Cada vértebra ( pl.: vértebras ) es un hueso irregular con una estructura compleja compuesta de hueso y algo de cartílago hialino , que forman la columna vertebral o espina dorsal, de los vertebrados . Las proporciones de las vértebras difieren según su segmento espinal y la especie en particular.
La configuración básica de una vértebra varía; el hueso es el cuerpo, y la parte central del cuerpo es el centrum. Las superficies superior e inferior del cuerpo de la vértebra dan unión a los discos intervertebrales . La parte posterior de una vértebra forma un arco vertebral , en once partes, que consta de dos pedículos ( pedículo del arco vertebral ), dos láminas y siete procesos . Las láminas dan unión a los ligamentos amarillos (ligamentos de la columna vertebral). Hay muescas vertebrales formadas a partir de la forma de los pedículos, que forman los agujeros intervertebrales cuando las vértebras se articulan . Estos agujeros son los conductos de entrada y salida de los nervios raquídeos . El cuerpo de la vértebra y el arco vertebral forman el agujero vertebral, la abertura central más grande que acomoda el canal espinal , que encierra y protege la médula espinal .
Las vértebras se articulan entre sí para dar fuerza y flexibilidad a la columna vertebral, y la forma de sus partes anterior y posterior determina el rango de movimiento. En términos estructurales, las vértebras son básicamente iguales en todas las especies de vertebrados, y la mayor diferencia se observa entre un animal acuático y otros animales vertebrados. Por ello, los vertebrados toman su nombre de las vértebras que componen la columna vertebral.
En la columna vertebral humana , el tamaño de las vértebras varía según su ubicación en la columna vertebral, 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 ), que consiste en una gran porción media anterior llamada centrum ( centrum vertebral , plural centra ) y un arco vertebral posterior , [2] también llamado arco neural . [3] El cuerpo está compuesto de hueso esponjoso , que es el tipo esponjoso de tejido óseo , cuya microanatomía se ha estudiado específicamente dentro de los huesos pedunculares. [4] Este hueso esponjoso está a su vez, cubierto por una fina capa de hueso cortical (o hueso compacto), el tipo duro y denso de tejido óseo. El arco vertebral y los procesos tienen cubiertas más gruesas de hueso cortical. Las superficies superior e inferior del cuerpo de la vértebra son aplanadas y rugosas para dar unión 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 se forman a partir de 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 para 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 unir el cuerpo al arco. Los pedículos son procesos cortos y gruesos que se extienden, uno de cada lado, posteriormente, desde las uniones de las superficies posterolaterales del centro, en su superficie superior. Desde cada pedículo una placa ancha, una lámina , se proyecta hacia atrás y medialmente para unir y completar el arco vertebral y formar el borde posterior del agujero vertebral, que completa el triángulo del agujero vertebral. [6] Las superficies superiores de las láminas son rugosas para dar unión 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 muescas vertebrales ( superior e inferior ). Cuando las vértebras se articulan, las muescas se alinean con las de las vértebras adyacentes y estas forman las aberturas de los agujeros intervertebrales . Los agujeros permiten la entrada y salida de los nervios raquídeos de cada vértebra, junto con los vasos sanguíneos asociados. Las vértebras articuladas proporcionan un sólido pilar de apoyo para el cuerpo.
Hay siete procesos que se proyectan desde la vértebra:
Una parte importante de una vértebra es un proceso espinoso que se extiende hacia atrás (a veces llamado espina neural) y que se proyecta centralmente. [7] Este proceso apunta dorsal y caudalmente desde la unión de las láminas. [7] El proceso espinoso sirve para unir músculos y ligamentos .
Las dos apófisis transversas, una a cada lado del cuerpo vertebral, se proyectan lateralmente desde cada lado en el punto donde la lámina se une al pedículo , entre las apófisis articulares superior e inferior. [7] También sirven para la inserción de músculos y ligamentos, en particular los ligamentos intertransversos . Hay una faceta en cada una de las apófisis transversas de las vértebras torácicas que se articula con el tubérculo de la costilla . [8] Una faceta a cada lado del cuerpo vertebral torácico se articula con la cabeza de la costilla . La apófisis transversa de una vértebra lumbar también se denomina a veces apófisis costal [9] [10] o costiforme [11] porque corresponde a una costilla rudimentaria ( costa ) que, a diferencia del tórax, no está desarrollada en la región lumbar. [11] [12]
A cada lado de la vértebra hay articulaciones facetarias superiores e inferiores que sirven para limitar el rango de movimiento posible. Estas facetas están unidas por una porción delgada del arco vertebral llamada pars interarticularis .
Las vértebras toman su nombre de las regiones de la columna vertebral que ocupan. Por lo general, hay treinta y tres vértebras en la columna vertebral humana: siete vértebras cervicales , doce vértebras torácicas , cinco vértebras lumbares , cinco vértebras sacras fusionadas que forman el sacro y cuatro vértebras coccígeas , que forman el cóccix . Excluyendo desviaciones raras, el número total de vértebras varía de 32 a 35. [13] En aproximadamente el 10% de las personas, tanto el número total de vértebras presacras como el número de vértebras en partes individuales de la columna vertebral pueden variar. [14] [15] Las desviaciones más frecuentes son once (raramente trece) vértebras torácicas, cuatro o seis vértebras lumbares y tres o cinco vértebras coccígeas (raramente hasta siete). [15]
Las vértebras regionales aumentan de tamaño a medida que progresan hacia abajo, pero se vuelven más pequeñas en el cóccix.
Hay siete vértebras cervicales (pero ocho nervios espinales cervicales ), designadas 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 la derecha. El axis también se asienta sobre el primer disco intervertebral de la columna vertebral.
Las vértebras cervicales poseen agujeros transversales para permitir el paso de las arterias vertebrales en su camino hacia el agujero magno para terminar en el polígono de Willis . Estas son las vértebras más pequeñas y livianas y los agujeros vertebrales tienen forma triangular. Las apófisis espinosas son cortas y a menudo bifurcadas (la apófisis espinosa de C7 no está bifurcada y es sustancialmente más larga que la de las otras apófisis espinosas cervicales). [16]
El atlas se diferencia de las demás vértebras en que no tiene cuerpo ni apófisis espinosa. En cambio, tiene forma de anillo, con un arco anterior y uno posterior y dos masas laterales. En los puntos centrales externos de ambos arcos hay un tubérculo, un tubérculo anterior y un tubérculo posterior , para la inserción de los músculos. La superficie frontal del arco anterior es convexa y su tubérculo anterior da inserción al músculo largo del cuello . El tubérculo posterior es una apófisis espinosa rudimentaria y da 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 faceta para la articulación con las dentinas del axis.
Específico de la vértebra cervical es el agujero 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 y a un plexo nervioso simpático . En las vértebras cervicales distintas del atlas, los tubérculos anterior y posterior están a cada lado del agujero transverso en cada apófisis transversa. El tubérculo anterior de la sexta vértebra cervical se llama tubérculo carotídeo porque separa la arteria carótida de la arteria vertebral .
En los bordes laterales de la superficie superior de los cuerpos de las vértebras cervicales tercera a séptima y de la primera vértebra torácica hay un proceso uncinado en forma de gancho . Junto con el disco vertebral, este proceso uncinado evita que una vértebra se deslice hacia atrás y limita la flexión lateral. Las articulaciones de Luschka involucran los procesos uncinados vertebrales.
La apófisis espinosa de C7 es especialmente larga y le da el nombre de vértebra prominente . También puede desarrollarse una costilla cervical a partir de C7 como una variación anatómica .
El término cervicotorácico se utiliza a menudo para referirse a las vértebras cervicales y torácicas juntas, y a veces también a sus zonas circundantes.
Las doce vértebras torácicas y sus apófisis transversas tienen superficies que se articulan con las costillas . Puede haber cierta rotación entre las vértebras torácicas, pero su conexión con la caja torácica impide mucha flexión u otro movimiento. También se las conoce como "vértebras dorsales" en el contexto humano.
Los cuerpos vertebrales tienen forma de corazón y son tan anchos en sentido anteroposterior como en sentido transversal. Los agujeros vertebrales tienen forma aproximadamente circular.
La superficie superior de la primera vértebra torácica tiene un proceso uncinado en forma de gancho, al igual que las vértebras cervicales.
La división toracolumbar se refiere a las vértebras torácicas y lumbares juntas, y a veces también a sus áreas circundantes.
Las vértebras torácicas se unen a las costillas y, por lo tanto, tienen facetas articulares específicas para ellas: las facetas costales superior , transversal e inferior . A medida que las vértebras avanzan por la columna, aumentan de tamaño para coincidir con la sección lumbar adyacente.
Las cinco vértebras lumbares son las más grandes de las vértebras, siendo necesaria su construcción robusta para soportar un mayor peso que las otras vértebras. Permiten una flexión y extensión significativas y una flexión lateral moderada (flexión lateral). Los discos entre estas vértebras crean una lordosis lumbar natural (una curvatura espinal que es cóncava posteriormente). [ cita requerida ] Esto se debe a la diferencia de grosor entre las partes delantera y trasera de los discos intervertebrales.
Las vértebras lumbares están situadas 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 el proceso espinoso es grueso y ancho. El agujero vertebral es grande y triangular. Los procesos transversos son largos y estrechos y se pueden ver tres tubérculos en ellos. Estos son un proceso costiforme lateral , un proceso mamilar y un proceso accesorio . [17] El tubérculo superior o superior es el proceso mamilar que se conecta con el proceso articular superior. El músculo multífido se une al proceso mamilar y este músculo se extiende a lo largo de la columna vertebral, dando soporte. El tubérculo inferior o inferior es el proceso accesorio y se encuentra en la parte posterior de la base del proceso transverso. El término lumbosacro se utiliza a menudo para referirse a las vértebras lumbares y sacras juntas, y a veces incluye sus áreas circundantes.
Hay cinco vértebras sacras (S1–S5) que se fusionan en la madurez, en un hueso grande, el sacro , sin discos intervertebrales . [18] El sacro con el íleon forma una articulación sacroilíaca a cada lado de la pelvis , que se articula con las caderas .
Las últimas tres a cinco vértebras coccígeas (pero generalmente cuatro) (Co1–Co5) forman el coxis . [ 19] No hay discos intervertebrales .
Los somitas se forman en el embrión temprano y algunos de estos se convierten 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 a los procesos costales de las vértebras torácicas para formar las costillas. [20]
Las funciones de las vértebras incluyen:
Existen diversas anomalías vertebrales congénitas , que en su mayoría implican variaciones en la forma o el número de vértebras, y muchas de ellas no presentan problemas. Sin embargo, otras pueden causar compresión de la médula espinal. Las vértebras en forma de cuña, llamadas hemivértebras, pueden hacer que se forme un ángulo en la columna vertebral que puede dar lugar a enfermedades de curvatura espinal como cifosis , escoliosis y lordosis . Los casos graves pueden causar compresión de la médula espinal. Las vértebras en bloque , donde algunas vértebras se han fusionado, pueden causar problemas. La espina bífida puede ser el resultado 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 darse en las demás vértebras lumbares, así como en las vértebras torácicas.
La hernia discal , más comúnmente llamada hernia discal , es el resultado de un desgarro en el anillo externo ( anulus fibrosus ) del disco intervertebral , que permite que parte del material blando gelatinoso, el núcleo pulposo , sobresalga y forme una hernia . Esto se puede tratar 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 denomina laminotomía .
Un nervio pinzado causado por la presión de un disco, una vértebra o tejido cicatricial se puede solucionar mediante una foraminotomía para ensanchar los agujeros intervertebrales y aliviar la presión. También puede ser causado por una estenosis de los agujeros , un estrechamiento de la abertura del nervio, como resultado de la artritis .
Otra afección es la espondilolistesis, en la que una vértebra se desliza hacia adelante sobre otra. El caso inverso de esta afección es la retrolistesis , en la que una vértebra se desliza hacia atrás sobre otra.
El pedículo vertebral se utiliza a menudo como marcador radiográfico y punto de entrada en procedimientos de vertebroplastia , cifoplastia y fusión espinal .
El foramen arqueado es una variación anatómica común que se observa con mayor frecuencia en las 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 que suele asociarse con el envejecimiento y en la que uno o más discos se degeneran. A menudo, esta afección puede ser indolora, pero también puede ser muy dolorosa.
En otros animales, las vértebras toman los mismos nombres regionales excepto la coccígea: en animales con cola, las vértebras separadas generalmente se llaman vértebras caudales . [19] Debido a los diferentes tipos de locomoción y apoyo necesarios entre los vertebrados acuáticos y otros, las vértebras entre ellos muestran la mayor variación, aunque se comparten características básicas. Los procesos espinosos que se extienden hacia atrás se dirigen hacia arriba en animales sin 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 apretadas, que limitan la flexibilidad de la columna vertebral. Los procesos espinosos son exagerados en algunos animales, como el extinto Dimetrodon y Spinosaurus , donde forman una dorso en forma de vela o aleta.
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, al tiempo que evitan los movimientos de torsión. Estas vértebras se encuentran en los cuellos de las aves y algunas tortugas. [23]
Las vértebras "procélicas" presentan una protrusión esférica que se extiende desde el extremo caudal del centro de una vértebra que encaja en una cavidad cóncava en el extremo craneal del centro de una vértebra adyacente. [24] Estas vértebras se encuentran con mayor frecuencia en reptiles , [25] [26] pero se encuentran en algunos anfibios como las ranas. [27] Las vértebras encajan entre sí en una articulación de rótula, en la que la característica articular convexa de una vértebra anterior actúa como la rótula de la cavidad de una vértebra caudal. [25] Este tipo de conexión permite un amplio rango de movimiento en la mayoría de las direcciones, al mismo tiempo que protege el cordón nervioso subyacente. El punto central de rotación se encuentra en la línea media de cada centro y, por lo tanto, la flexión del músculo que rodea la columna vertebral no conduce a una abertura entre las vértebras. [27]
En muchas especies, aunque no en los mamíferos, las vértebras cervicales tienen costillas. En muchos grupos, como los lagartos y los dinosaurios saurisquios , las costillas cervicales son grandes; en las aves, son pequeñas y están completamente fusionadas a las vértebras. Los procesos transversales de los mamíferos son homólogos a las costillas cervicales de otros amniotas . En la ballena, las vértebras cervicales suelen estar fusionadas, una adaptación que intercambia flexibilidad por estabilidad durante la natación. [28] [29] Todos los mamíferos, excepto los manatíes y los perezosos , tienen siete vértebras cervicales, sea cual sea 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 que consta de entre 13 y 25 vértebras.
En todos los mamíferos, las vértebras torácicas están conectadas a las costillas y sus cuerpos difieren de las otras vértebras regionales debido a la presencia de facetas. Cada vértebra tiene una faceta a cada lado del cuerpo vertebral, que se articula con la cabeza de una costilla . También hay una faceta en cada uno de los procesos transversos 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 el cetáceo . [33]
Los chimpancés y los gorilas tienen menos vértebras lumbares , que tienen tres en contraste con las cinco del género Homo . Esta reducción en el número da lugar a una incapacidad de la columna lumbar para lordosis , pero proporciona una anatomía que favorece la escalada vertical y una capacidad de colgarse más adecuada para 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 entre unos pocos y cincuenta, dependiendo de la longitud de la cola del animal. En los humanos y otros primates sin cola , se denominan vértebras coccígeas , su número oscila entre tres y cinco y están fusionadas en el cóccix . [36]
Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 96 de la 20.ª edición de Anatomía de Gray (1918).
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