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Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com CURSO DE BIOMECÁNICA DE LA MARCHA NORMAL Alicia Manzanas García Fisioterapeuta Pediátrica. Máster en Salud 2.0. Especialista en Marcha y Ayudas ortésicas. Docente en la Universidad Internacional de Catalunya. 1.1. Introducción La marcha es la forma de desplazamiento en posición bípeda propia del ser humano. Se ha descrito como una serie de movimientos alternantes, rítmicos, de las extremidades y del tronco que determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad. Esta forma de locomoción presenta una eficiencia y funcionalidad única. Pese a que cada individuo posee un patrón determinado, las semejanzas entre sujetos distintos son tales que puede hablarse de un patrón característico de marcha humana normal. Aunque este patrón varía según diferentes circunstancias, como el tipo de terreno, la velocidad, la pendiente... las personas siempre perseguimos que exista una adecuada estabilidad y propulsión y que nos suponga el menor esfuerzo y menor gasto de energía. Desde una óptica dinámica, la marcha es una sucesión de impulsos y frenados, en los que el motor o el impulso se sitúa a nivel del miembro inferior posterior y el frenado en el miembro anterior. La marcha es una actividad compleja que requiere de un sistema de control, una fuente de energía, palancas para proporcionar movimiento y fuerzas para mover las palancas. Desde el punto de vista biomecánico, la marcha normal depende de que la fuerza apropiada y adecuada actúe a través de una palanca rígida de longitud apropiada en una articulación estable. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.2. Ciclo de la marcha o zancada Por consenso se ha adoptado que el ciclo de la marcha se inicia en el instante que el pie contacto con el suelo. El ciclo de la marcha puede subdividirse para un mejor estudio y comprensión en fases, tareas y periodos, tal y como fue descrito por Perry (1992). 1.3. Periodos Un ciclo de la marcha o zancada puede dividirse en dos grandes periodos, si bien es cierto que en la literatura habitualmente los encontramos designados con el término fases: Un ciclo de la marcha o zancada se define como el periodo desde que un pie contacta con el suelo (0%) hasta que el mismo pie vuelve a contactar de nuevo con el suelo (100%). • Periodo o Fase de apoyo: abarca el porcentaje del ciclo de marcha durante el cual el pie está en contacto con el suelo, lo que supone un 60% del total del ciclo. Se inicia con el contacto inicial del pie en el suelo y termina con el despegue de los dedos del suelo. • Periodo o Fase de balanceo: abarca el 40% restante del ciclo de la marcha y coincide con el tiempo en el que el pie no contacta con el suelo. Se inicia con el despegue de los dedos del suelo y termina con el contacto inicial del pie en el suelo. Perry, 1992 Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.4. Tareas Dentro del ciclo de la marcha, se han descrito tres tareas que deben ser conseguidas a lo largo de éste: • Soporte y progresión: Se inicia cuando el pie de la extremidad contraria se separa del suelo y continúa hasta que ésta vuelve a contactar de nuevo con el suelo. Incluye dos fases (o subfases) del periodo de apoyo: fase media de apoyo y fase final de apoyo Está dirigida a que la extremidad soporte la totalidad del peso del cuerpo mientras continúa la progresión del tronco hacia adelante • Propulsión y avance de la extremidad: Esta tarea se lleva a cabo a lo largo de las cuatro fases finales: el prebalanceo, y las tres fases del periodo de balanceo (inicial, media y final) Esta tarea está orientada a ofrecer el adecuado avance de la extremidad. Al final del periodo de apoyo, se inicia la preparación postural de la extremidad para poder dar respuesta a las importantes demandas que supone avanzar la extremidad. La extremidad en esta tarea debe elevarse, avanzar y prepararse para el siguiente periodo de apoyo • Carga de peso: Esta tarea tiene lugar al iniciarse el ciclo de la marcha, abarcando las fases (o subfases) iniciales del periodo de apoyo (contacto inicial y respuesta de carga) Es la tarea más demandante del ciclo de la marcha. Está orientada a: o Asegurar un aterrizaje seguro del pie, que justo acaba de finalizar el periodo de balanceo hacia delante y presenta una alineación inestable o Suavizar la transferencia del peso del cuerpo Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.5. Fases del ciclo de la marcha El ciclo de la marcha se ha subdividido en fases (o subfases) para permitir una mejor estudio de los eventos que tienen lugar a lo largo del mismo. La terminología utilizada para describir las fases del ciclo de la marcha en este caso es la del sistema del Rancho de los Amigos (RLA) PERIODO FASES % DEL CICLO PERIODO DE APOYO Contacto inicial (CI) 0 – 2 % Respuesta de carga (RC) 2 – 10 % Apoyo medio (AM) 10 – 30 % Apoyo final (AF) 30 – 50 % Prebalanceo (PB) 50 – 60 % PERIODO DE BALANCEO Balanceo inicial (BI) 60 – 73 % Balanceo medio (BM) 73 – 87 % Balanceo final (BF) 87 – 100 % Cada una de estas fases tiene un objetivo funcional y un patrón de movimiento selectivo y sinérgico para conseguir su objetivo. La combinación secuencial de estas fases es la que permite conseguir las tres tareas básicas detalladas anteriormente. 1.6. Periodos de doble apoyo y de apoyo unipodal Pese a que cuando estudiamos el patrón de marcha nos fijamos únicamente en los eventos que tienen lugar sobre una extremidad de manera aislada, no podemos olvidar que la extremidad contralateral presenta su propio ciclo de la marcha desplazado un 50% en relación a la extremidad analizada. Por lo que durante el ciclo de la marcha existen dos períodos de doble apoyo, que se corresponden con el momento en el que ambos pies están el suelo simultáneamente. Cada periodo de doble apoyo se corresponde con un 10% del ciclo de la marcha. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.7. Rodillos del pie El pie y el tobillo a lo largo de la fase de apoyo se comportan de manera similar a un rodillo, presentando tres mecanismos diferentes: el del talón, el de tobillo y el del antepié. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.8. Cadencia ¿Cómo se puede aumentar o disminuir la cadencia de la marcha? La variación de la cadencia requiere un control complejo por parte del SNC, dado que se aleja de la marcha a velocidad normal de la persona, y por lo tanto requiere de un mayor control voluntario. Así mismo para variar la cadencia se precisa de una sincronización precisa de los músculos monoarticulares. El aumento o la disminución de la cadencia se inicia en la fase inicial de balanceo, y se ajusta en la fase final de balanceo. El aumento de la cadencia supone activar el recto anterior isométricamente en la fase inicial de balanceo y los isquiotibiales isométricamente durante la fase final de balanceo, mientras que la disminución de la cadencia requiere de la acción concéntrica del sartorio y del recto interno, junto a la acción de la cabeza corta del bíceps en la fase inicial de balanceo y de los vastos femorales y el recto anterior en la fase final de balanceo. 1.9. Prerrequisitos de la marcha Dentro de la marcha normal se han descritocuatro atributos, los cuales son indispensables que se presenten a lo largo del ciclo de la marcha para que poder estar hablando de un patrón de marcha normal. Los prerrequisitos de la marcha normal son: -‐ Estabilidad en apoyo -‐ Despeje en el periodo de balanceo -‐ Preposición del pie durante la fase final de balanceo -‐ Adecuada longitud del paso A estos se le añade un prerrequisito más global: la conservación del gasto de energía. 1.10. Mecanismos de optimización de la marcha Al caminar, el aparato locomotor imprime al centro de gravedad (CG) del cuerpo un movimiento que no es rectilíneo sino que describe unos desplazamientos verticales y horizontales que conducen a un gasto energético. Como sabemos, la clave del paso eficaz normal es la conservación de la energía, por eso el cuerpo humano ha desarrollado diversos mecanismos de optimización que mejoran el rendimiento de la marcha. Entre los mecanismos de optimización encontramos: las transferencias de energía y la minimización del desplazamiento del centro de gravedad. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com Transferencias de energías En la marcha humana se producen dos formas de intercambio de energía: la transformación entre la energía cinética y la energía potencial y la transferencia de energía entre segmentos. Un ejemplo de intercambio de energías cinética y potencial es la rotación contraria que se produce ente la pelvis y la cintura escapular. Esto provoca que se almacene energía potencial elástica que se libera y transforma en energía cinética al invertirse el movimiento. Minimización del desplazamiento del centro de gravedad (CG) Para reducir el desplazamiento del CG el organismo cuenta con unos mecanismos dirigidos a hacer que la trayectoria del CG sea menos amplia y más suave. La mayoría de los mecanismos están dirigidos a disminuir la amplitud de la curva descrita por el CG en su desplazamiento vertical (hacia arriba y abajo), lo que permite suavizar su trayectoria y la convierten en una línea sinusoidal. Encontramos: Rotación pélvica: durante el periodo de apoyo, el movimiento de flexo-extensión de la cadera provoca un desplazamiento vertical del centro de gravedad, haciendo que éste se eleve de forma máxima durante la fase media apoyo, mientras que desciende previa y posteriormente a esta fase. Los movimientos de rotación presentados por la pelvis, permiten adelantar la cadera en el momento de flexionarse y retrasarla en el momento de extenderse. Esto supone una menor flexo-extensión de cadera y por lo tanto un menor desplazamiento vertical del tronco. Caída o basculación pélvica: cuando la extremidad se encuentra en el periodo de balanceo, la pelvis desciende alrededor de 5º, lo que también permite disminuir el desplazamiento vertical debido a la flexo-extensión de la cadera contralateral. Coordinación de los mecanismos de rodilla, tobillo y pie: bajo esta denominación se engloban tres mecanismos diferentes dirigidos a mantener la altura de la cadera durante la fase de apoyo: - Flexión de rodilla: durante la fase media de apoyo de unos 15º de flexión. - Contacto inicial con el talón - Despegue mediante el antepié Además del desplazamiento en el plano vertical del centro de gravedad existe un desplazamiento lateral del mismo, en el plano horizontal. Cuando una persona camina su cuerpo oscila de un lado a otro, hacia el lado del miembro en carga. Por ello existe un mecanismo dirigido a minimizar el desplazamiento en este plano: la angulación fisiológica en valgo de la rodilla. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com 1.11. Papel de las extremidades Superiores en la marcha Durante la marcha humana tiene lugar un movimiento de oscilación de las extremidades superiores se produce de forma sincrónica con respecto al de las extremidades inferiores, pero en sentido inverso. Pese a que se ha encontrado que el movimiento de oscilación de los brazos no constituye un mecanismo esencial para la marcha, aunque puede resultar de utilidad, ya que proporciona una acción de compensación del movimiento angular desarrollado por las piernas. RESUMEN DE LOS DATOS IMPORTANTES El ciclo de la marcha se inicia con el contacto del pie con el suelo (0-2%), el cual de manera normal se produce a través del talón (primer rodillo). Esta fase como es muy breve, tan solo abarca un 2% del ciclo de la marcha, y está incluida dentro de la fase de respuesta de carga. La respuesta de carga (0-10%) es el momento en el que se produce una deceleración de la extremidad al absorberse el shock del impacto producido por el contacto de la extremidad con el suelo. Tras esto, la extremidad pasa de estar en apoyo bipodal a estar en apoyo unipodal (40%), ya que la extremidad opuesta inicia su periodo de balanceo. El apoyo unipodal sucede a lo largo de la fase de apoyo medio (10-30%) y la fase de apoyo final (30-50%). Durante el apoyo medio el centro de masa se desacelera hasta que pasa sobre la base de soporte, durante esta fase tiene lugar el segundo rodillo o rodillo del tobillo. Durante la fase de apoyo final el centro de masa se vuelve a acelerar al caer hacia adelante y hacia el lado no soportado. Durante esta fase se produce el tercer rodillo o rodillo del antepie. Tras la fase de apoyo final se produce el segundo periodo de doble apoyo, que coincide con la fase de prebalanceo, que dura hasta despegue de los dedos. En el periodo de balanceo la extremidad se comporta como un péndulo, por lo que la fase inicial de balanceo es el momento en el que la extremidad se propulsa para poder avanzar adecuadamente a lo largo de la fase media de balanceo. Por el contrario, durante la fase final de balance la extremidad se decelerada, como preparación para iniciar un nuevo ciclo de la marcha, tras producirse un nuevo contacto con el suelo. El objetivo de este periodo es facilitar que la extremidad avance sin chocar contra el suelo. Curso de Biomecánica de la Marcha Normal info@efisiopediatric.com http://efisiopediatric.com Referencias bibliográficas: Ayyappa, E. Normal human locomotion, part 2: motion, ground reaction force and muscle activity. J Prosthet Orthot. 1997; 9:2:42-57. Daza Lesmes, J. Estudio de la marcha. En: Daza Lesmes, J, editor. Evaluación clínico- funcional del movimiento corporal humano. Bogotá, Editorial Médica Panamericana, 2007 p. 259-268 Gage, JR. The Treatment of Gait Problems in Cerebral Palsy, Mac Keith Pess, 2004. Kuo AD y Donelan JM. Dynamic Principles of Gait and Their Clinical Implications. Phys Ther. 2010 February; 90(2): 157–174. Rutherford DJ, Hubley-Kozey C. Explaining the hip adduction moment variability during gait: Implications for hip abductor strengthening. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2009 Mar; 24(3):267-73. Osorio JH y Hernando M. Bases para el entendimiento del proceso de la marcha humana. Archivos de Medicina 2013; 13 (1). Marco Sanz, C. Cinesiologia de la marcha humana normal. [acceso 12 Jul 2015] Disponible en http://wzar.unizar.es/acad/cinesio/Documentos/Marcha humana.pdf Noreils, F. A study of the human gait cycle in order to design a biped robot. 3 Sept 2014. [acceso 12 Jul 2015] Disponible en: http://sme-chinoises-euronext.typepad.fr/artbot/2014/09/a-study-of-walking-in-order-to- design-a-biped-robot.html Perry, J. Gait analysis: normal and pathologic function. Thorofare, NJ.Slack Inc., 1992 Willems PA, Schepens B, Detrembleur D. Marcha normal. Kinesiterapia – Medicina Física. 2012; 33(2)
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