En mecánica, los conceptos de equilibrio y estabilidad están muy relacionados. Un cuerpo está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas y momentos de fuerzas que actúan sobre él es igual a cero 13,14 . Por otro lado, la estabilidad de un cuerpo hace referencia a la capacidad de este para mantener su estado de equilibrio ante las fuerzas (internas o externas) a las que se ve sometido 14 .

Una de las definiciones más clásicas de estabilidad raquídea utilizadas en biomecánica e ingeniería es la desarrollada por Bergmark 13 , quien formuló y relacionó matemáticamente los conceptos de energía, rigidez y estabilidad en relación con la columna vertebral. Según Bergmark 13 , la estabilidad raquídea es la habilidad del raquis para mantener su estado de equilibrio cuando es sometido a fuerzas perturbadoras o desequilibrantes. Si analizamos la estabilidad de cuerpos o estructuras más simples como los presentados en la figura 1, un cuerpo está más estable cuanto mayor es la fuerza o energía necesaria para cambiar su estado. Debemos tener en cuenta que la estabilidad mecánica en sí misma ni es buena ni es mala, ya que «solo» representa el grado de resistencia del cuerpo a modificar su estado de equilibrio. Así, un cuerpo puede estar muy estable, en términos mecánicos, en un estado que clínica o funcionalmente es perjudicial, siendo muy difícil modificar su estado para llevarlo a una situación más beneficiosa.

Figura 1.

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Continuum de estabilidad mecánica en un sistema simple formado por una bola apoyada en una superficie. La imagen de la izquierda muestra la situación de mayor estabilidad, ya que la fuerza que hay que aplicarle (o la energía que hay que utilizar) para cambiar su estado es mayor que en el resto de casos.

Partiendo de las bases teóricas y matemáticas desarrolladas por Bergmark 13 , Cholewicki y McGill 15 fundamentaron su concepto de estabilidad raquídea a partir del concepto de energía potencial. En el sistema musculoesquelético la energía potencial representa principalmente la energía elástica almacenada durante la deformación x de una estructura de rigidez k (fig. 2). En términos mecánicos, cuando el sistema está sometido a una fuerza, la estabilidad articular está asociada a la magnitud de la deformación, de modo, que a mayor rigidez, menor es la deformación y por tanto más estable es la columna vertebral. Si volvemos al ejemplo de la figura 1, la rigidez del sistema vendrá representada por la pendiente de la superficie que rodea la bola. A mayor pendiente (imagen de la izquierda), mayor rigidez y estabilidad.

Figura 2.

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a) Modelo mecánico de una columna vertebral de rigidez k sometida a una fuerza externa (F); b) El trabajo es igual a la variación de la energía potencial y también al producto de la fuerza por el desplazamiento o deformación en la dirección de la fuerza; c) Asumiendo que no hay cambios significativos en la altura del sistema, la energía potencial gravitatoria se puede eliminar de la ecuación (en el sistema musculoesquelético la energía potencial representa principalmente la energía elástica almacenada durante la deformación); d) A mayor rigidez de la columna, mayor será la fuerza necesaria para deformarla.

Las articulaciones de la columna vertebral poseen un cierto nivel de rigidez que les proporcionan sus estructuras osteoligamentosas. Sin embargo, estudios in vitro realizados en columnas de cadáveres demuestran que las estructuras pasivas de la columna no son capaces de mantener una posición erguida frente a fuerzas compresivas de tan solo 90 N 16 , es decir, fuerzas muy inferiores a las que soporta la columna vertebral en tareas de la vida cotidiana o en actividades deportivas 17 . En este sentido, la estabilidad del raquis depende tanto de sus elementos osteoarticulares y ligamentosos, como de la activación muscular y de su adecuado funcionamiento bajo la coordinación del sistema de control motor 18 , que modula la respuesta muscular en función del feedback obtenido del contexto y de las estructuras raquídeas y musculares.

La rigidez de las articulaciones raquídeas aumenta rápidamente y de forma no lineal con el incremento de la activación muscular, de modo que, niveles bajos de activación muscular, son capaces de generar niveles de rigidez suficientes para asegurar la estabilidad del raquis en personas sin patología raquídea en una gran variedad de actividades 15,19,20 . Para ello, todos los músculos del tronco deben participar de forma coordinada 5 , desde los más pequeños y próximos a las articulaciones, que actúan localmente generando momentos de fuerza pequeños (sistema de estabilización local según Bergmark 13 ), hasta los más grandes y superficiales, que actúan sobre una gran cantidad de articulaciones y generan grandes momentos de fuerza, a través de brazos de palanca largos y secciones fisiológicas grandes (sistema de estabilización global según Bergmark 13 ). En este sentido, estudios biomecánicos han demostrado que patrones de coactivación muscular inadecuados, afectan negativamente al control de la estabilidad mecánica del raquis 21 .

Aunque el concepto de estabilidad basado en la rigidez de la columna vertebral es útil para el estudio de la estabilidad en condiciones estáticas, el incremento de la co-activación muscular, y el consiguiente aumento de la rigidez, no parece la mejor estrategia para controlar el movimiento del tronco a lo largo de una trayectoria predeterminada o para realizar ajustes posturales rápidos y precisos 22,23 . Como se muestra en la figura 3, para analizar la estabilidad del raquis en condiciones dinámicas, es necesario medir la habilidad del sistema de control motor, para mantener una trayectoria determinada, ante fuerzas internas o externas aplicadas sobre el raquis 22 , es decir, ante perturbaciones de diferentes características.

Figura 3.

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Diferentes respuestas ante una alteración durante la realización de un movimiento de flexión del raquis. La línea discontinua representa la trayectoria deseada y la línea continua la trayectoria realizada antes y después de la alteración. La columna presentada en la imagen a) responde mejor que la presentada en la imagen b), ya que tarda menos en recuperar la trayectoria deseada y describe una trayectoria más precisa o parecida a la que se pretendía realizar.

A diferencia de los estudios clásicos de estabilidad mecánica del raquis 13,15 , en los que se intenta establecer diferentes niveles o índices de estabilidad, autores como Reeves et al. 11 abogan por una visión dicotómica de la estabilidad (fig. 4), en la que un cuerpo o sistema es estable o no lo es, pero no es más o menos estable. Para analizar de forma detallada la conducta (estática o dinámica) de un cuerpo o sistema estable ante las perturbaciones, Reeves el al. 11 proponen la utilización de otros 2 conceptos: la robustez y el rendimiento. Básicamente, el rendimiento haría referencia a la precisión y rapidez con la que el sistema es capaz de volver a la posición o trayectoria que tenía antes de la alteración (fig. 3). Por otra parte, la robustez mediría la capacidad de un cuerpo o sistema para permanecer estable ante fuerzas tanto grandes como pequeñas (fig. 4). Partiendo de esta definición, no deberíamos hablar de diferentes niveles o índices de estabilidad, sino de diferentes niveles de robustez 11 . El uso del término robustez no es habitual en ámbitos como la rehabilitación, el entrenamiento o la fisioterapia deportiva, donde por ejemplo, el objetivo de los programas de ejercicios de estabilización es conseguir una columna más estable, no más robusta. Por ello, aunque en biomecánica los términos robustez y rendimiento pueden ser útiles para el estudio de la estabilidad mecánica del raquis, en ámbitos más aplicados su uso podría incrementar la confusión terminológica.

Figura 4.

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Estabilidad mecánica como concepto dicotómico. Un sistema formado por una bola apoyada sobre una superficie será estable si al aplicarle una fuerza relativamente pequeña la bola vuelve a su posición original tras un periodo de oscilación respecto al punto de equilibrio. Por el contrario, el sistema será inestable si la misma fuerza saca al sistema del estado de equilibrio. Aunque en esta figura hay 2 imágenes que muestran sistemas estables, la imagen situada más a la izquierda presenta un sistema más robusto, ya que este sería capaz de permanecer estable ante fuerzas de mayor intensidad.

Según Panjabi 24 mientras el concepto de inestabilidad mecánica está relacionado principalmente con la incapacidad del raquis para soportar cargas internas o externas, el concepto de inestabilidad clínica incluye también el déficit neurológico y/o el dolor, que pueden ser consecuencia de dicha incapacidad. Así, desde un punto de vista clínico, la estabilidad ha sido definida como la habilidad del raquis, sometido a cargas fisiológicas, de limitar su desplazamiento para no producir lesiones o dañar la médula espinal o las raíces nerviosas, así como para prevenir alteraciones morfológicas que produzcan incapacidad o dolor 12 .

Partiendo de este concepto clínico de estabilidad y de los resultados de estudios electromiográficos 25,26 y experimentales 27–29 , algunos autores 30,31 abogan por el desarrollo de programas de rehabilitación para pacientes con inestabilidad lumbopélvica basados en la mejora de la función de los músculos profundos del tronco, especialmente el transverso del abdomen y el multífido, en detrimento de la musculatura más superficial, como el recto del abdomen. Este enfoque ha recibido críticas importantes, sobre todo desde grupos de investigación en biomecánica del raquis 5 , ya que no parecen existir evidencias suficientes que demuestren que los músculos profundos del tronco son los más importantes para el desarrollo de la estabilidad lumbopélvica 19,32–34 .

Partiendo de los conceptos básicos de estabilidad mecánica del raquis, se han desarrollado varios conceptos funcionales de core stability aplicados a los ámbitos del entrenamiento y la medicina del deporte. Uno de los más utilizados es el desarrollado por Kibler et al. 1 . Según estos autores, core stability es la capacidad para controlar la posición y el movimiento del tronco sobre la pelvis, permitiendo una óptima producción, transferencia y control de fuerza y movimiento hacia los elementos distales o terminales de las cadenas cinéticas desarrolladas en actividades atléticas o deportivas. Por otro lado, Liemohn et al. 35 utilizaron la conceptualización de estabilidad desarrollada por Panjabi 18 para definir core stability como la integración funcional de las estructuras pasivas de la columna vertebral, los músculos o elementos activos y el control neural, de manera que permite al individuo mantener las zonas neutrales intervertebrales (parte del rango de movimiento articular dentro del cual la resistencia al movimiento intervertebral es mínimo) dentro de los límites fisiológicos, mientras se realizan actividades de la vida diaria.

El concepto de core stability, denominado en ocasiones como core strength 32,36–38 , es entendido a veces como un constructo amplio que incluye el control propioceptivo, la fuerza, la potencia y la resistencia de los músculos del core 39 . Sin embargo, aunque los términos core stability y core strength están relacionados, no se deben utilizar como sinónimos, ya que esto incrementa la confusión terminológica. Según Reed et al. 10 , core strength hace referencia a la capacidad de los músculos del core para generar y mantener la producción de fuerza (capacidades que conocemos como fuerza y resistencia muscular), mientras que el concepto de core stability está relacionado con el control del core durante la generación de fuerza muscular o en respuesta a una alteración.

Como se desprende de lo expuesto hasta el momento, la definición de core stability está claramente vinculada al contexto donde ha sido desarrollada y utilizada, es decir, laboratorios de biomecánica, clínicas de rehabilitación y centros deportivos, principalmente. Ante la existencia de numerosas definiciones de core stability, estabilidad del tronco, estabilidad del raquis y estabilidad lumbo-pélvica, algunos de los grupos de investigación más relevantes 6,11 han resaltado la necesidad de que la comunidad científica elija una única definición de estabilidad 6,11 . Esta definición debería partir de la fundamentación básica desarrollada en ingeniería y biomecánica, así como de las características morfológicas y funcionales de las estructuras que forman el core. Además, sería conveniente que el concepto de core stability se pudiera aplicar en diferentes contextos (entrenamiento deportivo, fitness, medicina del deporte, etc.), por lo que debería ser útil tanto en situaciones estáticas como dinámicas 6 . Atendiendo a estas consideraciones, se propone la siguiente definición de core stability: capacidad de las estructuras osteoarticulares y musculares, coordinadas por el sistema de control motor, para mantener o retomar una posición o trayectoria del tronco, cuando este es sometido a fuerzas internas o externas.

Si aplicamos el concepto referido al entrenamiento o la medicina del deporte, la estabilidad del core puede ser entendida como una cualidad física, modificable con el entrenamiento o la rehabilitación. Cuando analizamos la estabilidad de un deportista debemos tener en cuenta que esta es dependiente del contexto 11 , por lo que se puede manifestar de forma distinta en función de las condiciones en las que es evaluada. Así, del mismo modo que un deportista puede tener una gran fuerza isométrica máxima, a pesar de no presentar valores muy elevados de fuerza explosiva, también puede destacar por tener una gran capacidad de estabilización del core en bipedestación y ante fuerzas aplicadas en dirección transversal, pero no así ante fuerzas aplicadas en otras direcciones, ante fuerzas de mayor duración o ante fuerzas aplicadas en sedestación 40 . Por tanto, para poder analizar adecuadamente la estabilidad del core es necesario utilizar una batería de test que nos permita conocer la respuesta de las estructuras del core ante una gran variedad de fuerzas de diferentes características (magnitud, dirección, duración, etc.).