Manual para analizar la marcha biomecanica del ser humano

1. Fisiología y Biofísica II
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PRÁCTICA NO. 1
ANALISIS DE LA MARCHA
I INTRODUCCIÓN
El estudio y análisis de la marcha en el ser humano ha sido de interés desde el siglo XV, sin
embargo, el desarrollo de la física ha dado las bases formales para realizarlo. El fundador del
análisis de la marcha es el matemático alemán Otto Fischer (1895-1904) que fue el primero en
calcular las fuerzas involucradas en el caminar
La Cinesiología, que es una disciplina encargada de estudiar el movimiento desde tres puntos
de vista diferentes: el mecánico, fisiológico y psicológico.
En el caso de la Cinesiología mecánica, debido a que los detalles del movimiento humano
ocurren demasiado rápido para ser captados por el ojo, se han desarrollado diferentes
instrumentos para su estudio; los cuales podemos clasificar en diferentes categorías:
 Instrumentos que miden el movimiento en el espacio.
 Instrumentos que para medir las fuerzas ejercidas sobre la tierra durante el movimiento.
 Instrumentos que registran los patrones de activación muscular durante el movimiento.
Algunas de las técnicas e instrumentos empleados son los siguientes:
 Fotografía y procesamiento de imágenes de video; que incluye: fotografía estroboscópica,
fotografía en varios planos, rayos x, rayos  , holografía láser, tomografía axial.
 Plataformas de fuerza.
 Electromiografía
 Goniometros.
 Fotoswitches.
Uno de los movimientos cotidianos en la vida del ser humano es la marcha. Esta se lleva a cabo
de manera parcialmente inconsciente ya que se sabe cuando estamos ó no caminando pero no
tenemos conciencia de cual es el patrón de contracción y relajación de nuestros músculos para
poder desplazarnos.
Las técnicas del estudio de la marcha pueden ser empleados tanto en sujetos normales como
los que sufren algún tipo de patología motora. Para realizar el estudio de la marcha se ha
definido el “ciclo de la marcha “. Este inicia cuando el pie toca la tierra y termina cuando el
mismo pie vuelve a hacer contacto con ella, y se encuentra dividido en dos fases: fase de
estancia y fase de balance.
II OBJETIVOS
El alumno revisará y analizará las bases mecánicas del movimiento del cuerpo humano
durante la marcha.
Describirá e identificará las fases, periodos y eventos que conforman la marcha
Observará y medirá los diferentes ángulos formados en la marcha
Medirá la longitud del paso y de la zancada

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III DESARROLLO EXPERIMETAL
MATERIAL Y EQUIPO
 Lámpara estroboscópia
 Cinta graduada en decímetros.
 Cinta fluorescente.
 Cuarto oscuro.
 Cronómetro.
 Cámara de video
a) Cámara fotográfica y/o cámara de video
La práctica constará en hacer uso de la técnica de fotografía estroboscópica para el estudio de
la marcha.
Para realizar el experimento se requiere de un individuo con ropa de color oscuro (negro de
preferencia) a la cual se le colocará cinta fluorescente a lo largo de sus extremidades inferiores
de articulación a articulación; de la cadera a la rodilla, de la rodilla al tobillo y del tobillo a la
punta del pies, se colocará una cinta en las articulaciones superiores; del hombro al codo y del
codo a la muñeca, con el fin de captar el balanceo que acompaña la marcha.
Ahora dentro del cuarto oscuro, se marca con una cinta graduada la distancia que recorrerá el
individuo para poder medir la longitud del paso, la zancada y la velocidad de desplazamiento
(en base a la frecuencia del estrobo y la distancia recorrida) con el cronómetro medimos el
tiempo que toma nuestro compañero recorrer la distancia marcada.
Con la luz apagada, y la lámpara estroboscópica funcionando graduaremos y mediremos la
frecuencia a la cual podemos observar la marcha claramente.
Con la cámara montada en el tripie, de tal forma que no se mueva; enfocamos a nuestro
compañero y nos aseguramos de que el campo de la lente abarque toda la distancia a recorrer.
En la marcha normal, la primera fase ocupa de 0 a 68% del ciclo y la segunda del 68 al 100%,
cada fase de la marcha se divide a su vez en tres periodos, la fase de estancia comienza con
un periodo de doble soporte inicial seguido de un periodo de estancia en un solo miembro y
termina con un doble soporte terminal de dos miembros (conocidos como prebalance); la fase
de balance se divide en dos periodos de balance temprano, medio y tardío.
Además las divisiones anteriores del ciclo de la marcha pueden ser reconocidas los siguientes
eventos:
b) Cámara de video
Con la cámara en modo de inversión de colores, se filmará la marcha de dos de los alumnos del
grupo, en un salón con iluminación normal y posteriormente se realizará el análisis de las
imágenes.
FASE DE ESTANCIA:
 Contacto inicial
 Despegue del pie contralatreral
 Cambio del esfuerzo anterior a posterior
 Contacto inicial contralateral
 Despegue ipsiolateral.

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FASE DE BALANCE:
 Inicio del avance del muslo
 Fin del primer tercio del balance
 Fin del segundo tercio del balance
 Contacto inicial ipsiolateral.
Las variables que pueden ser medidas durante el ciclo de la marcha son las siguientes.
 VELOCIDAD.- Se mide el desplazamiento hacia delante del centro de masa del individuo.
 CADENCIA: Número de ocasiones en que los pies hacen contacto con la tierra por minuto;
la cadencia normal es de entre 90 y 120 pasos por minuto.
 LONGITUD DE ZANCADA Es la distancia entre dos puntos consecutivos en los que un
mismo pie hace contacto con la tierra, la longitud de zancada es de aproximadamente 70 a
82 cm.
 LONGITUD DE PASO.- Es la distancia entre dos puntos en que ambos pies hacen contacto
con la tierra
 TIEMPO DE SOPORTE SIMPLE Y DOBLE.- Es el tiempo durante el cual el individuo se
apoya en uno de los miembros respectivamente.
 RAZÓN BALANCE – ESTANCIA.- Es la razón de los tiempos de las fases de balance y
estancia.
c) Forma y patología del pie.
Con un poco de pintura (vegetal) colocar la huella de tu pie y analizar su forma y si presenta
alguna patología, hacer lo mismo con algunas huellas de tus compañeros de clase.
d) Marcha sobre arena.
En un soporte colocar una cama de arena (arena proporcionada por el profesor) de
aproximadamente 3 cm de altura por 2 mtrs de largo (Figura 1). Colocar una cinta graduada a
un lado de la cama la cual nos permitirá hacer las mediciones de zancada, con ayuda de un
cronometro obtendremos el tiempo que toma el recorrido. Colocar una cámara que permita
gravar toda el área de la marcha.
El sujeto de prueba deberá colocarse en enfrente de la cama de arena la cual debe estar
perfectamente homogénea, al dar la indicación el sujeto iniciara la marcha sobre la arena. Al
finalizar se medirá la longitud de la zancada, el tiempo. Con la ayuda de una cámara fotográfica
o de video registrar la forma profundidad y dirección de las huellas para su análisis.
Figura 1. Marcha sobre arena

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IV. DESARROLLO DE RESULTADOS:
-LONGITUD DE ZANCADA
Sujetos de
prueba
Longitud de
zancada (cm)
Tiempo
promedio (seg)
Velocidad media
(m/ s2
)
Observaciones
MUJERES
HOMBRES
LONGITUD DE PASO
Sujetos de
prueba
Longitud de
paso (cm)
Velocidad
media (m/ s2
)
Observaciones
MUJERES
HOMBRES

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ÁNGULOS FORMADOS EN LA MARCHA
Sujetos Rodilla Tobillo Observaciones
MUJERES
HOMBRES
V. CUESTIONARIO
1-¿Que músculos del miembro inferior están implicados en la marcha?
2-Realice una gráfica del desplazamiento del centro de gravedad durante un ciclo de la marcha
3- Describa algunas de las técnicas empleadas en el análisis de la marcha.
4-Dibuje la rotación y la inclinación de la pelvis durante la marcha
5- Mencione dos aplicaciones del estudio de la marcha
VI. BIBLIOGRAFÍA:
Barney.L.LV Biomecánica del movimiento humano. Ed. Trillas. Primera edición. Méx. 1991
Webster.J.F.Medical instrumentation Encyclopedia. Tomo III. Ed. Wesley. U.S.A. 1980
Magee.D. Ortopedia. Ed. Mc – Graw-Hill. Segunda edición. Méx. 1992
WWW. ANALOG DEVICES.COM.