La columna vertebral, también conocida como columna vertebral, columna vertebral o columna vertebral, constituye un componente fundamental del esqueleto axial en los animales vertebrados. Esta estructura sirve como característica definitoria y epónima de los vertebrados. Funcionalmente, la columna vertebral es una serie segmentada de vértebras que encierra y protege la médula espinal. Estas vértebras están articuladas por discos intervertebrales, formando una secuencia de articulaciones cartilaginosas. Dorsalmente, la columna vertebral abarca el canal espinal, una cavidad alargada creada por la alineación de los arcos neurales vertebrales, que alberga y protege la médula espinal. Los nervios espinales emergen de este canal a través de los agujeros intervertebrales para inervar cada segmento del cuerpo.
Aproximadamente 50.000 especies animales poseen una columna vertebral. La columna vertebral humana se estudia con frecuencia debido a su estructura vertebral general, que es en gran medida representativa de la que se encuentra en otros mamíferos, reptiles y aves. Sin embargo, la morfología del cuerpo vertebral muestra cierta variación entre los diferentes grupos de especies vivas.
Las vértebras individuales se clasifican según sus regiones anatómicas, incluidas las áreas cervical (cuello), torácica (tórax), abdominal, pélvica o caudal (cola). En la práctica clínica, las características vertebrales específicas, como la apófisis espinosa, sirven como puntos de referencia superficiales cruciales para guiar intervenciones médicas como las punciones lumbares y la anestesia espinal. El ser humano es susceptible a numerosas patologías de la columna que afectan tanto a las vértebras óseas como a los discos intervertebrales; ejemplos notables incluyen cifosis, escoliosis, espondilitis anquilosante y enfermedad degenerativa del disco. La espina bífida representa la anomalía congénita más frecuente que afecta a la columna vertebral.
Estructura
Si bien los recuentos vertebrales regionales pueden fluctuar, el número total suele permanecer constante. La columna vertebral humana normalmente consta de 33 vértebras. Las 24 vértebras presacras superiores están articuladas y separadas por discos intervertebrales, mientras que las nueve inferiores están fusionadas en los adultos y constan de cinco en el sacro y cuatro en el cóccix o coxis. Las vértebras articuladoras se designan según su región espinal específica.
De superior a inferior, la columna vertebral humana incluye 7 vértebras cervicales, 12 torácicas y 5 lumbares. El número de vértebras cervicales rara vez se desvía, mientras que la región coccígea muestra la mayor variabilidad. Excluyendo anomalías poco frecuentes, el recuento vertebral total oscila entre 32 y 35. Aproximadamente el 10% de los individuos muestran variaciones tanto en el número total de vértebras presacras como en el recuento dentro de segmentos espinales específicos. Las desviaciones más comunes involucran 11 (raramente 13) vértebras torácicas, 4 o 6 vértebras lumbares y 3 o 5 vértebras coccígeas (ocasionalmente hasta 7).
Numerosos ligamentos refuerzan toda la longitud de la columna vertebral. Estos incluyen los ligamentos longitudinales anterior y posterior situados a lo largo de las caras ventral y dorsal de los cuerpos vertebrales, respectivamente; el ligamento amarillo, situado profundamente en las láminas; los ligamentos interespinoso y supraespinoso, ubicados entre las apófisis espinosas; y los ligamentos intertransversos, que se encuentran entre las apófisis transversas.
Vértebras
La columna vertebral humana está segmentada en distintas regiones del cuerpo, cada una de las cuales corresponde a las curvaturas naturales de la columna. Las vértebras articuladas reciben nombres según su región espinal específica. Las vértebras dentro de estas regiones son fundamentalmente similares y solo presentan variaciones menores. Estas regiones se denominan columna cervical, columna torácica, columna lumbar, sacro y cóccix. Específicamente, hay siete vértebras cervicales, doce vértebras torácicas y cinco vértebras lumbares.
Aunque el número de vértebras dentro de una región específica puede variar, el total general generalmente permanece constante. Sin embargo, el número de vértebras cervicales rara vez cambia. Las vértebras de las columnas cervical, torácica y lumbar son huesos independientes y generalmente comparten una similitud estructural considerable. Por el contrario, las vértebras del sacro y el cóccix suelen estar fusionadas, lo que impide el movimiento independiente. El atlas y el eje representan dos vértebras especializadas que se articulan con el cráneo y sostienen la cabeza.
Una vértebra típica comprende dos componentes distintos: el cuerpo vertebral, también denominado centro, que se coloca ventralmente (o anteriormente en la orientación anatómica estándar) y soporta cargas estructurales axiales; y el arco vertebral, también conocido como arco neural, situado dorsalmente (o posteriormente), que facilita las articulaciones y sirve como punto de unión para las costillas y los músculos esqueléticos esenciales. Estos componentes encierran colectivamente el agujero vertebral, una serie de los cuales se alinean para constituir el canal espinal, una cavidad corporal que alberga la médula espinal. Debido a que el crecimiento del desarrollo de la columna vertebral supera al de la médula espinal, en los adultos, la médula espinal generalmente termina en la región lumbar superior (aproximadamente en el nivel L1/L2). En consecuencia, el extremo caudal del canal espinal contiene un haz distintivo de nervios espinales, que se asemeja a la cola de un caballo, denominado descriptivamente cauda equina (del latín "cola de caballo"). Además, el sacro y el cóccix están fusionados, careciendo de un agujero central.
El arco vertebral está compuesto estructuralmente por un par ventral de pedículos y un par dorsal de láminas. Este arco sostiene siete apófisis distintas: cuatro apófisis articulares, dos apófisis transversales y una única apófisis espinosa, que también se conoce como columna neural. Las apófisis transversas y espinosas, junto con sus ligamentos correspondientes, funcionan como puntos de unión cruciales para los músculos de la espalda y la región paraespinal, así como para las fascias toracolumbares. En la práctica clínica, las apófisis espinosas ubicadas en las regiones cervical y lumbar son palpables a través de la piel y sirven como importantes puntos de referencia anatómicos superficiales.
Cada vértebra presenta cuatro apófisis articulares que forman dos pares de articulaciones facetarias planas, ubicadas superior e inferior. Estas articulaciones se articulan con las apófisis correspondientes de las vértebras adyacentes y están conectadas por un segmento delgado del arco neural conocido como pars interarticularis. La orientación específica de estas articulaciones facetarias juega un papel fundamental a la hora de limitar el grado de movimiento entre las vértebras individuales. Inferior a cada pedículo se encuentra una pequeña abertura, el agujero intervertebral (que se completa con el pedículo de la vértebra inferior), a través del cual emergen del canal espinal el nervio espinal respectivo y el ganglio de la raíz dorsal.
La columna vertebral está organizada en regiones distintas, enumeradas secuencialmente de superior a inferior:
- Columna cervical (región del cuello): consta de 7 vértebras (C1–C7).
- Columna torácica (pecho y región superior de la espalda): consta de 12 vértebras (T1-T12).
- Columna lumbar (región lumbar): contiene 5 vértebras (L1–L5).
- Sacro (región pélvica): formado por 5 vértebras fusionadas (S1–S5).
- Cóccix (coxis): compuesto por 4 (entre 3 y 5) vértebras fusionadas.
regiones vertebrales combinadas
Por consideraciones clínicas y anatómicas específicas, las regiones vertebrales adyacentes suelen agruparse:
- Columna cervicotorácica (o región/división): esta designación se refiere a la combinación anatómica de las vértebras cervicales y torácicas.
- Columna toracolumbar (o región/división): este término denota el área colectiva que abarca las vértebras torácicas y lumbares.
- Columna lumbosacra (o región/división): Se refiere a la unión anatómica de las vértebras lumbares y las vértebras sacras.
Morfología
La columna vertebral humana exhibe múltiples curvaturas, una adaptación morfológica atribuida a la evolución bípeda. Estas curvaturas mejoran la integridad estructural, la flexibilidad y la capacidad de absorción de impactos de la columna, contribuyendo así a la estabilización del cuerpo en una postura erguida. Bajo una carga espinal aumentada, estas curvaturas se profundizan para acomodar el peso adicional, volviendo posteriormente a su configuración original al eliminar la carga.
La columna cervical superior presenta una curvatura convexa hacia adelante, que se origina en el eje (segunda vértebra cervical) en el vértice de la apófisis odontoides (o madrigueras) y termina aproximadamente en el punto medio de la segunda vértebra torácica. Esta curva en particular es la menos pronunciada entre todas las curvaturas de la columna. Esta curvatura hacia adentro se denomina médicamente curva lordótica.
La curva torácica, caracterizada por una orientación cóncava hacia adelante, se extiende desde el punto medio de la segunda vértebra torácica hasta el punto medio de la duodécima vértebra torácica. Su proyección más posterior se alinea con la apófisis espinosa de la séptima vértebra torácica. Esta curvatura específica se denomina curva cifótica.
La curva lumbar exhibe una mayor prominencia en las mujeres en comparación con los hombres. Comienza en el punto medio de la última vértebra torácica y concluye en el ángulo sacrovertebral. Esta curva es anteriormente convexa, siendo la convexidad de las tres vértebras inferiores considerablemente más pronunciada que la de las dos superiores. Esta curvatura se clasifica como curva lordótica.
La curva sacra se origina en la articulación sacrovertebral y se extiende hasta el vértice del cóccix. Su concavidad está orientada inferior y anterior, caracterizándola como una curva cifótica.
Las curvas cifóticas torácica y sacra se denominan curvaturas primarias, ya que son evidentes durante el desarrollo fetal. Por el contrario, las curvas cervical y lumbar son compensatorias o secundarias y surgen posnatalmente. La curva cervical se desarrolla a medida que el bebé adquiere la capacidad de sostener la cabeza (normalmente a los tres o cuatro meses) y logra una postura sentada erguida (alrededor de los nueve meses). Posteriormente la curva lumbar se forma entre los doce y los dieciocho meses, coincidiendo con el inicio de la deambulación.
Superficies
- Superficie anterior
Desde una perspectiva anterior, el ancho de los cuerpos vertebrales aumenta progresivamente desde la segunda vértebra cervical hasta la primera vértebra torácica, seguido de una reducción menor en las tres vértebras siguientes. Por debajo de este punto se vuelve a observar un aumento paulatino y progresivo de la anchura, extendiéndose hasta el ángulo sacrovertebral. Más allá de esta unión, se produce una rápida disminución del ancho que culmina en el ápice coccígeo.
- Superficie posterior
Posteriormente, la columna vertebral exhibe las apófisis espinosas a lo largo de su eje medio. En la región cervical, excluyendo la segunda y séptima vértebra, estos procesos se caracterizan por su morfología corta, horizontal y bífida. Dentro de la región torácica, están orientados oblicuamente hacia abajo en la parte superior, se vuelven casi verticales en el centro y asumen una alineación en gran medida horizontal en la parte inferior. En la región lumbar también mantienen una orientación predominantemente horizontal. Espacios intermedios importantes separan las apófisis espinosas en la región lumbar, mientras que en la región cervical se observan intervalos más estrechos y se aproximan mucho en la región torácica media. Las desviaciones poco frecuentes de una apófisis de la línea media pueden sugerir una fractura o desplazamiento de la columna. Flanqueando las apófisis espinosas se encuentran los surcos vertebrales, que son poco profundos en las regiones cervical y lumbar, formados por las láminas. En la región torácica, estos surcos son profundos y anchos, constituidos tanto por láminas como por apófisis transversales, y sirven como sitios de alojamiento para la musculatura profunda de la espalda. Laterales a las apófisis espinosas se encuentran las apófisis articulares, con las apófisis transversas posicionadas más lateralmente. Las apófisis transversas torácicas se proyectan hacia atrás, situadas en un plano significativamente por detrás de sus contrapartes en las regiones cervical y lumbar. Las apófisis transversas cervicales se ubican por delante de las apófisis articulares, laterales a los pedículos e interpuestas entre los agujeros intervertebrales. Por el contrario, en la región torácica, se ubican detrás de los pedículos, los agujeros intervertebrales y las apófisis articulares. Las apófisis transversas lumbares están situadas por delante de las apófisis articulares pero por detrás de los agujeros intervertebrales.
- Superficies laterales
Las caras laterales de la columna vertebral están delimitadas de la superficie posterior por las apófisis articulares en las regiones cervical y torácica, y por las apófisis transversas en la región lumbar. Dentro de la región torácica, las superficies laterales de los cuerpos vertebrales exhiben facetas posteriores para la articulación con las cabezas de las costillas. Más atrás se encuentran los agujeros intervertebrales, que son estructuras ovaladas formadas por la aposición de muescas vertebrales. Estos agujeros son más pequeños en las regiones cervical y torácica superior y se agrandan progresivamente hacia la última vértebra lumbar. Estos agujeros facilitan la transmisión de nervios espinales específicos y están ubicados entre las apófisis transversas en la región cervical y por delante de ellas en las regiones torácica y lumbar.
Ligamentos
Varios ligamentos contribuyen a la integridad estructural y la movilidad de la columna vertebral. Los ligamentos longitudinales anterior y posterior atraviesan toda la longitud de la columna vertebral, ubicados a lo largo de las caras anterior y posterior de los cuerpos vertebrales, respectivamente. Los ligamentos interespinosos establecen conexiones entre las apófisis espinosas vertebrales adyacentes. El ligamento supraespinoso se extiende longitudinalmente a lo largo de las superficies posteriores de las apófisis espinosas, desde el sacro hasta la séptima vértebra cervical. En este punto, se continúa con el ligamento nucal.
Desarrollo
La distinta morfología segmentada de la columna vertebral se origina durante la embriogénesis a través de la adición caudal rítmica de somitas al embrión en desarrollo. La somitogénesis comienza aproximadamente en la tercera semana de gestación, coincidiendo con el inicio de la gastrulación, y persiste hasta que se genera la dotación completa de somitas. La cantidad de somitas exhibe variabilidad entre especies, y los embriones humanos suelen poseer de 42 a 44, mientras que los embriones de pollo desarrollan aproximadamente 52. Estas estructuras esféricas surgen del mesodermo paraxial, situado bilateralmente al tubo neural, y encapsulan las células progenitoras de la columna vertebral (vértebras y costillas), ciertos huesos del cráneo, musculatura, ligamentos y tegumentos. El proceso de somitogénesis y la posterior organización espacial de los somitas están regulados por un mecanismo de "reloj y frente de onda" que opera dentro de las células del mesodermo paraxial. Después de su formación, los esclerotomas, que se diferencian en huesos craneales, vértebras y costillas específicos, migran, dejando el somita residual, ahora denominado dermamiotoma. Posteriormente, el dermamiotomo se escinde en miotomas, destinados a formar músculos, y dermatomas, que constituirán la piel dorsal. Los esclerotomas se subdividen en distintos compartimentos anterior y posterior. Esta compartimentación es crucial para el patrón vertebral definitivo, que se produce mediante un proceso conocido como resegmentación, que implica la fusión del segmento posterior de un somita con el segmento anterior del somita siguiente. Las aberraciones en la somitogénesis humana pueden provocar trastornos del desarrollo, incluida la escoliosis congénita. Hasta la fecha, se han identificado mutaciones en homólogos humanos de tres genes (MESP2, DLL3 y LFNG), implicados en el reloj de segmentación murino, en casos de escoliosis congénita, lo que indica un mecanismo conservado para la segmentación vertebral en todas las especies de vertebrados. En el desarrollo humano, los cuatro somitas iniciales se integran en la base del hueso occipital, mientras que los 33 somitas posteriores se diferencian en vértebras, costillas, músculos, ligamentos y piel. Los somitas caudales restantes sufren degeneración. En la cuarta semana de embriogénesis, los esclerotomas se reposicionan para rodear tanto la médula espinal como la notocorda. Esta columna de tejido resultante exhibe una morfología segmentada, caracterizada por regiones alternas de densidad celular variable.
A medida que los esclerotomas maduran, se condensan aún más y finalmente se diferencian en los cuerpos vertebrales. El desarrollo morfológico preciso de estos cuerpos vertebrales está orquestado por los genes HOX.
El tejido menos denso situado entre los segmentos del esclerotoma se diferencia posteriormente en los discos intervertebrales.
La notocorda retrocede dentro de los segmentos del esclerotoma (cuerpo vertebral), pero permanece dentro de las regiones del disco intervertebral, formando el núcleo pulposo. El disco intervertebral en sí está compuesto por el núcleo pulposo y las laminillas fibrosas del anillo fibroso.
Las curvaturas primarias de la columna vertebral, específicamente las curvas torácica y sacra, emergen durante el desarrollo fetal. Por el contrario, las curvaturas secundarias se manifiestan posnatalmente; la curvatura cervical se desarrolla en respuesta al levantamiento de la cabeza, mientras que la curvatura lumbar se forma como consecuencia de la deambulación.
Función
Médula espinal
La columna vertebral encierra la médula espinal, que atraviesa el canal espinal, un conducto formado por los agujeros centrales de las vértebras individuales. Como componente del sistema nervioso central, la médula espinal facilita la transmisión nerviosa y recibe información sensorial del sistema nervioso periférico del cuerpo. Estructuralmente, comprende materia gris y blanca, junto con un canal central. Los nervios espinales emanan adyacentes a cada vértebra, contribuyendo a la inervación del cuerpo por parte del sistema nervioso simpático, formando el tronco simpático y los nervios esplácnicos.
El canal espinal se adapta a las diversas curvaturas de la columna vertebral. Su morfología se caracteriza por una gran sección transversal triangular en las regiones que permiten una mayor movilidad, como las zonas cervical y lumbar, mientras que es más pequeña y redondeada en la región torácica, donde el movimiento es comparativamente restringido. La médula espinal concluye distalmente en el cono medular, desde donde se extiende la cola de caballo.
Importancia clínica
Patologías
La espina bífida representa una anomalía congénita caracterizada por el cierre incompleto del arco vertebral. En ciertos casos, este defecto permite la protrusión de las meninges espinales y potencialmente de la propia médula espinal, una condición denominada espina bífida quística. Por el contrario, cuando dicha protrusión está ausente, la afección se denomina espina bífida oculta. En algunos casos, todos los arcos vertebrales pueden presentar una formación incompleta.
El síndrome de Klippel-Feil representa una rara afección congénita caracterizada por la fusión de dos vértebras cervicales cualesquiera.
La espondilolistesis implica el desplazamiento anterior de una vértebra, mientras que la retrolistesis describe el desplazamiento posterior de un cuerpo vertebral en relación con una vértebra adyacente, en un grado menos grave que una dislocación completa.
La espondilolisis, también conocida como defecto de la pars, denota una imperfección estructural o fractura dentro de la pars. interarticular del arco vertebral.
La hernia de disco espinal, coloquialmente denominada "hernia discal", ocurre cuando un desgarro en el anillo fibroso, el anillo externo del disco intervertebral, permite la protrusión del núcleo pulposo blando, similar a un gel, formando una hernia.
La estenosis espinal se define como un estrechamiento del canal espinal, que puede manifestarse en cualquier región de la columna, aunque es menos Prevalente en la zona torácica. Esta constricción del canal espinal puede provocar déficits neurológicos.
La coccidinia se refiere al dolor que se experimenta en el cóccix, comúnmente conocido como coxis.
Una lesión de la médula espinal implica un daño a la médula espinal que resulta en alteraciones temporales o permanentes en su función. Estas lesiones se clasifican en transección completa, hemisección, lesiones de la médula espinal central, lesiones de la médula espinal posterior y lesiones de la médula espinal anterior.
El festoneado vertebral describe un aumento de la concavidad del cuerpo vertebral posterior, observable en la radiografía lateral, así como en la tomografía computarizada (TC) sagital y en la resonancia magnética (IRM). Esta concavidad surge de la presión elevada ejercida sobre las vértebras por una masa subyacente. Se sabe que varias masas espinales internas, incluidos el astrocitoma espinal, el ependimoma, el schwannoma, el neurofibroma y la acondroplasia, inducen festoneado vertebral.
Curvatura
La curvatura espinal excesiva o atípica se clasifica como una enfermedad de la columna o dorsopatía, englobando las curvaturas anormales posteriores:
- La cifosis denota una curvatura cifótica (convexa) exagerada dentro de la región torácica en el plano sagital, también denominada hipercifosis. Esta condición se manifiesta como una "joroba" o "joroba de viuda", que frecuentemente surge de la osteoporosis.
- La lordosis se refiere a una curvatura lordótica (cóncava) exagerada de la región lumbar en el plano sagital, identificada como hiperlordosis lumbar o "inclinación hacia atrás". La lordosis transitoria se observa con frecuencia durante el embarazo.
- La escoliosis, caracterizada por una curvatura lateral, representa la curvatura anormal de la columna vertebral más prevalente y afecta al 0,5% de la población. Presenta una mayor incidencia en las mujeres y puede originarse por un crecimiento asimétrico de los lados vertebrales, lo que lleva a una fusión inadecuada. Además, la atelectasia pulmonar (un colapso parcial o completo de uno o más lóbulos pulmonares) como se observa en afecciones como el asma o el neumotórax, también puede contribuir a su etiología.
- La cifoescoliosis describe una presentación combinada de cifosis y escoliosis.
Hitos anatómicos
Las vértebras individuales dentro de la columna vertebral humana son palpables y sirven como características anatómicas de superficie, con puntos de referencia derivados del cuerpo vertebral medio. Estos puntos de referencia anatómicos son fundamentales para guiar procedimientos médicos, como punciones lumbares, y funcionan como puntos de referencia verticales para delinear las posiciones de otras estructuras anatómicas humanas, incluidos los órganos.
Otros animales
Variaciones vertebrales
La estructura vertebral fundamental en otras especies animales refleja en gran medida la observada en los humanos. Cada vértebra comprende un centro (cuerpo), arcos que se extienden desde sus caras superior e inferior, y varias apófisis que se proyectan desde el centro o arcos. Un arco neural emana de la cara superior del centro, mientras que un arco hemal está situado por debajo del centro en las vértebras caudales (de la cola) de los peces, la mayoría de los reptiles, ciertas aves, algunos dinosaurios y algunos mamíferos de cola larga. Los procesos vertebrales contribuyen a la rigidez estructural, facilitan la articulación con las costillas o proporcionan sitios para la inserción de los músculos. Los ejemplos comunes incluyen la apófisis transversa, las diapófisis, las parapófisis y las cigapófisis (que abarcan las cigapófisis craneales y caudales). Los centros vertebrales se pueden clasificar según la fusión de sus elementos constituyentes. Por ejemplo, en los temnospóndilos, componentes como la apófisis espinosa, el pleurocentro y el intercentro existen como osificaciones distintas. Por el contrario, la presencia de elementos fusionados define que una vértebra exhibe holoespondilidad.
Las vértebras también se pueden clasificar según la morfología de sus extremos centrales. Los centros con extremos planos se denominan celosos, una característica observada en los mamíferos. Esta morfología plana de los centros es particularmente eficaz para soportar y distribuir fuerzas de compresión. Las vértebras anficoelosas poseen centros que son cóncavos en ambas extremidades. Esta configuración prevalece en los peces, donde el movimiento suele estar restringido. Los centros anficoelos se asocian frecuentemente con una notocorda completa. Las vértebras procelosas exhiben una estructura anteriormente cóncava y posteriormente convexa. Estos están presentes en ranas y reptiles contemporáneos. Por el contrario, las vértebras opistocoelosas muestran convexidad anterior y concavidad posterior. Estas vértebras se observan en salamandras y ciertos dinosaurios no aviares. Las vértebras heterocelosas se caracterizan por tener superficies articulares en forma de silla de montar. Esta configuración específica es evidente en las tortugas capaces de retraer el cuello y en las aves, ya que facilita una flexión lateral y vertical sustancial sin estirar o torcer indebidamente el cordón nervioso a lo largo de su eje longitudinal.
La raza de caballo árabe puede presentar una reducción de una vértebra y un par de costillas. Esta variación anatómica no se observa en potros resultantes del cruce entre un caballo árabe y otra raza de caballo.
Clasificación Regional de Vértebras
Las vértebras se clasifican según su posición dentro de la columna vertebral. Las vértebras cervicales se encuentran en la región del cuello. Aparte de los dos géneros de perezosos (Choloepus y Bradypus) y el género de manatíes (Trichechus), todas las especies de mamíferos poseen siete vértebras cervicales. En otros taxones de vertebrados, el recuento de vértebras cervicales varía significativamente, desde una vértebra solitaria en los anfibios hasta 25 en los cisnes o la notable cifra 76 en el plesiosaurio extinto Elasmosaurus. Las vértebras dorsales se extienden desde la cara inferior del cuello hasta el margen superior de la pelvis. Las vértebras dorsales que se articulan con las costillas se denominan vértebras torácicas, mientras que aquellas que carecen de inserción costal se denominan vértebras lumbares. Las vértebras sacras se encuentran en la región pélvica y su número varía de una en los anfibios a dos en la mayoría de las aves y reptiles modernos, y de tres a cinco en los mamíferos. La fusión de múltiples vértebras sacras en una estructura anatómica singular forma el sacro. El sinsacro, una estructura fusionada comparable observada en las aves, comprende las vértebras sacra, lumbar y una porción de las vértebras torácicas y caudales, además de la cintura pélvica. Las vértebras caudales constituyen la cola, y las pocas terminales pueden fusionarse para formar el pigóstilo en las aves o el cóccix (hueso de la cola) en chimpancés y humanos.
Estructuras vertebrales en peces y anfibios
La columna vertebral de los peces con aletas lobuladas se compone de tres componentes óseos distintos. El arco vertebral encierra la médula espinal y exhibe una morfología generalmente consistente con la observada en la mayoría de los otros vertebrados. Directamente debajo del arco, un pequeño pleurocentro en forma de placa protege la cara superior de la notocorda, mientras que un intercentro más grande, en forma de arco, brinda protección a su margen inferior. Estas dos estructuras están encapsuladas dentro de una masa cartilaginosa cilíndrica singular. Una organización estructural comparable estaba presente en los Labyrinthodonts primitivos; sin embargo, dentro del linaje evolutivo que culminó en los reptiles (y posteriormente en los mamíferos y aves), el intercentro sufrió un reemplazo parcial o completo por un pleurocentro agrandado, que finalmente se convirtió en el cuerpo vertebral óseo. En la mayoría de los peces con aletas radiadas, incluidos todos los teleósteos, estos dos elementos están fusionados e incrustados dentro de una estructura ósea sólida que superficialmente se asemeja al cuerpo vertebral de los mamíferos. Los anfibios actuales poseen simplemente un segmento óseo cilíndrico situado debajo del arco vertebral, sin ninguna indicación de los distintos elementos observados en los primeros tetrápodos.
En los peces cartilaginosos, ejemplificados por los tiburones, las vértebras están compuestas por dos tubos cartilaginosos distintos. El tubo superior se origina en los arcos vertebrales e incorpora elementos cartilaginosos suplementarios que unen los espacios intervertebrales, encerrando así la médula espinal dentro de una vaina en gran medida continua. El tubo inferior rodea la notocorda y exhibe una arquitectura compleja, que frecuentemente presenta múltiples capas de calcificación.
Las lampreas poseen arcos vertebrales, pero carecen de estructuras análogas a los cuerpos vertebrales característicos de todos los vertebrados superiores. Estos arcos son discontinuos y comprenden distintos segmentos de cartílago en forma de arco que rodean la médula espinal en la mayor parte del cuerpo y pasan a franjas cartilaginosas alargadas dorsal y ventralmente dentro de la región caudal. Los mixinos, por el contrario, no poseen una verdadera columna vertebral y, por lo tanto, no están estrictamente clasificados como vertebrados, aunque se pueden identificar arcos neurales rudimentarios en sus colas.
Otras especies de vertebrados
La morfología fundamental de las vértebras humanas refleja en gran medida la observada en otros amniotas, incluidos mamíferos, reptiles y aves. Sin embargo, la configuración específica del cuerpo vertebral muestra algunas variaciones entre los diferentes grupos taxonómicos. En humanos y otras especies de mamíferos, el cuerpo vertebral presenta típicamente superficies superiores e inferiores planas. Por el contrario, las vértebras reptilianas suelen presentar una superficie anterior con una articulación cóncava, diseñada para acomodar la cara convexa expandida del cuerpo vertebral posterior. Estas descripciones, sin embargo, representan amplias generalizaciones, ya que la morfología vertebral puede variar a lo largo de la columna vertebral incluso dentro de una sola especie. Las variaciones atípicas notables incluyen las superficies articulares en forma de silla de montar entre las vértebras cervicales de las aves y un canal hueco y delgado que atraviesa el centro de los cuerpos vertebrales en gecos y tuátaras, que contiene una notocorda vestigial.
Los reptiles frecuentemente conservan intercentros primitivos, que se manifiestan como pequeños elementos óseos en forma de media luna situados entre los cuerpos de vértebras contiguas; Estructuras análogas se observan comúnmente en las vértebras caudales de los mamíferos. Dentro de la región de la cola, estos elementos se articulan con huesos en forma de galón, denominados arcos hemales, que se ubican ventralmente a la base de la columna vertebral y contribuyen al soporte muscular. Es probable que estos últimos huesos sean homólogos de las costillas ventrales que se encuentran en los peces. El número total de vértebras dentro de la columna vertebral de los reptiles es muy variable, pudiendo alcanzar varios cientos en determinadas especies de serpientes.
Las especies de aves exhiben un número variable de vértebras cervicales, que frecuentemente constituyen el único segmento genuinamente flexible de la columna vertebral. Las vértebras torácicas están parcialmente fusionadas, estableciendo una estructura de soporte robusta para las alas durante el vuelo. Las vértebras sacras, junto con las vértebras lumbares y ciertas vértebras torácicas y caudales, se fusionan para formar una estructura compuesta singular conocida como sinsacro. En consecuencia, este sinsacro tiene una longitud relativa mayor en comparación con el sacro de los mamíferos. En las aves actuales, las vértebras caudales restantes están fusionadas en un hueso adicional, el pigóstilo, que sirve como punto de unión para las plumas de la cola.
Excluyendo la región caudal, el recuento de vértebras en los mamíferos suele demostrar una consistencia considerable. Los mamíferos casi invariablemente poseen siete vértebras cervicales, siendo los perezosos y los manatíes las raras excepciones. A esto le siguen aproximadamente veinte vértebras adicionales, distribuidas entre las regiones torácica y lumbar, una división influenciada por el número de costillas. El sacro generalmente comprende de tres a cinco vértebras fusionadas y la región caudal puede contener hasta cincuenta vértebras.
Dinosaurios
La columna vertebral de los dinosaurios está segmentada en vértebras cervicales (cuello), dorsales (espalda), sacras (cadera) y caudales (cola). Las vértebras de los dinosaurios saurisquios ocasionalmente exhiben estructuras denominadas pleuroceles, que son depresiones huecas ubicadas en las caras laterales de las vértebras. Estas depresiones están perforadas, lo que proporciona acceso a las cámaras de aire internas dentro de las vértebras, un mecanismo que redujo la masa ósea sin comprometer la integridad estructural. Estos pleuroceles contenían sacos de aire, lo que contribuía aún más a la reducción de peso. En los dinosaurios saurópodos, reconocidos como los vertebrados terrestres más grandes, la combinación de pleuroceles y sacos aéreos podría haber disminuido la masa total del animal en más de una tonelada en ciertos casos, lo que representa una importante adaptación evolutiva para criaturas que superan los 30 metros de longitud. Muchos dinosaurios hadrosaurios y terópodos presentaban vértebras caudales reforzadas por tendones osificados. Una característica definitoria de los dinosaurios es la presencia de tres o más vértebras sacras que se articulan con los huesos de la cadera. El cóndilo occipital, situado en la región posterior del cráneo de un dinosaurio, forma una articulación con el atlas o primera vértebra cervical.
Galería
- Dolor lumbar
- Lomo neutro
Referencias
- Glosario de términos de columna
- VIRTUAL Spine: recurso de aprendizaje en línea