Este documento proporciona información sobre la biomecánica de la rodilla. Explica que la rodilla está formada por los huesos del fémur, la tibia y la rótula, y contiene articulaciones tibiofemorales y patelofemorales. Describe los rangos de movimiento, los músculos, ligamentos y meniscos involucrados, y cómo transmiten y distribuyen las fuerzas. También analiza las deformidades como el genu varo y valgo y cómo afectan el equilibrio y la cinemática de la rodilla.

1. BIOMECÁNICA
DE LA RODILLA
Especialidad : Educación Física
Docente : Flor Ríos Castillo

2. Qué es el Rango de Movimiento Articular o
“ROM”?
conocido como amplitud de
movimiento, movilidad o
simplemente “ROM” por sus
siglas en inglés (Range of Motion),
Es uno de los cuatro
componentes de la
flexibilidad
elasticidad,
Plasticidad
Maleabilidad

4. La amplitud de movimiento puede ser alcanzada de manera:
•Activa:
•Grado de movilidad que se puede conseguir en una articulación utilizando los músculos que
hay alrededor de ella.
•Pasiva:
•Grado de movilidad que se puede conseguir en una articulación tras la aplicación de una
fuerza externa. Al ejecutarse se encontrará con un tope, una barrera que impedirá continuar el
movimiento. Puede ser por contacto con otro hueso, ligamento o músculo.

6. Alteraciones en el rango de movimiento.
Cada articulación posee una amplitud de movimiento específica y limitada, condicionada por la
propia relación entre los tejidos de la estructura articular. Cuando esta se ve alterada por causas no
traumáticas se habla de Hipomovilidad o Hipermovilidad:
•Hipomovilidad o hipolaxitud: Presencia de
amplitud de movimiento inferior a la comprendida
entre los valores normales, de acuerdo con el tipo
de articulación, la edad y el sexo del individuo.
Puede producirse por: lesiones vertebrales,
inmovilizaciones (férula), procesos degenerativos
(artrosis), cicatriz quirúrgica, trastornos
neurológicos, trastornos metabólicos (obesidad).

7. •Hipermovilidad o hiperlaxitud articular: se refiere al
aumento exagerado de la movilidad de las
articulaciones. Las personas que padecen este
trastorno se caracterizan por tener mayor amplitud de
movimiento que el resto de la población. Para algunos
deportes como la natación sugiere una ventaja, pero
para muchos otros como el rugby u otros de contacto
no, debido al riesgo permanente de sufrir lesiones
(esguinces, luxaciones, etc.)

10. “Un trofeo se llena de
polvo pero las
memorias duran para
siempre
Mary Lou Retton
Educación física VII
Docente : Flor Ríos Castillo

11. ★ 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.
OBJETIVOS:

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

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

14. - 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.

15. Formada por:
Fémur
Tibia
Peroné
Rótula/ Patela

16. 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

17. ARTICULACIÓN
TIBIOFEMORAL

18. 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.

19. 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

20. ¿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-
Signos de lesión
en los meniscos
-Dolor agudo en
las rodilla.
-Inflamación
-Dificultad para
flexionar.
-Bloqueo para
moverla

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

22. SISTEMA MUSCULAR
Función: Propulsar la movilidad activa y
ajustar las superficies articulares.
1.-
Cuadíceps
2.-
Sartorio
3.-Recto
interno
4.-
Semitendinoso
6.-Biceps
crural
5.-
Semimembranoso
7.-
Popítlio

24. 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.

25. CINEMÁTICA
La rodilla presenta movilidad en los 3 planos
del espacio:

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

28. 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.

29. 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.

30. 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°.

32. 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%

33. 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.

34. 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.

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

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

37. 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.

38. 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.

39. 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.

40. ARTICULACIÓN
PATELOFEMORAL

41. 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

42. 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.

43. 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.

44. Cinética patelofemoral

45. 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.

46. 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.

47. 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

48. MECANISMO DE TRABA
DE LA RODILLA

49. 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.

50. 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”

52. CONSIDERACIONES MECÁNICAS
DE LAS LESIONES EN LA RODILLA

54. 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

55. 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.

57. 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.

58. 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.

59. 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.

60. 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.

61. 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

62. 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

63. 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

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

65. 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.