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La ley de Hueter-Volkmann: Comprensión de la causa de la escoliosis

La ley de Hueter-Volkmann se utiliza para describir el mecanismo de la escoliosis. La columna torácica típica tiene una curva fisiológica que causa la fuerza distractora en la columna vertebral colocada dorsalmente, mientras que hay una fuerza de compresión en la columna vertebral posicionada ventralmente.

La rotación de los cuerpos vertebrales en el plano axial, que resulta en una carga axial discrepante entre las secciones posicionadas ventralmente y dorsalmente de las vértebras implicadas, se considera el primer paso en el proceso que conduce a la curvatura inadecuada de la columna vertebral. La discrepancia se muestra como un cambio en la orientación de la curva espinal, causando escoliosis. La columna vertebral colocada ventralmente ahora se convierte en el lado cóncavo y la columna vertebral ubicada dorsalmente se convierte en el lado convexo.

Por lo tanto, el crecimiento se ralentiza cuando se aplica compresión a las placas de crecimiento vertebral en el lado cóncavo predefinido de la curvatura. Mientras que el crecimiento se acelera cuando hay tracción en las placas de crecimiento en el lado convexo predefinido de la curvatura.

En términos simples, la Ley de Hueter-Volkmann establece que doblar la columna vertebral aumenta el crecimiento en el lado convexo, lo que resulta en la deformidad de la postura corporal conocida como escoliosis. La ley fue propuesta por dos ortopedistas alemanes, Carl Hueter y Richard von Volkmann. Así que, sigue leyendo el artículo para entender varios principios de la ley de Hueter Volkmann y su teoría.

Crecimiento en el sistema musculoesquelético pre-adulto

El sistema musculoesquelético pre-adulto es como una estructura de tensegridad. La tensegridad es la capacidad de la estructura esquelética para producir una forma rígida al tener miembros de tensión continua y compresión discontinua. Los huesos y el cartílago alargan los músculos, ligamentos y fascia del niño, lo que causa remodelación y crecimiento. Los músculos no solo deben alargarse, sino también fortalecerse para tolerar la creciente masa corporal y los brazos de palanca. Cuando este equilibrio de crecimiento esquelético y muscular se altera, comienza la escoliosis idiopática adolescente (AIS), que también se conoce como la primera etapa de la escoliosis.

La edad de la adolescencia es un crecimiento acelerado tanto en áreas fisiológicas como psicológicas. Sin embargo, el retraso en la maduración muscular debido a la tensegridad reducida puede conducir a deformidades de la postura.

La ley de Hueter-Volkmann nos ayuda a entender el proceso de perturbación del sistema de tensegridad. La compresión axial afectada conduce al crecimiento de placas que causan escoliosis y también disminuyen la densidad ósea vertebral. Bajo esta situación, la tensión sobre los ligamentos longitudinales y el anillo fibroso aumentan, causando una limitación al proceso de remodelación de los ligamentos. Finalmente, el aumento de la presión sobre el anillo fibroso y la remodelación del ligamento bloqueado dan paso al proceso de crecimiento diferencial de la columna vertebral humana.

Crecimiento diferencial en la columna vertebral humana

El crecimiento diferencial es una progresión lenta y gradual de la deformación permanente de la columna vertebral. Este fenómeno mecánico tiene lugar debido al desajuste en el alargamiento de dos tejidos conectados entre sí. Diferentes experimentos realizados por expertos médicos muestran que, si bien el crecimiento diferencial comienza lentamente, se expande exponencialmente. Un experimento realizado por Crijins y sus colegas, enfatiza el efecto de los tejidos de conexión no coincidentes y el crecimiento de la placa en lugar del pandeo de Euler para el crecimiento diferencial que conduce a la escoliosis.

Una barra elástica comprimida en sus extremos experimenta una inestabilidad mecánica instantánea conocida como pandeo de Euler. Por el contrario, AIS es un proceso gradual de deformación espinal que puede tardar meses o incluso años en manifestarse. En segundo lugar, un vertebrado sano se compone de una secuencia de vértebras. Estas están articulados por discos intervertebrales en lugar de una barra elástica. El rango de movimiento para cada segmento espinal incluye una zona neutral de varios grados donde puede doblarse sin experimentar una resistencia significativa.

Crecimiento esquelético y hormonas

Las hormonas de crecimiento como la insulina y el estradiol regulan el crecimiento esquelético del cuerpo humano. Pero, el crecimiento también puede ser una fuerza mecánica. La ley de Hueter-Volkmann gira en torno a la moderación del crecimiento esquelético como fenómeno mecánico . El aumento de la compresión que actúa sobre una placa de crecimiento ralentiza la formación ósea. Por otro lado, menos compresión o tensión lo acelera. Este fenómeno es evidente en el caso del AIS. Por lo tanto, se cree que la distorsión cuneiforme de la vertebra en las últimas etapas de AIS es causada por la Ley de Hueter-Volkmann.

Los pacientes adolescentes con escoliosis idiopática son generalmente altos con baja densidad ósea y un índice de masa corporal bajo. La densidad ósea juega un papel crucial en el crecimiento esquelético, por lo tanto, también está conectado a la Ley Hueter Volkmann. Los factores genéticos, endocrinos, hormonales y dietéticos se han relacionado con la densidad ósea, pero desde un punto de vista mecánico, la observación de que los pacientes con AIS tienen una densidad ósea más baja que los controles de la misma edad, muestra que enfrentan menos carga mecánica.

La reducción de la masa muscular y la fuerza, causada por niveles hormonales alterados u otros mecanismos, puede ser responsable de esto. Cabe destacar que el aumento del crecimiento esquelético afecta tanto a los brazos como a la columna vertebral, longitud del brazo, longitud del cúbito y longitud del radio.

Como resultado, la masa muscular suele ser menor o retrasada en pacientes con escoliosis. Para decirlo de otra manera, existe un desequilibrio entre el crecimiento esquelético y la maduración músculo-ligamental. De acuerdo con la Ley de Hueter-Volkmann, la disminución de la fuerza muscular causa una reducción en la carga esquelética, que a su vez acelera la formación de hueso y cartílago.

Regulación mecánica de la actividad de la placa de crecimiento

Las variables genéticas, vasculares, hormonales y biomecánicas juegan un papel importante en la complicada regulación del crecimiento. Los diferentes grados de hipertrofia de condrocitos en las placas de crecimiento representan la mayoría (40-50%) de la variabilidad en la tasa de crecimiento, con la síntesis de la matriz y la tasa de proliferación de condrocitos que representan la mayor parte del resto de la variabilidad. La tasa de formación de condrocitos en la zona proliferativa y la tasa de expansión de condrocitos y la síntesis de matriz en la zona hipertrófica, por lo tanto, parecen ser los dos factores principales que influyen en la velocidad de crecimiento.

En última instancia, el crecimiento se detiene bajo la condicione de AIS, donde la tensión produce tensiones que están contenidas por las grapas de la placa de crecimiento. Las placas de crecimiento que han sido firmemente grapadas experimentan una perturbación considerable y, en última instancia, irreparable. Por lo tanto, parece que el efecto de la carga mecánica sobre el crecimiento se correlaciona con el nivel de tensión ejercida.

Técnicas de prevención para el crecimiento diferencial en la columna vertebral

De acuerdo con la hipótesis del crecimiento diferencial y la ley de Hueter-Volkmann, el AIS se produce y desarrolla como resultado de una excesiva presión intradiscal. Esto solo se puede explorar en investigaciones clínicas, porque AIS solo afecta a personas y no hay modelos animales adecuados. La liberación de presión osmótica en discos intervertebrales severamente inflados sería la intervención más inmediata.

Los adolescentes también pueden aliviar la presión intradiscal de otras maneras. Una teoría sostiene que la fuerza muscular inadecuada puede ser el catalizador para un mejor desarrollo espinal. Por lo tanto, entrenar su estabilidad medular podría ser una estrategia de terapia beneficiosa para AIS. Una mejor estabilidad de la columna vertebral también haría que la columna vertebral fuera más tensa y reduciría la posibilidad de anomalías escolióticas. Se han llevado a cabo estudios sobre la estabilidad de la medula y se ha demostrado que son bastante efectivos, al menos en pacientes jóvenes con escoliosis.

Otra opción sería estirar los ligamentos bloqueados para disminuir la presión intradiscal. Varios tratamientos conservadores se enfocan en la flexibilidad y el rango de movimiento de la columna vertebral, pero ninguno de ellos aborda la integridad del disco intervertebral. Sin embargo, los ejercicios pueden ser útiles tanto para aflojar los ligamentos como para la carga dinámica del disco intervertebral.

Limitación de la ley Hueter Volkmann

El crecimiento diferencial es el mecanismo físico para el inicio y la progresión de la etapa temprana de la escoliosis. La ley de Hueter-Volkmann identifica la presión intradiscal como el principal determinante del proceso, junto con la expansión limitada de los ligamentos longitudinales de la columna vertebral. Mientras que la disminución de la actividad muscular puede contribuir al crecimiento del disco intervertebral.
Las causas subyacentes de la debilidad muscular, que pueden estar relacionadas con los niveles hormonales, el ejercicio físico o la menarquia tardía, no se explican por los principios.

Además, el crecimiento diferencial ignora los efectos extraños del AIS, como el acuñamiento vertebral y la asimetría muscular. Además, se evidencia que la escoliosis se manifiesta en varios patrones de curvatura.

Una columna vertebral con discos intervertebrales inflados, podría endurecerse y adquirir las características de una varilla elástica curvada. Esto ofrece una alternativa convincente al concepto de crecimiento diferencial para comprender los diversos patrones de curvatura.

Conclusión

Varios grupos de científicos y fisiólogos han estudiado la ley de Hueter-Volkmann para la modulación del crecimiento óseo. Sin embargo, el debate sigue sin ser concluyente. Esta ley presenta una correlación más que un mecanismo físico de la escoliosis. El crecimiento diferencial, el crecimiento esquelético, las hormonas, la densidad ósea, el índice de masa corporal, la nutrición y la altura del disco son otros factores que también afectan la postura de la columna vertebral. Por lo tanto, para concluir, podemos decir que la ley de Hueter-Volkmann es una perspectiva mecano biológica efectiva que proporciona señales para el desarrollo de placas de crecimiento que causan escoliosis.

La ley ortopédica de Hueter y Volkmann argumenta que una mayor compresión mecánica ralentiza el crecimiento óseo y una carga más baja lo acelera. Esta regla, a simple vista, parece una justificación directa para el desarrollo de la escoliosis. Pero, como se indica en las limitaciones, la ley no ayuda a explicar los diversos patrones de curvatura de la escoliosis. Las leyes de Hueter y Volkmann, cuando se yuxtaponen con los estudios y experimentos recientes, pueden ofrecer una comprensión más holística de las placas de crecimiento.

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