Cinesiologia da coluna vertebral

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Cinesiologia e biomecânica 
Coluna Vertebral 
 
A coluna vertebral (espinha) é composta por um 
conjunto de vértebras. 
A coluna vertebral geralmente consiste de 
33 segmentos ósseos vertebrais divididos em 
cinco regiões. Normalmente, há 7 segmentos 
cervicais, 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 
4 coccígeos. 
A coluna vertebral é suportada por um extenso 
conjunto de ligamentos. Os ligamentos espinais 
limitam o movimento, ajudam a manter curvaturas 
naturais da coluna vertebral e, pela sua 
estabilização, protegem a delicada medula espinal 
e as raízes nervosas. 
 
Principais Ligamentos da Coluna Vertebral 
Ligamento amarelo: Entre a superfície anterior de 
uma lâmina e a superfície da lâmina abaixo. Limita 
e “suaviza” o intervalo final da flexão intervertebral. 
Ligamento supraespinal e interespinal: Entre os 
processos espinhosos adjacentes de C7 até o 
sacro. Limita a flexão. 
Ligamento intertransverso: Entre os processos 
transversos adjacentes. Limita a flexão lateral 
contralateral e a flexão para frente . 
Ligamento longitudinal anterior. Entre a parte 
basilar do osso occipital e o comprimento inteiro 
das superfícies anteriores de todos os corpos 
vertebrais, incluindo o sacro. Limita a 
extensão ou a lordose excessiva nas regiões 
cervical e lombar. 
Ligamento longitudinal posterior: Ao longo do 
comprimento das superfícies posteriores de todos 
os corpos vertebrais, entre o axis (C2) e o sacro. 
Limita a flexão. 
Junção Intervertebral Típica 
A junção intervertebral típica tem três 
componentes funcionais: (1) os processos 
transversos e espinhosos, (2) as articulações 
apofisárias e (3) a articulação 
interarticular. Os processos transversos e 
espinhosos fornecem estabilizadores mecânicos, 
ou alavancas, que aumentam o efeito de alavanca 
mecânica de músculos e ligamentos. 
As articulações apofisárias são as principais 
responsáveis por guiar o movimento 
intervertebral, tanto quanto os trilhos orientam a 
direção de um trem. 
Movimento 
O movimento dentro de qualquer junção 
intervertebral é relativamente pequeno. Contudo, 
quando adicionados em toda a coluna vertebral, 
esses pequenos movimentos podem produzir 
uma rotação angular considerável. 
A osteocinemática em todo o esqueleto axial (que 
inclui a coluna vertebral e o crânio) é descrita 
como as rotações, dentro dos três planos 
cardinais. 
 
Discos Intervertebrais Lombares 
Um disco intervertebral lombar consiste de um 
núcleo central pulposo rodeado por um anel 
fibroso. O núcleo pulposo é um gel em forma de 
polpa localizado na parte média-posterior do disco. 
O núcleo hidratado permite que o disco funcione 
como um sistema de absorção de choque 
hidráulico modificado, capaz de dissipar 
continuamente e transferir cargas através de 
vértebras consecutivas. O núcleo pulposo é 
espessado a uma consistência semelhante a gel 
por proteoglicanos ramificados relativamente 
grandes. 
 
O anel fibroso nos discos lombares consiste 
essencialmente de 15 a 25 camadas concêntricas, 
ou anéis, de fibras de colágeno. Como a massa que 
envolve a geleia em uma rosquinha, os anéis de 
colágeno envolvem e prendem fisicamente o 
núcleo central baseado em líquido. O anel fibroso 
contém material e células semelhantes às 
encontradas no núcleo pulposo, diferindo 
principalmente na proporção. 
Os discos intervertebrais são estabilizadores muito 
importantes da coluna vertebral. Essa função 
estabilizadora é principalmente um resultado da 
configuração estrutural das fibras de colágeno 
dentro do anel fibroso. 
Medições de Pressão In Vivo do Núcleo Pulposo 
Cinemática da coluna vertebral 
Região Craniocervical: 
Os termos “região craniocervical” e “pescoço” são 
utilizados alternadamente. Ambos os termos se 
referem ao conjunto combinado de três 
articulações: 
- Articulação atlanto-occipital, complexos da 
articulação atlantoaxial, e articulações apofisárias 
intracervicais (C2 a C7). 
Articulação Atlanto-occipital 
As articulações atlanto-occipital fornecem um 
movimento independente do crânio em relação 
ao atlas (C1). As articulações são formadas pelos 
côndilos convexos salientes do osso occipital que 
se encaixam nas facetas articulares superiores 
mutuamente côncavas do atlas. A relação 
convexo-côncavo congruente fornece estabilidade 
estrutural inerente à articulação. 
A estrutura côncavo-convexa das articulações 
atlanto-occipital permite a rotação angular 
principalmente em dois graus de liberdade. Os 
movimentos primários são flexão e extensão. A 
flexão lateral é leve. A rotação axial é muito 
limitada e normalmente não é considerada como 
um terceiro grau de liberdade. 
Articulação Atlântico-Axial 
O complexo da articulação atlantoaxial tem dois 
componentes articulares: a articulação mediana e 
um par de articulações apofisárias lateralmente 
posicionadas. A articulação mediana é formada 
pelo dente do axis (C2) que se projeta através de 
um anel ósseo-ligamentoso criado pelo arco 
anterior do atlas e o ligamento transverso. Como 
o dente serve como um eixo vertical para rotação 
do atlas no plano horizontal, a articulação 
atlantoaxial é frequentemente descrita como uma 
articulação pivô. 
O complexo da articulação atlantoaxial permite 
dois graus de liberdade. Cerca de 50% do total de 
rotação do plano horizontal dentro da região 
craniocervical ocorre no complexo da articulação 
atlantoaxial. O segundo grau de liberdade nesse 
complexo da articulação é a flexão-extensão. A 
flexão lateral é muito limitada e normalmente não 
é considerada um terceiro grau de liberdade. 
Apofisárias Intracervicais (C2 A C7) 
As superfícies das facetas nas articulações 
apofisárias de C2 a C7 são orientadas como telhas 
em um telhado inclinado 45 graus, 
aproximadamente a meio caminho entre os planos 
frontal e horizontal. Essa orientação aumenta a 
liberdade de movimento em todos nos três planos, 
uma característica da artrologia cervical. 
Cinemática do plano sagital 
A região craniocervical é a região mais móvel 
dentro de toda a coluna vertebral.. 
Osteocinemática de Flexão e Extensão 
Cerca de 120 a 130 graus de flexão e extensão 
combinadas ocorrem em toda a região 
craniocervical. A partir da posição anatômica para 
cerca de 30 a 35 graus de extensão (lordose em 
repouso), a região craniocervical 
se estende aproximadamente um adicional de 75 
a 80 graus e flexiona de 45 a 50 graus 
 
 
 
 
Artrocinemática de Flexão e Extensão 
Articulação Atlanto-occipital 
Como os osciladores em uma cadeira de balanço, 
os côndilos occipitais convexos rolam para trás na 
extensão e para a frente na flexão dentro das 
facetas articulares superiores côncavas do atlas. 
Com base na artrocinemática tradicional convexo-
côncava, é esperado que os côndilos 
simultaneamente deslizem ligeiramente na direção 
oposta à do rolamento 
Complexo da Articulação Atlantoaxial 
Embora o movimento primordial no complexo da 
articulação atlantoaxial seja a rotação axial, a 
estrutura da articulação permite cerca de 15 graus 
de flexão e extensão total. Agindo como um 
espaçador entre o crânio e o axis, o atlas em 
forma de anel se inclina para a frente durante a 
flexão e para trás durante a extensão. 
Articulações Intracervicais (C2-C7) 
A flexão e extensão através das vértebras C2 a 
C7 ocorrem sobre um arco que segue o plano 
inclinado definido pelas facetas articulares das 
articulações apofisárias. 
Durante a extensão, as facetas articulares 
inferiores das vértebras superiores 
deslizam inferiormente e posteriormente, em 
relação às facetas articulares superiores das 
vértebras inferiores.. Na extensão completa, a 
artrocinemática deslizante inferior e posterior 
combinadas concentra o carregamento na parte 
inferior das articulações apofisárias. 
A artrocinemática de flexão de toda a região 
intracervical ocorre de uma maneira inversa à 
descrita para a extensão. As facetas articulares 
inferiores das vértebrassuperiores 
deslizam superiormente e anteriormente, relativa
mente às facetas articulares superiores das 
vértebras inferiores 
Osteocinemática da Protração e da Retração 
Além de flexão e extensão na região 
craniocervical, a cabeça também pode se 
movimentar para a frente (protração) e para trás 
(retração) no plano sagital. Normalmente, 
a protração da cabeça flexiona a coluna cervical 
médio-inferior e, simultaneamente, estende a 
região craniocervical superior. 
 
Cinemática do plano horizontal 
Osteocinemática da Rotação Axial 
A rotação axial da cabeça e do pescoço é uma 
função muito importante, intimamente relacionada 
com a visão e a audição e, finalmente, a 
segurança. 
A amplitude completa da rotação craniocervical é 
cerca de 65 a 75 graus para cada lado, mas isso 
varia consideravelmente com a idade 
 
Artrocinemática da Rotação Axial 
O complexo da articulação atlantoaxial é concebido 
para a rotação máxima no plano horizontal. O 
desenho é mais evidente na estrutura do axis, com 
seus dentes verticais e facetas articulares 
superiores quase horizontais. O atlas em forma de 
anel e o ligamento transverso aderido “giram” 
sobre o dente, produzindo cerca de 35 a 40 graus 
de rotação axial em cada sentido. 
Cinemática do plano frontal 
Osteocinemática da Flexão Lateral 
Cerca de 35 a 40 graus de flexão lateral estão 
disponíveis para cada lado em toda a região 
craniocervical. Os extremos desse movimento 
podem ser demonstrados pela tentativa de tocar 
a orelha na ponta do ombro. A maior parte desse 
movimento ocorre na região C2 a C7; no entanto, 
cerca de 5 graus podem ocorrer na articulação 
atlanto-occipital. A flexão lateral no complexo da 
articulação atlantoaxial é insignificante. 
Artrocinemática da Flexão Lateral 
Articulação Atlanto-occipital: Uma pequena 
quantidade de rolamento de um lado ao outro dos 
côndilos occipitais ocorre sobre as facetas 
articulares superiores do atlas. Com base na 
relação convexo-côncava das articulações, espera-
se que os côndilos occipitais deslizem ligeiramente 
na direção oposta à do rolamento. 
 
Região Torácica: 
A coluna torácica tem 24 articulações apofisárias, 
12 em cada lado. 
Cada articulação possui facetas articulares que 
estão voltadas em geral para o plano frontal, com 
uma inclinação para a frente de 
aproximadamente 15 a 25 graus em relação à 
vertical. 
Cinemática da Flexão e Extensão 
Cerca de 30 a 40 graus de flexão e de 15 a 20 
graus de extensão estão normalmente disponíveis 
em toda a região torácica. 
Os extremos de flexão são limitados pela tensão 
no tecido conjuntivo localizado posteriormente aos 
corpos vertebrais, tais como a cápsula das 
articulações apofisárias e os ligamentos 
longitudinais supraespinhoso e posterior. 
Os extremos de extensão, por outro lado, são 
limitados pela tensão do ligamento longitudinal 
anterior e pelo potencial impacto entre as lâminas 
ou entre os processos espinhosos adjacentes com 
inclinação para baixo, especialmente nas vértebras 
torácicas média e superior. 
A artrocinemática das articulações apofisárias na 
coluna vertebral torácica é geralmente similar às 
descritas para a região C2 a C7. 
A flexão entre T5 e T6, por exemplo, ocorre 
por um deslizamento superior e ligeiramente 
anterior das superfícies das facetas inferiores da 
T5 sobre as superfícies das facetas superiores 
da T6. As superfícies articulares moderadamente 
inclinadas para frente das articulações apofisárias 
naturalmente facilitam a flexão de toda a região. 
 A extensão ocorre por um processo inverso 
 
Cinemática da Rotação Axial 
Uma rotação de aproximadamente 25 a 35 graus 
no plano horizontal (axial) ocorre a cada lado ao 
longo da região torácica. Esse movimento é 
descrito em conjunto com a rotação axial ao longo 
de toda a região toracolombar. 
A rotação entre T6 e T7, por exemplo, ocorre 
quando as facetas articulares inferiores quase 
frontais alinhadas ao plano de T6 deslizam por uma 
curta distância contra as facetas articulares 
superiores de T7 alinhadas semelhantemente 
Cinemática da Flexão Lateral 
A flexão lateral na região torácica é ilustrada no 
contexto com a flexão lateral sobre toda a região 
toracolombar. 
Uma flexão lateral de aproximadamente 25 a 30 
graus ocorre de cada lado na região torácica. 
Região Lombar 
A coluna lombar apresenta tipicamente cerca de 
40 a 50 graus de lordose. 
A partir da posição anatomicamente neutra, a 
coluna lombar pode se mover em três graus de 
liberdade. 
Cinemática no Plano Sagital: Flexão e Extensão 
Em média, cerca de 45 a 55 graus de flexão e 
de 15 a 25 graus de extensão estão normalmente 
disponíveis na coluna vertebral lombar adulta. 
O arco total de 60 a 80 graus de movimento no 
plano sagital é substancial, considerando que 
ocorre em apenas cinco cruzamentos 
intervertebrais. 
Essa predominância de movimento no plano sagital 
é em grande parte um resultado da orientação 
predominante no plano sagital das superfícies das 
facetas das articulações apofisárias lombares. 
A cinemática de flexão da região lombar no 
contexto de flexão do tronco e quadris. 
A flexão pélvica-femoral (quadril) aumenta a 
tensão passiva nos músculos alongados, tais como 
os tendões. Com a extremidade inferior da coluna 
vertebral fixada pelas articulações sacroilíacas, a 
flexão contínua da região lombar média e superior 
inverte a lordose natural na parte inferior das 
costas. 
A extensão da região lombar é, essencialmente, a 
cinemática inversa da flexão e aumenta a lordose 
natural 
Ritmo Lombopélvico Durante a Flexão e 
Extensão do Tronco 
Em conjunto com as articulações do quadril, a 
coluna lombar fornece o ponto pivô de flexão e 
extensão central para o corpo humano como um 
todo. Considere, a esse respeito, atividades como 
flexionar e estender totalmente o tronco a partir 
de uma posição ereta. A relação cinemática entre 
a coluna lombar e as articulações do quadril 
durante esses movimentos no plano sagital foi 
chamada de ritmo lombopélvico. 
Variações do Ritmo Lombopélvico Durante a 
Flexão do Tronco a Partir de Uma Posição Ereta 
 
Ritmo Lombopélvico Durante a Extensão do 
Tronco a Partir de Uma Posição Curvada 
 
Cinemática do Plano Horizontal: Rotação Axial 
Uma rotação de apenas cerca de 5 a 7 graus do 
plano horizontal ocorre ao longo de cada um dos 
lados da região lombar. 
A rotação axial para a direita entre L1 e L2, por 
exemplo, ocorre conforme a faceta articular 
inferior esquerda de L1 se aproxima ou se 
comprime contra a faceta articular superior 
esquerda de L2. Simultaneamente, a faceta 
articular inferior direita de L1 se separa (desloca) 
ligeiramente a partir da faceta articular superior 
direita de L2. 
Cinemática do Plano Frontal: Flexão Lateral 
Cerca de 20 graus de flexão lateral ocorrem a 
cada lado na região lombar. Exceto pelas 
diferenças na orientação e na estrutura das 
articulações apofisárias, a artrocinemática da flexão 
lateral é quase a mesma da região lombar e da 
região torácica. Os ligamentos do lado oposto da 
flexão lateral limitam o movimento 
Resumo da cinemática dentro da coluna vertebral 
 
Articulações sacroilíacas 
As articulações sacroilíacas consistem na junção 
entre as superfícies auricular do sacro e da 
superfície auricular oposta de cada ílio. 
Cinemática 
Movimentos de rotação e translação 
tridimensionais relativamente pequenos e mal 
definidos têm sido descritos na articulação 
sacroilíaca. 
Embora nenhuma terminologia descreva 
completamente os movimentos de rotação e 
translação em complexos da articulação 
sacroilíaca, dois termos, no entanto, são 
normalmente utilizados para esse 
fim: nutação e contranutação. 
Esses termos descrevem os movimentos limitados 
no plano quase sagital, em torno de um eixo quase 
médio-lateral de rotação, que atravessa o 
ligamento interósseo. 
A nutação (que significa acenar com a cabeça 
para a frente) é definida como a inclinaçãoanterior relativa da base (parte superior) do sacro 
em relação ao ílio. 
A contranutação é um movimento inverso 
definido como a inclinação posterior relativa da 
base do sacro em relação ao ílio.