Vértebra

Cada vértebra ( pl.: vértebras ) es un hueso irregular con una estructura compleja compuesta de hueso y cartílago hialino , que conforma la columna vertebral de los vertebrados . Las proporciones de las vértebras varían según el segmento espinal y la especie.

La configuración básica de una vértebra varía; el cuerpo vertebral (también llamado centro vertebral ) es óseo y soporta la carga de la columna vertebral. Las superficies superior e inferior del cuerpo vertebral sirven de inserción a los discos intervertebrales . La parte posterior de una vértebra forma un arco vertebral , en once partes, que consta de dos pedículos (pedículos del arco vertebral), dos láminas y siete apófisis . Las láminas sirven de inserción a los ligamentos amarillos (ligamentos de la columna). Hay escotaduras vertebrales formadas por la forma de los pedículos, que forman los forámenes intervertebrales cuando las vértebras se articulan . Estos forámenes son los conductos de entrada y salida de los nervios espinales . El cuerpo de la vértebra y el arco vertebral forman el foramen vertebral ; la abertura central más grande que aloja el canal espinal , que encierra y protege la médula espinal .

Las vértebras se articulan entre sí para brindar fuerza y ​​flexibilidad a la columna vertebral, y la forma de sus caras anterior y posterior determina el rango de movimiento. Estructuralmente, las vértebras son esencialmente iguales en todas las especies de vertebrados, observándose la mayor diferencia entre los animales acuáticos y otros vertebrados. Por ello, los vertebrados reciben su nombre de las vértebras que componen la columna vertebral.

En la columna vertebral humana , el tamaño de las vértebras varía según su ubicación, la carga espinal, la postura y la patología. A lo largo de la columna , las vértebras cambian para adaptarse a diferentes necesidades relacionadas con el estrés y la movilidad. ^{[ 1 ]} Cada vértebra es un hueso irregular.

Una vértebra típica tiene un cuerpo ( cuerpo vertebral ), también conocido como centro , que consta de una gran porción media anterior y un arco vertebral posterior , ^{[ 2 ]} también llamado arco neural . ^{[ 3 ]} El cuerpo está compuesto de hueso esponjoso , que es el tipo de tejido óseo esponjoso , cuya microanatomía se ha estudiado específicamente dentro de los huesos pediculares. ^{[ 4 ]} Este hueso esponjoso está a su vez, cubierto por una fina capa de hueso cortical (o hueso compacto), el tipo de tejido óseo duro y denso. El arco vertebral y las apófisis tienen cubiertas más gruesas de hueso cortical. Las superficies superior e inferior del cuerpo de la vértebra son planas y rugosas para proporcionar inserción a los discos intervertebrales . Estas superficies son las placas terminales vertebrales que están en contacto directo con los discos intervertebrales y forman la articulación. Las placas terminales están formadas por una capa engrosada del hueso esponjoso del cuerpo vertebral, siendo la capa superior más densa. Las placas terminales tienen la función de contener los discos adyacentes, distribuir uniformemente las cargas aplicadas y proporcionar anclaje a las fibras de colágeno del disco. También actúan como una interfaz semipermeable para el intercambio de agua y solutos. ^{[ 5 ]}

El arco vertebral está formado por pedículos y láminas. Dos pedículos se extienden desde los lados del cuerpo vertebral para unirlo al arco. Los pedículos son procesos cortos y gruesos que se extienden, uno desde cada lado, posteriormente, desde las uniones de las superficies posterolaterales del cuerpo vertebral, en su superficie superior. Desde cada pedículo una placa ancha, una lámina , se proyecta hacia atrás y medialmente para unirse y completar el arco vertebral y formar el borde posterior del foramen vertebral, que completa el triángulo del foramen vertebral. ^{[ 6 ]} Las superficies superiores de las láminas son rugosas para servir de inserción a los ligamentos amarillos . Estos ligamentos conectan las láminas de las vértebras adyacentes a lo largo de la columna vertebral desde el nivel de la segunda vértebra cervical . Por encima y por debajo de los pedículos hay depresiones poco profundas llamadas escotaduras vertebrales ( superior e inferior ). Cuando las vértebras se articulan, las escotaduras se alinean con las de las vértebras adyacentes y estas forman las aberturas de los forámenes intervertebrales . Los forámenes permiten la entrada y salida de los nervios espinales de cada vértebra, junto con los vasos sanguíneos asociados. Las vértebras articuladas proporcionan un sólido soporte para el cuerpo.

Variación regional

Las vértebras reciben su nombre de las regiones de la columna vertebral que ocupan. Generalmente, la columna vertebral humana tiene treinta y tres vértebras: siete cervicales , doce torácicas , cinco lumbares , cinco sacras fusionadas que forman el sacro y cuatro coccígeas que forman el cóccix . Excluyendo raras desviaciones, el número total de vértebras oscila entre 32 y 35. ^{[ 13 ]} En aproximadamente el 10 % de las personas, tanto el número total de vértebras presacras como el número de vértebras en las distintas partes de la columna pueden variar. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Las desviaciones más frecuentes son once (raramente trece) vértebras torácicas, cuatro o seis lumbares y tres o cinco coccígeas (raramente hasta siete). ^{[ 15 ]}

Las vértebras regionales aumentan de tamaño a medida que descienden, pero se vuelven más pequeñas en el coxis.

Cervical

Hay siete vértebras cervicales (pero ocho nervios espinales cervicales ), designadas de C1 a C7. Estos huesos son, en general, pequeños y delicados. Sus apófisis espinosas son cortas (con la excepción de C2 y C7, que tienen apófisis espinosas palpables). C1 también se llama atlas , y C2 también se llama axis . La estructura de estas vértebras es la razón por la que el cuello y la cabeza tienen un amplio rango de movimiento. La articulación atlantooccipital permite que el cráneo se mueva hacia arriba y hacia abajo, mientras que la articulación atlantoaxial permite que la parte superior del cuello gire hacia la izquierda y hacia la derecha. El axis también se apoya sobre el primer disco intervertebral de la columna vertebral.

Las vértebras cervicales poseen forámenes transversos que permiten el paso de las arterias vertebrales en su camino hacia el foramen magno, donde terminan en el círculo de Willis . Son las vértebras más pequeñas y ligeras, y sus forámenes vertebrales tienen forma triangular. Las apófisis espinosas son cortas y a menudo bifurcadas (la apófisis espinosa de C7 no está bifurcada y es considerablemente más larga que las demás apófisis espinosas cervicales). ^{[ 16 ]}

El atlas se diferencia de las demás vértebras en que carece de cuerpo y apófisis espinosa. En cambio, tiene forma de anillo, con un arco anterior y otro posterior y dos masas laterales. En los puntos centrales externos de ambos arcos se encuentra un tubérculo, uno anterior y otro posterior , para la inserción de músculos. La superficie anterior del arco anterior es convexa y su tubérculo anterior sirve de inserción al músculo largo del cuello . El tubérculo posterior es una apófisis espinosa rudimentaria y sirve de inserción al músculo recto posterior menor de la cabeza . La apófisis espinosa es pequeña para no interferir con el movimiento entre el atlas y el cráneo . En la superficie inferior hay una carilla articular para la articulación con la apófisis odontoides del axis.

Específico de las vértebras cervicales es el foramen transverso (también conocido como foramen transverso ). Se trata de una abertura en cada una de las apófisis transversas que da paso a la arteria y la vena vertebrales , así como a un plexo nervioso simpático . En las vértebras cervicales, a excepción del atlas, los tubérculos anterior y posterior se encuentran a ambos lados del foramen transverso en cada apófisis transversa. El tubérculo anterior de la sexta vértebra cervical se denomina tubérculo carotídeo porque separa la arteria carótida de la arteria vertebral .

En los bordes laterales de la superficie superior de los cuerpos vertebrales de la tercera a la séptima vértebra cervical y de la primera vértebra torácica se encuentra una apófisis unciforme en forma de gancho . Junto con el disco intervertebral, esta apófisis unciforme impide que una vértebra se deslice hacia atrás sobre la vértebra inferior y limita la flexión lateral. Las articulaciones de Luschka involucran las apófisis unciformes vertebrales.

La apófisis espinosa de C7 es particularmente larga, lo que le da el nombre de vértebra prominente . Además, como variación anatómica, puede desarrollarse una costilla cervical a partir de C7 .

El término cervicotorácico se usa a menudo para referirse a las vértebras cervicales y torácicas en conjunto, y a veces también a las zonas circundantes.

Torácico

Las doce vértebras torácicas y sus apófisis transversas poseen superficies que se articulan con las costillas . Si bien puede haber cierta rotación entre las vértebras torácicas, su conexión con la caja torácica impide una flexión o cualquier otro movimiento significativo. En el contexto humano, también se las conoce como "vértebras dorsales".

Los cuerpos vertebrales tienen una forma aproximadamente acorazonada y su anchura anteroposterior es casi igual a su anchura transversal. Los agujeros vertebrales tienen una forma aproximadamente circular.

La superficie superior de la primera vértebra torácica presenta una apófisis unciforme en forma de gancho, al igual que las vértebras cervicales.

La columna toracolumbar o división toracolumbar se refiere a las vértebras torácicas y lumbares en conjunto, y a veces también a las áreas circundantes.

Las vértebras torácicas se unen a las costillas y, por lo tanto, poseen carillas articulares específicas: las carillas costales superior , transversa e inferior . A medida que las vértebras descienden por la columna vertebral, aumentan de tamaño para adaptarse a la sección lumbar adyacente.

Lumbar

Las cinco vértebras lumbares son las más grandes del cuerpo vertebral, y su robusta estructura es necesaria para soportar mayor peso que las demás. Permiten una flexión y extensión significativas , así como una flexión lateral moderada. Los discos intervertebrales crean una lordosis lumbar natural (una curvatura espinal cóncava hacia atrás). Esto se debe a la diferencia de grosor entre las partes anterior y posterior de los discos intervertebrales.

Las vértebras lumbares se ubican entre la caja torácica y la pelvis y son las más grandes de las vértebras. Los pedículos son fuertes, al igual que las láminas, y la apófisis espinosa es gruesa y ancha. El foramen vertebral es grande y triangular. Las apófisis transversas son largas y estrechas y se pueden observar tres tubérculos en ellas: una apófisis costiforme lateral , una apófisis mamilar y una apófisis accesoria . ^{[ 17 ]} El tubérculo superior es la apófisis mamilar, que se conecta con la apófisis articular superior. El músculo multífido se inserta en la apófisis mamilar y se extiende a lo largo de la columna vertebral, brindando soporte. El tubérculo inferior es la apófisis accesoria y se encuentra en la parte posterior de la base de la apófisis transversa. El término lumbosacro se usa a menudo para referirse a las vértebras lumbares y sacras en conjunto, e incluye a veces las áreas circundantes.

Sacro

Hay cinco vértebras sacras (S1-S5) que se fusionan en la madurez, formando un solo hueso grande, el sacro , sin discos intervertebrales . ^{[ 18 ]} El sacro, junto con el ilion, forma una articulación sacroilíaca a cada lado de la pelvis , que se articula con las caderas .

Cóccix

Las últimas tres a cinco vértebras coccígeas (pero generalmente cuatro) (Co1–Co5) forman el coxis o hueso de la cola . ^{[ 19 ]} No hay discos intervertebrales .

Desarrollo

Los somitas se forman en el embrión temprano y algunos de ellos se desarrollan en esclerotomos. Los esclerotomos forman las vértebras, así como el cartílago costal y parte del hueso occipital . Desde su ubicación inicial dentro del somita, las células del esclerotomo migran medialmente hacia la notocorda . Estas células se encuentran con las células del esclerotomo del otro lado del mesodermo paraxial . La mitad inferior de un esclerotomo se fusiona con la mitad superior del adyacente para formar cada cuerpo vertebral. ^{[ 20 ]} Desde este cuerpo vertebral, las células del esclerotomo se mueven dorsalmente y rodean la médula espinal en desarrollo , formando el arco vertebral . Otras células se mueven distalmente hacia las apófisis costales de las vértebras torácicas para formar las costillas. ^{[ 20 ]}

Las funciones de las vértebras incluyen:

1. El soporte de las vértebras funciona en el sistema musculoesquelético al formar la columna vertebral para sostener el cuerpo.
2. Protección. Las vértebras contienen un foramen vertebral por donde pasa el canal espinal, la médula espinal y las meninges . También brindan una sólida protección a la médula espinal. Las superficies superior e inferior del cuerpo vertebral son planas y rugosas para servir de punto de inserción a los discos intervertebrales.
3. Movimiento. Las vértebras también proporcionan los orificios, los forámenes intervertebrales, que permiten la entrada y salida de los nervios espinales . De forma similar a las superficies del cuerpo vertebral, las superficies superior e inferior de los frentes de las láminas son planas y rugosas para servir de punto de inserción a los ligamentos amarillos . Al trabajar conjuntamente en la columna vertebral, sus secciones proporcionan movimiento controlado y flexibilidad.
4. Alimentación de los discos intervertebrales a través de la placa refleja (ligamento hialino) que separa el hueso esponjoso del cuerpo vertebral de cada disco.

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  La médula espinal se encuentra alojada en la columna vertebral.
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  Articulación vertebral
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  Articulación costovertebral
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  Una articulación facetaria entre las apófisis articulares superior e inferior (etiquetadas en la parte superior e inferior).

Existen diversas anomalías vertebrales congénitas , principalmente variaciones en la forma o el número de vértebras, muchas de las cuales no causan problemas. Sin embargo, otras pueden comprimir la médula espinal. Las vértebras en forma de cuña, llamadas hemivértebras , pueden provocar la formación de un ángulo en la columna vertebral, lo que puede derivar en enfermedades de curvatura espinal como cifosis , escoliosis y lordosis . En casos graves, pueden causar compresión de la médula espinal. Las vértebras en bloque, donde algunas vértebras se han fusionado, también pueden causar problemas. La espina bífida puede ser consecuencia de la formación incompleta del arco vertebral.

La espondilólisis es un defecto en la pars interarticularis del arco vertebral. En la mayoría de los casos, se produce en la vértebra lumbar más baja (L5), pero también puede ocurrir en las demás vértebras lumbares, así como en las vértebras torácicas.

La hernia discal , más conocida como disco deslizado , se produce por un desgarro en el anillo fibroso externo del disco intervertebral , lo que permite que parte del material blando y gelatinoso, el núcleo pulposo , se abulte formando una hernia . Esta afección puede tratarse mediante un procedimiento endoscópico mínimamente invasivo llamado método Tessys .

Una laminectomía es una operación quirúrgica para extirpar las láminas con el fin de acceder al canal espinal. ^{[ 21 ]} La extirpación de solo una parte de una lámina se llama laminotomía .

Un nervio pinzado causado por la presión de un disco, una vértebra o tejido cicatricial puede remediarse mediante una foraminotomía para ensanchar los forámenes intervertebrales y aliviar la presión. También puede ser causado por una estenosis foraminal , un estrechamiento de la abertura del nervio, como resultado de la artritis .

Otra afección es la espondilolistesis, que se produce cuando una vértebra se desliza hacia adelante sobre otra. Lo contrario es la retrolistesis, en la que una vértebra se desliza hacia atrás sobre otra.

El pedículo vertebral se utiliza con frecuencia como marcador radiográfico y punto de entrada en los procedimientos de vertebroplastia , cifoplastia y fusión espinal .

El foramen arcuato es una variación anatómica común que se observa con mayor frecuencia en mujeres. Es un puente óseo que se encuentra en la primera vértebra cervical, el atlas, donde cubre el surco para la arteria vertebral . ^{[ 22 ]}

La enfermedad degenerativa del disco es una afección generalmente asociada al envejecimiento en la que uno o más discos se degeneran. A menudo puede ser una afección indolora, pero también puede ser muy dolorosa.

En otros animales, las vértebras toman los mismos nombres regionales excepto el coccígeo; en animales con cola, las vértebras separadas generalmente se llaman vértebras caudales . ^{[ 19 ]} Debido a los diferentes tipos de locomoción y soporte necesarios entre los vertebrados acuáticos y otros, las vértebras entre ellos muestran la mayor variación, aunque comparten características básicas. Los procesos espinosos que se extienden hacia atrás se dirigen hacia arriba en animales que no tienen una postura erguida. Estos procesos pueden ser muy grandes en los animales más grandes ya que se unen a los músculos y ligamentos del cuerpo. En el elefante , las vértebras están conectadas por articulaciones ajustadas, lo que limita la flexibilidad de la columna vertebral. Los procesos espinosos son exagerados en algunos animales, como el extinto Dimetrodon y Spinosaurus , donde forman una vela dorsal o aleta dorsal.

Las vértebras con superficies articulares en forma de silla de montar en sus cuerpos, llamadas "heterocélicas", permiten que las vértebras se flexionen tanto vertical como horizontalmente, evitando al mismo tiempo los movimientos de torsión. Este tipo de vértebras se encuentran en el cuello de las aves y algunas tortugas. ^{[ 23 ]}

Las vértebras "procéleas" presentan una protuberancia esférica que se extiende desde el extremo caudal del cuerpo vertebral de una vértebra y que encaja en una cavidad cóncava en el extremo craneal del cuerpo vertebral de una vértebra adyacente. ^{[ 24 ]} Estas vértebras se encuentran con mayor frecuencia en reptiles , ^{[ 25 ] [ 26 ]} pero también se encuentran en algunos anfibios como las ranas. ^{[ 27 ]} Las vértebras encajan entre sí mediante una articulación esférica, en la que la característica articular convexa de una vértebra anterior actúa como la rótula de una vértebra caudal. ^{[ 25 ]} Este tipo de conexión permite un amplio rango de movimiento en la mayoría de las direcciones, a la vez que protege el cordón nervioso subyacente. El punto central de rotación se encuentra en la línea media de cada cuerpo vertebral, por lo que la flexión del músculo que rodea la columna vertebral no produce una apertura entre las vértebras. ^{[ 27 ]}

En muchas especies, aunque no en mamíferos, las vértebras cervicales tienen costillas. En muchos grupos, como lagartos y dinosaurios saurisquios , las costillas cervicales son grandes; en las aves, son pequeñas y están completamente fusionadas a las vértebras. Los procesos transversos de los mamíferos son homólogos a las costillas cervicales de otros amniotas . En la ballena, las vértebras cervicales suelen estar fusionadas, una adaptación que sacrifica flexibilidad por estabilidad durante la natación. ^{[ 28 ] [ 29 ]} Todos los mamíferos, excepto los manatíes y los perezosos, tienen siete vértebras cervicales, independientemente de la longitud del cuello. ^{[ 30 ]} Esto incluye animales aparentemente improbables como la jirafa, el camello y la ballena azul, por ejemplo. Las aves suelen tener más vértebras cervicales y la mayoría tiene un cuello muy flexible compuesto por 13 a 25 vértebras.

En todos los mamíferos, las vértebras torácicas están conectadas a las costillas y sus cuerpos se diferencian de las demás vértebras regionales por la presencia de carillas articulares. Cada vértebra tiene una carilla articular a cada lado del cuerpo vertebral, que se articula con la cabeza de una costilla . También hay una carilla articular en cada una de las apófisis transversas que se articula con el tubérculo de una costilla . El número de vértebras torácicas varía considerablemente entre las especies. ^{[ 31 ]} La mayoría de los marsupiales tienen trece, pero los koalas solo tienen once. ^{[ 32 ]} El número habitual es de doce a quince en los mamíferos (doce en el ser humano ), aunque hay de dieciocho a veinte en el caballo , el tapir , el rinoceronte y el elefante . En ciertos perezosos, hay un número extremo de veinticinco y, en el otro extremo, solo nueve en los cetáceos . ^{[ 33 ]}

Los chimpancés y los gorilas tienen menos vértebras lumbares , tres en comparación con las cinco del género Homo . Esta reducción en el número hace que la columna lumbar no pueda realizar lordosis , pero proporciona una anatomía que favorece la escalada vertical y la capacidad de colgarse, más adecuada para los lugares de alimentación en regiones de dosel alto. ^{[ 34 ]} El bonobo se diferencia por tener cuatro vértebras lumbares.

Las vértebras caudales son los huesos que forman la cola de los vertebrados. ^{[ 35 ]} Su número varía de unas pocas a cincuenta, dependiendo de la longitud de la cola del animal. En los humanos y otros primates sin cola , se denominan vértebras coccígeas , son de tres a cinco y están fusionadas al cóccix . ^{[ 36 ]}

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  Arcos vertebrales de tres vértebras torácicas
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  Articulaciones costovertebrales vistas desde el frente
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  Vértebras torácicas inferiores y lumbares superiores vistas desde el lateral.
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  Vértebras cervicales vistas desde atrás
• Anatomía de las vértebras

• vértebra limbus
• Unidad espinal funcional
• Enfermedad de la olla
• enfermedad de Scheuermann

Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 96 de  la vigésima edición de Gray's Anatomy (1918).

• Imagen del atlas: back_bone13 en el Sistema de Salud de la Universidad de Michigan – Axis y atlas articulados, vista posterior
• Imagen anatómica: esqueleto/atlas2 en la clase de Anatomía Humana (Biología 129), Universidad Estatal de Pensilvania
• Fotografía anatómica: 26:os-0110 en el Centro Médico SUNY Downstate.
• Figura anatómica: 02:01-10 en Anatomía Humana en Línea, Centro Médico SUNY Downstate
• Figura anatómica: 18:02-01 en Anatomía Humana en Línea, Centro Médico SUNY Downstate
• Vértebras - Anatomía BlueLink - Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan
• Imagen del atlas: back_bone28 en el Sistema de Salud de la Universidad de Michigan
• Figura anatómica: 02:02-08 en Anatomía Humana en Línea, Centro Médico SUNY Downstate
• Las formas de los extremos articulares de las vértebras. Archivado el 3 de mayo de 2015 en Wayback Machine – Universidad de los Cumberlands.