martes, 17 de noviembre de 2015

Evolución de las curvaturas de la columna vertebral y el precio del bipedismo.


La columna vertebral constituye el eje del tronco y sirve de soporte a la cabeza de manera directa, y de forma indirecta a las cuatro extremidades a través de las cinturas escapular y pelviana. Está en íntima relación con la médula espinal que se encuentra dentro del canal vertebral  y con los nervios raquídeos que salen a través de los forámenes intervertebrales. En el embrión la columna vertebral empieza su desarrollo ya a partir de la tercera semana desde la fecundación. Aparece en forma de un surco neural, delante del cual se encuentra la cuerda dorsal.  En fases posteriores el surco neural se convierte en tubo neural mientras que a la cuerda dorsal se le adosan unas estructuras mesenquimatosas que formarán anillos de protección alrededor del tubo neural, originando de esta manera, a las futuras vértebras. Pero la columna hecha de vértebras de poco serviría si no fuese por los discos que se sitúan entre ellas. Gracias a la existencia de los discos intervertebrales es posible  la formación de curvaturas fisiológicas y una amplia capacidad de movimientos. Las curvas naturales que tiene el raquis son distinguibles en el hombre mirando de lado (ver Ilustración 1). En la vista anterior la columna vertebral es rectilínea aunque existe una ligera escoliosis (desviación de concavidad) a nivel del tórax que suele ser izquierda. Según Campillo1(p119), ‘Parece deberse esa desviación a la mayor potencia de la musculatura de la extremidad superior derecha (en los zurdos ocurre al revés)’. Si nos situamos de lado, la columna presenta cuatro curvaturas: una cervical de concavidad posterior (lordosis), otra dorsal o torácica de concavidad anterior (cifosis), una lordosis lumbar que representa la tercera y una cuarta curvatura que es la cifosis sacrococcígea. Todas estas curvaturas, vistas como unidad le proporcionan a la columna un aspecto de “S” itálica y esta es la característica de la columna vertebral  que permite mantener el tronco centrado sobre la pelvis. La columna vertebral embrionaria es cifótica en toda su longitud. Las lordosis de las regiones cervical y lumbar empiezan a aparecer después del parto, y se asocian con la maduración motora y la postura erecta, o sea las cuatro curvas no se definen bien hasta que no empezamos a caminar.



Ilustración 1.5
Curvaturas naturales del raquis.


La morfología de la columna varía en las distintas especies y sus características dependen del grupo al que pertenece. Los mamíferos deambulan de tres formas diferentes pudiéndose distinguir: tetrápodos, braquiadores y bípedos. Solamente los homínidos son bípedos gracias al cambio evolutivo que se dio, entre otros, en su columna vertebral.
Los mamíferos tetrápodos solo tienen dos curvaturas, una torácico-lumbar, con la concavidad ventral y de fundamental importancia,  y otra cervical, variable, que depende en gran medida de la posición más o menos elevada de la cabeza que presenta el tetrápodo. En los animales, la curvatura torácico-lumbar se comporta como un compás de dos ramas, una de ellas se relaciona con las extremidades anteriores y la otra con las posteriores. Durante la marcha, las ramas del compás se mueven, abriéndose o cerrándose a partir de un punto (charnela) que se corresponde normalmente con la décima vertebra del tórax. Tal como indica Campillo1(p120), ‘Gracias a la motilidad de las dos ramas de este compás vertebral, la columna actúa como un resorte o muelle que amortigua los movimientos de la marcha.’ El raquis presenta esta misma estructura del compás también en los primates inferiores, prosimios y simios cuya marcha suele ser tetrápoda o por braquiación. En caso de los antropoides se observa un tipo de marcha distinta e intermedia entre los tetrápodos y el Homo sapiens lo que hace que la columna vertebral presente cambios. Estos cambios anatómico-morfológicos consisten en la aparición de un trazo de lordosis lumbar, así como cierta angulación del sacro respecto al raquis.  Solo en el hombre se encuentran las cuatro curvaturas completamente desarrolladas, siendo también el único animal que deambula erecto y en el que las extremidades superiores no participan en el desplazamiento. La adquisición de la bipedia tuvo lugar hace más de tres millones y medio de años, porque esta es la edad del homínido más antiguo conocido hasta ahora el Australopithecus afarensis.




Ilustración 2.6
Evolución del ser humano.

Aparte de la bipedestación, las curvaturas humanas parecen también destinadas a conceder una mayor rigidez y elasticidad a la columna vertebral, gracias a elasticidad aumenta también la estabilidad del cuerpo. Si nos fijamos  en las diferencias morfológicas entre el hombre y la mujer, destaca, sobre todo la mayor curvatura  lumbar femenina.
Siendo la bipedia una característica única del humano y al mismo tiempo nuestra postura natural, es curioso, el hecho, que la actitud erecta en las personas no es habitual  para su reposo, nos  sentamos o nos tumbamos, pues la permanencia en pie, sin deambular ni movernos, nos resulta fatigosa.

La columna vertebral arranca en la base del cráneo. Es importante, porque el lugar exacto donde comienza indica cual es el centro de gravedad del esqueleto sobre el que éste se organiza. Cuando los científicos encuentra un cráneo  pueden deducir si el animal al que pertenecía caminaba erguido o no. Para mantener la postura erguida y caminar sin esfuerzo los humanos vimos modificado nuestro centro de gravedad a lo largo de la evolución. La línea de gravedad que actúa sobre una persona en bipedestación en una postura erecta ideal, pasa por la apófisis mastoides del temporal, anterior a  la segunda vértebra sacra, posterior a la cadera y anterior a la rodilla y tobillo. Pasa por el  lado cóncavo  del vértice de la curvatura de cada región. Como resultado, la postura ideal permite a la gravedad producir un momento que mantiene a cada una de las curvaturas en su forma óptima. Sin embargo es importante indicar que la línea de gravedad varía de una persona a otra. En realidad 3(p261) ‘la postura  de cada persona es única y transitoria’  Los factores que condicionan estas diferencias en las posturas de las personas son, por ejemplo, la disposición de la grasa en el cuerpo, la localización y volumen de cargas sostenidas en el tren superior, las formas de las curvaturas regionales individuales, la musculatura, la extensibilidad del tejido conjuntivo o el embarazo.



Ilustración 3.7
                                                             A.Evolución de la línea de gravedad
                                                       B.Evolución de la pelvis  
                                                        

Existen algunas teorías acerca de los factores que propiciaron la bipedación humana. Por lo visto nuestros ancestros empezaron a pasar cada vez más tiempo recolectando y cazando en el suelo. El clima se iba volviendo cada vez más seco y caluroso. Probablemente poder ver el peligro por encima de las hierbas altas, disponer de las manos  para usar objetos o fabricar herramientas, trasladar las crías y la necesidad de refrescar el cuerpo ante el calor influyeron en la transición de las cuatro patas a las dos piernas. En la posición erguida la superficie expuesta al sol es bastante menor que en los cuadrúpedos. También gastamos menos energía al caminar erguidos que haciéndolo de cuatro patas.

Si nos centramos en el precio que hemos tenido que pagar por volvernos bípedos, no son pocas las desventajas que derivan de este hecho. De entrada nos hemos vuelto más lentos comparando con los animales, al volvernos erectos hemos perdido la capacidad de salir corriendo en casos de peligro a velocidades significativas.
El bipedismo supone crear  tensiones sobre la estructura esquelética y más que nada sobre la columna vertebral que los debe soportar. Los cambios que se han dado en la pelvis para adaptarla a la postura erguida (ver Ilustración 2 B) concretamente el estrechamiento del canal de la misma, han provocado que el parto se vuelva más difícil y peligroso.
Las crías humanas son muy vulnerables porque tardan un promedio de dos años en aprender a caminar bien.
Existe una mayor propensión a las lesiones, las articulaciones de las rodillas y los tobillos sufren más porque el peso no se reparte entre las cuatro extremidades sino entre dos.
Otra de la desventajas es la indicada por Neumann3(p261) ‘Una consecuencia potencialmente negativa de las curvaturas naturales de la columna es la presencia de fuerzas de cizallamiento en regiones de transición entre curvas. Las fuerzas de cizallamiento pueden causar laxitud prematura de las fusiones vertebrales quirúrgicas, en especial las practicadas en las regiones cervicotorácica y toracolumbar’.

Ser erguido origina una serie de patologías, en gran parte exclusivas del hombre porque derivan directamente del bipedismo. Bien conocidas hernias discales son lesiones vertebrales cuya causa reside en la posición erecta. Las hay de dos variedades: el prolapso dentro del canal raquídeo (rotura del anillo fibroso, normalmente en su borde posterior que es más delgado; el núcleo pulposo del disco penetra al interior del canal raquídeo) y la hernia intraesponjosa o nódulo de Schmorl (no se rompe el anillo fibroso del disco, sino su cara superior, inferior o las dos; el núcleo pulposo hunde la capa de hueso compacto de la cara afectada y penetra en el tejido esponjoso). 



Ilustración 4.8
Hernia discal tipo prolapso.



Ilustración 5.9
Hernia discal de Schmorl


Otra patología bastante común es la espondilolistesis y consiste en el desplazamiento de una vértebra sobre otra con pérdida de la alineación de los cuerpos vertebrales.

Ilustración 6.10
Espondilolistesis



Las curvaturas fisiológicas presentes en la columna vertebral, las mismas que permiten que seamos bípedos se vuelven patológicas cuando sobrepasan ciertos límites. La afección más común suele ser la cifoescoliosis idiopática juvenil, en que los cuerpos vertebrales adoptan una morfología cuneiforme exagerada, morfología que al mismo tiempo es uno de los factores que favorecen la existencia de las curvas naturales de la columna vertebral.


                                                                                
        Ilustración 7.11     
 Cifoescoliosis  infantil


Muchas de las dolencias de lo más frecuentes aparecen en las curvaturas secundarias de la columna vertebral (las lordosis) y paradójicamente son las que adquirimos para hacernos bípedos. Quien no se ha quejado en algún momento de su vida de tan famosas cervicalgias o lumbalgias.





Bibliografía:

  1. Campillo D. Paleontología de la columna vertebral. Selección e introducciones de Emiliano Aguirre. Paleontología Humana; Grafesa; 1988. p.119-126.
  2. Drake R.L, Wayne Vogl A, M. Mitchell A.W Gray. Anatomía básica.Barcelona: DRK Edition.Elsevier; 2013. p.32-55.
  3. Neumann D.A. Fundamentos de rehabilitación física. Elsever Science: Editorial Paidotribo; 2002; Sección III Esqueleto axial.p.249-387.
  4. Díaz C. Bipedismo [Internet] .Madrid, Sept 2000 [actualizado 30 Dic 2008; consultado 5 Nov 2015]. [aprox.4 pantallas]. Disponible en  http://perso.wanadoo.es/s915083000/evolucion/bipedismo/bipedismo.html
  5. RadioTV Perú HFG EIRL[Internet] Perú. Enero 2015 [publicado 26 Mayo 2015; citado 15 Nov 2015].[aprox. 2 pantallas].Disponible en: http://radiotvperu.pe/salud/el-pago-del-hombre-por-la-bipedestacion-es-decir-caminar-en-dos-pies-se-trata-de-la-sacrolumbalgia
  6. Rafa. La evolución humana. Pasado presente y futuro. Alojado en Educasturblog [Internet].Rafa 29 Enero  2013-[citado 15 Nov 2015]. Disponible en: http://blog.educastur.es/rafcima/tag/evolucion/
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