La biomecánica de la rodilla implica 3 oraciones o menos: 1) La rodilla es una articulación compleja que permite movilidad y estabilidad a través de huesos, ligamentos, meniscos y músculos. 2) La cinemática de la rodilla incluye flexión, extensión y rotación en los planos sagital, frontal y horizontal. 3) Las lesiones de la rodilla ocurren cuando se exceden los límites normales de movimiento de la articulación.

1. BIOMECÁNICA
DE LA RODILLA
Avila Gonzalez Rodrigo
Gonzalez Garcia Adriana Monserrat
Masetto Granados Juan Carlo
Gomez Martinez Ricardo Arturo
Martinez del Valle Ernesto
Sumano Pérez Leticia Jazmin

2. OBJETIVOS:
★ Identificar función e importancia de ésta estructura.
★ Analizar sus componentes articulares (tibiofemoral y
patelofemoral), músculos, huesos y ligamentos.
★ Relación cinética y cinemática de la rodilla.
★ Medición de rangos de movimiento en paciente.
(Práctica)
★ Plantear consideraciones mecánicas de las lesiones en
la rodilla.

3. - Elemento fundamental y necesario para la
cadena cinética de la extremidad inferior.
- Permite:
Marcha
Carrera
Subir o bajar escaleras
Arrodillarse
Sentarse

4. Su compleja anatomía le permite conjugar dos
cualidades:
MOVILIDAD Y ESTABILIDAD

5. - Articulación bisagra diartrodial.
- Es la articulación más grande y compleja del
cuerpo humano.
- Debido a su estructura es muy vulnerable en
atletas y no atletas.

6. Formada por:
Fémur
Tibia
Peroné
Rótula/ Patela

7. RANGOS DE MOVIMIENTO
RODILLA
MOVIMIENTO PLANO GRADOS DE MOV. MÚSCULOS MOTORES
PRINCIPALES
FLEX SAGITAL 0-135º Popliteos (biceps crural,
isquiotibiales)
EXT SAGITAL 135-0º Cuadríceps

8. ARTICULACIÓN
TIBIOFEMORAL

9. ESTRUCTURA ÓSEA
Los cóndilos femorales son dos superficies
convexas que se van a articular y deslizar
sobre la meseta tibial.
Los radios de curvatura de los cóndilos y de los
platillos correspondientes no son iguales por lo
que existe una discordancia de las superficies
articulares: Restablecimiento de la congruencia
articular a cargo de los meniscos.
Las espinas tibiales junto con las concavidades
de la meseta interna constituyen la
estabilización ósea de la rodilla.

10. MENISCOS
Son fibrocartílagos (parecidos al tejido de
la oreja) en forma de semiluna.
➔ Rellenan los espacios comprendidos
entre ambas superficies articulares
➔ Poseen la función de estabilizar la
articulación
➔ Sirven de “tope” para los movimientos
exagerados de la misma
➔ Absorben el impacto de choque entre
las superficies articulares

11. ¿Cómo se lesionan los meniscos?
Se lesionan con movimientos de rotación del cuerpo cuando el pie está fijo
en el suelo. Esto pasa, por ejemplo, cuando el jugador de básquet o fútbol
rota todo el cuerpo con un pie fijo en el suelo-
En pacientes de más de 50 años las lesiones de menisco pueden ser
degenerativas y ocasionarse con traumatismos mínimos.
Signos de lesión en los meniscos:
- Dolor agudo en la rodilla
- Inflamación
- Dificultad para flexionar
- Bloqueo para moverla

12. ESTRUCTURA CAPSULOLIGAMENTOSA
Formado por un pivote central y unas estructuras
periféricas laterales y posteriores (función
estabilizadora).
- Ligamento cruzado anterior
- Ligamento cruzado posterior
- Ligamento lateral interno
- Ligamento lateral externo

13. SISTEMA MUSCULAR
Función: Propulsar la movilidad activa y
ajustar las superficies articulares.
1. Cuadríceps
2. Sartorio
3. Recto interno
4. Semitendinoso
5. Semimembranoso
6. Bíceps crural
7. Popítleo

15. CUADRICEPS
Su función es la de extensor de la rodilla.
Controla de forma pasiva la flexión.
Actúa como antagonista de los isquiotibiales y de la gravedad.
SARTORIO Actúan como flexores de la rodilla.
Tienen una potencia entre 4 a 10 veces mayor que la que desarrollan como rotadores internos de la
tibia.
Asisten dinámicamente a las estructuras mediales y al cruzado anterior al oponerse a la rotación
externa y al desplazamiento anterior de la tibia.
RECTO
INTERNO
SEMITENDINOSO
SEMIMEMBRANOSO
Actúa como potente flexor.
Controla la extensión como antagonista del cuadríceps.
Contribuye a la rotación interna tibial.
Actúa como agonista del cruzado anterior al impedir el desplazamiento anterior de la tibia.
BICEPS
FEMORAL
Flexor.
Rotador externo de la tibia.
POPLÍTEO Rotador interno de la tibia bajo el fémur.
Escaso poder flexor.
Acción junto con el cruzado posterior al empujar la tibia hacia adelante.

16. CINEMÁTICA
La rodilla presenta movilidad en los 3 planos
del espacio:
•SAGITAL
•FRONTAL
•HORIZONTAL

18. Flexo-extensión
•En el plano sagital.
•Flexión activa: 140°
•Flexión pasiva: 160°
•Hiperextensión: 15°

19. EXTENSIÓN
•La rodilla se encuentra estabilizada por el autoatornillamiento, el enrosque y
tensión de los ligamentos cruzados, por la tensión de las estructuras
laterales y posteriores y por la acción del cuadriceps.
•Hay mejor coaptación del fémur sobre la tibia con la ayuda de ambos
meniscos
•Favorece la transmisión de fuerzas de compresión y estabilidad.

20. FLEXIÓN
•Es necesario que además del movimiento de rodadura, exista un
movimiento de deslizamiento.
•La rodadura simple se produce en el cóndilo interno en los primeros 10° de
flexión y en el cóndilo externo en los primeros 20°.
•Para el control tienen que trabajar los ligamentos cruzados y las estructuras
óseas.

21. ROTACIÓN
•A partir de 20° de flexión puede producirse una rotación
libre que aumenta hasta los 60°.
•La rotación tibial activa alcanza 30° de rotación externa y
10° de rotación interna.
•Entre 60° y 90° de flexión, la rotación activa permanece
estable y vuelve a decrecer a partir de 90°.

23. CINÉTICA
ESTACIÓN BIPODAL
•El peso soportado por
ambas rodillas es
proporcional al segmento
del cuerpo que se
encuentra por encima de
ellas.
•Ambas rodillas: 85,6%
•Cada rodilla: 43%

24. ESTACIÓN MONOPODAL
•La carga soportada por la
rodilla es la misma que
en situación bipodal más
el peso de la extremidad
contralateral.
•La fuerza es transmitida
al suelo a través de la
rodilla.

25. ESTACIÓN
MONOPODAL
•Se crea un momento
varizante que hará girar a
la rodilla hacia afuera.
•Para neutralizar este
movimiento se aplica
fuerza muscular en
sentido contrario.

26. DEFORMIDADES
Cuando la rodilla presenta algún tipo de deformidad axial
el resultado es la sobrecarga mecánica de un
comportamiento articular.
•GENU VARO
•GENU VALGO

27. GENU VARO
•Se aleja del
centro de la
rodilla y el
resultante R se
desplaza hacia
adentro.

28. GENU VALGO
•El resultante R se acerca
al centro de la rodilla.
•El fémur bascula sobre la
tibia en la rodilla se
traduce un aumento de R
que se desplaza hacia
afuera.

29. EQUILIBRIO EN
PLANO SAGITAL
•Posición ligera de flexión:
su vertical de centro de
gravedad pasa por el
antepié.
•En esta situación el peso
del cuerpo flexiona la
pierna sobre el pie.

30. EQUILIBRIO EN PLANO
SAGITAL
•El peso del cuerpo tiende a
bascular la pelvis hacia
adelante siendo equilibrada por
los isquiotibiales.
•La tracción de los gemelos
flexionan la rodilla.
•El cuádriceps mantiene el
equilibrio por delante de la
rodilla.

31. ARTICULACIÓN
PATELOFEMORAL

32. Biomecánica de la articulación patelofemoral
Los componentes óseos de la articulación patelofemoral son dos:
- Tróclea Femoral: compuesta por la cara anterior de los
cóndilos femorales que presenta una estructura
asimétrica, el cóndilo externo tiene menor altura que el
interno y diferente forma para adaptarse a la rótula
- Rótula: La rótula es un hueso sesamoideo incluido en el
aparato extensor de la rodilla. Presenta una forma
triangular con dos carillas articulares también asimétricas
Este encaje que hace la forma triangular de la rótula en la
tróclea femoral contribuye a la estabilidad de la
articulación de la rodilla

33. Cinética
La rótula tiene dos funciones biomecánicas importantes.
Por un lado ayuda a la extensión de la rodilla
al aumentar el brazo de palanca de cuadriceps
a lo largo de todo el arco de movimiento.
El brazo de palanca esta constituido por la
perpendicular que va desde el tendón rotuliano
hasta el centro de giro de la articulación
tibiofemoral
- El aparato extensor de la rodilla está formado
por el cuadriceps, la rótula y el tendón
rotuliano. Este conjunto debe considerarse
como unidad funcional y tanto cuadriceps
como tendón rotuliano sirven para mantener la
rótula en posición.

34. La segunda función biomecánica de la rótula
consiste en permitir una mejor distribución de
las fuerzas de compresión sobre el fémur ya
que aumenta la superficie de contacto entre
este y el tendón rotuliano.

35. Cinética patelofemoral

36. Desde los trabajos de Kummer
(1962) se conoce bien el análisis
físico de las fuerzas ejercidas sobre
las rodillas en el plano sagital. En
este plano sobre la rótula actúan
dos fuerzas:
- Cuadriceps
- Tendón rotuliano (sentido opuesto)
Con la rodilla en extensión, ambas
fuerzas se neutralizan
Cuando la rodilla inicia una flexión crea una fuerza que aplasta la rótula contra el
fémur, a medida que aumenta la flexión, también aumenta esta fuerza resultante.
En una marcha en terreno llano, la fuerza de reacción en la articulación
patelofemoral es aproximadamente la mitad del peso corporal. Pero con flexiones
de 90° incluso puede soportar fuerzas de hasta el triple del peso corporal.

37. Tipos de Rótulas.
Hay tres tipos de rótulas, se dividen por tamaño según la
superficie articular que representan.
- De 9 cm. Pequeñas.
- De 12 cm. Medianas.
- De 16 cm. Grandes.

38. Cinematica
En el movimiento de flexoextensión de la rodilla en plano sagital, la rótula
sufre un desplazamiento de arriba a abajo alrededor de 7 cm sobre la
tróclea femoral.
Hay que destacar que en ningún momento del recorrido la rótula presenta
toda su superficie de contacto al fémur, esta se desplaza del tercio distal de
la rotula en extensión al tercio proximal en flexión

39. MECANISMO DE TRABA
DE LA RODILLA

40. Cuando la rodilla está extendida al máximo en
la postura erecta normal, la línea de
gravedad cae delante del punto de contacto
tibiofemoral de modo que la rodilla se
mantiene en extensión por influencia del
torque gravitacional.

41. Dada la disparidad en los diámetros de los cóndilos
medial y lateral del fémur de los respectivos meniscos,
se requiere la contracción constante del cuádriceps para
causar rotación externa del fémur sobre la tibia.
Esta rotación hace que el fémur se asienta más en los
meniscos en lo que se ha dado en llamar movimiento de
“atornillado”

42. CONSIDERACIONES MECÁNICAS
DE LAS LESIONES EN LA RODILLA

43. Los esguinces de la rodilla ocurren por
movimientos que exceden los límites
normales de la articulación. Cuando se
les fuerza más allá de esta restricción
natural, los ligamentos pueden estirarse
tanto que se exceda su límite de
elasticidad.
De manera que queda una deformación
permanente de los ligamentos cuya
magnitud depende de una fuerza
aplicada.

44. TRIADA INFELIZ
Es una lesión que afecta al mismo tiempo al ligamento
cruzado anterior y al menisco medial, es muy común en
los atletas.
Este tipo de lesión se observó durante las simulación de
impactos laterales.

45. Un factor anatómico que predispone al individuo a la
luxación patelofemoral es un ángulo Q anormal.
El ángulo Q es la desviación entre la línea de tracción del
cuádriceps crural y el ligamento patelar.
Se suele medir como el ángulo comprendido entre la
línea que va desde la espina iliaca anterosuperior hasta
el centro de la rótula y la línea que va desde el centro de
la rótula hasta la tuberosidad tibial. se considera normal
un ángulo Q de 10º

46. LUXACIÓN TIBIOFEMORAL
Puede ocurrir en cualquier dirección, pero es más común
hacia adelante y se asocia con una fuerza que causa
hiperextensión de la rodilla.

47. LUXACIÓN POSTERIOR DE LA RODILLA
Se debe a un impacto directo en la cara anterior de la
tibia estando la rodilla semiflexionada.
Esta fuerza hace que la tibia sea propulsada hacia atrás,
de modo que se rompe el ligamento cruzado posterior y
la porción posterior de la cápsula articular.

48. LUXACIÓN LATERAL
Ocurre cuando la tibia es desplazada hacia afuera en
relación con el fémur, de modo que se dañan las partes
medioposteriores de la cápsula y los cruzados.

49. LUXACIÓN MEDIAL
Se debe a una fuerza aplicada en la canilla desde el lado
lateral hasta el medial. Esta fuerza desliza la tibia hacia
adentro con respecto al fémur y rompe el ligamento
colateral lateral, los cruzados y la parte posterior de la
cápsula.

50. LESIÓN DE MENISCO MEDIAL
cuando el ligamento colateral se resiente como
consecuencia de una fuerza orientada de afuera hacia
adentro la distancia entre el fémur y la tibia aumenta de
modo que el esfuerzo incide sobre sobre el menisco
medial en el sitio donde está unido al ligamento colateral

51. LESIÓN DE MENISCO LATERAL
Tiene la forma de una O, es menos frecuente que el
medial, pero es más susceptible al daño por uso
excesivo que a un macrotraumatismo agudo

52. CALAMBRE DE CANILLAS
Podría deberse a un compromiso vascular secundario a
una presión compartimental aumentada y también a un
esfuerzo indebido que ocasiona periostitis, fractura de
estrés y hasta fractura completa. se dice que estos
sonepidémicos en las bailarinas.
en las bailarinas de ballet el sitio de dolor esta en la cara
anterolateral de la pierna y a lo largo de la porción
proximal del músculo tibial anterior

53. en los corredore se suele sentir a lo largo de la cara
posteriormedial de la pierna

54. BIBLIOGRAFÍA
● Philip J, Mark D, Robert J, John G. Kinesiologia y
Anatomia Aplicada. Philadelphia USA: El Ateneo; 7a
edición; 1991.
● Viladot A. y colaboradores. Lecciones básicas de
biomecánica del aparato locomotor. Barcelona:
Masson; 2001.