulación: La superficie superomedial del hueso astrágalo se articula con el maléolo medial de la tibia, la parte superior del astrágalo se articula con el extremo distal de la tibia y la cara lateral del astrágalo se articula con el maléolo lateral del peroné. En la parte inferior, el astrágalo se articula con el calcáneo (hueso del talón), el hueso más grande del pie, que forma el talón. El peso del cuerpo se transfiere de la tibia al astrágalo y al calcáneo, que se apoya en el suelo. El calcáneo medial tiene una prominente extensión ósea llamada sustentaculum tali («soporte del astrágalo») que sostiene la cara medial del hueso astrágalo.

Figura 4. Huesos del pie. Los huesos del pie se dividen en tres grupos. El pie posterior está formado por los siete huesos del tarso. El pie medio tiene los cinco huesos metatarsianos. Los dedos contienen las falanges.

El hueso cuboides se articula con el extremo anterior del hueso calcáneo. El cuboides tiene un surco profundo que recorre su superficie inferior y que sirve de paso a un tendón muscular. El hueso astrágalo se articula anteriormente con el hueso navicular, que a su vez se articula anteriormente con los tres huesos cuneiformes («en forma de cuña»). Estos huesos son el cuneiforme medial, el cuneiforme intermedio y el cuneiforme lateral. Cada uno de estos huesos tiene una superficie superior ancha y una superficie inferior estrecha, que juntas producen la curvatura transversal (medial-lateral) del pie. Los huesos navicular y cuneiforme lateral también se articulan con la cara medial del hueso cuboides.

Huesos metatarsianos

La mitad anterior del pie está formada por los cinco huesos metatarsianos, que se encuentran entre los huesos del tarso de la parte posterior del pie y las falanges de los dedos (ver Figura 4). Estos huesos alargados están numerados del 1 al 5, empezando por el lado medial del pie. El primer hueso metatarsiano es más corto y grueso que los demás. El segundo metatarsiano es el más largo. La base del hueso metatarsiano es el extremo proximal de cada hueso metatarsiano. Se articula con los huesos cuboides o cuneiformes. La base del quinto metatarsiano tiene una gran expansión lateral que permite la fijación de los músculos. Esta base expandida del quinto metatarsiano puede sentirse como una protuberancia ósea en el punto medio a lo largo del borde lateral del pie. El extremo distal expandido de cada metatarsiano es la cabeza del hueso metatarsiano. Cada hueso metatarsiano se articula con la falange proximal de un dedo del pie para formar una articulación metatarsofalángica. Las cabezas de los huesos metatarsianos también se apoyan en el suelo y forman la bola (extremo anterior) del pie.

Falanges

Los dedos del pie contienen un total de 14 huesos de la falange (falanges), dispuestos de forma similar a las falanges de los dedos (véase la figura 4). Los dedos están numerados del 1 al 5, empezando por el dedo gordo (hallux). El dedo gordo tiene dos falanges, la proximal y la distal. Los demás dedos tienen falanges proximales, medias y distales. Una articulación entre huesos adyacentes de la falange se denomina articulación interfalángica.

Arcos del pie

Cuando el pie entra en contacto con el suelo durante las actividades de caminar, correr o saltar, el impacto del peso del cuerpo ejerce una enorme presión y fuerza sobre el pie. Durante la carrera, la fuerza aplicada a cada pie al entrar en contacto con el suelo puede ser hasta 2,5 veces el peso del cuerpo. Los huesos, las articulaciones, los ligamentos y los músculos del pie absorben esta fuerza, reduciendo así en gran medida la cantidad de impacto que se transmite a la parte superior de la extremidad inferior y del cuerpo. Los arcos del pie desempeñan un papel importante en esta capacidad de absorción de impactos. Cuando se aplica peso al pie, estos arcos se aplanan un poco, absorbiendo así la energía. Cuando se retira el peso, el arco rebota, dando «muelle» a la pisada. Los arcos también sirven para distribuir el peso del cuerpo de lado a lado y hacia cualquier extremo del pie.

El pie tiene un arco transversal, un arco longitudinal medial y un arco longitudinal lateral (véase la figura 4). El arco transversal forma la curvatura medial-lateral del pie medio. Está formado por las formas de cuña de los huesos cuneiformes y las bases (extremos proximales) de los huesos metatarsianos primero a cuarto. Este arco ayuda a distribuir el peso del cuerpo de lado a lado dentro del pie, permitiendo así que el pie se adapte a terrenos irregulares.

Los arcos longitudinales recorren la longitud del pie. El arco longitudinal lateral es relativamente plano, mientras que el arco longitudinal medial es más grande (más alto). Los arcos longitudinales están formados por los huesos del tarso en su parte posterior y por los huesos metatarsianos en su parte anterior. Estos arcos se apoyan en ambos extremos, donde entran en contacto con el suelo. En la parte posterior, este apoyo lo proporciona el hueso calcáneo y en la anterior, las cabezas (extremos distales) de los huesos metatarsianos. El hueso astrágalo, que recibe el peso del cuerpo, está situado en la parte superior de los arcos longitudinales. El peso del cuerpo es transportado desde el astrágalo hasta el suelo por los extremos anterior y posterior de estos arcos.

Ligamentos fuertes unen los huesos adyacentes del pie para evitar la interrupción de los arcos durante la carga de peso. En la parte inferior del pie, otros ligamentos unen los extremos anterior y posterior de los arcos. Estos ligamentos tienen elasticidad, lo que les permite estirarse un poco durante el apoyo del peso, permitiendo así que los arcos longitudinales se extiendan. El estiramiento de estos ligamentos almacena energía dentro del pie, en lugar de pasar estas fuerzas a la pierna. La contracción de los músculos del pie también desempeña un papel importante en esta absorción de energía. Cuando se retira el peso, los ligamentos elásticos retroceden y acercan los extremos de los arcos. Esta recuperación de los arcos libera la energía almacenada y mejora la eficiencia energética de la marcha.

El estiramiento de los ligamentos que sostienen los arcos longitudinales puede provocar dolor. Esto puede ocurrir en individuos con sobrepeso, con personas que tienen trabajos que implican estar de pie durante largos períodos de tiempo (como una camarera), o caminar o correr largas distancias. Si el estiramiento de los ligamentos es prolongado, excesivo o repetido, puede dar lugar a un alargamiento gradual de los ligamentos de soporte, con la consiguiente depresión o colapso de los arcos longitudinales, especialmente en el lado medial del pie. Esta afección se denomina pie plano («pie plano» o «arcos caídos»).

Preguntas de autocomprobación

Realice el siguiente cuestionario para comprobar su comprensión de Huesos del miembro inferior: