Cadera

La articulación de la cadera, también conocida como articulación esférica, está formada por el acetábulo de la pelvis y la cabeza del fémur, que es la parte superior del hueso del muslo. Permite una amplia gama de movimientos y estabilidad en la parte inferior del cuerpo. ^{[ 3 ]}

El fémur proximal está cubierto en gran parte por músculos y, como consecuencia, el trocánter mayor suele ser la única estructura ósea palpable en la región de la cadera. ^{[ 4 ]}

La articulación de la cadera o articulación coxofemoral ^{[ 5 ] [ 6 ]} es una articulación sinovial esférica formada por la articulación de la cabeza redondeada del fémur y el acetábulo en forma de copa de la pelvis. ^{[ 7 ]} El acetábulo apunta hacia abajo y anterolateralmente. El acetábulo también está girado de tal manera que el borde externo de su techo es más lateral que el borde externo de su suelo. ^{[ 7 ]} Forma la conexión primaria entre los huesos de la extremidad inferior y el esqueleto axial del tronco y la pelvis. Ambas superficies articulares están cubiertas por una capa fuerte pero lubricada llamada cartílago hialino articular .

El acetábulo, con forma de copa, se forma en la unión de tres huesos pélvicos  : el ilion , el pubis y el isquion . ^{[ 8 ]} La placa de crecimiento en forma de Y que los separa, el cartílago trirradiado , se fusiona definitivamente entre los 14 y los 16 años. ^{[ 9 ]} Es un tipo especial de articulación esferoidal o de rótula donde la cabeza femoral, aproximadamente esférica, está contenida en gran parte dentro del acetábulo y tiene un radio de curvatura promedio de 2,5  cm. ^{[ 10 ]} El acetábulo sujeta casi la mitad de la cabeza femoral, una sujeción profundizada por un labio fibrocartilaginoso en forma de anillo, el labrum acetabular , que extiende la articulación más allá del ecuador. ^{[ 8 ]} El centro del acetábulo (fóvea) no se articula con nada. En cambio, está revestido de una almohadilla de grasa y unido al ligamento redondo . El labrum acetabular tiene forma de herradura. Su escotadura inferior está unida por el ligamento acetabular transverso. ^{[ 7 ]} El espacio articular entre la cabeza femoral y el acetábulo superior normalmente está entre 2 y 7  mm. ^{[ 11 ]}

La cabeza del fémur está unida al cuerpo del fémur mediante una delgada región cervical que suele ser propensa a fracturarse en las personas mayores, debido principalmente a los efectos degenerativos de la osteoporosis .

Ángulos transversales y sagitales del plano de entrada acetabular.

El acetábulo está orientado inferiormente, lateralmente y anteriormente, mientras que el cuello femoral está dirigido superiormente, medialmente y ligeramente anteriormente.

El ángulo acetabular (o ángulo de Sharp) ^{[ 12 ]} es el ángulo entre la línea horizontal que pasa por las caras inferiores de los cartílagos trirradiados ( línea de Hilgenreiner ) y otra línea que pasa por el ángulo inferior del cartílago trirradiado hasta el borde superior del acetábulo. El ángulo mide 35 grados al nacer, 25 grados al año de edad y menos de 10 grados a los 15 años. ^{[ 13 ]} En adultos, el ángulo puede variar de 33 a 38 grados. ^{[ 14 ]}

El ángulo sagital del estrecho superior del acetábulo es el ángulo entre una línea que pasa desde el borde anterior al posterior del acetábulo y el plano sagital. Mide 7° al nacer y aumenta a 17° en adultos. ^{[ 13 ]}

El ángulo centro-borde de Wiberg (ángulo CE) es un ángulo entre una línea vertical y una línea que va desde el centro de la cabeza femoral hasta la parte más lateral del acetábulo, ^{[ 15 ]} como se ve en una radiografía anteroposterior . ^{[ 16 ]}

El ángulo vertical-centro-margen anterior (VCA) es un ángulo formado por una línea vertical (V) y una línea que va desde el centro de la cabeza femoral (C) hasta el borde anterior (A) de la sombra densa del hueso subcondral ligeramente posterior al borde anterior del acetábulo, con la radiografía tomada desde el falso ángulo , es decir, una vista lateral rotada 25 grados hacia la vista frontal. ^{[ 16 ]}

El ángulo del cartílago articular (ángulo AC, también llamado índice acetabular ^{[ 17 ]} o ángulo de Hilgenreiner) es un ángulo formado paralelamente a la cúpula de carga, es decir, el reborde o "techo" acetabular ^{[ 18 ]} y el plano horizontal ^{[ 15 ]} , o una línea que conecta la esquina del cartílago triangular y el borde lateral del acetábulo ^{[ 19 ]} . En caderas normales de niños de entre 11 y 24 meses de edad, se ha estimado que es en promedio de 20°, con un rango entre 18° y 25° ^{[ 20 ]} . Disminuye progresivamente con la edad ^{[ 21 ]} . Los valores de corte sugeridos para clasificar el ángulo como anormalmente aumentado incluyen:

• 30° hasta los 4 meses de edad. ^{[ 22 ]}
• 25° hasta los 2 años de edad. ^{[ 22 ]}

El ángulo entre los ejes longitudinales del cuello y la diáfisis del fémur, denominado ángulo cabeza-cuello-diafisario o ángulo CCD, normalmente mide aproximadamente 150° en recién nacidos y 126° en adultos ( coxa norma ). ^{[ 23 ]}

Un ángulo anormalmente pequeño se conoce como coxa vara y un ángulo anormalmente grande como coxa valga . Dado que los cambios en la forma del fémur afectan naturalmente a la rodilla, la coxa valga suele ir acompañada de genu varo (piernas arqueadas), mientras que la coxa vara produce genu valgo (piernas en X). ^{[ 24 ]}

Los cambios en el ángulo CCD son consecuencia de las variaciones en los patrones de tensión aplicados a la articulación de la cadera. Dichos cambios, causados, por ejemplo, por una luxación, modifican los patrones trabeculares dentro de los huesos. Dos sistemas trabeculares continuos que emergen de la superficie auricular de la articulación sacroilíaca serpentean y se entrecruzan a través del hueso de la cadera, la cabeza, el cuello y la diáfisis del fémur.

• En el hueso ilíaco, un sistema se origina en la parte superior de la superficie auricular y converge en la superficie posterior de la escotadura ciática mayor , desde donde sus trabéculas se reflejan hacia la parte inferior del acetábulo. El otro sistema emerge en la parte inferior de la superficie auricular, converge a la altura de la línea glútea superior y se refleja lateralmente hacia la parte superior del acetábulo.
• En el fémur, el primer sistema se alinea con un sistema que se origina en la parte lateral de la diáfisis femoral y se extiende hasta la porción inferior del cuello y la cabeza del fémur. El otro sistema se alinea con un sistema en el fémur que se extiende desde la parte medial de la diáfisis femoral hasta la parte superior de la cabeza del fémur. ^{[ 25 ]}

En el lado lateral de la articulación de la cadera, la fascia lata se refuerza para formar el tracto iliotibial , que funciona como una banda de tensión y reduce las cargas de flexión en la parte proximal del fémur. ^{[ 23 ]}

Proximalmente, la cápsula de la articulación de la cadera se inserta en el borde del acetábulo, el labrum acetabular y el ligamento acetabular transverso. Distalmente, se inserta en los trocánteres del fémur y la línea intertrocantérica anteriormente. Posteriormente, se inserta en la unión entre los dos tercios mediales y el tercio lateral del cuello femoral, ^{[ 7 ]} a un dedo de distancia de la cresta intertrocantérica. ^{[ 24 ]} Desde su inserción en el cuello femoral, las fibras de la cápsula se reflejan hacia atrás, hacia el acetábulo, llevando los vasos retináculos que irrigan la cabeza femoral. ^{[ 7 ]} La parte del cuello femoral que queda fuera de la cápsula es más corta en la parte anterior que en la posterior. ^{[ 24 ]}

La cápsula fibrosa, fuerte pero laxa, de la articulación de la cadera permite que esta tenga el segundo mayor rango de movimiento (solo superado por el hombro ) y, al mismo tiempo, soporte el peso del cuerpo, los brazos y la cabeza.

La cápsula tiene dos conjuntos de fibras: longitudinales y circulares.

• Las fibras circulares forman un collar alrededor del cuello del fémur llamado zona orbicular .
• Las fibras retinaculares longitudinales recorren el cuello y transportan vasos sanguíneos.

Ligamentos extracapsulares. Aspectos anterior (izquierdo) y posterior (derecho) de la cadera derecha.

Ligamento intracapsular. Articulación de la cadera izquierda vista desde el interior de la pelvis con el suelo del acetábulo extirpado (izquierda); articulación de la cadera derecha con la cápsula extirpada, vista anterior (derecha).

La articulación de la cadera está reforzada por cuatro ligamentos, de los cuales tres son extracapsulares y uno intracapsular.

The extracapsular ligaments are the iliofemoral, ischiofemoral, and pubofemoral ligaments attached to the bones of the pelvis (the ilium, ischium, and pubis respectively). All three strengthen the capsule and prevent an excessive range of movement in the joint. Of these, the Y-shaped and twisted iliofemoral ligament is the strongest ligament in the human body. It has a tensile strength of 350 kg.^[24] Iliofemoral ligament is a thickening of the anterior capsule extending from anterior inferior iliac spine to intertrochanteric line.^[7] Ischiofemoral ligament is the thickening of posterior capsule of the hip and pubofemoral ligament is the thickening of the inferior capsule.^[7] In the upright position, iliofemoral ligament prevents the trunk from falling backward without the need for muscular activity, thus preventing excessive hyperextension. In the sitting position, it becomes relaxed, thus permitting the pelvis to tilt backward into its sitting position. Ischiofemoral prevents excessive extension and the pubofemoral ligament prevents excess abduction and extension.^[26]

The zona orbicularis, which lies like a collar around the most narrow part of the femoral neck, is covered by the other ligaments which partly radiate into it. The zona orbicularis acts like a buttonhole on the femoral head and assists in maintaining the contact in the joint.^[24] All three ligaments become taut when the joint is extended - this stabilises the joint, and reduces the energy demand of muscles when standing.^[27]

The intracapsular ligament, the ligamentum teres, is attached to a depression in the acetabulum (the acetabular notch) and a depression on the femoral head (the fovea of the head). It is only stretched when the hip is dislocated, and may then prevent further displacement.^[24] It is not that important as a ligament but can often be vitally important as a conduit of a small artery to the head of the femur, that is, the foveal artery.^[28] This artery is not present in everyone but can become the only blood supply to the bone in the head of the femur when the neck of the femur is fractured or disrupted by injury in childhood.^[29]

La articulación de la cadera recibe irrigación sanguínea de las arterias circunfleja femoral medial y circunfleja femoral lateral , que generalmente son ramas de la arteria profunda del muslo (profunda femoris), aunque existen numerosas variaciones y una o ambas pueden originarse directamente de la arteria femoral . También hay una pequeña contribución de la arteria foveal, un pequeño vaso en el ligamento de la cabeza del fémur que es una rama de la división posterior de la arteria obturatriz , lo cual resulta importante para evitar la necrosis avascular de la cabeza del fémur cuando se interrumpe el suministro sanguíneo de las arterias circunflejas medial y lateral (por ejemplo, debido a una fractura del cuello del fémur a lo largo de su recorrido). ^{[ 29 ]}

La cadera posee dos anastomosis anatómicamente importantes : la anastomosis cruzada y la trocantérica . Esta última irriga principalmente la cabeza del fémur. Estas anastomosis se encuentran entre la arteria femoral o profunda y los vasos glúteos. ^{[ 30 ]}

Los músculos de la cadera actúan sobre tres ejes principales mutuamente perpendiculares, que pasan por el centro de la cabeza femoral , lo que resulta en tres grados de libertad y tres pares de direcciones principales: flexión y extensión alrededor de un eje transversal (izquierda-derecha); rotación lateral y rotación medial alrededor de un eje longitudinal (a lo largo del muslo); y abducción y aducción alrededor de un eje sagital (adelante-atrás); ^{[ 31 ]} y una combinación de estos movimientos (es decir, circunducción , un movimiento compuesto en el que la pierna describe la superficie de un cono irregular). ^{[ 24 ]} Algunos de los músculos de la cadera también actúan sobre las articulaciones vertebrales o la rodilla, de modo que, con sus extensas áreas de origen y/o inserción, diferentes partes de los músculos individuales participan en movimientos muy diferentes, y el rango de movimiento varía con la posición de la articulación de la cadera. ^{[ 24 ]} Además, los músculos gemelos inferior y superiorasisten al obturador interno y los tres músculos juntos forman el músculo de tres cabezas conocido como tríceps coxae . ^{[ 32 ] [ 24 ]}

The movements of the hip joint is thus performed by a series of muscles which are here presented in order of importance^[24] with the range of motion from the neutral zero-degree position^[31] indicated:

• Lateral or external rotation (30° with the hip extended, 50° with the hip flexed): gluteus maximus; quadratus femoris; obturator internus; dorsal fibers of gluteus medius and minimus; iliopsoas (including psoas major from the vertebral column); obturator externus; adductor magnus, longus, brevis, and minimus; piriformis; and sartorius. The iliofemoral ligament inhibits lateral rotation and extension, this is why the hip can rotate laterally to a greater degree when it is flexed.
• Medial or internal rotation (40°): anterior fibers of gluteus medius and minimus; tensor fasciae latae; the part of adductor magnus inserted into the adductor tubercle; and, with the leg abducted also the pectineus.
• Extension or retroversion (20°): gluteus maximus (if put out of action, active standing from a sitting position is not possible, but standing and walking on a flat surface is); dorsal fibers of gluteus medius and minimus; adductor magnus; and piriformis. Additionally, the following thigh muscles extend the hip: semimembranosus, semitendinosus, and long head of biceps femoris. Maximal extension is inhibited by the iliofemoral ligament.
• Flexion or anteversion (140°): the hip flexors: iliopsoas (with psoas major from vertebral column); tensor fasciae latae, pectineus, adductor longus, adductor brevis, and gracilis. Thigh muscles acting as hip flexors: rectus femoris and sartorius. Maximal flexion is inhibited by the thigh coming in contact with the chest.
• Abducción (50° con la cadera extendida, 80° con la cadera flexionada): glúteo medio ; tensor de la fascia lata ; glúteo mayor con su inserción en la fascia lata ; glúteo menor ; piriforme ; y obturador interno . La abducción máxima se inhibe cuando el cuello del fémur entra en contacto con la pelvis lateral. Cuando las caderas están flexionadas, esto retrasa el pinzamiento hasta un ángulo mayor.
• Aducción (30° con la cadera extendida, 20° con la cadera flexionada): aductor mayor con aductor menor ; aductor largo , aductor corto , glúteo mayor con su inserción en la tuberosidad glútea ; grácil (se extiende hasta la tibia); pectíneo , cuadrado femoral ; y obturador externo . De los músculos del muslo, el semitendinoso participa especialmente en la aducción de la cadera. La aducción máxima se ve impedida por el contacto entre los muslos. Esto se puede evitar abduciendo la pierna opuesta o manteniendo las piernas flexionadas/extendidas alternativamente en la cadera para que se muevan en planos diferentes y no se crucen.