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Articulación de la rodilla

Articulación de la rodilla (Articulatio genu)

La articulación de la rodilla es una articulación sinovial que conecta tres huesos; el fémur, la tibia y la patela. Es un gínglimo complejo compuesto por dos articulaciones; la articulación tibiofemoral y la articulación patelofemoral. La articulación tibiofemoral como su nombre lo indica es la unión entre la tibia y el fémur, mientras que la articulación patelofemoral es la unión entre la patela y el fémur.

La articulación de la rodilla es la articulación más grande y probablemente la que es sometida a mayor estrés en el cuerpo humano. La disposición de los huesos en esta articulación proporciona un punto de apoyo que permite que las funciones de los músculos flexores y extensores de la rodilla sean desarrolladas. La distribución de los ligamentos extracapsulares e intracapsulares, así como las extensiones de músculos que cruzan la articulación, proporcionan la estabilidad tan necesaria que contrarresta el considerable estrés biomecánico que se ejerce sobre la articulación. Debido a que esta articulación es de tipo gínglimo, permite principalmente movimientos a lo largo de un eje en términos de flexión y extensión en el plano sagital. También, permite una leve rotación medial durante la flexión y la última etapa de la extensión de la rodilla, así como una rotación lateral cuando “desbloquean” esta.

Este artículo estudiará la anatomía y composición de la rodilla, así como su función y algunas correlaciones clínicas.

Puntos clave sobre la articulación de la rodilla
Tipo Articulación tibiofemoral: articulación sinovial de tipo gínglimo; uniaxial
Articulación patelofemoral: articulación plana
Caras articulares Articulación tibiofemoral: cóndilos lateral y medial del fémur, carilla articular superior de la tibia (meseta tibial)
Articulación patelofemoral: carilla patelar del fémur, cara posterior de la patela
Ligamentos y meniscos Ligamentos extracapsulares: ligamento patelar, retináculos patelares medial y lateral, ligamento colateral tibial (medial), ligamento colateral fibular (lateral), ligamento poplíteo oblicuo, ligamento poplíteo arcuato, ligamento anterolateral
Ligamentos intracapsulares: ligamento cruzado anterior (LCA), ligamento cruzado posterior (LCP), menisco medial, menisco lateral
Inervación Nervio femoral (ramo para el músculo vasto medial, nervio safeno) nervios tibial y fibular (peroneo) común, división posterior del nervio obturador
Irrigación Ramas de la rodilla de la arteria circunfleja femoral lateral, de la arteria femoral, de la arteria tibial posterior, de la arteria tibial anterior y de la arteria poplítea
Movimientos Extensión, flexión, rotación medial, rotación lateral
Contenidos
  1. Caras articulares
    1. Articulación tibiofemoral
    2. Articulación patelofemoral
  2. Cápsula articular
  3. Ligamentos y meniscos
    1. Ligamento patelar
    2. Ligamento colateral fibular (lateral)
    3. Ligamento colateral tibial (medial)
    4. Ligamento poplíteo oblicuo
    5. Ligamento poplíteo arcuato
    6. Ligamentos cruzados
    7. Meniscos
    8. Otros ligamentos
  4. Inervación
  5. Irrigación
  6. Movimientos
  7. Músculos que actúan sobre la articulación de la rodilla
  8. Correlaciones clínicas
  9. Bibliografía
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Caras articulares

Articulación tibiofemoral

La articulación tibiofemoral es una articulación entre los cóndilos lateral y medial del extremo distal del fémur y la carilla articular superior de la tibia, los cuales están cubiertos por una capa gruesa de cartílago hialino.

Los cóndilos lateral y medial son dos proyecciones óseas ubicadas en el extremo distal del fémur, que tiene una superficie convexa lisa, y están separados posteriormente por un surco profundo conocido como fosa intercondílea. El cóndilo medial es más grande, más estrecho y proyectado más lejos que su contraparte lateral, lo que explica el ángulo entre el fémur y la tibia. Las caras exteriores rugosas de los cóndilos medial y lateral son definidas como epicóndilos medial y lateral, respectivamente. A lo largo del aspecto posterior del fémur distal, existen elevaciones rugosas sobre los epicóndilos medial y lateral conocidas como líneas supracondíleas medial y lateral.

La carilla articular superior de la tibia está compuesta por dos superficies superiores ligeramente cóncavas de los cóndilos ubicados en el extremo proximal de la tibia, y están separadas por una protuberancia ósea conocida como la eminencia intercondílea. La carilla articular medial de la tibia tiene una forma algo ovalada a lo largo de su eje anteroposterior, mientras que la lateral es de forma más circular.

Las caras articulares de la articulación tibiofemoral son generalmente incongruentes, es por esto que la compatibilidad es proporcionada por los meniscos medial y lateral. Estas son estructuras fibrocartilaginosas en forma de media luna que permiten una presión más uniforme del fémur sobre la tibia.

Articulación patelofemoral

La articulación patelofemoral es una articulación en silla de montar formada por la unión de la carilla patelar del fémur (también conocido como la tróclea femoral) y la cara posterior de la patela. La carilla patelar del fémur es un surco en el lado anterior del fémur distal, que se extiende posteriormente hacia la fosa intercondílea.

La patela es un hueso de forma triangular, con una base proximal curva y un vértice distal puntiagudo. Su carilla articular es definida por las superficies articulares cóncavas medial y lateral cubiertas con una capa gruesa de cartílago hialino y separadas por una cresta vertical. Medial a la superficie medial se encuentra una tercera superficie pequeña, que carece de cartílago hialino.

Por ser un hueso sesamoideo, la patela está firmemente incrustada y mantenida en su lugar por el tendón del músculo cuádriceps femoral. En la porción distal de la patela, una extensión del tendón del cuádriceps femoral forma una banda central denominada ligamento patelar. El cual es un ligamento resistente y grueso que se extiende desde el vértice de la patela hasta el área superior de la tuberosidad tibial.

Para fortalecer tu conocimiento, responde al siguiente cuestionario sobre los huesos que forman parte de la articulación de la rodilla.

Cápsula articular

La cápsula articular de la articulación de la rodilla es de naturaleza compuesta, formada principalmente por tendones y sus expansiones, creando así una vaina ligamentosa gruesa alrededor de la articulación. La cápsula es relativamente débil y se inserta a los márgenes de las carillas articulares femoral y tibial. La porción anterior de la cápsula presenta una abertura, cuyos márgenes se unen a los bordes de la patela. Una segunda brecha está presente también en la porción posterolateral de la cápsula para dar paso al tendón del músculo poplíteo.

La cápsula está formada por un capa fibrosa externa (la cual es contínua con los tendones adyacentes) y una membrana sinovial interna que lubrica las carillas articulares, reduciendo la fricción y proporcionando un aporte nutricional al cartílago. La cápsula articular forma varias bolsas llenas de líquido denominadas bursas, que disminuyen la fricción dentro de la articulación de la rodilla. Las bursas más importantes de la articulación incluyen:

  • Bursa suprapatelar: ubicada superior a la patela, entre el fémur y el tendón del músculo cuádriceps.
  • Bursa subcutánea prepatelar: se ubica anterior a la patela, entre la patela y la piel.
  • Bursa infrapatelar: ubicada debajo de la patela entre el ligamento patelar y la tibia.

Ligamentos y meniscos

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

Los ligamentos extracapsulares se encuentran fuera de la cápsula articular e incluyen al ligamento patelar, los ligamentos colaterales fibular (lateral) y tibial (medial), y los ligamentos poplíteo oblicuo y poplíteo arcuato. Los ligamentos intracapsulares se encuentran dentro de la cápsula articular, siendo los ligamentos cruzados los más conocidos de este subgrupo.

Ligamento patelar

El ligamento patelar es una banda fibrosa resistente y gruesa que corresponde a la continuación distal del tendón del cuádriceps femoral. Se encuentra superficial/anterior a la bursa infrapatelar y se extiende desde el vértice de la patela hasta la tuberosidad tibial.

A lo largo de sus márgenes externos, el ligamento patelar se une a los retináculos patelares medial y lateral, que son extensiones de los músculos vasto medial y lateral, respectivamente, así como la fascia sobrepuesta. El ligamento patelar juega un papel primordial en la estabilidad de la patela y evita su desplazamiento.

Ligamento colateral fibular (lateral)

El ligamento colateral fibular es un ligamento resistente que se origina en el epicóndilo lateral del fémur, inmediatamente posterior a la inserción proximal del músculo poplíteo, y se extiende distalmente para unirse a la cara lateral de la cabeza de la fíbula.

A medida de que se une a la cabeza de la fíbula, el ligamento divide en dos al tendón del músculo bíceps femoral. El ligamento colateral fibular se encuentra debajo del retináculo patelar lateral y superficial al tendón del músculo poplíteo, que lo separa del menisco lateral.

Ligamento colateral tibial (medial)

El ligamento colateral tibial es resistente y plano, ubicándose en el aspecto medial de la articulación de la rodilla. Este, en conjunto con su contraparte fibular, actúan para asegurar la articulación de la rodilla y prevenir el movimiento lateral excesivo al restringir la rotación externa e interna de la rodilla extendida. El ligamento colateral tibial en los libros de texto se divide en porciones superficial y profunda:

  • La porción superficial: se origina inmediatamente proximal al epicóndilo medial del fémur. Este ligamento tiene dos puntos de inserción; una inserción proximal en el cóndilo medial de la tibia y una inserción distal en la porción medial del cuerpo de la tibia. Anteriormente, la porción superficial se une con el retináculo patelar medial y el ligamento patelofemoral medial, que recorre desde el cóndilo femoral medial para unirse al borde medial de la patela.
  • La porción profunda: es un engrosamiento vertical de la cápsula articular de la rodilla que se encuentra debajo de la porción superficial del ligamento colateral tibial. Este se origina del área distal del fémur, luego se inserta en el menisco medial, y termina en la porción proximal de la tibia. Estas dos porciones del ligamento se definen como ligamentos meniscofemoral y meniscotibial (ve a continuación).

Ligamento poplíteo oblicuo

El ligamento poplíteo oblicuo (ligamento de Bourgery) es una expansión del tendón del músculo semimembranoso que se origina posterior al cóndilo medial de la tibia y se refleja superior y lateralmente para unirse al cóndilo lateral del fémur.

A medida que se extiende por la fosa intercondílea, el ligamento poplíteo oblicuo refuerza la porción posterior de la cápsula articular y se une a su porción central.

Ligamento poplíteo arcuato

El ligamento poplíteo arcuato (o ligamento poplíteo arqueado) es una banda fibrosa resistente que emerge del aspecto posterior de la cabeza de la fíbula y se curva superior y medialmente para unirse al lado posterior de la cápsula articular de la rodilla. Este ligamento refuerza la porción posterolateral de la cápsula articular, y en conjunto al ligamento poplíteo oblicuo, evita la hiperextensión de la articulación de la rodilla.

Ligamentos cruzados

Los ligamentos cruzados son estructuras pareadas las cuales obtienen su nombre debido a que se cruzan entre sí de forma oblicua dentro de la articulación, creando una aparente forma de cruz (latin = crux), o la letra X. Estos se cruzan dentro de la cápsula articular, sin embargo permanecen por fuera de la cavidad sinovial. Los ligamentos cruzados se dividen en:

  • El ligamento cruzado anterior: emerge del área intercondílea anterior de la tibia inmediatamente por detrás de la inserción del menisco medial, extendiéndose posterolateral y proximalmente para unirse a la porción posterior de la cara medial del cóndilo lateral del fémur. Mientras cruza al otro lado de la articulación de la rodilla, el ligamento pasa debajo del ligamento transverso (observalo en la galería de imágenes) y se une con el asta anterior del menisco lateral. El ligamento cruzado anterior es importante para evitar la rotación posterior y el desplazamiento del cóndilo femoral durante la flexión, así como para prevenir la hiperextensión de la articulación de la rodilla.
  • El ligamento cruzado posterior: emerge del área intercondílea posterior de la tibia y se extiende anteromedial y proximalmente para unirse con la porción anterior de la cara lateral del cóndilo medial del fémur. Este ligamento es casi dos veces más fuerte y tiene mejor irrigación que el ligamento cruzado anterior. El ligamento cruzado posterior tiene una función opuesta a la del anterior, ya que sirve para evitar la rotación anterior y el desplazamiento del cóndilo del fémur durante la extensión, así como prevenir la hiperflexión de la articulación de la rodilla.

Meniscos

Los meniscos son placas fibrocartilaginosas en forma de media luna o de ‘C’ que se encuentran entre las carillas articulares del fémur y la tibia, los cuales proporcionan la congruencia y la absorción de impactos (función amortiguadora). Los meniscos son gruesos y vascularizados, en su tercio externo, mientras que sus dos tercios internos son finos y avasculares. Además, los dos tercios internos contienen haces de colágeno organizados radialmente, mientras que el tercio externo contiene haces dispuestos circunferencialmente. Por tanto, se cree que la porción interna está más adaptada para soporte de peso y resistencia de fuerzas compresivas, mientras que las porciones externas son adecuadas para resistir fuerzas tensionales. Los meniscos se dividen en:

  • Menisco medial: es una placa fibrocartilaginosa casi semicircular en forma de C, que recubre la superficie de la carilla articular superior de la tibia. Su asta anterior se une al área intercondílea anterior de la tibia y se fusiona con el ligamento cruzado anterior. Su asta posterior se une al área intercondílea posterior de la tibia, entre las inserciones del menisco lateral y el ligamento cruzado posterior.
  • Menisco lateral: es una placa fibrocartilaginosa circular que recubre la superficie lateral de la carilla articular superior de la tibia. Su asta anterior también se une al área intercondílea anterior de la tibia y se fusiona parcialmente con el ligamento cruzado anterior. Del mismo modo, su asta posterior se une a las áreas intercondíleas posteriores por delante del asta posterior del menisco medial.

Los meniscos se mantienen en su lugar gracias a varios ligamentos, incluyendo el ligamento transverso, los ligamentos meniscofemorales y meniscotibiales (coronarios) . Al estabilizar los meniscos, estos ligamentos están involucrados indirectamente en evitar el desplazamiento de la articulación de la rodilla.

  • El ligamento transverso: conecta los meniscos anteriormente extendiéndose desde el margen anterior del menisco lateral hasta el asta anterior del menisco medial. Su función exacta es incierta pero se cree que sus ligamentos estabilizan a los meniscos durante los movimientos de la rodilla y disminuyen la tensión generada en las fibras circunferenciales longitudinales.
  • Los ligamentos meniscofemorales: son las porciones superiores del ligamento colateral tibial que se extienden desde el asta posterior del menisco lateral hasta el aspecto lateral del cóndilo medial del fémur. Estos se dividen en dos ligamentos; un ligamento meniscofemoral anterior (de Humphry o LMFa) que recorre anterior al ligamento cruzado posterior y un ligamento meniscofemoral posterior (de Wrisberg o LMFp), que recorre posterior al ligamento cruzado posterior.
  • Los ligamentos meniscotibiales (coronarios): son las porciones inferiores del ligamento colateral tibial, que se extienden entre el margen del menisco lateral y el área periférica de los cóndilos de la tibia. Están conformados por un ligamento meniscotibial medial y lateral (coronario).
  • El ligamento patelomeniscal: formado por un ligamento patelomeniscal medial y otro lateral, los cuales a menudo son descritos simplemente como ligamentos medial y lateral. Estos ligamentos recorren desde el tercio inferior de la patela para insertarse en la porción anterior de los meniscos medial y lateral, respectivamente.

Otros ligamentos

Otros ligamentos importantes de la articulación de la rodilla incluyen al ligamento mucoso o la plica sinovial infrapatelar, los ligamentos popliteofibular y fabelofibular o fabeloperoneo.

  • El ligamento mucoso (o la plica infrapatelar): consta de dos plicas alares que se insertan en el cuerpo adiposo, manteniéndolo en posición. Esta estructura es un remanente embrionario que separa los compartimentos medial y lateral de la rodilla.
  • El ligamento popliteofibular: ubicado en el aspecto posterolateral de la articulación de la rodilla, se extiende desde el músculo poplíteo hasta el aspecto medial de la fíbula.
  • El ligamento fabelofibular: emerge de un pequeño hueso sesamoideo en el aspecto posterior de la línea supracondílea lateral del fémur y se inserta distalmente en el borde posterolateral del proceso estiloides de la fíbula.

Inervación

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

Irrigación

La articulación de la rodilla tiene una rica vascularización derivada de la red articular de la rodilla, formada por varias arterias. Estas son aproximadamente diez arterias involucradas en la formación de dicha red:

  • Ramas descendentes: rama descendente de la arteria circunfleja femoral, arteria descendente de la rodilla (rama de la arteria femoral).
  • Ramas ascendentes: rama circunfleja fibular de la arteria tibial posterior, arterias recurrentes tibiales anterior y posterior (ramas de la arteria tibial anterior).
  • Ramas de la arteria poplítea: arterias superior lateral e inferior de la rodilla, las arterias superior medial e inferior de la rodilla y las arterias medias de la rodilla.

Sin embargo, en los últimos años, un estudio realizado por Sabalbal et al. rechazó la representación tradicional de libros de texto de la red articular de la rodilla descrita anteriormente. Durante su estudio de diez extremidades inferiores de cadáveres, encontró que "No existían comunicaciones directas sólidas entre las ramas de las arterias femoral y poplítea", y que la vascularización de esta región estaba sujeta a una variación interindividual.

Movimientos

Por ser una articulación tipo gínglimo, los principales movimientos en la articulación de la rodilla son la flexión y extensión de la misma en plano sagital. También permite la rotación medial limitada en una posición flexionada (en la última etapa de la extensión), así como una rotación lateral cuando se “desbloquea” y se flexiona la rodilla. A diferencia de la articulación del codo, la articulación de la rodilla no es un gínglimo verdadero ya que tiene un componente rotacional, un movimiento accesorio que acompaña la flexión y extensión, por lo tanto se denomina como un gínglimo modificado.

El grado de una posible flexión de la rodilla depende de la posición de la articulación coxofemoral (o la articulación de la cadera) y si el movimiento es activo o pasivo. Cuando la cadera está flexionada, se puede alcanzar un grado máximo de flexión de 140 ° en la articulación de la rodilla, mientras que una cadera extendida permite solo 120 °. Esto se debe a que los músculos isquiotibiales son tanto extensores de la cadera como flexores de la rodilla, es por esto que pierden algo de su eficiencia para flexionar la rodilla si la cadera está extendida, y viceversa. Además, se alcanza un amplio rango de movimiento en la articulación de la rodilla con la flexión pasiva de la misma, aumentándo el grado máximo a 160°. El contacto de la porción posterior de la pierna (pantorrilla) con el muslo es el mayor factor limitante de la flexión de la rodilla. Asimismo, el patrón capsular de la articulación de la rodilla, en términos de mayor restricción, es flexionar y extender a un menor grado.

Como puedes ver, la articulación de la rodilla parece simple pero presenta una anatomía compleja. En lugar de leer y volver a leer pasivamente sobre esta, ¡comience a usar el recuerdo activo para cimentar los detalles y revisarlo de manera más eficiente!

Durante el movimiento de la rodilla, de flexión a extensión, los cóndilos del fémur ruedan y se deslizan posteriormente sobre la carilla articular superior de la tibia debido a su mayor superficie articular. El movimiento de deslizamiento posteriormente es importante porque sin él, el fémur simplemente se resbalaría de la tibia sin que se realice la extensión completa. Además, como la carilla articular del cóndilo lateral del fémur es más pequeña que su contraparte medial, el deslizamiento posterior del cóndilo medial durante los últimos grados de extensión resultan en rotación medial del fémur en la tibia.

Durante los últimos grados de extensión, el cóndilo femoral rota medialmente sobre la carilla articular superior de la tibia, “bloqueando” la rodilla. Esto es denominado “mecanismo de bloqueo”, el cual permite soportar peso de forma prolongada sin la ayuda de los músculos de la rodilla. La extensión completa de la rodilla junto con la rotación medial del cóndilo femoral ponen a la rodilla en la también llamada “posición cerrada”, donde no hay forma de realizar movimientos adicionales. Para flexionar nuevamente la rodilla, esta debe ser “desbloqueada” mediante la contracción del músculo poplíteo, que causa rotación lateral del fémur sobre la tibia. La flexión de la rodilla lleva a la “posición abierta”, que es menos estable y más débil que la “posición cerrada”.

A nivel de la articulación patelofemoral, el principal movimiento es el deslizamiento de la cara posterior de la patela sobre la carilla patelar del fémur hasta la fosa intercondílea. La principal función de la patela es proporcionar un brazo de palanca más grande para el músculo cuádriceps femoral, que es la distancia entre el eje del músculo y el centro de la articulación. Esto lo hace actuando como una polea para el cuádriceps femoral, aumentando su ventaja mecánica y proporcionando mayor fuerza angular.

Algunos movimientos adicionales en la articulación de la rodilla son posibles, pero estos dependen de la posición en la cual se encuentre esta. Por ejemplo: la aducción y la abducción se impiden mediante el enclavamiento de los cóndilos femoral y tibial, así como los ligamentos colaterales y cruzados cuando la rodilla está totalmente extendida. Sin embargo, cuando la rodilla está ligeramente flexionada, la aducción y abducción limitadas son posibles. Los movimientos en el eje longitudinal, en cuanto a la rotación medial y lateral, están afectados de forma parecida dependiendo del grado de flexión articular. Dichos movimientos son posibles si la articulación de la rodilla está ligeramente flexionada.

Echa un vistazo a continuación para más artículos, ilustraciones y cuestionarios explicando la articulación de la rodilla:

Músculos que actúan sobre la articulación de la rodilla

Músculos que actúan sobre la articulación de la rodilla
Flexión Músculos bíceps femoral, semitendinoso y semimembranoso: el movimiento es iniciado por el músculo poplíteo y asistido por los músculos grácil y sartorio
Extensión Músculo cuádriceps femoral (compuesto por el recto femoral, vasto lateral, vasto medial y vasto intermedio) asistido por el músculo tensor de la fascia lata
Rotación medial Músculos poplíteo, semimembranoso y semitendinoso, asistido por el músculo sartorio y grácil
Rotación lateral Músculo bíceps femoral

Los flexores principales de la articulación de la rodilla son los músculos bíceps femoral, semitendinoso y semimembranoso, mientras que el músculo poplíteo inicia la flexión de la “rodilla bloqueada”. Los músculos grácil y sartorio asisten como flexores débiles.

El extensor principal de la articulación de la rodilla es el músculo cuádriceps femoral, asistido por el músculo tensor de la fascia lata. El cuádriceps femoral está constituido por cuatro vientres femorales, los músculos: recto femoral, vasto lateral, vasto medial y vasto intermedio, todos inervados por el nervio femoral.

La rotación medial, como fue discutido anteriormente, ocurre cuando la rodilla está en la última etapa de la extensión, que también sucede cuando la rodilla está flexionada. Es principalmente producido por las acciones de los músculos poplíteo, semimembranoso y semitendinoso, que son asistidos por los músculos sartorio y grácil. La rotación lateral, por su parte, es producida por el músculo bíceps femoral y también ocurre cuando la rodilla está flexionada.

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