Articulación de la rodilla

La articulación de la rodilla es una articulación sinovial que conecta tres huesos: el fémur, la tibia y la rótula. Es una articulación compleja de bisagra compuesta por dos articulaciones; la tibiofemoral y la patelofemoral. La articulación tibiofemoral es una articulación entre la tibia y el fémur, mientras que la articulación patelofemoral es una articulación entre la rótula y el fémur.

La articulación de la rodilla es la más grande y posiblemente la más estresada del cuerpo. La disposición de los huesos en la articulación proporciona un punto de apoyo que traduce las acciones de los músculos flexores y extensores de la rodilla.

La disposición de los extracapsulares e intracapsulares y de los ligamentos, así como las extensiones de los músculos que cruzan la articulación, proporcionan la tan necesaria estabilidad que contrarresta la considerable tensión biomecánica que se ejerce sobre la articulación. Como articulación articulada, la articulación de la rodilla permite principalmente el movimiento a lo largo de un eje en términos de flexión y extensión de la rodilla en el plano sagital.

También permite una ligera rotación medial durante la flexión y la última etapa de extensión de la rodilla, así como una rotación lateral al «desbloquear» la rodilla.

En este artículo, examinaremos la anatomía de la articulación de la rodilla, sus superficies de articulación, ligamentos y suministro neurovascular.

Anatomía de la articulación de la rodilla

Superficies articulares

Articulación tibiofemoral

La articulación tibiofemoral es una articulación entre los cóndilos laterales y mediales del extremo distal del fémur y las mesetas tibiales, ambas cubiertas por una gruesa capa de cartílago hialino.

Los cóndilos lateral y medial son dos proyecciones óseas situadas en el extremo distal del fémur, que tienen una superficie lisa y convexa, y están separados posteriormente por un surco profundo conocido como fosa intercondilar.

El cóndilo medial es más grande, más estrecho y más proyectado que su homólogo lateral, lo que explica el ángulo entre el fémur y la tibia. Las superficies exteriores rugosas de los cóndilos medial y lateral se definen como epicóndilos medial y lateral, respectivamente.

A lo largo de la cara posterior del fémur distal, hay pares de elevaciones rugosas por encima de los epicóndilos medial y lateral conocidas como las crestas supracondilares medial y lateral.

Las mesetas tibiales son las dos superficies superiores ligeramente cóncavas de los cóndilos situadas en el extremo proximal de la tibia, y están separadas por una protuberancia ósea conocida como eminencia intercondilar.

La superficie articular de la tibia media tiene una forma algo ovalada a lo largo de su longitud anteroposterior, mientras que la superficie articular lateral tiene una forma más circular

Las superficies articulares de la articulación tibiofemoral son generalmente incongruentes, por lo que la compatibilidad se da por el menisco medial y lateral. Se trata de estructuras fibrocartilaginosas en forma de media luna que permiten una distribución más uniforme de la presión femoral sobre la tibia.

La articulación femoro-patelar

La articulación patelofemoral es una articulación en silla de montar formada por la articulación de la superficie rotuliana del fémur (también conocida como el surco troclear del fémur) y la superficie posterior de la rótula. La superficie rotuliana del fémur es un surco en el lado anterior del fémur distal, que se extiende posteriormente hacia la fosa intercondilar.

La rótula es un hueso de forma triangular, con una base proximal curva y un ápice distal puntiagudo. Su superficie articular está definida por las facetas medial y lateral, que son superficies articulares cóncavas cubiertas por una gruesa capa de cartílago hialino y separadas por una cresta vertical.

Medial a la faceta medial es una tercera faceta menor, conocida como la faceta «impar» que carece de cartílago hialino.

Al ser un hueso sesamoideo, la rótula está firmemente incrustada y se mantiene en su lugar por el tendón del músculo cuádriceps femoral. En la parte distal de la rótula, una extensión del tendón del cuádriceps femoral forma una banda central llamada ligamento rotuliano. Es un ligamento fuerte y grueso que se extiende desde el ápice de la rótula hasta la zona superior de la tuberosidad tibial.

Cápsula de la articulación

La cápsula de la articulación de la rodilla es de naturaleza compuesta, formada principalmente por tendones musculares y sus expansiones, formando una gruesa vaina ligamentosa alrededor de la articulación.

La cápsula es relativamente débil y está unida a los márgenes de las superficies articulares femoral y tibial. La porción anterior de la cápsula presenta una abertura, cuyos márgenes se unen a los bordes de la rótula. También hay una segunda abertura en la porción lateroposterior de la cápsula para dar paso al tendón del músculo poplíteo.

La cápsula está formada por una capa fibrosa externa (que es continua con los tendones adyacentes) y una membrana sinovial interna que lubrica las superficies articulares, reduciendo la fricción además de proporcionar nutrición al cartílago.

La cápsula de la articulación forma varias bolsas llenas de líquido llamadas bolsas, que reducen la fricción dentro de la articulación de la rodilla. Entre las bolsa de la articulación de la rodilla destacan las:

• Bolsa suprapatelar: ubicada superior a la rótula entre el fémur y el tendón del músculo cuádriceps
• La bolsa prepatelar: se encuentra frente a la rótula, entre la rótula y la piel.
• Bolsa infrapatelar: ubicada debajo de la rótula, entre el ligamento rotuliano y la tibia.

Ligamentos

Los ligamentos de la articulación de la rodilla pueden dividirse en dos grupos: ligamentos extracapsulares y ligamentos intracapsulares. Estos ligamentos conectan el fémur y la tibia, manteniéndolos en su lugar, proporcionando estabilidad y previniendo la dislocación.

Los ligamentos extracapsulares se encuentran fuera de la cápsula articular e incluyen el ligamento rotuliano, los ligamentos colaterales laterales y mediales y los ligamentos poplíteos oblicuos y arqueados. Los ligamentos intracapsulares se encuentran dentro de la cápsula articular, siendo los ligamentos cruzados los más conocidos de este subgrupo.

Ligamento patelar

El ligamento rotuliano o patelar es una banda fibrosa fuerte y gruesa que es una continuación distal del tendón del cuádriceps femoral. Se encuentra superficial/anterior a la bolsa infrapatelar y se extiende desde el ápice de la rótula hasta la tuberosidad tibial.

A lo largo de sus márgenes externos, el ligamento rotuliano se mezcla con el retináculo rotuliano medial y lateral, que son extensiones de los músculos vasto medial y vasto lateral, respectivamente, así como la fascia superpuesta. El ligamento patelar desempeña un papel importante en la estabilización de la rótula y en la prevención de su desplazamiento.

Ligamento colateral lateral (fibular)

El ligamento colateral lateral (fibular) es un ligamento fuerte que se origina en el epicóndilo lateral del fémur, justo después de la unión proximal del poplíteo, y se extiende distalmente para unirse a la superficie lateral de la cabeza del fibular.

Al unirse a la cabeza fibular, el ligamento divide el tendón del músculo bíceps femoral en dos. El ligamento colateral lateral se encuentra en la profundidad del retináculo rotuliano lateral y en la superficie del tendón del músculo poplíteo, que separa el ligamento del menisco lateral.

Ligamento colateral medial (tibial)

El ligamento colateral medial (tibial) es el ligamento fuerte y plano del aspecto medial de la articulación de la rodilla. El ligamento colateral medial, además de su contraparte lateral, actúa para asegurar la articulación de la rodilla y prevenir el movimiento lateral excesivo restringiendo la rotación externa e interna de la rodilla extendida.

El ligamento colateral medial se divide a veces en partes superficiales y profundas:

• Ligamento colateral medial superficial: se origina justo al lado del epicóndilo medial del fémur. Este ligamento tiene dos puntos de unión; un punto de unión proximal en el cóndilo medial de la tibia y un punto de unión distal en el eje medial de la tibia. Anteriormente, el ligamento colateral medial superficial se combina con el retináculo rotuliano medial y el ligamento patelofemoral medial, que se dirige desde el cóndilo femoral medial para unirse al borde medial de la rótula.
• Ligamento colateral medial profundo: un engrosamiento vertical de la cápsula de la articulación de la rodilla que se encuentra debajo del ligamento colateral medial superficial. Se origina en el área del fémur distal, luego se une al menisco medial y termina en la tibia proximal. Estas dos partes del ligamento se definen como ligamentos meniscofemorales y meniscotibiales.

Ligamento poplíteo oblicuo de la articulación de la rodilla

El ligamento poplíteo oblicuo (ligamento de Bourgery) es una expansión del tendón semimembranoso que se origina en la parte posterior del cóndilo tibial medio y se refleja superior y lateralmente para fijarse en el cóndilo lateral del fémur.

Al extenderse por la fosa intercondilar, el ligamento poplíteo oblicuo refuerza la parte posterior de la cápsula articular y se fusiona con su parte central.

Arcada del ligamento poplíteo

El ligamento poplíteo arqueado es una banda gruesa y fibrosa que surge en la parte posterior de la cabeza del peroné y se arquea superior e interiormente para unirse a la parte posterior de la cápsula articular de la rodilla.

El ligamento poplíteo arqueado refuerza la parte posterolateral de la cápsula articular y, junto con el ligamento poplíteo oblicuo, impide la sobreextensión de la articulación de la rodilla.

Ligamentos cruzados

Los ligamentos cruzados apareados recibieron su nombre debido al hecho de que se cruzan oblicuamente dentro de la articulación de una manera que se asemeja a una cruz, o una letra X. Se cruzan dentro de la cápsula de la articulación, sin embargo permanecen externos a la cavidad sinovial. Los ligamentos cruzados se dividen de la siguiente manera:

• Ligamento cruzado anterior: surge de la zona intercondilar anterior de la tibia justo detrás de la unión del menisco medial, y se extiende posterolateralmente y proximalmente para unirse en la parte posterior de la superficie medial del cóndilo femoral lateral. Al cruzar al otro lado de la articulación de la rodilla, el ligamento pasa por debajo del ligamento transversal y se mezcla con el cuerno anterior del menisco lateral. El ligamento cruzado anterior es importante para evitar el balanceo posterior y el desplazamiento del cóndilo femoral durante la flexión, así como para evitar la hiperextensión de la articulación de la rodilla.
• Ligamento cruzado posterior: surge de la zona intercondilar posterior de la tibia y se extiende anteromedial y proximalmente para fijarse en la parte anterior de la superficie lateral del cóndilo femoral medial. Este ligamento es casi el doble de fuerte y tiene mejor suministro de sangre que el ligamento cruzado anterior. El ligamento cruzado posterior tiene la función opuesta al ligamento cruzado anterior, sirviendo para prevenir el desplazamiento y el balanceo anterior del cóndilo femoral durante la extensión, así como para prevenir la hiperflexión de la articulación de la rodilla.

Meniscos de la articulación de la rodilla

Los meniscos son placas fibrocartilaginosas en forma de media luna que se encuentran entre las superficies articulares del fémur y la tibia, y sirven para proporcionar su congruencia y absorción de impactos.

Los meniscos son gruesos y vascularizados en su tercio externo, mientras que sus dos tercios internos son más delgados y avascularizados. Además, los dos tercios internos contienen haces de colágeno organizados radialmente, mientras que el tercio externo contiene haces más grandes organizados circunferencialmente.

Por lo tanto, se cree que la porción interna está más adaptada para soportar el peso y resistir las fuerzas de compresión, mientras que las porciones externas son adecuadas para resistir las fuerzas de tensión. Los meniscos se dividen de la siguiente manera:

Menisco medial

Una placa fibrocartilaginosa en forma de C, casi semicircular, que cubre la superficie de la meseta tibial medial. Su cuerno anterior se une al área intercondilar anterior de la tibia y se mezcla con el ligamento cruzado anterior. Su cuerno posterior se une al área intercondilar posterior de la tibia, entre las uniones del menisco lateral y el ligamento cruzado posterior.

Menisco lateral

una placa fibrocartilaginosa casi circular que cubre la superficie de la meseta tibial lateral. Su cuerno anterior también se adhiere a la zona intercondilar anterior de la tibia y se mezcla parcialmente con el ligamento cruzado anterior. Del mismo modo, su cuerno posterior se une a las áreas intercondilares posteriores anteriores al cuerno posterior del menisco medial.

Los meniscos se sostienen en su lugar por varios ligamentos, entre ellos el ligamento transversal, los ligamentos meniscofemorales y los ligamentos meniscotibiales (coronarios). Al estabilizar el menisco, estos ligamentos también participan indirectamente en la prevención del desplazamiento de la articulación de la rodilla.

Ligamento transversal

Conecta el menisco anterior que se extiende desde el margen anterior del menisco lateral hasta el cuerno anterior del menisco medio. Su papel exacto es incierto pero se piensa que este ligamento estabiliza el menisco durante los movimientos de la rodilla y disminuye la tensión generada en las fibras longitudinales circunferenciales.

Ligamentos meniscofemorales

Son las porciones superiores del ligamento colateral medial distal que se extiende desde el cuerno posterior del menisco lateral hasta el aspecto lateral del cóndilo femoral medial.

Se dividen en dos ligamentos: un ligamento meniscofemoral anterior (de Humphry) que va anterior al ligamento cruzado posterior; y un ligamento meniscofemoral posterior (de Wrisberg), que va posterior al ligamento cruzado posterior.

Ligamentos meniscotibiales (coronarios)

Son las porciones inferiores del ligamento colateral medial distal, se extienden entre el margen del menisco lateral y el área periférica de los cóndilos tibiales. Está compuesto por un ligamento meniscotibial (coronario) medial y lateral.

Ligamento patelomeniscal

Compuesto por un ligamento patelomeniscal medial y lateral, a menudo descrito simplemente como ligamentos medial y lateral. Estos ligamentos van desde el tercio inferior de la rótula para insertarse en la porción anterior del menisco medial y lateral, respectivamente.

Otros ligamentos de la articulación de la rodilla

Algunos otros ligamentos notables de la articulación de la rodilla incluyen ligamento mucoso, popliteofibular y ligamento fabeloperoneo.

• Ligamento mucoso: consiste en dos pliegues alares que se unen a la almohadilla de grasa infrapatelar, manteniéndola en su posición. Esta estructura es un remanente embrionario que separa los compartimentos medial y lateral de la rodilla.
• Ligamento poplíteo-fibular: situado en la parte posterolateral de la articulación de la rodilla, que se extiende desde el músculo poplíteo hasta la parte media del peroné.
• Ligamento fabelofibular: surge de un pequeño hueso sesamoideo en la cara posterior de la cresta supracondilar lateral del fémur y se inserta distalmente en el borde posterolateral de la apófisis estiloides del peroné.

Inervación

La articulación de la rodilla recibe la inervación del nervio femoral, a través del nervio safeno y las ramas musculares. La articulación también recibe contribuciones de los nervios tibial y fibular común (peroneo), y la división posterior del nervio obturador.

Suministro sanguíneo

La articulación de la rodilla tiene una rica vascularización derivada de la anastomosis genicular formada por varios vasos sanguíneos arteriales. Hay aproximadamente diez arterias involucradas en la formación de la anastomosis genicular:

• Ramas descendentes: Rama descendente de la arteria femoral circunfleja lateral, rama genicular descendente de la arteria femoral.
• Ramas ascendentes: Rama fibular circunfleja de la arteria tibial posterior, ramas tibiales anteriores y posteriores recurrentes de la arteria tibial anterior.
• Ramas de la arteria poplítea: arterias geniculares laterales superiores e inferiores, arterias geniculares medias superiores e inferiores y arterias genitales medias.

Sin embargo, en los últimos años, un estudio de Sabalbal y otros ha rechazado la representación tradicional de libro de texto de la anastomosis genicular descrita anteriormente.

Durante su estudio de las diez extremidades inferiores de los cadáveres, descubrieron que «no existían comunicaciones directas robustas entre las ramas de las arterias femoral y poplítea», y que la vasculatura de esta región estaba sujeta a una variación interindividual.

Movimientos

Siendo la articulación de la rodilla una articulación de bisagra, los principales movimientos de la articulación de la rodilla son la flexión y la extensión de la rodilla en el plano sagital.

También permite una rotación medial limitada en una posición de flexión y en la última etapa de extensión, así como una rotación lateral al «desbloquear» y flexionar la rodilla.

A diferencia de la articulación del codo, la articulación de la rodilla no es una verdadera bisagra, ya que tiene un componente rotacional, un movimiento accesorio que acompaña la flexión y la extensión, por lo que se denomina articulación de bisagra modificada.

El grado de posible flexión de la rodilla depende de la posición de la articulación de la cadera y de si el movimiento es activo o pasivo. Cuando la cadera está flexionada, se puede lograr un grado máximo de flexión de 140° en la articulación de la rodilla, mientras que una cadera extendida sólo permite 120°.

Esto se debe al hecho de que los tendones de la isquiotibiales son a la vez extensores de la cadera y flexores de la rodilla, por lo que pierden parte de su eficacia para flexionar la rodilla si la cadera está extendida, y viceversa. Además, se logra una mayor amplitud de movimiento en la articulación de la rodilla con la flexión pasiva de la rodilla, aumentándola a 160°.

El contacto de la parte posterior de la pierna (pantorrilla) con el muslo es el principal factor limitante de la flexión de la rodilla. Además, el patrón capsular de la articulación de la rodilla, en términos de mayor restricción, es la flexión y la extensión en menor grado.

Durante el movimiento de la rodilla de la flexión a la extensión, los cóndilos femorales ruedan y se deslizan posteriormente sobre las mesetas tibiales debido a su mayor superficie articular. El movimiento de deslizamiento posterior es importante porque sin él, el fémur simplemente se deslizaría fuera de la tibia antes de completar la extensión.

Además, como la superficie articular del cóndilo femoral lateral es menor que la de su homólogo medial, el deslizamiento posterior del cóndilo medial durante los últimos grados de extensión da lugar a una rotación medial del fémur sobre la tibia.

Durante los últimos grados de extensión, el cóndilo femoral gira medialmente en la meseta tibial «bloqueando» la rodilla. Esto se llama el «mecanismo de tornillo de inicio», que permite un prolongado soporte de peso sin la ayuda de los músculos de la rodilla.

La extensión completa de la rodilla junto con la rotación medial del cóndilo femoral ponen la rodilla en una llamada «posición de empaquetamiento cerrado», en la cual no hay movimientos adicionales posibles. Para volver a flexionar la rodilla, ésta debe «desbloquearse» por la contracción del poplíteo, que provoca la rotación lateral del fémur en la tibia.

La flexión de la rodilla la coloca en la «posición abierta y apretada», que es menos estable y tiene más laxitud que la «posición cerrada y apretada».

En la articulación patelofemoral, el movimiento principal es el deslizamiento de la superficie posterior de la rótula sobre la superficie patelar del fémur hasta la muesca intercondilar.

La función principal de la rótula es proporcionar un brazo de momento más grande para el músculo cuádriceps femoral, que es la distancia entre el eje del músculo y el centro de la articulación. Lo hace actuando como una polea para el cuádriceps femoral, aumentando su ventaja mecánica y proporcionando una mayor fuerza angular.

Algunos movimientos accesorios en la articulación de la rodilla son posibles, pero dependen de la posición de la rodilla. Por ejemplo, la aducción y la abducción se evitan mediante el enclavamiento de la femoral y los cóndilos tibiales, así como los ligamentos colaterales y los ligamentos cruzados cuando la rodilla está completamente extendida.

Por otro lado, cuando la rodilla está ligeramente flexionada, es posible una aducción y abducción limitada. Los movimientos en el eje longitudinal, como en la rotación medial y lateral, se ven afectados de forma similar por la cantidad de flexión de la articulación, y son posibles si la articulación de la rodilla está ligeramente flexionada.

Los músculos que actúan en la articulación de la rodilla

Los principales flexores de la articulación de la rodilla son el bíceps femoral, el semitendinoso y el semimembranoso, mientras que el poplíteo inicia la flexión de la «rodilla bloqueada» y el grácil y el sartorio ayudan como flexores débiles.

El extensor primario de la articulación de la rodilla es el cuádriceps femoral, asistido por el tensor de la fascia lata. Cuádriceps femoral de cuatro vientres musculares; recto femoral, vasto lateral, vasto medial y vasto intermedio, todos inervados por el nervio femoral.

La rotación medial, como se ha mencionado anteriormente, se produce cuando la rodilla está en la última etapa de extensión, y algunas también se producen cuando la rodilla está flexionada. Se produce principalmente por las acciones de poplíteo, semimembranoso y semitendinoso, que son asistidos por sartorio y el músculo grácil. La rotación lateral es producida por el bíceps femoral y también ocurre cuando la rodilla está flexionada.

Importancia clínica

Como la articulación de la rodilla es una estructura complicada sometida a un importante esfuerzo biomecánico cada día, es un lugar común de lesión. Como está estabilizada principalmente por los ligamentos mencionados anteriormente, cualquier movimiento no natural de la rodilla, como torcerse, pivotar, cambiar repentinamente de dirección o un golpe fuerte, puede causar una lesión en estas estructuras. Las condiciones comunes incluyen las siguientes.

Tendinitis rotuliana

Es una inflamación del ligamento patelar debido a la sobrecarga de la articulación patelofemoral. También se llama «rodilla de saltador» porque ocurre comúnmente en deportes como el baloncesto o el voleibol, donde los jugadores exhiben un impacto repentino en la articulación de la rodilla al aterrizar después de un salto. También es más común en individuos con sobrepeso, ya que la rodilla está sujeta a más tensión.

Lesión del ligamento cruzado anterior (LCA)

Esta lesión es común entre los atletas de deportes de contacto, como el fútbol o el fútbol americano, y se produce debido a un cambio de dirección repentino o a un aterrizaje inadecuado después de un salto. La lesión del LCA causa dolor, hinchazón e inestabilidad de la articulación de la rodilla.

Desgarros del ligamento colateral

Estas lesiones ocurren más comúnmente en los deportes de contacto debido a un golpe en el lado de la rodilla. El ligamento colateral medial puede lesionarse por un golpe directo en el lado lateral de la rodilla que empuja la rodilla hacia adentro. Por el contrario, un desgarro del ligamento colateral lateral se produce debido a un golpe directo en el lado medial de la rodilla.

Tríada terrible

Una lesión de rodilla caracterizada por desgarros del ligamento cruzado, el ligamento colateral medial y el menisco medial. Es comúnmente causada por un golpe lateral en la rodilla, mientras el pie está fijo en el suelo. Esta lesión suele producirse en deportes como el rugby o el fútbol.