Blog do Instituto VIVA

Biomecânica da coluna vertebral

23 de fevereiro de 2019

Biomecânica, a aplicação dos princípios mecânicos nas funções do corpo humano, nos ajuda a entender como os componentes da coluna vertebral, ossos e partes moles, contribuem, individualmente e juntos, para manter a estabilidade da coluna vertebral e, também, como, as doenças degenerativas, traumas, tumores podem interferir na estabilidade da coluna.

As principais funções da coluna vertebral são proteger a medula espinal e raízes espinhais, prover movimento ao tronco e manter a posição ortostática (de pé) alinhada e equilibrada.

A unidade funcional da coluna vertebral (Figura 1), composta pelo corpo vertebral, arco posterior (apófises espinhosas e transversas), disco intervertebral, ligamentos e músculos de duas vértebras adjacente é a estrutura fundamental para manter a estabilidade e movimento da coluna vertebral.

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Figura 1 - Unidade Funcional da Coluna vertebral. Fonte

A unidade funcional da coluna vertebral executa vários movimentos isolados e integrados (Figura 2). Os discos e ligamentos contribuem, estruturalmente, na realização do movimento, mas tem uma segunda função, também muito importante. Agem como informantes do sistema nervoso central, funcionando como sensores de ajustes dos movimentos, controlando o grau de atividade muscular e a coordenação fina de cada tarefa motora.

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Figura 2 – Movimentos da coluna vertebral. Fonte

A estabilidade da coluna vertebral é o requisito básico para proteger as estruturas nervosas e prevenir a deterioração mecânica precoce dos componentes da coluna vertebral.

Para ficarmos em pé, há necessidade que a linha de gravidade se projete entre nossos pés e a coluna vertebral é muito importante neste processo de equilíbrio (Figura 3), pois é o eixo rígido de suporte do tronco e abdômen.

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Figura 3 – Relação entre Coluna Vertebral e Linha de Equilíbrio. Fonte

Instabilidade vertebral é o aumento do grau de movimento em um ou mais segmentos e pode estar associada com a ocorrência de dor local ou irradiada para os membros. A instabilidade pode ser avaliada por uma radiografia dinâmica da coluna vertebral (Figura 4).

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Figura 4 – Movimento de Flexão, Posição neutra e Extensão da coluna cervical. Fonte

A estabilidade da coluna vertebral depende de três sistemas (Figura 5):

  1. Passivo

a. Arquitetura vertebral e densidade mineral óssea

b. Discos intervertebrais

c. Facetas articulares

d. Ligamentos

e. Curvas fisiológicas da coluna

  1. Músculos e tendões
  2. Controle do sistema nervoso central

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Figura 5 – Sistema Integrado Controle Estabilidade Coluna Vertebral.

A manutenção passiva da estabilidade depende da integridade das estruturas envolvidas: osso, disco intervertebral e ligamentos. Os músculos formam o sistema ativo de manutenção da estabilidade, agindo de forma dinâmica durante a execução dos movimentos. O sistema nervoso central recebe e processa as informações periféricas, fazendo os ajustes necessários para manter a estabilidade.

A perda da densidade mineral óssea, vista na osteopenia ou osteoporose, pode levar à instabilidade, porque os ossos, enfraquecidos, não conseguem suportar as cargas geradas pelas atividades diárias. Também, as lesões degenerativas ou traumáticas dos ossos e das outras estruturas podem causar instabilidade.

A instabilidade degenerativa, que pode acometer discos e articulações interapofisárias, é considerada uma das principais causas de dor na coluna vertebral. No entanto, a avaliação da instabilidade ainda é difícil nos ambientes clínicos e pelas imagens. As avaliações por imagem: radiografias, tomografias e ressonância magnética são exames estáticos, que mostram as alterações estruturais, mas não mostram a relação da instabilidade com a dor. Assim, a avaliação clínica da dor: tipo, local, fatores de melhora e piora e da condição funcional do paciente associada à avaliação por imagem é determinante para o diagnóstico mais acurado de cada caso.

A coluna vertebral, na posição de pé, durante as atividades regulares suporta até duas vezes o peso corporal. Durante a elevação de um peso do chão, esta sobrecarga pode chegar até a cinco vezes o peso do corpo.

As pressões geradas dentro do disco intervertebral durante a realização das atividades de vida diária podem ser vistas na Figura 6. Considera-se a pressão intradiscal igual a 100%, quando a pessoa está de pé. As demais variações nas diferentes posições são dadas em relação a esta medida.

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Figura 6 – Pressão intradiscal (porcentagem) de acordo com a posição e atividade realizada. Fonte

A pressão intradiscal na posição em pé é menor que na posição sentada (Figura 7). Observar, também, que manter o tronco ereto na posição sentada diminui a pressão intradiscal. Uma boa orientação, para dminuir a pressão intradiscal é sentar com apoio nas costas, mantendo o tronco ereto.

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Figura 7 – Pressão intradiscal em pé, deitada e sentada com e sem tronco ereto. Fonte

Uma dica muito importante, para manter a saúde e estabilidade da coluna vertebral é aprender como fazer a inclinação anterior do tronco e como levantar um peso do chão.

Recomendações

  1. Se puder evitar, não levante um objeto pesado e grande do chão, esta atitude protege sua coluna lombar.

  2. Tome sempre cuidado quando for inclinar o seu tronco para frente, procure fazer o movimento de forma lenta e controlada.

  3. Procure não fazer o movimento de rotação do tronco associado com a inclinação anterior ou posterior.

  4. Mas, se você tiver mesmo que levantar um objeto de altura mais baixa, NUNCA INCLINE O TRONCO para frente com as pernas estendidas, sempre faça uma flexão com as pernas (Figura 8).

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Figura 8 – Movimento certo e errado para levantar um peso do chão. Fonte

Lembrar sempre que a inclinação anterior do tronco associada com peso levantado causa uma enorme pressão dentro do disco intervertebral e acarreta sérios riscos de lesão.

Além disso, manter uma coluna estável sem dores e limitações depende de uma boa condição muscular. Músculos fortes são importantes para manter a flexibilidade, o movimento e a estabilidade, principalmente pelo seu papel de informante do sistema nervoso central.

Além disso, manter uma coluna estável sem dores e limitações depende de uma boa condição muscular. Músculos fortes são importantes para manter a flexibilidade, o movimento e a estabilidade, principalmente pelo seu papel de informante do sistema nervoso central.

Referências

  1. NACHEMSON A, MORRIS J. Lumbar discometry. Lumbar intradiscal pressure measurements in vivo. Lancet. 1963 May 25;1(7291):1140-2. PMID:13937020
  2. HANS–JOACHIM WILKE, PHD, PETER NEEF, MD, MARCO CAIMI, MD, THOMAS HOOGLAND, MD, AND LUTZ E. CLAES, PHD . Measurements of Pressures in the Intervertebral Disc in Daily Life. SPINE Volume 24, Number 8, pp 755–762. 2010.
  3. ROBERTO IZZOA, GIANLUIGI GUARNIERI A, GIUSEPPE GUGLIELMI B, MARIO MUTOA, Biomechanics of the spine. Part I: Spinal stability. European Journal of Radiology, Volume 82, Issue 1, Pages 118-126, ISSN 0720-048X, 2013.

https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2012.07.024

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0720048X1200455X)


Júlia Maria D'Andréa Greve

Blog mantido por Júlia Maria D'Andréa Greve, Professora Associada da Faculdade de Medicina da USP e Diretora do Instituto Viva Saúde & Fitness. Você pode segui-la no Twitter.  Se preferir, cadastre abaixo o seu endereço de e-mail para ser avisado das novidades.