BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (IX)

PAPEL DEL PIE EN LA FASE DE APOYO
Posición del pie durante la progresión
La posición del pie en el suelo, elemento esencial del equilibrio en la fase de apoyo, es resultado tanto de una anticipación o construcción de un modelo interno de la marcha como de la ubicación visual del suelo delante del individuo. En condiciones normales es suficiente la llegada de informaciones visuales intermitentes. Después del control del equilibrio por la colocación del apoyo único, la musculatura alrededor del tobillo ejerce un control fino.
La visión reguladora se divide en 2 partes:

• Visión central (foveal): más eficaz para controlar las oscilaciones medilaterales.
• Visión periférica: principal responsable del equilibrio anteroposterior.

Importancia del esqueleto fibroso

El pie actúa a la vez como un resorte de lámina, dejándose comprimir y como un amortiguador hidráulico, disipando una parte de las presiones. Para cumplir eficazmente su función, el pie debe ser flexible. La carga determina, en las pequeñas articulaciones, movimientos complejos de deslizamiento y rotación en los 3 planos del espacio. Rigidez es sinónimo de inicio de dolores.

Los tendones y aponeurosis son estructuras con potencial elástico. El pie es sujetado por tendones extensibles que se dejan estirar y absorben, en parte, la carga. Los tendones y aponeurosis almacenan una parte de la energía producida por el aplastamiento y la restituyen al final de la fase de apoyo, reduciendo así el trabajo de los músculos. Entre los tendones, se ha demostrado la importancia del tibial posterior.

Los músculos, por su parte, poseen una viscoelasticidad que les permite frenar el movimiento y atenuar la onda de choque. Para que esta función sea óptima, las articulaciones deben estar libres para permitir que una pueda deslizarse normalmente sobre la otra.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (VIII)

Esfuerzo muscular controlado durante las dos fases del ciclo de la marcha
Acción de los músculos durante la fase de apoyo
Durante la primera parte del ciclo, la fase de apoyo o fase de carga, el miembro inferior se ve sometido a fuerzas de compresión porque todo el peso del cuerpo descansa sobre un solo pie. Una actividad muscular bastante pronunciada se manifiesta durante esta fase, y los músculos activos se denominan "músculos de apoyo".
Las acciones musculares de la fase de apoyo se reparten entre la amortiguación de impactos, el frenado viscoelástico de estabilización, la aceleración de segmentos y la protección del esqueleto óseo mediante contracciones estabilizadoras.

Acción de los músculos durante la fase de oscilación
Durante la segunda parte del ciclo, la fase de oscilación, el miembro inferior está libre y se comporta como un doble péndulo. La longitud del miembro inferior se reduce para permitir el avance del pie, que pasa muy cerca del suelo.
El trabajo muscular de los músculos de la oscilación es de poca magnitud y consiste bien en un frenado (isquiotibiales) bien en un ajuste de la rigidez activa en anticipación a la necesidad de asegurar la amortiguación de un impacto (compartimiento anterior de la pierna) o en la prevención de una inestabilidad potencial (cuádriceps).

Fuente: Viel E. La marcha humana, la carrera y el salto. Biomecánica, exploraciones, normas y alteraciones. Barcelona: Masson; 2002.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (VII)

Actividades musculares durante el ciclo de la marcha
Triple papel de los músculos del miembro inferior
Los músculos cumplen 3 funciones importantes durante la marcha:

• Frenado de los segmentos arrastrados por la energía cinética.
• Amortiguación de impactos y vibraciones.
• Aceleración de los segmentos, en escasa medida.

Una parte importante de la acción de los músculos tiene por objetivo el frenado en estabilización. Utilizan su capacidad viscoelástica que permite el movimiento a la vez que lo retrasa, por modulación de la prerregulación de la tensión activa.

El músculo como estructura disipante

En muchas situaciones, pero especialmente en el momento de contacto de talón, los músculos del miembro inferior absorben una parte del impacto y participan en la disipación de la carga. Es el caso del compartimiento anterior de la pierna, que retrasa el descenso del antepié sobre el suelo, y los estabilizadores laterales de la pelvis, que limitan la caída lateral de la pelvis.

El músculo como órgano de frenado por viscoelasticidad

Algunos músculos utilizan su viscoelasticidad para retrasar una acción. Así, al final de la fase de oscilación, los isquiotibiales frenan la extensión de rodilla justo antes del final del recorrido. Aún más solicitado, el tríceps sural, tomando apoyo en el pie anclado en el suelo, retrasa el avance del pilón tibial y asegura la estabilidad de la rodilla.

El músculo como órgano de aceleración de los segmentos

El miembro inferior oscilante debe recibir un impulso hacia delante; ésta es, en particular, la acción de los músculos aductores del muslo, que participan de manera importante en la flexión de cadera. A partir de este impulso inicial, el miembro inferior actúa como un doble péndulo, al menos en terreno llano. Los músculos flexores se reclutan para superar una pendiente, subir escaleras o realizar actividades deportivas.

El músculo como órgano del equilibrio

El individuo en apoyo monopodal se comporta como un péndulo invertido, sujeto por el pie y móvil alrededor del tobillo. Unas señales de desplazamiento articular extremadamente sutiles son suficientes para controlar las actividades equilibradoras de la musculatura.

La marcha implica a dos trayectorias contradictorias: laterolateral para la articulación subastragalina en el momento de apoyo y laterolateral para la pelvis, pero simultáneamente anteroposterior para las flexiones de cadera y rodilla. 

El individuo debe poder controlar simultáneamente los desequilibrios en aducción/abducción y las aceleraciones hacia delante. Es capaz de conservar un valor constante de las oscilaciones cíclicas, simétricas, de la pelvis durante las fases sucesivas de apoyo de los pies.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (VI)

Equilibrio monopodal y bipodal

Por convención internacional, los laboratorios de análisis de la marcha describen la trayectoria seguida por el miembro inferior derecho, que divide el ciclo de marcha en una fase de apoyo, durante la cual trabajan los músculos estabilizadores, y una fase de oscilación, durante la cual el miembro inferior, flexionado en la rodilla, avanza para llegar al suelo delante del sujeto.

El periodo de apoyo monopodal se encuentra subdividido en 3 partes: los dobles contactos de principio y fin, y el periodo de equilibrio sobre un solo pie. La relación apoyo monopodal/apoyo bipodal, alterada por gran número de patologías, constituye un factor que se puede estudiar clínicamente, aunque no es fácil.

Inestabilidad del periodo de doble apoyo

El periodo breve de doble apoyo no debe ser visto como el apoyo estable y firme de los dos pies en toda su superficie. Se trata de un contacto final de los dedos en un lado, y el inicio de la carga en una pequeña parte del talón en el otro.

Hay que considerar el periodo de doble apoyo como una fase de reestabilización entre dos equilibrios sobre un solo pie. Todo el cuerpo del sujeto sufre desplazamientos laterales sucesivos cuya amplitud hay que frenar, hasta pararlos con el pie de apoyo antes de volver a empezar en sentido inverso.

Rotaciones del pie

La orientación del pie depende de los hábitos motores, así como del grado de torsión del esqueleto. En general, el pie aborda el suelo en RE y lo abandona en RI.

Fase oscilante del miembro inferior libre dando el paso

La fase de oscilación representa el 40% del tiempo total del ciclo. El miembro inferior despegado del suelo pasa bajo el tronco, con la rodilla flexionada, para llegar al suelo por delante del sujeto. Esta fase suele estar alterada por disfunciones musculares, especialmente rigideces y desincronización de la coordinación por espasticidad.

Los músculos son casi inactivos en esta fase; el miembro inferior se comporta como un doble péndulo. El movimiento depende, sobre todo, del impulso inicial. A partir de esta aceleración, el muslo y la pierna se comportan como un péndulo obligado que no requiere control muscular. La trayectoria está predeterminada.

Un débil control muscular permite al sujeto reaccionar rápidamente ante la aparición de obstáculos en su camino y evitar tropezar con los dedos o caer. La fase de oscilación del miembro inferior termina en el instante preciso en que el talón libre retoma el contacto con el suelo.

Fuente: Viel E. La marcha humana, la carrera y el salto. Biomecánica, exploraciones, normas y alteraciones. Barcelona: Masson; 2002.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (V)

Acciones de la articulación tibiotarsiana
El tobillo está en posición elevada cuando el miembro inferior necesita el máximo de longitud, en el momento de contacto del talón. Desde que el pie está plano, el tobillo se encuentra es posición baja, evitando así una sobreelevación del CDG. Al final de la fase de apoyo, el miembro inferior vuelve a necesitar una longitud máxima y el tobillo está en posición elevada cuando se eleva el talón. Estos cambios de posición no se deben a una modificación del juego articular de la articulación tibiotarsiana, sino a la posición del pie en cuatro etapas sucesivas.
El primer componente, el movimiento en la articulación tibiotarsiana, se observa sagitalmente. La amplitud utilizada en esta articulación es baja, como máximo 30º.
En el plano frontal, el contacto del talón crea un desplazamiento a partir de un calcáneo más fijo que los huesos suprayacentes (valgo relativo). La oscilación de la articulación subastragalina se cifra en 10º aproximadamente, y tiene lugar durante el primer momento de la fase de apoyo. Esta oscilación lateral de origen subastragalino permite la desviación lateral de la pelvis. La inestabilidad potencial del calcáneo se compensa con la acción de los tendones que mantienen el sustentaculum tali.

Sinusoidal plana de la pelvis
Los numerosos movimientos del esqueleto durante la locomoción normal participan en el objetivo único de amortiguar los ascensos y descensos del CDG a fin de hacerlo describir una sinusoide lo más plana posible.
El CDG del ser humano se coloca justo un poco por delante de S2, lo que explica la tendencia a la caída hacia delante del tronco en caso de pérdida del equilibrio.
El trayecto del CDG viene impuesto por la alternancia de pies separados en el doble contacto (punto bajo) y apoyo monopodal (punto alto). El punto más alto se observa en el 18% del ciclo de la marcha y el bajo alrededor del 48%.
En las dos direcciones, hacia arriba y lateralmente, las oscilaciones de la cabeza son inferiores a las de la pelvis. Todos los movimientos de rotación de la pelvis y del tronco tienen por efecto reducir los desplazamientos verticales y permitir dar pasos más largos.
Los movimientos coordinados del tobillo, rodilla, cadera y pelvis tienen por objetivo atenuar la brusquedad potencial del movimiento rítmico de los pies mediante la amortiguación de las acelereaciones, que se acompaña de una transmisión de energía cinética.

Toda asincronía de movimiento perturba la recuperación de energía y obliga al sujeto a realizar un esfuerzo mayor.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (IV)

Alargamiento-acortamiento del miembro inferior
En el preciso momento del contacto del talón, la rodilla ofrece la máxima extensión durante el ciclo de la marcha. Según las preferencias del individuo, se halla o bien en extensión completa o bien (más frecuente) en flexión, entre 15 y 20º. En desplazamientos muy lentos, o en el sujeto de edad avanzada y debilitado, se observa un bloqueo de la rodilla en extensión completa que no es normal.
En el momento del contacto con el suelo, la flexión de rodilla asegura que el miembro inferior permanece flexible y participa en el mecanismo general de disipación de fuerzas en las articulaciones y músculos.
Durante la fase de apoyo monopodal, la rodilla permanece flexionada y evita así un ascenso brusco del centro de gravedad.
Cuando se eleva el talón, la rodilla se extiende de nuevo a fin de participar en la acción de alargar el paso. La utilización de zapatos de tacón alto interfiere en esta fase y priva al paso de su amplitud normal.

Rotaciones en la rodilla
En la rodilla la rotación es poco pronunciada, dependiendo de la forma de las superficies articulares. Durante la marcha, todo el miembro inferior gira en rotación interna entre el 70-100% del ciclo; después invierte el movimiento alrededor del 20% del ciclo para pasar a rotación externa.

Fuente: Viel E. La marcha humana, la carrera y el salto. Biomecánica, exploraciones, normas y alteraciones. Barcelona: Masson; 2002.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA (III)

Desplazamientos de la pelvis en los tres planos del espacio:

Rotaciones de la pelvis alrededor de la cabeza femoral en apoyo

Cuando se ha iniciado la marcha, la rotación interna de la pelvis es esencial. La sincronización de los movimientos de los miembros inferiores y de la pelvis da a la marcha su aspecto normal.

Las rotaciones de la pelvis alrededor de cada cadera en carga, alternativamente, varían en función de los hábitos motores del individuo y de la rapidez de marcha. La magnitud de esta rotación está comprendida normalmente entre 4 y 10º a cada lado, según tipo de marcha y velocidad.

Desplazamiento lateral de la pelvis simultáneo a las rotaciones

El desplazamiento lateral es más pronunciado cuando la pelvis es grande. La sincronía de movimientos de la cadera y de la rotación de la pelvis no parece influenciada por el sexo ni la edad del individuo, aunque las variaciones interindividuales son muy marcadas. La relación entre la longitud del paso y la elevación vertical de la pelvis responde a un determinismo mecánico. Una pérdida de sincronía conlleva graves alteraciones de la marcha y aumenta considerablemente el gasto energético.

Extensión de cadera en el plano sagital

La extensión de cadera en el plano sagital depende de la longitud del paso y por ello varía en función de la altura del sujeto, de la longitud del paso que ejecuta y de su velocidad de desplazamiento. Un valor medio en extensión se sitúa alrededor de 10º si los pasos son cortos o hasta 15º si el paso se alarga. 

La capacidad de extender la cadera parece ser la amplitud articular que se pierde con más frecuencia al avanzar la edad; por tanto, es lo que conviene preservar el mayor tiempo posible.

Consejos de cinesiterapia basados en los conocimientos actuales

Los desplazamientos de la pelvis son esenciales en la marcha bípeda. Debido a su complejidad, no se pueden explicar a las personas con disfunción de la marcha. Por ello, es preferible hacer percibir y después automatizar los dos movimientos esenciales del desplazamiento de la pelvis: desplazamiento lateral y rotación.

El individuo que nunca ha tenido conciencia de los movimientos de su pelvis cuando estaba sano, no es capaz de reinventarlos cuando padece un trastorno. Así pues, parece importante seguir la siguiente conducta:

• Restaurar el hábito de los desplazamientos laterales de la pelvis, primero in situ desplazándose de una cadera a otra, con ayuda si es necesario.
• Devolver la capacidad de realizar rotaciones alternas, tomando cada vez como punto fijo una cadera distina.

Un entrenamiento eficaz se debe basar en el conocimiento de las actividades motrices de individuos sanos. Una vez obtenidos los movimientos de la pelvis, las otras acciones vienen encadenadas.