Descargado 85 veces
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
velocidad espontánea es óptimo por la acción sinérgica
de los elementos osteoarticulares y neuromusculares del
aparato locomotor. Las alteraciones de funcionamiento
de los componentes locomotores (tanto funcionales
como patológicas) no impiden la marcha, pues esta
estructura poliarticular pone en juego algunas compensaciones. En consecuencia, se produce una marcha más
o menos adaptada en función de las causas y de las
compensaciones inducidas. Tales acciones compensatorias pueden provocar a su vez sensaciones dolorosas que
convendrá estudiar en relación con el funcionamiento
global del aparato locomotor. En este contexto, el pie
desempeña un papel de interfaz entre el cuerpo en
movimiento y la superficie sobre la que se apoya,
transmitiendo en uno y otro sentido las presiones y los
esfuerzos generados por cada componente. De su capacidad para adaptarse depende una marcha eficiente, es
decir, aquélla con una relación favorable entre la
eficacia y el coste energético.
En calidad de actividad multifactorial, la marcha es el
reflejo de una voluntad que se manifiesta por la acción
conjunta de efectores movilizados por fuerzas en un
contexto de superficie cambiante. Responde al proyecto
de locomoción asegurando el equilibrio, manteniendo
posturas adaptadas a la realidad osteoarticular y movilizando los segmentos corporales a efectos de generar
movimientos. Por eso, su estudio se refiere básicamente a:
• la cinemática, que describe el movimiento en términos de desplazamientos espaciotemporales;
• la cinética, que estudia las fuerzas necesarias para la
realización de esos movimientos;
• la actividad neuromuscular, que produce las fuerzas
necesarias para la movilización;
• la actividad del sistema nervioso central, que inicia y
controla el movimiento.
■ Análisis descriptivo
de la marcha
Como actividad cíclica (y conceptualmente simétrica),
la marcha es el principal medio de locomoción humana.
Bouisset [1] la definió como «un desplazamiento a modo
de traslación de todo el cuerpo, consecutiva a movimientos de rotación articular». Tanto en sus aspectos
estructurales como fisiológicos, los indicadores se basan
inicialmente en la observación del comportamiento
motor. Además, un enfoque basado en las diversas
partes del ciclo de la marcha proporciona indicaciones
funcionales relativas a esta marcha.
Características espaciotemporales
de la marcha
Algunos indicadores de la marcha son fácilmente
observables y cuantificables [2, 3].
Longitud del paso completo
Es la distancia entre dos contactos sucesivos del
mismo pie con el suelo. La longitud depende de los
datos antropométricos de la persona en estudio y, por
supuesto, de variables funcionales tales como la amplitud articular. Más que los valores absolutos, es importante determinar el valor relativo de las variables y la
simetría del conjunto. La longitud del paso se expresa
con el sistema métrico decimal.
Longitud del medio paso
Es la distancia entre la parte delantera del pie que ya
está en el suelo y la trasera del que acaba de apoyarse. Al
igual que la longitud del paso, el interés de esta variable
reside en la simetría de la marcha. La longitud del medio
paso se expresa con el sistema métrico decimal.
2
Separación de los talones
También llamada anchura del paso, la separación de
los talones es la distancia habitualmente medida entre
los puntos centrales de cada talón. Se expresa con el
sistema métrico decimal.
Esta distancia, que depende de las orientaciones
intersegmentarias muslo-pierna-retropié, es otro indicador de la estabilidad y la cadencia de la marcha de un
individuo.
Ángulo del paso
Este indicador está definido por el ángulo entre la
dirección del desplazamiento y el eje anatómico del pie
con el centro en el segundo radio. Se expresa en grados.
Este ángulo debe evaluarse con el pie apoyado en el
máximo de su superficie. Conviene evitar los errores
derivados de la rotación externa del pie, que varía
durante la fase de apoyo. Viel et al [2] distinguen tres
grupos. El primero se caracteriza por una rotación
externa del pie en el contacto del talón, seguida de una
rotación interna durante el apoyo y de una rotación
externa en el momento del despegue del pie. El segundo
grupo se caracteriza por una rotación externa del pie
durante el contacto del talón, rotación que aumenta
con el apoyo. En cambio, el pie se coloca en rotación
interna cuando se despega del suelo. Por último, se
distingue un tercer grupo en el que las rotaciones de
cada miembro inferior se presentan invertidas.
Frecuencia de la marcha
Es el número de medios pasos efectuados durante un
período determinado. Se expresa en paso/minuto.
Duración del paso
Este valor resulta del valor de la frecuencia de marcha. Corresponde a la duración dividida por la frecuencia de la marcha. Sin embargo, hay que tener presente
que la frecuencia corresponde al número de medios
pasos por 60 segundos o de pasos completos por
120 segundos.
Duración del paso (s) = 120 / frecuencia (paso/min)
Velocidad de la marcha
Es la distancia recorrida en un tiempo dado. Se mide
en metros por segundo (m/s). Puede calcularse a partir
de la frecuencia de la marcha y de la longitud del paso.
Al igual que para la duración del paso, conviene recordar que la frecuencia corresponde al número de medios
pasos por 60 segundos o de pasos completos por
120 segundos.
Velocidad de la marcha (m/s) = longitud del paso
completo (m) × frecuencia (paso/min) / 120
Puede calcularse también a partir de la longitud y de
la duración del paso.
Velocidad de la marcha (m/s) = longitud del paso (m)
/ duración del paso (s)
Dependiendo de la longitud del paso y de su frecuencia, la velocidad de la marcha se intensifica por
aumento de la longitud del paso y/o de la frecuencia.
En la práctica, el aumento de la velocidad se acomoda
a un ajuste de ambos parámetros. Sekiya y Nagasaki [4]
han demostrado que la relación longitud del paso/
frecuencia de la marcha se mantenía relativamente
constante con el aumento de la velocidad.
Normalización
Al comparar estos valores entre distintas personas, es
preferible aplicar un procedimiento de normalización.
Se trata de dividir la medida en cuestión por una
medida antropométrica como la estatura o la longitud
de un segmento. Así se obtienen comparaciones de
«factor de paso», es decir, de longitud del paso/longitud
del miembro inferior [5].
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-2-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
Contacto inicial
(0-3%)
– La rodilla se
dispone en
extensión para
estabilizar el apoyo
– El tobillo está en
posición neutra
– El pie está en
ligera supinación
por acción
del tibial anterior:
contacto con la
parte posteroexterna
del talón
– La cadera se
dispone en rotación
externa
Aceptación
de la carga
(3-10%)
– La rodilla se
flexiona 15° por
efecto del avance
de la tibia
Giro del talón
Apoyo medio
(10-30%)
– La rodilla está en
extensión
–La tibia avanza
por encima del
astrágalo, que
coloca el tobillo en
flexión dorsal
Segundo giro
– El mediopié
efectúa una
pronación con
carga del 1.er radio
– La cadera está
en posición neutra
Final del apoyo
(30-50%)
– La rodilla está
en extensión
– Elevación
del talón
Tercer giro:
giro del antepié
– La 1.ª cabeza
metatarsiana sirve
de punto de
aplicación del brazo
de palanca
del 1.er radio
– La cadera está
en rotación interna
Fase preoscilante
(50-60%)
– Flexión pasiva
de la rodilla
– Flexión plantar
del tobillo
– Flexión plantar
de los dedos
Fase de balanceo (60-100%)
– Flexión de la rodilla; para el avance del paso se necesitan
60° de flexión
– Flexión dorsal del tobillo
Figura 1. Ciclo de la marcha y representación de la reacción del suelo.
Variabilidad de la marcha
El carácter cíclico de la marcha se acompaña de una
reproducibilidad considerable de los movimientos de los
segmentos corporales [6]. Las variaciones de estos datos
pueden considerarse como imprecisiones. También
pueden interpretarse como la adaptabilidad del sistema
neuromusculoesquelético a las fuerzas externas [7, 8].
Ciclo de la marcha [9]
La marcha se caracteriza por una alternación de
apoyo y de balanceo de cada pie. El apoyo designa el
período en el que el pie está en contacto con el suelo,
mientras que el balanceo es el período en el que el
miembro inferior progresa hacia delante sin tocar el
suelo. El aspecto cíclico de estos movimientos permite
aislar un ciclo de marcha comparable a los precedentes
o a los siguientes.
Durante la marcha, los movimientos se desarrollan en
los tres planos del espacio. Sin embargo, la mayoría de
ellos se produce en el plano sagital, que sirve especialmente de referencia para determinar las distintas fases
del ciclo de la marcha.
El ciclo de la marcha comienza en el momento en
que un pie entra en contacto con el suelo y termina con
el contacto siguiente del mismo pie. Se divide en dos
períodos: un período de apoyo y otro de balanceo. Una
lectura funcional del ciclo de la marcha permite subdividir ambos períodos en varias fases.
En el plano macroscópico, el apoyo se subdivide en
tres partes principales. Dos de ellas se caracterizan por
el apoyo de los dos pies en el suelo (o doble apoyo).
Están separadas por una parte en la que un solo pie se
encuentra en apoyo (o apoyo sencillo). Cada miembro
inferior se encuentra en suspensión y en apoyo de
forma sucesiva, en el último caso solo o al mismo
tiempo que el otro pie.
Las fases de doble apoyo son un rasgo fundamental
de la marcha y permiten distinguirla de la carrera. Las
fases de apoyo unipodal y de balanceo suelen llamarse
Podología
también fases de sostén y de transporte. Esta terminología otorga mayor precisión a las funciones respectivas
de estas fases. El miembro en apoyo permite la estabilidad del cuerpo, mientras que el miembro en oscilación
facilita el avance del segmento.
Para cada miembro inferior, las fases de apoyo y de
balanceo están separadas por el instante en que el pie se
despega del suelo (toe off). Se considera como duración
relativa habitual de la fase de apoyo el 60% de la
duración total del ciclo de la marcha. Esta duración
varía en función de la velocidad de la marcha. Es
interesante señalar que cuanto más aumenta la velocidad de la marcha, más disminuye el tiempo de doble
apoyo. Por el contrario, cuanto más se reduce la velocidad de la marcha, más se prolonga el tiempo de doble
apoyo. Así, la velocidad de desplazamiento está vinculada a la velocidad de traslado del apoyo de un lado al
otro [10].
Descomposición funcional del ciclo
de la marcha
La descomposición del ciclo de la marcha en función
del nexo entre el pie y el suelo (apoyo y balanceo =
falta de apoyo) no informa acerca de los objetivos
funcionales en cada instante del paso (Fig. 1) (Cuadro I).
No tiene en cuenta, sobre todo, las adaptaciones vinculadas a las consecuencias del movimiento en sí (en
especial, posturales) y a la naturaleza del suelo. Por eso,
para poder aprovechar la descripción del ciclo de
marcha en todos los casos, sobre todo en un contexto
clínico, se ha propuesto una descomposición del ciclo
de la marcha en tres fases (y ocho subfases). Esto se
apoya en una descripción funcional, de modo que la
participación de los diversos músculos y articulaciones
puede evaluarse en función de las necesidades expresadas en cada una de las fases.
Las ocho subfases describen tres tareas principales: la
carga, el apoyo unipodal y la progresión del segmento.
3](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-3-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
la marcha), el miembro inferior sigue avanzando hacia
delante. Este período finaliza con la pierna en posición
vertical. El último período (final de la fase de balanceo)
arranca en el 87% y termina al final del ciclo de la
marcha. Corresponde a la preparación del miembro
inferior para entrar en contacto con el suelo.
Considerando la acción combinada de los miembros
inferiores, la marcha puede entenderse como una
sucesión de traslados del peso del cuerpo de uno a otro
lado, entrecortados por apoyos unipodales.
Dinámica de la locomoción
Durante la marcha, el movimiento es posibilitado por
la acción de las fuerzas musculares, pero también por la
acción de las fuerzas inducidas por la reacción del suelo
cuando el pie se encuentra en apoyo. Al respecto, en
cada instante del desarrollo del paso, la persona ejerce
una fuerza dirigida en los tres planos que, entre otras
razones, es proporcional a su masa y su velocidad de
desplazamiento. Conforme a la tercera ley de Newton,
induce una fuerza de reacción del suelo aplicada al
centro de presión, de igual dirección pero de sentido
contrario. Es recogida por una plataforma de fuerza que
descompone su dirección e intensidad en los tres planos.
Las fuerzas generadas por la actividad muscular y por
la reacción del suelo actúan de forma sinérgica sobre la
movilización de las articulaciones. Crean un momento
de fuerza que es el producto de esta fuerza por la
distancia que separa su punto de aplicación del centro
de rotación articular. Estos momentos se denominan
internos cuando son provocados por fuerzas musculares
y externos cuando son provocados por las fuerzas de
reacción del suelo o por la gravedad.
La contracción muscular puede ser de tres tipos.
Cuando permite aproximar los dos segmentos en los
que está insertado, el músculo efectúa una contracción
concéntrica y su longitud disminuye. Cuando, por
efecto de fuerzas externas, la contracción muscular
tiende a frenar la separación de los dos segmentos en
los que se inserta, el músculo efectúa una contracción
excéntrica y su longitud aumenta a pesar de la contracción. Por último, cuando por efecto de fuerzas externas
la contracción mantiene a la misma distancia los dos
segmentos en los que se inserta, el músculo efectúa una
contracción isométrica y su longitud no varía a pesar de
la contracción [11].
Las fuerzas que se ejercen sobre las articulaciones
producen momentos (producto de la fuerza por la
distancia que separa su punto de aplicación del centro
de rotación articular). En la articulación se produce un
movimiento de rotación alrededor del eje articular, a
una velocidad angular determinada. La potencia expresa
entonces el producto del momento por la velocidad
angular. Cuando la contracción muscular es concéntrica,
el movimiento articular se produce en el sentido de la
contracción. Se habla entonces de potencia suministrada
o positiva. Cuando, al contrario, la contracción muscular es excéntrica, el movimiento de la articulación no
sigue el sentido de la contracción. Aquí se habla de
potencia absorbida o negativa.
Así, la acción sinérgica de los diversos grupos musculares permite «controlar» los efectos de la fuerza de
reacción y facilita la cadencia de la marcha.
■ Variables descriptivas
de la marcha
Como cualquier movimiento corporal, la marcha
puede describirse desde distintos puntos de vista. El más
usual (pero también el más subjetivo) es el enfoque
cualitativo, mientras que un enfoque cuantitativo
Podología
“
Punto fundamental
Prerrequisitos de la marcha normal, tal como
fueron definidos por Gage [12] , y que con
frecuencia faltan en el caso de la marcha
patológica [13]:
• estabilidad durante el apoyo
• libertad del progreso del paso durante la fase de
balanceo
• preposicionamiento correcto del pie antes del
contacto inicial
• longitud del paso adaptada
• consumo energético mínimo
(objetivo) permite caracterizar la marcha mediante
variables comparables entre una y otra persona o entre
una y otra exploración.
Enfoque cualitativo
Basado en la observación, el enfoque cualitativo
apunta a evaluar la postura y el equilibrio global del
paciente mientras camina. En una primera etapa se
presta atención al tronco, después a la estabilidad del
miembro inferior en apoyo y, por último, al miembro
oscilante. Knudson y Morisson [14] proponen observar y
evaluar elementos típicos de la marcha: escaso balanceo
corporal, actividad de los brazos, escasas oscilaciones
verticales, flexibilidad, estabilidad del apoyo y calidad
de la propulsión.
Este enfoque, fácilmente realizable y sin necesidad de
medios materiales de evaluación, aunque dependiente
de la costumbre y la experiencia, permite caracterizar a
una persona valorando la marcha en términos de
finalidad y expresión. Debe prestarse una atención
especial a los movimientos de la pelvis. Muy variables
entre las personas, le imprimen características muy
específicas a la marcha de cada uno [15, 16].
Enfoque cuantitativo de la marcha
Además de los parámetros espaciotemporales, la
marcha puede caracterizarse por parámetros (bio)mecánicos, fisiológicos o funcionales.
Caracterización (bio)mecánica de la marcha
La caracterización (bio)mecánica de la marcha consiste en el estudio de las fuerzas internas y externas que
actúan sobre los segmentos corporales y de los efectos
(movimientos) que estas fuerzas generan. Se trata del
enfoque combinado del movimiento humano a través
de las aportaciones de la mecánica y de las ciencias en
el ser vivo.
Cinemática [9]
La cinemática (etimología: kinema = movimiento) es
el estudio de las variables que describen o cuantifican el
movimiento en términos de desplazamiento, velocidad
o aceleración, con abstracción de las causas que lo
provocan [17].
Por lo general, la marcha se caracteriza por los desplazamientos articulares del tobillo, la rodilla y la
cadera. Se los representa en una curva en la que la
abscisa está representada por el ciclo de marcha normalizada (un ciclo = 100%) y la ordenada por la amplitud
articular del movimiento. El valor de 0° corresponde a
la posición de referencia de la articulación en estudio.
Tobillo. Plano sagital (Fig. 5): tras un ligero movimiento de flexión plantar durante el contacto inicial y
5](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-5-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
40
Cinématique de la hanche
Cinemática del tobillo
20
10
0
–10
30
20
10
0
–10
–20
–20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
Ciclo de la marcha
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Cycle de marche
Figura 5. Cinemática del tobillo.
Figura 7. Cinemática de la cadera.
neutra al final del apoyo. Desde el principio de la fase
de balanceo, la cadera efectúa un movimiento de
aducción.
Plano horizontal: los movimientos de la cadera en el
plano horizontal deben distinguirse de los movimientos
de la pelvis.
En el contacto inicial, la cadera está en posición
neutra. Efectúa un movimiento de rotación interna
durante la carga, para luego tender durante todo el
apoyo hacia la rotación externa, con un grado máximo
cuando el pie se despega del suelo.
60
Cinemática de la rodilla
10
40
20
Cinética
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ciclo de la marcha
Figura 6. Cinemática de la rodilla.
la carga, el tobillo despliega un movimiento de flexión
dorsal hasta el final del apoyo (el 50% del ciclo). Puesto
que toda la superficie del pie está en contacto con el
suelo, este movimiento se cumple por el avance de la
tibia. Durante la fase preoscilante, el tobillo desarrolla
un rápido movimiento de flexión plantar que alcanza su
máximo cuando el pie se despega del suelo. Durante la
fase de balanceo, el tobillo recupera la posición neutra.
Los movimientos en el plano frontal y en el plano
horizontal son de baja amplitud y a menudo están
sujetos a errores debido a la dificultad para cuantificarlos. En realidad, no afectan al tobillo sino básicamente
a la articulación subastragalina.
Rodilla. Plano sagital (Fig. 6): la curva de la cinemática de la rodilla en el plano sagital tiene una forma de
doble giba que representa dos períodos de flexión. El
primer período de flexión corresponde a la carga y tiene
una amplitud de unos 15°. Durante el apoyo unipodal,
la rodilla tiende hacia la extensión. El segundo período
de flexión comienza al final del apoyo hasta alcanzar su
máximo en el medio del período de balanceo, en el que
la rodilla tiende de nuevo hacia la extensión, la cual es
casi completa durante el contacto inicial.
Cadera. Plano sagital (Fig. 7): en el contacto inicial,
la cadera está flexionada. A lo largo del apoyo, efectúa
un movimiento de extensión que alcanza su máximo al
principio de la fase preoscilante. Cuando el pie se
despega del suelo, adopta una posición neutra, básicamente por el avance del muslo debido a la flexión de la
rodilla. Alcanza su máximo de flexión en el medio de la
fase de balanceo.
Plano frontal: durante el contacto inicial y la carga, la
cadera se dispone en aducción. Empieza entonces un
movimiento de abducción para alcanzar la posición
6
La cinética (etimología: kinetikos = móvil) es el estudio
de las fuerzas que generan el movimiento. Estas fuerzas
pueden ser musculares. Movilizan las palancas óseas y
entonces generan momentos internos alrededor de las
articulaciones. También pueden ser el resultado de la
oposición contra la gravedad, que crea fuerzas de
reacción del suelo y fuerzas inerciales debidas al movimiento. Estas fuerzas, externas, actúan también sobre
los brazos de palanca óseos y generan momentos articulares externos. Conviene recordar que un momento
de fuerza genera un movimiento de rotación alrededor
de un eje y que es el producto de la fuerza perpendicular a la palanca por la distancia entre el punto de
aplicación y el eje. Así, en el caso del cuerpo humano,
las fuerzas pueden ser «cargas» como el peso del cuerpo
o del segmento (es decir, masa multiplicada por la
gravedad), las fuerzas de reacción del suelo o las fuerzas
de inercia, mientras que las fuerzas musculares producen
los «esfuerzos» que contrarrestan dichas «cargas» [18]. El
estudio de las fuerzas es indisociable del de las palancas.
Una palanca es un sistema simple que permite aprovechar al máximo las fuerzas a fin de movilizar los segmentos óseos alrededor de un eje de rotación. El
principio subyacente de la palanca es producir una
ventaja mecánica entre la carga que se va a desplazar o
el movimiento que va a producirse y el esfuerzo necesario a tal efecto. Las palancas se clasifican en tres
categorías:
• la palanca «interapoyo», en la que el punto de aplicación del esfuerzo y el punto de aplicación de la
carga están a uno y otro lado del eje de rotación (o
de la articulación) (por ejemplo, la pelvis en el plano
frontal durante el apoyo unipodal);
• la palanca «interresistente», en la que el punto de
aplicación de la carga se ubica entre el eje de rotación
y el punto de aplicación del esfuerzo (por ejemplo, el
pie en el período preoscilante);
• la palanca «interesfuerzo», en la que el punto de
aplicación del esfuerzo se sitúa entre el eje de rotación y el punto de aplicación de la carga (por ejemplo, la flexión del antebrazo).
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-6-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
10
100
80
60
40
Lateral
120
5
0
Medial
Porcentaje del peso del cuerpo
Porcentaje del peso del cuerpo
140
–5
20
–10
0
0
0
10
20
40
30
50
60
70
80
90
100
Fase de apoyo
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Fase de apoyo
Figura 10. Fuerzas mediolaterales.
Figura 8. Fuerzas verticales.
En el plano frontal (Fig. 10), el componente mediolateral de la fuerza de reacción del suelo se dirige hacia
el eje medial del cuerpo durante el contacto inicial y la
carga, y luego lateralmente hasta el despegue del pie. La
intensidad de la fuerza es relativamente débil y representa menos del 10% del peso del cuerpo.
Adelante
10
Centro de gravedad. Centro de masa. Centro
de presión
0
Atrás
Porcentaje del peso del cuerpo
20
–10
–20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Fase de apoyo
Figura 9. Fuerzas anteroposteriores.
En el caso de la locomoción (y de la marcha en
especial), es importante recordar que la fuerza de
reacción del suelo genera momentos externos que
producen movimientos que serán controlados o contrarrestados por esfuerzos musculares.
La fuerza de reacción del suelo es registrada por una
plataforma de fuerza cuando el pie se encuentra en
apoyo y se descompone en los tres planos. Cabe señalar
que las diferencias entre las fuerzas medidas en el
laboratorio y las medidas con sistemas durante la
locomoción son comparables [19].
En el plano sagital, la representación característica del
componente vertical de la fuerza de reacción del suelo
es bimodal o tipo «doble giba» (Fig. 8). Durante la carga,
la fuerza aumenta muy rápido y su intensidad alcanza
el 120% del peso del cuerpo. Sin embargo, se observa
una meseta breve, característica del amortiguamiento
por parte de la almohadilla del talón. La intensidad de
la fuerza disminuye a continuación durante el apoyo
unipodal. Su valor es inferior al 100% del peso corporal,
entre otras razones por el «aligeramiento» debido a la
fuerza cinética producida por el miembro oscilante.
Durante el impulso, la intensidad de la fuerza alcanza
de nuevo un valor cercano al 120% del peso del cuerpo,
debido al peso corporal y a los esfuerzos necesarios para
la propulsión.
El componente anteroposterior (Fig. 9) de la fuerza de
reacción del suelo se dirige primero hacia atrás (fuerza
de freno) hasta el principio de la fase de apoyo medio,
donde de forma progresiva invierte su orientación para
dirigirse hacia delante tras la elevación del talón y hasta
el despegue del pie.
Podología
Estos tres términos y lo que definen suelen
confundirse.
La cinética, como se ha visto antes, mide las fuerzas
que crean el movimiento. Entre éstas, las fuerzas externas
dependen del peso del cuerpo que induce una reacción
del suelo según la tercera ley de Newton. Por supuesto,
todo el cuerpo está sometido a la acción de la gravedad
y la fuerza gravitatoria se ejerce sobre todos sus componentes. El centro de gravedad es el punto resultante del
conjunto de las fuerzas de gravitación que actúan sobre
el cuerpo en su conjunto; también se puede describir
como el punto donde se aplica el peso total del cuerpo.
Es el resultado del producto de la masa del cuerpo por la
constante gravitatoria. La propia masa total es la suma de
la masa de cada componente del cuerpo. El centro de
masa es el punto medio (o baricentro) del conjunto de
los «puntos» del cuerpo que poseen una masa.
El centro de gravedad y el centro de masa son puntos
conceptuales que no tienen entidad propia. Representan
la distribución del peso o de la masa del cuerpo.
El cuerpo es un conjunto compuesto, no uniforme,
que puede adoptar diversas posturas. Por esto, el centro
de gravedad se desplaza de forma constante y, en
función de los movimientos realizados, puede situarse
tanto dentro del cuerpo como fuera de éste (es lo que
ocurre, por ejemplo, durante el salto de altura). Su
proyección al suelo (línea de gravedad), dentro o fuera
de la base de apoyo, determina la estabilidad o la
inestabilidad de una persona. En el apoyo unipodal,
cuando el miembro oscilante avanza, la proyección del
centro de gravedad «sale» de la superficie de la base de
apoyo determinada por el pie en el suelo. El tiempo de
inestabilidad finaliza al iniciarse el apoyo doble, cuando
la proyección del centro de gravedad se encuentra
dentro de la superficie determinada entonces por los dos
apoyos en el suelo. La capacidad de controlar estas
sucesiones de inestabilidad es un criterio de cadencia de
marcha, sobre todo en el niño de corta edad, la persona
de edad avanzada o la persona enferma.
La determinación del centro de gravedad en un
instante determinado se efectúa con ayuda del principio
de los momentos de fuerza alrededor de distintos ejes.
Existen cuadros que señalan segmento por segmento su
posición, fijada en términos de porcentaje de la
longitud [20].
7](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-7-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
Modos de contracción muscular
Figura 11. Registro baropodométrico «estático».
El centro de presión corresponde al punto de aplicación de la fuerza de reacción del suelo. Puede situarse en
la superficie plantar durante el apoyo unipodal o por
fuera de las superficies de contacto durante el doble
apoyo.
Baropodometría
.
Durante la marcha, el apoyo sobre el suelo provoca
en la superficie plantar del pie presiones correspondientes a la distribución de las fuerzas en toda la superficie
efectiva de apoyo. Es útil recordar que Marey [21], en sus
trabajos exploratorios de la locomoción, había ideado
un sistema de estudio de las presiones plantares. Aunque las medidas baropodométricas «estáticas» ofrecen
pocos datos sobre la locomoción (Fig. 11), los análisis
del desarrollo del apoyo en el suelo (análisis «dinámicos») y el desarrollo de los sistemas iniciados permiten
seguir la trayectoria del desarrollo del apoyo a través de
la evolución del trazado de la presión media.
Permiten considerar el efecto real del calzado en el
desarrollo del apoyo y también una prevención eficaz de
las lesiones debidas a presiones excesivas, en especial
cutáneas [22, 23]. Así mismo, esta exploración (fácil de
llevar a cabo) permite estudiar el pie durante la marcha
de una manera más funcional e instaurar tratamientos
más específicos [24]. Por ejemplo, el análisis baropodométrico se ha revelado como un método fiable para la
detección y el seguimiento clínico de los pacientes
afectados por la enfermedad de Parkinson [25].
Más allá de las informaciones sobre los efectos localizados de la marcha sobre las presiones plantares, el
estudio baropodométrico en la persona válida permite
analizar de forma más detallada la participación de cada
miembro en el amortiguamiento, la estabilidad y la
propulsión, así como sus posibles asimetrías [26].
Caracterización fisiológica de la marcha
La marcha normal necesita una actividad muscular
bien específica que contribuya a contrarrestar la gravedad, a estabilizar el apoyo o a producir el movimiento.
Asimismo, dado que la reacción del suelo induce
momentos de fuerzas en diversas articulaciones, la
actividad muscular ayuda a controlar los movimientos
generados por fuerzas externas. Esta actividad se expresa
mediante diversos modos de contracción en función de
las circunstancias, para lo cual necesita recursos energéticos adecuados. Medir la actividad eléctrica muscular
permite interpretar de forma global la acción sinérgica
necesaria para una marcha lo más eficiente posible,
es decir, aquélla cuya relación gasto energético/
rendimiento motor sea la más apropiada.
8
La actividad muscular se expresa mediante tres modos
de contracción (isométrica, concéntrica, excéntrica). Es
útil recordar que el término contracción no implica
necesariamente una modificación de la longitud del
músculo, sino una actividad muscular.
Una contracción isométrica no produce desplazamiento. Al contrario, contribuye a inmovilizar o a
estabilizar una articulación. La tensión que genera es
igual a las fuerzas externas que actúan sobre los segmentos corporales en cuestión. A pesar de la falta de
desplazamientos, los tendones están sometidos a tensiones considerables. La fuerza máxima producida por este
tipo de contracción y la energía necesaria son intermedias entre lo que concierne a las contracciones concéntricas y excéntricas. Los músculos estabilizadores o
antigravitatorios trabajan en modalidad isométrica con
el fin de mantener los segmentos óseos en buena
posición.
Cuando la contracción muscular promueve una
aproximación de las inserciones musculares (contracción
concéntrica), la fuerza producida es superior a las
fuerzas externas y tiende a acelerar el desplazamiento.
La fuerza máxima producida por este tipo de contracción es inferior a la producida en modalidad isométrica.
En cambio, los movimientos son más rápidos. El coste
energético es muy elevado. En la fase de propulsión, los
flexores plantares del tobillo actúan de forma
concéntrica.
Por último, cuando las inserciones musculares se
distancian a pesar de la contracción muscular (contracción excéntrica), la fuerza producida es inferior a las
fuerzas externas y contribuye en términos de resistencia.
En una contracción excéntrica, la fuerza producida es
muy elevada (y superior a la producida en modalidad
isométrica o concéntrica). En cambio, el coste energético
es bajo [27]. En la fase de carga, los flexores dorsales del
tobillo trabajan en modo excéntrico.
Durante la marcha, gran parte de la actividad muscular es excéntrica. Sin embargo, el modo de contracción
de un músculo dado es siempre igual. A menudo, una
contracción excéntrica precede a una contracción
concéntrica, que se beneficia de la energía acumulada
por el estiramiento previo. Durante la marcha, por
ejemplo, los músculos flexores plantares del tobillo
producen contracciones excéntricas durante las fases de
apoyo medio y final del apoyo, antes de contraerse de
modo concéntrico en la fase preoscilante.
En muchas situaciones motoras, la potencia muscular
predomina sobre la fuerza suministrada. Es el producto
de la fuerza por la velocidad del desplazamiento. Así,
durante una contracción isométrica, la potencia es nula.
En la marcha, la potencia es positiva cuando se genera
energía (por tanto, movimiento). El modo de contracción muscular es concéntrico. Al contrario, la potencia
es negativa cuando se absorbe energía (el movimiento se
frena). El modo de contracción es excéntrico.
El análisis combinado de la cinemática, la cinética y
la actividad muscular permite determinar la modalidad
de la contracción muscular.
Actividad muscular durante la marcha
Durante la locomoción, la función de los músculos es
triple. Deben frenar (o controlar), estabilizar o acelerar
el desplazamiento de los segmentos corporales. En los
músculos biarticulares, estas acciones son moduladas
por la posición de los segmentos implicados. Durante el
apoyo unipodal, por ejemplo, la posición del tronco
influye sobre la tensión ejercida sobre la rodilla por los
isquiotibiales. Estas acciones musculares no son aisladas.
Son coordinadas en su período y su intensidad de
activación para crear un patrón de activación muscular.
El electromiograma (EMG) dinámico permite determinar los períodos de activación de los músculos, pero
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-8-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
Glúteo medio
Bíceps femoral
Tensor de la fascia lata
Semimembranoso
Recto femoral
Vasto lateral
Peroneo largo
Peroneo corto
Gastrocnemios
Sóleo
Tibial anterior
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100
Ciclo de la marcha
Figura 12. Actividad muscular durante la marcha.
no la intensidad de la fuerza producida. La actividad
eléctrica muscular se estudia mediante la implantación
de agujas en el músculo o, con más frecuencia hoy y de
forma no invasiva, con electrodos de superficie. Estos
sensores registran la actividad de las motoneuronas a y
se colocan enfrente de las zonas de menor diafonía con
el fin de limitar los ruidos parásitos. En este sentido,
debido a la baja intensidad de las señales estudiadas,
hay que tener cuidado con no recoger la actividad
eléctrica de un músculo vecino ni alterar la calidad del
registro, por ejemplo, a raíz de artefactos cutáneos. Para
minimizar estas dificultades, el proyecto europeo
SENIAM (Surface ElectroMyoGraphy for the NonInvasive Assessment of Muscles) propone emplear
sensores cuya localización y tamaño sean los adecuados
para una recogida óptima de los datos.
Normalizada en función del ciclo de marcha, la
actividad de cada músculo puede relacionarse con los
datos cinemáticos y cinéticos. Esta actividad produce un
trabajo (W, expresado en julios) que corresponde a la
modalidad de contracción. Es el producto de la fuerza
expresada por el desplazamiento de su punto de aplicación. Es positivo cuando se desplaza en el mismo
sentido que la fuerza y negativo cuando lo hace en
sentido opuesto. Dicho de otro modo, en una contracción de tipo concéntrico el trabajo es positivo, en una
contracción de tipo excéntrico el trabajo es negativo y
en una contracción de tipo isométrico el trabajo es
nulo. La potencia (P, expresada en vatios) describe la
cantidad de trabajo suministrada en función del tiempo.
Si es positiva, produce movimiento. Si es negativa (o
absorbida), frena el movimiento [28].
El estudio del patrón de activación muscular de la
marcha normal (Fig. 12) permite demostrar la actividad
muscular en su conjunto y, en especial, detectar las
anomalías temporales de contracción: anticipada,
prolongada, permanente, ausente o invertida.
Aspectos energéticos
La actividad muscular es necesaria para movilizar los
segmentos corporales implicados en la marcha, pero
también para luchar contra fuerzas de resistencia, en
especial vinculadas a la gravedad. Para que esta actividad sea posible, debe existir un aporte de energía. Sin
embargo, como se dijo antes, no es la única causa del
movimiento en el caso de la marcha. Participan varias
formas de energía. La energía metabólica se obtiene a
partir de la alimentación a través de los procesos
metabólicos. La energía mecánica reviste varias formas.
Es una medida de la capacidad para efectuar un trabajo.
Se presenta en forma de energía potencial gravitatoria,
que es la capacidad de un cuerpo para efectuar un
trabajo en función de su posición en el campo gravitatorio. La energía asociada al movimiento es la energía
cinética. Representa la capacidad de un cuerpo para
suministrar un trabajo destinado a producir un desplazamiento. Depende de la masa y la velocidad, y puede
Podología
ser lineal o angular. Para que el cuerpo se detenga, la
energía debe disiparse. Por ejemplo, para detener la
marcha, la actividad muscular frena los segmentos
corporales de manera progresiva hasta la parada completa. El aumento o la disminución de la velocidad de
desplazamiento, es decir, de la energía cinética, necesita
un gasto de energía química. Este gasto es mayor
cuando la masa del cuerpo es más grande. Por último,
la energía elástica representa la capacidad de un cuerpo
para recuperar su forma inicial tras haber sufrido una
modificación de su forma inicial.
Así, la energía necesaria para la marcha es de origen
metabólico (químico) o mecánico y puede almacenarse.
El resultado de los procesos metabólicos es la adenosina
trifosfato (ATP). Se almacena en una cantidad que puede
agotarse rápidamente pero es suficiente para iniciar el
movimiento; es producida por diversas vías metabólicas
(aeróbica, anaeróbica aláctica y anaeróbica láctica) en
función de la tipología del músculo y del esfuerzo que
deba suministrarse.
La ley de la conservación de la energía indica que la
suma de las energías implicadas en el movimiento es
constante. Por lo tanto, sólo pueden pasar de una forma
a otra. Por ejemplo, la energía química se transforma en
el músculo en energía mecánica. En este caso, la transformación se acompaña de una producción de calor.
Hay distintas maneras de evaluar el coste energético
de la marcha. El índice de gasto energético (IGE) es un
indicador simple de fácil obtención. Representa la
relación entre la frecuencia cardíaca media a los
5 minutos de una marcha a velocidad espontánea sobre
la velocidad de marcha [29]. La determinación del coste
energético (expresado en J/kg/m) es más difícil. Representa el consumo de oxígeno por unidad de masa
corporal en función de la velocidad del desplazamiento.
El coste ventilatorio representa la cantidad de aire
espirado por unidad de masa corporal en función de la
velocidad del desplazamiento. Por último, el coste
cardíaco representa el número de pulsaciones en función de la velocidad del desplazamiento [30]. La aplicación de estos indicadores en numerosos estudios
relativos a la marcha ha permitido determinar que la
velocidad espontánea es la menos costosa en energía
para cada persona [31]. Una curva característica en U
indica claramente que el coste metabólico de la marcha
es mucho más elevado a velocidades infra o supraespontáneas. El coste energético de la marcha también se
ve afectado por la flexibilidad y la amplitud articular [32]. Este hecho se explica, sobre todo, por la disminución de energía elástica potencial debido a la rigidez
y a los esfuerzos necesarios para movilizar las articulaciones. Se ve claramente que el coste energético de la
marcha depende de numerosos factores. La velocidad de
desplazamiento, la frecuencia, la longitud de los pasos o
la distancia tienen una influencia real [33]. La optimización energética de la marcha depende de la interacción
de estos parámetros, que cooperan de forma dinámica
en el desarrollo de la marcha.
En el caso de las marchas patológicas, la determinación del índice de gasto energético o de coste energético
facilita un seguimiento global, con independencia de los
factores subyacentes al desarrollo de la marcha.
■ Equilibrio y estabilidad
durante la marcha
Además del desplazamiento en sí mismo, uno de los
retos de la marcha es el mantenimiento del equilibrio
por razones evidentes de seguridad, pero también por
razones energéticas [34]. La localización de dos tercios de
la masa corporal en los dos tercios superiores del cuerpo
permite comparar el cuerpo humano con un péndulo
invertido, que es un factor intrínseco de inestabilidad.
9](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-9-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
Esta inestabilidad se encuentra condicionada por la
proyección del centro de gravedad dentro de la base de
sustentación en posición estática o cerca de ésta durante
el movimiento. Tal como se presenta, la distribución de
las masas del cuerpo hace que su estabilidad sea muy
sensible a los movimientos de la parte superior del
cuerpo. En posición erguida, el control permanente del
sistema neuromusculoesquelético mantiene la proyección del centro de gravedad dentro del polígono de
sustentación y facilita la estabilidad. En el plano sagital,
en especial, se han descrito dos estrategias bien conocidas: la estrategia del tobillo y la estrategia de la cadera [35]. Los movimientos de flexión plantar y dorsal del
tobillo influyen habitualmente sobre el control del
péndulo invertido. Sin embargo, cuando las perturbaciones posturales son demasiado intensas o cuando los
músculos del tobillo no pueden actuar con eficacia, la
estrategia de la cadera contribuye a estabilizar el cuerpo
mediante una flexión con el fin de desplazar la proyección del centro de gravedad hacia atrás o mediante una
extensión con el objeto de desplazar la proyección del
centro de gravedad hacia delante [36]. En su conjunto,
los músculos del tobillo (flexores y extensores) participan en la estabilidad en el plano sagital, mientras que
los músculos de la cadera (abductores y aductores) lo
hacen en el plano frontal.
Durante la marcha, las estrategias de equilibrio son
distintas, sobre todo debido a la participación del tobillo
en la locomoción. En el aspecto postural, es decir, de la
organización de los segmentos corporales con relación
al vector gravitatorio, la marcha puede interpretarse
como un desequilibrio contenido. Desde el comienzo
del paso, el centro de gravedad se proyecta hacia
delante, lo que provoca una inestabilidad anterior que
inicia la marcha. Por el contrario, durante la parada, el
centro de gravedad se desplaza hacia atrás, dentro de la
superficie de apoyo [37]. Durante la marcha propiamente
dicha, la proyección del centro de gravedad al suelo
evoluciona hacia delante según un trazado sinusoidal
que bordea en cada paso la cara medial del talón del pie
apoyado. La estabilidad dinámica de la marcha se
obtiene así por la alternación del apoyo y la disminución de la anchura del paso. El doble apoyo, en el caso
de la marcha normal, no puede considerarse como un
período de reestabilización. En este sentido, el traslado
del peso se efectúa sobre la superficie limitada de un
talón cuando el otro se despega del suelo.
El conjunto cabeza-tronco-brazos (CTB), unidad
funcional «pasajera» según la definió Perry [9], se articula
con la unidad funcional «locomotora» a través de las
caderas. Debido a su masa y su inercia, experimenta
aceleraciones horizontales. La actividad muscular en la
pelvis y la columna vertebral controla de forma activa
este conjunto, sobre todo en sentido anteroposterior.
Esta atenuación va escalonándose de manera progresiva.
La aceleración horizontal de la cabeza es un 30% menor
que la de la pelvis [38].
La acción de la cintura escapular y el balanceo de los
brazos participan en la estabilización del conjunto CTB.
En el traslado de peso durante el doble apoyo, el
movimiento de rotación de la pelvis crea en el plano
horizontal un momento angular contrabalanceado por
un movimiento de rotación opuesto de la cintura
escapular. El movimiento de balanceo alternado de los
miembros superiores es contrario al movimiento alternado de los miembros inferiores. Cuando una cadera
está en flexión, el hombro del mismo lado está en
extensión [39, 40]. Los movimientos pendulares de los
brazos, controlados por la actividad muscular alrededor
del hombro y del codo [41], neutralizan los efectos de los
momentos angulares creados por los miembros inferiores alrededor del eje horizontal [42, 43]. Así, por efecto
inercial, el balanceo de los brazos contribuye a la
10
estabilidad de la marcha [44] con el fin de estabilizar la
cabeza y la recogida de información visual [45].
Por esta acción de los brazos, el momento angular del
cuerpo está reducido y lo esencial de la energía cinética
contribuye al desplazamiento rectilíneo. Básicamente
estabilizadora en el plano frontal, la función de los
brazos es menor en el sentido vertical.
■ Descripción funcional
de la marcha
Primero se ha de estudiar la marcha a través de cada
una de las articulaciones del miembro inferior,
poniendo en perspectiva para cada una de las fases del
ciclo de la marcha el análisis cinemático, cinético y
muscular [9, 46] (Fig. 1).
Tobillo
En el contacto inicial (el 0-3% del ciclo de la marcha),
el tobillo está en posición neutra. El contacto del talón
se inicia con la parte externa por acción del tibial
anterior.
El vector de la fuerza de reacción (VFR) del suelo pasa
por detrás de la articulación del tobillo, generando un
momento de fuerza externa de flexión plantar.
Los músculos tibial anterior, extensor largo del dedo
gordo y extensor largo de los dedos del pie están
activos. Estos músculos, flexores dorsales del tobillo,
frenan la inclinación del pie hacia el suelo facilitada por
el momento externo. Los músculos flexores plantares no
están activos.
Durante la respuesta a la carga (el 3-10% del ciclo de
la marcha), en un período muy breve, el 60% del peso
del cuerpo se traslada hacia el pie que acaba de entrar
en contacto con el suelo [9] . El tobillo efectúa un
movimiento de flexión plantar de unos 10° por efecto
del VFR controlado por los músculos flexores, que
actúan en contracción excéntrica. Esta flexión plantar
controlada ayuda a absorber el golpe. Al final de esta
fase, toda la superficie plantar del pie está apoyada en
el suelo.
Durante este período de carga, el eje de rotación del
pie en el plano sagital pasa por el talón. Perry [9] lo
llama 1.er giro o giro del talón. El VFR pasa de forma
progresiva hacia la parte delantera del eje articular del
tobillo.
Durante el apoyo medio, el máximo de superficie
plantar del pie apoya en el suelo. La pierna avanza hacia
delante y provoca una flexión dorsal del tobillo de unos
5°. Es el 2.° giro descrito por Perry: el giro del tobillo.
El VFR se encuentra delante del eje del tobillo y genera
un momento externo de flexión dorsal que es controlado por una contracción excéntrica de los flexores
plantares del tobillo, los cuales disminuyen la velocidad
del avance de la tibia y estabilizan el pie en el suelo. El
sóleo, músculo monoarticular, es el factor principal de
la disminución de velocidad de la tibia. Los músculos
gastrocnemios, biarticulares, actúan sobre la flexión de
la rodilla hasta que el tobillo queda por detrás de la
rodilla, lo que aumenta la participación del cuádriceps
en el comienzo de la fase de apoyo medio.
Al final del apoyo, el talón se eleva del suelo. El
tobillo está en ligera flexión dorsal, mantenido por la
acción del sóleo y de los gastrocnemios. El punto de
apoyo (es decir, el punto de aplicación del VFR que pasa
a la parte delantera del tobillo) avanza hacia el antepié
a la altura de las cabezas metatarsianas. El momento
externo es un momento de flexión dorsal en el que la
longitud del brazo de palanca es máxima. La combinación entre la flexión del tobillo y la elevación del talón
anterioriza la proyección del centro de gravedad y
aumenta el desequilibrio anterior. Todo el peso del
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-10-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
cuerpo recae sobre este pie y aumenta la tendencia a la
flexión dorsal. Los músculos flexores plantares controlan
el adelantamiento de la tibia y el desequilibrio anterior.
El eje de rotación del pie en el plano sagital pasa por el
eje de las cabezas metatarsianas. Se trata del 3.er giro o
giro del antepié.
En el período preoscilante, el movimiento del tobillo
en su conjunto es la flexión plantar. El peso del cuerpo
se traslada al otro pie. Este aligeramiento facilita el paso
del tobillo en flexión plantar y disminuye el esfuerzo
muscular necesario para este efecto. Es útil señalar que
el tríceps, que trabajaba en modo excéntrico, lo hace
ahora en modo concéntrico, pero con menor esfuerzo.
Comienza entonces la fase de balanceo, durante la
cual el miembro inferior debe progresar hacia delante y
el pie no debe engancharse en el suelo, sino prepararse
para el contacto siguiente.
Al comienzo de la fase de balanceo, el tobillo efectúa
un movimiento de flexión dorsal por la acción de los
músculos flexores del tobillo, en particular el tibial
anterior. Se advierte también un movimiento de extensión de los dedos por efecto del extensor largo del dedo
gordo y del extensor largo de los dedos. Estos movimientos del tobillo contribuyen a facilitar el avance del
miembro oscilante y preparan la progresión del paso.
En el medio de la fase de balanceo, la pierna pasa al
eje vertical y el pie no debe chocar contra el suelo. El
tibial anterior y el extensor largo del dedo gordo
aumentan su actividad para facilitar el avance del paso.
La disminución subsiguiente de intensidad de la contracción muscular indica que, en ese momento, mantener el tobillo en posición neutra no es esencial para el
correcto desarrollo del paso.
El final de la fase de balanceo prepara el próximo
contacto inicial. El tobillo está en ligera flexión plantar
y luego se mantiene en posición neutra por acción de
los músculos flexores a fin de prepararse para el
próximo contacto.
En el plano frontal, la acción muscular registrada
durante la fase de apoyo indica una actividad destinada
a mantener la estabilidad del pie [46].
Rodilla
Durante la marcha, los movimientos de la rodilla en
el plano sagital ayudan a absorber las presiones generadas por el contacto del pie con el suelo, a mantener la
estabilidad y a regular los desplazamientos del centro de
gravedad. Además, facilitan el avance del miembro
inferior durante la oscilación. En el plano frontal, los
posicionamientos de la rodilla contribuyen a la estabilidad del apoyo unipodal. Por último, la escasa amplitud
de rotación participa en la preservación de las alineaciones osteoarticulares, modificadas por los movimientos
alternados de avance del tronco en cada paso.
Para comprender mejor el papel funcional de la
rodilla durante la marcha, es útil empezar por el final de
la fase de balanceo.
Al final de la fase de balanceo, la rodilla está casi
completamente extendida. Con la flexión de la cadera,
esta posición permite regular la longitud del paso.
Frente a la brevedad de la duración de este movimiento
de extensión y a la magnitud del preposicionamiento
del miembro inferior antes del contacto inicial, la
actividad muscular de los músculos vastos es considerable y está regulada por los músculos isquiotibiales. El
músculo recto femoral, biarticular, no participa en este
movimiento de extensión de la rodilla, puesto que una
flexión de la cadera durante el contacto inicial sería
perjudicial. La extensión de la rodilla y la flexión de la
cadera son reguladas en modo excéntrico por los músculos isquiotibiales.
Durante el contacto inicial (el 0-3% del ciclo de la
marcha), la rodilla debe resistir el impacto del pie contra
el suelo. Está en extensión casi completa por la acción
Podología
de los músculos vastos. El VFR pasa delante de la
articulación de la rodilla y genera un momento de
extensión de ésta que facilita el mantenimiento de la
articulación en extensión. Los músculos extensores y
flexores de la rodilla están activos a fin de regular la
extensión de la rodilla, debida sobre todo al VFR.
Durante la respuesta a la carga (el 3-10% del ciclo de
la marcha), la rodilla debe amortiguar el traslado brusco
del peso del cuerpo al miembro inferior que acaba de
entrar en contacto con el suelo. También debe resistirse
a las consecuencias del contacto para estabilizar el
cuerpo en vista del próximo apoyo unipodal. A la vez
que el tobillo efectúa un movimiento de flexión plantar
(1.er giro), el VFR pasa gradualmente hacia atrás de la
rodilla y produce un momento de flexión, al principio
orientado por los músculos isquiotibiales. El cuádriceps
controla esta flexión por una actividad excéntrica y la
mantiene en una amplitud de unos 15°. La rodilla, en
sinergia con la flexión plantar del tobillo, contribuye de
este modo a absorber el golpe.
En el plano horizontal, Perry y Burnfield [9] señalan
en la rodilla otro mecanismo que contribuye a la
estabilidad de la articulación y participa en la absorción
del golpe. Durante la carga, el retropié efectúa un
movimiento de valgo que abre el ángulo astragalocalcáneo [47] . El segmento tibial experimenta un par de
rotación interno. Esta rotación es controlada por la
puesta en tensión del tensor de la fascia lata y del bíceps
femoral.
En el plano frontal, el traslado del peso implica un
desplazamiento de la rodilla en aducción a efectos de
alinear la proyección del centro de gravedad en el eje
del miembro nuevamente apoyado.
Durante el apoyo medio, la rodilla tiende a la extensión para asegurar una estabilidad máxima. Tras la
carga, el cuádriceps controla la flexión de la rodilla. El
sóleo asegura la estabilidad vertical de la tibia, lo que
facilita el avance relativo del fémur. En el medio de este
período, la pierna y el muslo están alineados verticalmente y la rodilla está en extensión. El VFR pasa por
delante de la articulación y crea un momento de extensión. El miembro inferior oscilante pasa por delante del
que está apoyado. La actividad muscular del cuádriceps
disminuye. La extensión de la rodilla es casi pasiva,
debido a que el VFR está algo por delante de la articulación y a la actividad de los gastrocnemios. La estabilidad de la tibia se mantiene por la actividad del sóleo.
En la fase final del apoyo, la rodilla es mantenida en
extensión por una buena estabilidad de la tibia, respecto
a la cual el fémur continúa avanzando mientras el talón
se despega del suelo. La inercia hacia delante, creada por
el miembro oscilante, favorece la extensión de la cadera.
El 3.er giro o giro del antepié facilita el mantenimiento
de la rodilla en extensión, conservando el VFR algo por
delante de la articulación. La actividad de los gastrocnemios y del poplíteo regula esta extensión.
Al final de este período, la rodilla empieza a flexionarse. La flexión plantar del tobillo y el avance de la
pelvis hacen retroceder el VFR con relación a la rodilla.
La actividad de los gastrocnemios y del poplíteo, que
impedía hasta entonces la hiperextensión, induce un
movimiento de flexión de la rodilla, que está
desbloqueada.
En el período preoscilante, el peso del cuerpo se va a
trasladar al otro miembro. El centro de presión se
encuentra bajo el antepié y el miembro que entra en
contacto con el suelo está delante. La flexión plantar del
tobillo provoca el avance del segmento tibial. El traslado
del peso hacia el otro lado crea un aligeramiento que
hace más sensible a la rodilla en el momento de flexión
inducido por el VFR que pasa por detrás.
Al comienzo de la fase de balanceo, la flexión de la
rodilla debe facilitar la progresión del paso, es decir,
permitir el avance del miembro inferior sin que el pie
11](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-11-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
choque contra el suelo. Puesto que la sola flexión dorsal
del tobillo es insuficiente, parecen ser necesarios unos
60° de flexión de la rodilla [9, 46]. Con la acción de los
flexores de la rodilla, en especial el bíceps femoral
(cabeza corta), una adecuada flexión de la rodilla desde
el período preoscilante (40°) y la flexión rápida de la
cadera contribuyen a flexionar la rodilla por inercia.
Este movimiento es controlado por el recto femoral.
En medio de la fase de balanceo, cuando el pie ha
pasado delante de la cadera, la rodilla inicia un movimiento de extensión. Facilitado por la disminución de
velocidad y la interrupción subsiguiente de la flexión de
la cadera, este movimiento se hace de modo relativamente pasivo por «efecto de badajo de campana». El
segmento tibial avanza por efecto de inercia. La actividad de los músculos isquiotibiales permite regular este
movimiento de extensión.
Cadera
En tanto que los movimientos del tobillo y de la
rodilla se caracterizan en el plano sagital por alternaciones de flexión-extensión durante el ciclo de la marcha,
la cadera efectúa un movimiento de extensión cuando
el pie está apoyado en el suelo y un movimiento de
flexión en la fase de balanceo.
Durante el contacto inicial, la cadera se encuentra
flexionada en unos 20°. Este valor sería muy apropiado
para una longitud del paso suficiente y una buena
estabilidad del pie. El VFR pasa ampliamente por
delante de la articulación y crea un momento de flexión
de la cadera. Este momento de flexión es controlado por
la actividad de los músculos isquiotibiales y por la
actividad del glúteo mayor. Esta actividad muscular
también controla el avance del tronco. En este sentido,
cuando el pie se apoya en el suelo e interrumpe el
avance del segmento, el tronco avanza aún más por
inercia.
Durante la carga, la estabilidad del miembro inferior
que se apoya es primordial. Al comienzo de este
período, el VFR pasa por delante de la articulación. Los
músculos extensores de la cadera son activados en
diversos grados en función de su influencia sobre la
rodilla; los isquiotibiales también son flexores de la
rodilla, una acción que sería perjudicial para la estabilidad. La actividad del glúteo mayor va en aumento
durante este período. Al final de la recepción de la
carga, el VFR está cerca del eje articular de la cadera y
contribuye a la estabilidad del apoyo.
En el plano frontal, el traslado rápido del peso a la
pierna apoyada necesita una estabilización de la pelvis
sobre la cadera. La proyección del centro de gravedad se
desplaza hacia el pie apoyado. La considerable activación de los músculos abductores de la cadera contribuye
a estabilizar la pelvis frente al desequilibrio producido
por la pierna oscilante.
En el plano horizontal, la estabilización del apoyo
con carga también depende de un esbozo de rotación
interna de la cadera (por efecto del movimiento de
eversión del pie en apoyo) y de un adelantamiento de
la pelvis a causa de la flexión plantar del pie que se
despega del suelo.
El movimiento de extensión de la cadera va a seguir
hasta el comienzo del período preoscilante.
Durante la fase de apoyo medio, el miembro inferior
avanza con un movimiento de giro del tobillo (2.° giro).
La extensión de la rodilla por la actividad de los músculos vastos induce una tensión de los isquiotibiales (en
especial, el semimembranoso y el semitendinoso), que
son extensores de la cadera. El movimiento es facilitado
por la posición del VFR, que se sitúa progresivamente
detrás de la cadera y provoca un momento externo de
extensión.
En el plano frontal, la pelvis alcanza su posición
lateral máxima hacia la mitad del período. Se estabiliza
12
por la acción muscular del glúteo medio y, sobre todo,
del tensor de la fascia lata; también por el momento de
inercia hacia delante y arriba del movimiento de flexión
de la cadera del miembro oscilante.
En la fase final del apoyo, la cadera prosigue su
movimiento de extensión. El miembro inferior sigue
avanzando, mientras efectúa un movimiento de giro
sobre el antepié. El VFR se ubica detrás de la articulación. El tensor de la fascia lata contribuye a mantener
un momento interno de abducción. Al final del período,
el componente de flexión del aductor largo controla la
extensión de la cadera.
En el plano frontal, la proyección del centro de
gravedad se desplaza progresivamente hacia el eje del
cuerpo. El momento externo de abducción y la actividad muscular del tensor de la fascia lata facilitan este
traslado gradual.
El período preoscilante comienza con el contacto del
pie opuesto con el suelo.
El movimiento de flexión de la cadera es facilitado
por la flexión y el avance de la rodilla gracias a la
flexión plantar del tobillo (3. er giro). Así mismo, la
actividad del recto femoral (que controla la flexión de
la rodilla) también contribuye a la flexión de la cadera.
Por último, en esta flexión participan las actividades del
aductor largo y el grácil, que controla el traslado hacia
el miembro que se acaba de apoyar. Hasta antes de que
el pie se despegue del suelo, la actividad del sartorio (en
su componente de abducción y de rotación externa de
la cadera) controla el componente de aducción y de
rotación interna de los músculos aductores activos.
Durante esta fase, el movimiento de flexión de la cadera
es muy rápido y, cuando el miembro va a despegarse del
suelo, lo acelera hacia delante.
En la continuidad del período preoscilante, la cadera
prosigue su movimiento de flexión por efecto de la
flexión plantar del tobillo al comienzo de la fase de
balanceo. A velocidad espontánea, la actividad de los
flexores de la cadera no es útil para este movimiento. En
cambio, a velocidad infraespontánea o supraespontánea,
la actividad del ilíaco contribuye a esta flexión. La
actividad simultánea del sartorio y del grácil actúa sobre
la flexión de la rodilla y también, respectivamente,
sobre la abducción-rotación externa de la cadera y sobre
la aducción-rotación interna de la cadera. Por último, si
es necesario, el recto femoral controla la flexión de la
rodilla.
En la mitad de la fase de balanceo, la cadera sigue su
movimiento de flexión en la continuidad del movimiento iniciado en el período preoscilante, casi sin
actividad muscular.
La actividad excéntrica de los isquiotibiales detiene el
movimiento de flexión de la cadera en la parte final de
la fase de balanceo. Actúan también sobre el control de
la extensión de la rodilla y contribuyen a preparar el
miembro para el contacto inicial. La actividad del glúteo
mayor y del aductor mayor controla la extensión de la
cadera antes del contacto, mientras que la actividad del
glúteo medio controla el componente aductor de los
músculos flexores de la cadera.
Pelvis y conjunto «cabeza-troncobrazos»
La pelvis está compuesta por los dos huesos coxales,
el sacro y el cóccix. En ella se producen los movimientos simétricos entre ambos huesos coxales (que forman
una unidad) y el sacro, los movimientos asimétricos
entre cada hueso coxal y el sacro y los movimientos
lumbopélvicos entre la pelvis y la columna vertebral
(que forman una unidad) en torno a las cabezas femorales [48]. Constituye el nexo entre la unidad funcional
«locomotora» y la unidad funcional «pasajera», tal como
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-12-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
las definió Perry [9]. El conjunto de los grupos musculares dispuestos alrededor de la pelvis actúa minimizando
los desplazamientos para estabilizar la posición erguida
del tronco y mantener la cabeza en una posición neutra.
A lo largo del ciclo de la marcha, los movimientos de
la pelvis se efectúan en los tres planos. Con apoyo sobre
la cadera del miembro de sustentación, los movimientos
de baja amplitud expresan evoluciones posturales
continuas. En el plano horizontal, la rotación de la
pelvis en la dirección del pie que va a entrar en contacto con el suelo actúa sobre la longitud del paso y
proporciona cadencia a la marcha. En el plano frontal,
los desplazamientos mediolaterales en el transcurso del
ciclo forman una sinusoidal simple y la pelvis se desplaza con alternación hacia el lado apoyado. Las posiciones extremas se alcanzan en la fase de apoyo medio,
cuando todo el peso del cuerpo descansa en el miembro
inferior apoyado. La posición neutra se sitúa al principio
de la carga, durante el traslado del peso del cuerpo de
un pie al otro (Fig. 13). En el eje vertical, la pelvis
desciende del lado del miembro oscilante cuando el pie
acaba de despegarse del suelo. Este descenso es controlado por los músculos abductores de la cadera y los
músculos estabilizadores de la pelvis. En la mitad de la
fase de balanceo está en posición neutra. La flexión de
la cadera y el avance del miembro durante la fase de
balanceo contribuyen a atenuar el descenso de la pelvis.
En el plano sagital, Perry [9] describió una anteversión
de la hemipelvis del lado apoyado en el momento del
traslado del peso del cuerpo durante el doble apoyo.
El conjunto CTB «descansa» sobre la pelvis. Estas
estructuras forman el eje del cuerpo y están articuladas
entre sí por estructuras móviles (la columna lumbar
entre la pelvis y el tronco, y la columna cervical entre
el tronco y la cabeza). Contribuyen a mantener una
independencia relativa y a atenuar los efectos de los
movimientos de unos respecto a los otros.
Los desplazamientos de los segmentos axiales (cabeza,
tronco y pelvis) acompañan los desplazamientos de los
miembros inferiores. La pelvis es el lugar principal de
estos movimientos de baja amplitud, esencialmente
debidos a las consecuencias del impacto del contacto
inicial y de los movimientos del miembro en oscilación
durante el apoyo unipodal. La columna lumbar actúa
entonces como una verdadera estructura de absorción
de los golpes.
En el plano sagital, los desplazamientos verticales del
conjunto «cabeza-tronco» son idénticos para cada una
de estas estructuras. Durante el ciclo de la marcha
describen una sinusoidal doble, cuyo punto más alto
corresponde a la fase de apoyo medio y el más bajo, al
período de doble apoyo. La amplitud de estos desplazamientos aumenta con la velocidad (Fig. 14). Los desplazamientos anteroposteriores son mayores en el sacro
que en el tronco y la cabeza. De igual modo, la aceleración anteroposterior de la cabeza está ampliamente
disminuida con relación a la de la pelvis y las caderas.
Esta atenuación se presenta escalonada en toda la
B
A
4°
Figura 13. Desplazamientos mediolaterales de la pelvis
en el plano frontal. Situación
de comienzo del doble apoyo:
pelvis horizontal (A) (línea
roja, C). La pelvis es más baja
del lado del miembro en suspensión (B) (línea verde, C) y
está desviada hacia el lado
apoyado (flecha verde, C).
C
columna vertebral, desde el segmento lumbar hasta la
nuca [38]. Estos autores sugieren que la atenuación de la
aceleración es anticipada (de arriba abajo) mediante la
estabilización inicial de la cabeza.
Enfoque funcional de la pelvis [2,
9]
En el contacto inicial, la pelvis se presenta en la
posición de referencia en los planos frontal y sagital. En
cambio, en el plano horizontal está en ligera rotación
interna, del lado en que el pie se apoya en el suelo.
En el plano sagital, durante la respuesta a la carga, el
sacro bascula hacia delante. La transmisión de este
movimiento a la estructura suprayacente está muy
Figura 14. Desplazamientos del centro
de gravedad y de la línea de los hombros
en el plano sagital. Obsérvese el aspecto
«paralelo» de las dos líneas y sus oscilaciones en función del momento del ciclo de
la marcha (más arriba durante el apoyo
unipodal y más abajo al comienzo del
doble apoyo).
Podología
13](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-13-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
y de transmisión de las fuerzas por restitución de energía
y sujeción dinámica de las estructuras osteoarticulares.
atenuada, sobre todo la aceleración, con una minimización de los efectos a nivel de la cabeza. En consecuencia, la extensión de la columna lumbar es mayor. En el
plano frontal, el aligeramiento del miembro inferior que
va a despegarse del suelo induce una elevación relativa
de la pelvis en el lado del apoyo. Este movimiento es
controlado por los músculos abductores de la cadera.
La actividad de los músculos posteriores se dirige a
limitar los movimientos y la aceleración hacia delante
del tronco y de la pelvis.
Durante el apoyo medio, el desplazamiento del
tronco hacia el eje del miembro inferior de sustentación
prosigue. En cambio, en los otros planos, la pelvis y el
tronco tienden a mantenerse en posición neutra.
Con la elevación del talón y la propulsión anterior
mediante el giro del antepié, el eje del cuerpo se levanta
en la parte final del apoyo. La inercia vinculada a la
propulsión tiende a provocar una hiperextensión y una
anteversión de la pelvis. El tronco es estabilizado por el
músculo recto abdominal.
El conjunto CTB está en su nivel más bajo en la fase
preoscilante. En el plano horizontal, en ligera rotación
externa del lado que va a despegarse del suelo, se
desplaza hacia el lado que acaba de apoyarse en el suelo.
En el plano frontal, se eleva del lado que acaba de
apoyarse en el suelo.
Al principio y en medio de la fase de balanceo, la
pelvis recupera su posición de referencia en el plano
horizontal y efectúa un movimiento de retroversión en
el plano sagital.
De forma progresiva, los segmentos axiales se elevan
y alcanzan su posición más alta en la parte final de la
fase de balanceo. En el plano horizontal, la pelvis
esboza un movimiento de rotación interna hacia
delante.
Acoplamiento interarticular
La complejidad del pie ha llevado a menudo a una
gran simplificación de sus movimientos, que ha llegado
incluso a establecer un modelo a modo de estructura
rígida. Sin embargo, la estrecha relación entre los
movimientos de las articulaciones y de los segmentos
suprayacentes incita a un análisis más profundo de estos
acoplamientos en los diversos períodos del ciclo de la
marcha.
La mayoría de los movimientos del retropié y del
antepié se desarrollan esencialmente en el plano sagital
y luego en el plano horizontal. Mucho más se producen, respectivamente, antes del comienzo del apoyo y
después del apoyo medio, cuando el VFR se ejerce
únicamente sobre el retropié o sobre el antepié. Los
movimientos del antepié son muy limitados en el
período inicial del apoyo, cuando toda la superficie del
pie ha entrado en contacto con el suelo, lo que corresponde a la intensidad mínima del VFR [50]. Sin embargo,
el acoplamiento entre los movimientos de las diversas
articulaciones está claramente establecido: su combinación condiciona la forma del arco longitudinal del pie.
En el plano sagital, la concavidad decrece desde el
contacto inicial hasta el principio de la fase final del
apoyo y aumenta luego hasta el final del período
preoscilante. La participación de estos complejos articulares durante la marcha reside también en el acoplamiento en los tres planos entre los diversos segmentos.
Así, los movimientos del retropié en el plano frontal
están bien acoplados con los movimientos de rotación
del segmento tibial en el plano horizontal, y los movimientos del antepié en los planos sagital y horizontal.
La fuerza de estos acoplamientos crece con la velocidad
de desplazamiento. En cambio, el acoplamiento en el
plano frontal entre el retropié y el antepié es débil [51].
Así, estas relaciones articulares sucesivas actúan a
distancia y se advierte un nexo entre los movimientos
de pronación y supinación del retropié y los movimientos de rotación interna/rotación externa de la cadera
con el pie en apoyo [52]. Lafortune et al [53] han demostrado la acción compensatoria de la cadera cuando los
movimientos de eversión o de inversión exagerados del
retropié durante la marcha aumentan los movimientos
de rotación interna o externa del segmento tibial. Más
allá de los acoplamientos interarticulares, es interesante
la complementariedad de acción entre estructuras muy
distintas del pie. Así, una complementariedad de acción
entre la almohadilla plantar del talón, la aponeurosis
plantar y el complejo osteoarticular del retropié y del
mediopié favorece la absorción del golpe en el instante
de la carga y al comienzo de la fase de apoyo [54].
Movimiento alternativo de las cinturas
pélvica y escapular
El movimiento alternativo de las cinturas pélvica y
escapular (y la oposición de fase entre los miembros
superiores e inferiores) en el plano horizontal es una
característica de la marcha humana. Umberger [49]
explica con claridad los efectos cinéticos, cinemáticos y
energéticos del balanceo de los brazos durante la marcha. Aunque las variables cinemáticas y cinéticas parecen idénticas en el plano sagital, con o sin balanceo de
los brazos, presenta grandes diferencias en el plano
horizontal. En este caso, supone un aumento del coste
metabólico de la marcha con relación a la marcha
normal.
■ Enfoque funcional del pie
en la marcha
La sinergia entre las articulaciones del miembro
inferior es una condición esencial del buen desarrollo de
la marcha. Sin embargo, también depende de la calidad
de la relación entre el cuerpo y la base de sustentación,
es decir, del propio desarrollo del apoyo en el suelo a
través del pie y de sus efectos sobre los segmentos
suprayacentes.
El pie es una estructura compuesta (22 huesos) poliarticular y apta para cumplir tres acciones: amortiguamiento, equilibrio y progresión durante el desarrollo del
paso [47]. Para ello, debe combinar capacidades de deformabilidad por la orientación y la movilidad de las
articulaciones, de amortiguamiento por los tejidos blandos y el componente elástico de tendones y aponeurosis,
14
.
Enfoque funcional del pie durante
el ciclo de la marcha
En el contacto inicial, el pie toca el suelo con la parte
posteroexterna del talón, entre otras razones por la
acción del tibial anterior que atenúa la inclinación del
pie hacia el suelo. Este período de doble apoyo se
efectúa, en ambos pies, sobre una superficie plantar
reducida que aumenta la inestabilidad debida al traslado
del peso [2].
Durante la carga, el pie recibe las fuerzas de impacto
con la almohadilla plantar del talón en primer lugar. Se
advierte la especificidad de estos tejidos blandos, que
resisten el aplastamiento vertical pero se desplazan
fácilmente en sentido lateral [2]. El traslado del apoyo
induce un movimiento de eversión de la articulación
subastragalina. La rotación externa del calcáneo disminuye el sostenimiento de la cabeza del astrágalo, que se
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-14-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
dirige en sentido medial junto con el eje del segmento
tibial. La actividad del extensor largo del dedo gordo y
del extensor largo de los dedos facilita el movimiento de
eversión [55]. Las articulaciones mediotarsianas están
menos constreñidas y la concavidad del arco longitudinal del pie disminuye.
Durante el apoyo medio, el miembro inferior apoyado progresa hacia delante con un movimiento de giro
en torno al astrágalo (2.° giro). La actividad excéntrica
del tríceps sural, sobre todo del sóleo, contribuye a
estabilizar el astrágalo controlando el adelantamiento de
la tibia. La actividad conjunta del tibial posterior y del
sóleo genera un movimiento de inversión de la articulación subastragalina.
Este movimiento de inversión bloquea las articulaciones mediotarsianas y estabiliza el mediopié y el antepié,
los cuales van a soportar el peso del cuerpo en la fase
final del apoyo. A partir de la elevación del talón, el pie
actúa como un brazo de palanca cuyo punto de apoyo
es el giro del antepié. Mientras el VFR genera un
momento de flexión dorsal del tobillo, la actividad del
sóleo y de los gastrocnemios controla el avance de la
tibia y genera un movimiento de flexión plantar. La
actividad de los músculos peroneo largo, peroneo corto
y tibial posterior controla las articulaciones subastragalina y mediotarsianas, mientras que la actividad del
flexor largo del dedo gordo estabiliza las articulaciones
metatarsofalángicas. Esta estabilidad es primordial
cuando el peso del cuerpo se desplaza hacia el antepié y
las articulaciones metatarsofalángicas se acomodan en
flexión dorsal. La acción sobre el 1. er radio de los
músculos flexores largo y corto del dedo gordo, sobre
todo la acción del peroneo largo, contribuye a resistir el
peso en el arco longitudinal del pie y a mantener el
equilibrio mediolateral del antepié [56]. La proyección del
centro de presión se ubica entonces en el 1.er espacio
intermetatarsiano. Cabe señalar la acción estabilizadora
pasiva de la aponeurosis plantar, puesta en tensión por
la flexión dorsal de los dedos del pie [57]. La movilidad
potencial de las articulaciones metatarsofalángicas y la
actividad muscular excéntrica de los flexores facilitan el
avance completo del punto de apoyo.
En el período preoscilante, el traslado del apoyo hacia
el pie que acaba de tocar el suelo se efectúa con rapidez
y aligera del mismo modo el pie que va a despegarse del
suelo. El aligeramiento de los músculos previamente
puestos en tensión provoca un rápido movimiento de
flexión plantar del tobillo, lo que aumenta la flexión de
la rodilla. La actividad muscular para estabilizar el pie ya
no es necesaria. Las fuerzas de propulsión parecen ser la
consecuencia de una relajación de los tendones previamente estirados [58]. El movimiento de giro sobre los
dedos del pie supone la existencia de un 4.° giro.
Al principio y en la mitad de la fase de balanceo, la
posición del pie y la actividad muscular deben facilitar
el avance del paso y la progresión hacia delante del
miembro oscilante. La actividad del extensor largo del
dedo gordo y del extensor largo de los dedos del pie,
cuando el pie que oscila empieza a cruzar la pierna
apoyada, provoca una extensión de los dedos que
acompaña al movimiento de flexión dorsal del tobillo.
Esta actividad se refuerza al final de la fase de balanceo
para contribuir a posicionar el pie de forma correcta
para el próximo contacto inicial.
■ Enfoque de la coordinación
de la marcha
En su condición de actividad rítmica, la marcha es el
resultado de la acción coordinada de todos los segmentos corporales por una organización muy fina de contracciones y relajaciones musculares [59, 60]. El control
motor puede definirse como la capacidad de crear o
Podología
regular los mecanismos subyacentes a esta organización.
Esto lleva al asunto de cómo el sistema nervioso central
coordina y regula la acción de las estructuras musculoarticulares en su conjunto a fin de producir un
movimiento como la marcha.
Los movimientos son el resultado de la interacción
entre factores vinculados a la persona, la tarea que se va
a efectuar y el tipo de entorno. En lo que se refiere a la
persona, la marcha implica al propio aparato locomotor,
pero también a los procesos sensoriales y cognitivos.
Para interpretar el control motor a este nivel es necesario analizar el nexo entre el sistema nervioso y las
estructuras musculoarticulares. En especial, se plantea el
problema de la redundancia de los grados de libertad.
Un mismo movimiento puede efectuarse mediante la
acción de distintos efectores, que el sistema nervioso
debe «escoger» y coordinar con un objetivo de eficacia
y eficiencia [61]. Las dificultades que impone la tarea
exigen tomar en cuenta las características del movimiento que condicionan las «necesidades» sensoriales y
motoras. La complejidad, así como la índole moderada
o cíclica, son elementos fundamentales para el correcto
desarrollo del movimiento [62]. En fin, el carácter regular
y previsible o, al contrario, el aspecto irregular, inesperado e imprevisible del entorno influyen en la complejidad y la atención necesaria para el desarrollo del
movimiento.
Las diversas teorías sobre el control motor ofrecen
explicaciones acerca del modo en que el sistema nervioso va integrando las dificultades que se presentan.
Hoy se consideran dos enfoques principales al respecto.
La teoría cognitiva considera el movimiento humano
a través del concepto de programa motor, que puede
definirse como la asociación estructurada de órdenes
musculares. Esta teoría del programa motor se basa en
un gran número de situaciones experimentales y pone
el énfasis en la posibilidad de un movimiento ordenado
en ausencia de una información sensorial. Por ejemplo,
la estimulación de la médula espinal en el animal
permite desencadenar movimientos cíclicos como la
marcha [63]. Este enfoque de la motricidad a través del
concepto de programa motor se muestra relativamente
flexible en comparación con las teorías anteriores,
basadas en los reflejos. En este sentido, el movimiento
puede depender tanto de estímulos sensoriales como de
procesos centrales [64]. La aplicación estricta de esta
definición implica la existencia de tantos programas
como de situaciones posibles, aun en caso de movimientos tan elementales como la marcha. En respuesta
a esta pregunta, Schmidt [62] propuso el concepto de
«programa motor generalizado». Un movimiento se
generaría con base en un esquema común a todas las
situaciones, caracterizado por variables ajustables en
función de las circunstancias. El programa motor generalizado organizaría una activación rítmica de los
músculos flexores y extensores, que sería regulada en
tiempo real por informaciones aferentes a través de
arcos de control [65]. Para Paillard [66], «la existencia de
una lógica reticular de unidades sinérgicas jerarquizadas
y reunidas en unidades de programas completos [...]
indica que los valores que deben ser controlados por el
sistema de regulación de un comportamiento motor
complejo son notablemente simples en todos los casos».
Advierte, sin embargo, que se plantea el «problema de
la desviación que puede tolerar el sistema respecto a la
eficacia de su lógica reticular para seguir funcionando de
forma automática».
A esta limitación del papel de las informaciones
sensoriales en el control del movimiento se añade el
carácter invariable del programa, que difícilmente se
adapta a la evolución del sistema en el tiempo con
relación a un mismo movimiento. En el caso de la
marcha, por ejemplo, el cansancio, el peso de una bolsa
15](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-15-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
o las variaciones de la superficie suponen ajustes musculares; si no, un programa motor idéntico produciría
resultados motores distintos en función de la evolución
de tales situaciones.
Para responder a estas críticas, los defensores del
enfoque dinámico consideran que los mismos principios
se aplican a cualquier operación motora, adquirida o
espontánea, sencilla (como patear un balón) o cíclica
como la marcha [67]. Sin entrar en detalles epistemológicos, los partidarios de esta teoría consideran que el
comportamiento motor es un estado estable que resulta
de la interacción entre las exigencias del terreno, los
requerimientos propios de la tarea que se va a realizar y
los factores propios de la persona [68]. El paso brusco (o
transición) de un estado estable hacia otro estado
estable se produce cuando la variación de un parámetro
ambiental es suficiente para romper el equilibrio de
interacción. Así, el aumento de la velocidad de desplazamiento provoca la transición de la marcha a la
carrera. Los estudios de Bernstein [61] sugieren que la
coordinación de las estructuras corporales implicadas en
el desarrollo de una acción motora depende de la
capacidad del sistema neuromusculoesquelético para
controlar los grados de libertad en forma de una sinergia (quizá aún por definir). El comportamiento motor
sería entonces la expresión de una organización multifactorial y con múltiples niveles del sistema neuromuscular, en la que intervienen factores biomecánicos, del
entorno o propios de la tarea que se va a realizar. En
numerosas situaciones, los movimientos necesarios
exigen un aprendizaje, es decir, en términos dinámicos,
la adquisición de un nuevo patrón de coordinación [69,
70]. De acuerdo con los estudios de Bernstein [61], esta
adquisición se produce en dos etapas. Luego de una
primera fase de bloqueo o de congelación, se establece
una relajación progresiva de los grados de libertad. La
adquisición da lugar a una sinergia que expresa, entre
los componentes, una nueva organización que se estabiliza con la práctica. En la continuidad de estos conceptos de sinergia, Kelso propuso el concepto de patrón
de coordinación, derivado de la teoría de los patrones
dinámicos [71]. La aplicación de los elementos de este
enfoque dinámico a la locomoción ofrece medios
interesantes para interpretar la complejidad del comportamiento motor, coordinado a través de variables simples y desligado de cualquier vínculo específico con los
componentes antropométricos o biomecánicos [72-74]. Si
se compara el aparato locomotor con un sistema de
osciladores acoplados, la fase relativa, que es la medida
de sincronización entre los osciladores, refleja la coordinación entre los segmentos en movimiento. Su variabilidad expresa la estabilidad del patrón: indica la fuerza
de acoplamiento entre dos segmentos corporales en
movimiento [75]. Ofrece indicios de la capacidad del
sistema neuromuscular para mantener un estado estable
de coordinación, es decir, un mismo patrón de coordinación [71] . En cambio, se advierte que su aumento
significativo en el análisis de la locomoción predice la
transición brusca de un patrón de coordinación (por
ejemplo, la marcha) hacia otro (por ejemplo, la carrera).
Después de la transición hacia el nuevo patrón, la
variabilidad vuelve a valores menores [76], lo que indica
la mayor estabilidad del nuevo patrón adoptado como
respuesta a las modificaciones individuales y/o del
entorno.
■ Adquisición de la marcha
La adquisición de la marcha es una etapa esencial del
desarrollo psicomotor del niño. Requiere la capacidad de
mantener el equilibrio, es decir, de mantener la proyección del centro de gravedad dentro del polígono de
sustentación durante el apoyo bipodal. También es
16
necesario controlar la inestabilidad mediolateral y anteroposterior vinculada a la proyección del cuerpo hacia
delante, apoyándose alternativamente sobre cada pie [20].
Este aprendizaje se efectúa en diversas etapas sucesivas
del crecimiento y se consolida con la práctica [77].
Antes de desplazarse, el niño debe poder mantenerse
erguido y de pie, por lo general con ayuda de apoyos.
En esta situación, se enfrenta a una inestabilidad
vinculada a la reducción de la superficie del polígono de
sustentación (apoyo bipodal) y a la elevación del centro
de gravedad. Durante este período que precede a la
marcha propiamente dicha (entre los 10-12 meses),
adquiere la capacidad para trasladar el peso del cuerpo
a uno u otro de sus miembros inferiores. También
desarrolla la fuerza muscular necesaria para sostener el
peso del cuerpo y mantener un solo pie en apoyo, lo
que va a permitir el avance del paso [78].
La marcha del principiante tiene características que la
distinguen de la marcha madura. Además de los aspectos físicos relativos a la evolución de la anteversión
femoral y la torsión tibial dependientes del crecimiento [79] , el niño, a fin de resolver las dificultades de
equilibrio que enfrenta, va a efectuar sus primeros pasos
con un ancho de paso mayor para aumentar la superficie del polígono de sustentación y limitar las fuentes de
desequilibrio anteroposterior. En el plano frontal, los
movimientos de la cadera se caracterizan por una
aducción limitada en la fase de apoyo [5]. Durante los
primeros 3 meses de la marcha autónoma, los desplazamientos laterales son más pronunciados que la longitud
de los pasos [80]. El desplazamiento hacia delante se
efectúa durante el apoyo unipodal por adelantamiento
del miembro oscilante. Esto requiere, en especial, una
actividad sinérgica de los músculos agonistas y antagonistas del tobillo, dificultada por la inmadurez neuromuscular del niño [81]. Por esto, el desplazamiento hacia
delante puede compararse con una sucesión de caídas
controladas por el apoyo del pie al principio del doble
apoyo. La estabilidad lateral, que se desarrolla mucho
antes que la movilidad articular propiamente dicha, se
revela como el factor esencial de la adquisición de la
marcha [82]. Kubo y Ulrich [83], confirmando a Bril y
Brenière [80] , señalan que el acoplamiento entre el
control de las oscilaciones mediolaterales y anteroposteriores se efectúa en dos etapas: primero el control del
equilibrio lateral, al que luego se añade el control del
equilibrio anteroposterior. El control del tronco se revela
aquí como una etapa fundamental [84], con la estabilización de la pelvis, que se presenta como un «referencial
de base inherente a cada una de las actividades posturales y cinéticas» [85]. La estabilización de los hombros y
de la cabeza se alcanza tras algunas semanas de marcha
autónoma [77].
En este contexto, y para favorecer los desplazamientos
hacia delante, el niño va a adoptar distintas estrategias
posturales. McCollum [86] señala tres principales. El
twister consiste en hacer movimientos de rotación del
tronco con el fin de «lanzar» los miembros inferiores
hacia delante. El faller aprovecha el desequilibrio anterior
cuando el stepper va a progresar por desplazamientos
laterales. Con estas estrategias, la posición de los brazos
evolucionará con la soltura en la marcha, pasando de
forma progresiva de una posición alta y rígida (con
flexión de los codos) a una posición más baja y oscilante
a medida que aumenta la estabilidad [87, 88].
En el aspecto cinemático, la marcha del principiante
tiene especificidades, en particular en el plano sagital.
La amplitud de la flexión-extensión del tobillo está
limitada por la falta casi completa de flexión plantar y
por el límite de la flexión dorsal. El pie apoya «plano».
En la rodilla, el movimiento característico de muelle con
flexión inicial en el instante del contacto (controlada
por la actividad muscular excéntrica del cuádriceps) y
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-16-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
seguida por una extensión durante el apoyo unipodal
aparece hacia los 4 años de edad.
En el plano horizontal, la marcha del niño se caracteriza básicamente por una mayor apertura del paso.
Sin embargo, las características cinemáticas del niño
presentan una gran variabilidad, que se reduce de
manera progresiva con los años [89].
Tras haber señalado la dificultad técnica para obtener
una exploración cinética fiable en el niño de corta edad,
Sutherland [5] indica una relativa similitud del aspecto
de las curvas cinéticas en los tres planos entre los niños
de 2 años y los adultos. Sin embargo, el segundo pico
de fuerza (correspondiente a la propulsión) es inferior al
100%, lo que sugiere el límite de desarrollo de la
actividad concéntrica de los músculos flexores plantares
del tobillo. Oeffinger et al [90] han señalado un aumento
del momento externo de flexión dorsal del tobillo en el
plano sagital después de los 4 años, con una disminución de absorción a nivel de la articulación del tobillo
y un aumento de generación de potencia a medida que
avanza la edad. Además, se ha comunicado una disminución de generación de potencia en la cadera, tanto en
la extensión de la cadera durante la fase preoscilante
como durante la flexión al principio de la fase de
balanceo. Estos resultados sugieren un trabajo más
intenso de la articulación de la cadera en el niño, antes
de empezar a hacer trabajar de forma progresiva el
tobillo en flexión plantar a efectos de generar la potencia necesaria para el impulso.
Durante la adquisición de la marcha, el niño se
enfrenta a las dificultades inherentes a la locomoción
bípeda propiamente dicha, en especial la estabilidad
dinámica. También se enfrenta a sus propios límites de
crecimiento y de maduración neuromuscular. Estos
aspectos fundamentales de la marcha en el niño deben
tenerse presentes para no considerar como «anómala»
una marcha simplemente «inmadura».
■ Iniciación del paso
En general, la ejecución voluntaria de un movimiento
requiere la coordinación de dos acciones. La primera se
refiere a la tarea motora y la segunda, a la preservación
del equilibrio postural, para que sea posible llevar a cabo
dicha tarea motora. En este sentido, la ejecución de un
movimiento induce cambios de equilibrio, a los que es
preciso anticiparse. Esta transición entre postura estable
y movimiento se efectúa en dos etapas. Antes de la
ejecución del movimiento propiamente dicho, una
primera etapa preparatoria consiste en anticipar las
consecuencias posturales. Así, los ajustes previos anticipan las perturbaciones venideras y se dirigen a mantener el equilibrio. Tales ajustes son específicos para el
movimiento en cuestión y se adaptan a las perturbaciones posturales que éste provoca.
La iniciación del paso (dar el primer paso) necesita la
transición desde una posición de equilibrio estable hasta
una situación de movimiento hacia delante del cuerpo
en su conjunto. Los ajustes posturales deben producir
las condiciones dinámicas que permitan el movimiento
del cuerpo hacia delante, pero también hacia el pie que
va a apoyarse. Estos ajustes van a provocar un «desequilibrio» que será neutralizado por el propio movimiento.
En el plano sagital, se caracteriza por un retroceso del
centro de presión [91]. Bouisset y Maton [11] indican que
la duración y la amplitud de la fase anticipatoria
aumentan con la velocidad de la marcha prevista.
Para crear un movimiento hace falta una fuerza.
Cuando una persona está inmóvil, la proyección del
centro de presión y la proyección del centro de gravedad se confunden. El centro de gravedad es muy inercial, difícil de mover, mientras que el centro de presión
es muy sensible. Un desfase entre los dos en el pie que
se despegará del suelo producirá un momento externo
Podología
de flexión dorsal del tobillo, creando un par de desequilibrio [92]. En el plano muscular, la fase preparatoria de
la marcha comienza por una desactivación bilateral del
sóleo y de los gastrocnemios, seguida entre 60-100 ms
más tarde por una activación del tibial anterior y el
recto femoral, así como del semitendinoso del miembro
que quedará apoyado y del glúteo medio del miembro
que se despegará del suelo. Estos mecanismos de anticipación duran entre 360-575 ms antes del despegue del
pie [11]. Primero determinan un desplazamiento hacia
delante del centro de gravedad del cuerpo y hacia atrás
del centro de presión. El efecto combinado de estas
acciones musculares va a producir un momento externo
de flexión dorsal del tobillo y un control del centro de
gravedad en el plano frontal.
Cabe señalar que los ajustes previos a la iniciación del
paso se efectúan alrededor de los apoyos.
Agradecimientos : Los autores agradecen al profesor Pier-Giorgio
Zanone, director del Laboratoire Adaptation Perceptivo-Motrice et
Apprentissage, Universidad de Toulouse-UPS, por su apoyo y al
profesor Pierre Moretto, del Laboratoire Adaptation PerceptivoMotrice et Apprentissage, Universidad de Toulouse-UPS, por su
apoyo y segunda lectura del artículo.
.
■ Bibliografía
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
Bouisset S. Biomécanique et physiologie du mouvement.
Abrégés. Paris: Masson; 2002.
Viel E. La marche humaine, la course et le saut. Paris:
Masson; 2000.
Whittle MW. Gait analysis, an introduction. Oxford:
Butterworth; 2002.
Sekiya N, Nagasaki H. Reproducibility of the walking
patterns of normal young adults: test-retest reliability of the
walk ratio(step-length/step-rate). Gait Posture 1998;7:225-7.
Sutherland D. The development of mature gait. Gait Posture
1997;6:163-70.
Growney E. Repeated measures of adult normal walking
using a video tracking system. Gait Posture 1997;6:147-62.
Wagenaar RC, Van Emmerik RE. Dynamics of pathological
gait. Hum Mov Sci 1994;13:441-71.
Hamill J. A dynamical systems approach to lower extremity
running injuries. Clin Biomech (Bristol, Avon) 1999;14:
297-308.
Perry J, Burnfield J. Gait analysis: normal and pathological
function. Thorofare (NJ): SLACK Incorporated; 2010.
Murray MP. Gait as a total pattern of movement. Am J Phys
Med 1967;46:290-333.
Bouisset S, Maton B. Muscles, posture et mouvement. Paris:
Hermann; 1995.
Gage JR, Schwartz MH. Normal Gait. In: Gage JR,
Schwartz MH, Koop SE, Novacheck TF, editors. The
Identification and Treatment of Gait Problems in Cerebral
Palsy. London: Mac Keith Press; 2009. p. 31-64.
Perry J. Normal and pathological gait. In: Bunch WH, editor.
Atlas of Orthotics. 2nd ed. St Louis, MI: CV Mosby; 1985.
p. 76-111.
Knudson DV, Morrison CS. Qualitative analysis of human
movement. Champaign (IL): Human Kinetics; 1997.
Dujardin F. Dynamique pelvienne durant la marche
habituelle. In: Pelissier J, Brun V, editors. La marche humaine
et sa pathologie. Paris: Masson; 1994. p. 99-103.
Dufour M, Pillu M. Biomécanique fonctionnelle. Paris:
Masson; 2005.
Hamill J, Knutzen KM. Biomechanical basis of human
movement. Baltimore: Lippincott Williams and Wilkins;
2009.
Gage JR, Schwartz MH. Consequences of brain injury on
musculoskeletal development. In: Gage JR, editor. The
Identification and treatment of gait problems in cerebral
palsy. London: Mac Keith Press; 2009. p. 107-29.
Schepers HM, Koopman HF, Veltink PH. Ambulatory
measurement of ground reaction force and estimation of ankle
and foot dynamics. J Biomech 2007;40(suppl2).
17](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-17-320.jpg)
![E – 27-020-A-15 ¶ Marcha
[20] Winter DA. Biomechanics and motor control of human
movement. Hoboken, New Jersey: John Wiley and Sons;
2005.
[21] Marey JE. La machine animale. 1873/1993. Paris: Germer
Baillière; 1993.
[22] Descatoire A, Thévenon A, Moretto P. Baropodometric
information return device for foot unloading. Med Eng Phys
2009;31:607-13.
[23] Burnfield JM, Few CD, Mohamed OS, Perry J. The influence
of walking speed and footwear on plantar pressures in older
adults. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19:78-84.
[24] Toullec E, Barouk LS. Intérêt de la baropodométrie
dynamique dans l’analyse de la chirurgie du pied plat valgus
de l’adulte. Med Chir Pied 2004;20:17-22.
[25] Pihet D, Moretto P, Defebvre L, Thevenon A. Analyse de la
marche dans la maladie de Parkinson par enregistrement
baropodométrique à l’aide de semelles embarquées. Rev
Neurol 2006;162:208-13.
[26] Femery V, Moretto P, Renaut H, Thévenon A, Lensel G.
Measurement of plantar pressure distribution in hemiplegic
children: changes to adaptative gait patterns in accordance
with deficiency. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2002;17:
406-13.
[27] Newham DJ,Ainscough-PottsAM. Musculoskeletal Basis for
Movement. In: Trew M, Everett T, editors. Human Movement,
An Introductory Text. London: Churchill Livingstone; 2001.
p. 7-35.
[28] Grimshaw PN, Burden A. Biomécanique du sport et de
l’exercice. Bruxelles: De Boeck; 2010 (p. 243-250).
[29] Cristol C, Bérard C. Evaluation fonctionnelle de la marche par
l’index de dépense énergétique. Valeurs de référence chez
l’enfant. Ann Readapt Med Phys 1998;41:429-33.
[30] Bernardi M, Macaluso A, Sproviero E, Castellano V,
Coratella D, Felici F, et al. Cost of walking and locomotor
impairment. J Electromyogr Kinesiol 1999;9:149-57.
[31] Holt KG, Hamill J,Andres RO. Predicting the minimal energy
costs of human walking. Med Sci Sports Exerc 1991;23:491-8.
[32] Gleim GW, Stachenfeld NS, Nicholas JA. The Influence of
Flexibility on the Economy of Walking and Jogging. J Orthop
Res 1990;8:814-23.
[33] Bertram JE. Constrained optimization in human walking: cost
minimization and gait plasticity. J Exp Biol 2005;208:979-91.
[34] D’Angeli-Chevassut M, Gaviria M. La Marche Humaine
Description et repères sémantiques. In: Pelisssier J, Brun V,
editors. La marche humaine et sa pathologie. Paris: Masson;
1994.
[35] Nashner LM, McCollum G. The organization of human
postural movements: A formal basis and experimental
synthesis. Behav Brain Sci 1985;8:135-50.
[36] Winter DA. Human balance and posture control during standing and walking. Gait Posture 1995;3:193-214.
[37] Jian Y, Winter DA, Ishac MG, Gilchrist L. Trajectory of the
body COG and COP during initiation and termination of gait.
Gait Posture 1993;1:9-22.
[38] Prince F, Winter DA, Stergiou P, Walt SE.Anticipatory control
of upper body balance during human locomotion. Gait
Posture 1994;2:19-25.
[39] Webb D, Tuttle RH, Baksh M. Pendular activity of human
upper limbs during slow and normal walking. Am J Phys
Anthropol 1994;93:477-89.
[40] Wagenaar RC, Van Emmerik RE. Resonant frequencies of
arms and legs identify different walking patterns. J Biomech
2000;33:853-61.
[41] Gutnik B, Mackie H, Hudson G, Standen C. How close to a
pendulum is human upper limb movement during walking?
HOMO. J Comp Hum Biol 2005;56:35-49.
[42] Li Y, Wang W, Crompton RH, Gunther MM. Free vertical
moments and transverse forces in human walking and their
role in relation to armswing. J Exp Biol 2001;204:47-58.
[43] Herr H, Popovic M. Angular momentum in human walking.
J Exp Biol 2008;211:467-81.
[44] Pontzer H, Holloway JH 4th, Raichlen DA, Lieberman DE.
Control and function of arm swing in human walking and
running. J Exp Biol 2009;212:523-34.
[45] Bramble DM, Lieberman DE. Endurance running and the
evolution of Homo. Nature 2004;432:345-52.
[46] Penneçot GF. Marche pathologique de l’enfant paralysé
cérébral. Montpellier: Sauramps Medical; 2009.
18
[47] De Doncker E, Kowalski C. Cinésiologie et rééducation du
pied. Paris: Masson; 1979.
[48] Oatis CA. Kinesiology: The Mechanics and Pathomechanics
of Human Movement. Baltimore: Lippincott Williams and
Wilkins; 2004.
[49] Umberger BR. Effects of suppressing arm swing on
kinematics, kinetics, and energetics of human walking.
J Biomech 2008;41:2575-80.
[50] Hunt AF, Smith RM, Torode M, Keenan AM. Inter-segment
foot motion and ground reaction forces over the stance phase
of walking. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2001;16:592-600.
[51] Pohl MB, Messenger N, Buckley JG. Forefoot, rearfoot and
shank coupling: Effect of variations in speed and mode of gait.
Gait Posture 2007;25:295-302.
[52] Souza TR, Pinto RZ, Trede RG, Kirkwood RN, Fonseca ST.
Temporal couplings between rearfoot-shank complex and hip
joint during walking. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2010;25:
745-8.
[53] Lafortune MA, Cavanagh PR, Sommer HJ 3rd, Kalenak A.
Foot inversion-eversion and knee kinematics during walking.
J Orthop Res 1994;12:412-20.
[54] Qian Z, Ren L, Ren L. A Coupling analysis of the
biomechanical functions of human foot complex during
locomotion. J Bionic Engine 2010;7(suppl1):S150-S157.
[55] Kuhlmann JN, Guerin-Surville H, Baux S. Stabilité du tarse
postérieur lors de l’attaque du pas. Kinesither Scient 1994;
338:42-5.
[56] Jacob HA. Forces acting in the forefoot during normal gait an estimate. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2001;16:783-92.
[57] Carlson RE, Fleming LL, Hutton WC. The biomechanical
relationship between the tendoachilles, plantar fascia and
metatarsophalangeal joint dorsiflexion angle. Foot Ankle Int
2000;21:18-25.
[58] Fukunaga T, Kubo K, Kawakami Y, Fukashiro S, Kanehisa H,
Maganaris CN. In vivo behaviour of human muscle tendon
during walking. Proc R Soc Lond B Biol Sci 2001;268:229-33.
[59] McMorris T. Acquisition and performance of sports skills.
Chichester: John Wiley and Sons Ltd; 2004.
[60] Higgins S. Motor Skill Acquisition. Phys Ther 1991;71:12339.
[61] Bernstein NS. The co-ordination and regulation of
movements. Oxford: Pergamon Press; 1968.
[62] Schmidt RA. Apprentissage moteur et performance. Paris:
Vigot; 1999.
[63] Grillner S, Zangger P. On the central generation of locomotion
in the low spinal car. Exp Brain Res 1979;34:241-61.
[64] Keele SW. Movement Control in Skilled Motor Performance.
Psychol Bull 1968;70:387-403.
[65] Richard D, Orsal D. Des activités motrices rythmiques.
Neurophysiologie - Organisation et fonctionnement du
système nerveux. Paris: Dunod; 2001 (p. 387-416).
[66] Paillard J. Itinéraire pour une psychophysiologie de l’action.
ACTIO; 1986.
[67] Kelso JA, Holt KG, Rubin P, Kugler PN. Patterns of human
interlimb coordination emerge from the properties of nonlinear, limit cycle oscillatory processes: theory and data. J Mot
Behav 1981;13:226-61.
[68] Bardy BG, Marin L, Stoffregen TA, Bootsma RJ. Postural
coordination modes considered as emergent phenomena.
J Exp Psychol Hum Percept Perform 1999;25:1284-301.
[69] Zanone PG, Kelso JA. Evolution of behavioral attractors with
learning: nonequilibrium phase transitions. J Exp Psychol
Hum Percept Perform 1992;18:403-21.
[70] Zanone PG. Une approche écologique-dynamique de la
coordination. In: Albaret JM, Soppelsa R, editors. Précis de
rééducation de la motricité manuelle. Marseille: Solal; 1999.
[71] Kelso JA. Dynamic patterns: the self-organization of brain
and behavior. Cambridge (Ma): Massachussets Institute of
Technology; 1995.
[72] Schöner G, Kelso JA. Dynamic pattern generation in
behavioral and neural systems. Science 1988;239:1513-20.
[73] Scholz JP, Kelso JA.Aquantitative approach to understanding
the formation and change of coordinated movement patterns.
J Mot Behav 1989;21:122-44.
Podología](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-18-320.jpg)
![Marcha ¶ E – 27-020-A-15
[74] Kelso JA, Jeka JJ. Symmetry breaking dynamics of human
multilimb coordination. J Exp Psychol Hum Percept Perform
1992;18:645-68.
[75] Van Emmerik RE, Wagenaar RC, Van Wegen EE. Interlimb
coupling patterns in human locomotion: are we bipeds or
quadrupeds? Ann N Y Acad Sci 1998;860:539-42.
[76] Diedrich FJ, Warren Jr. WH. Why change gaits? Dynamics of
the walk-run transition. J Exp Psychol Hum Percept Perform
1995;21:183-202.
[77] Assaiante C, Chabrol B. Développement et troubles de la
marche chez l’enfant. Rev Neurol 2010;166:149-57.
[78] Branger MF. Les étapes d’acquisition de la marche. In:
Pelissier J, Brun V, editors. La marche humaine et sa
pathologie. Paris: Masson; 1994. p. 1-6.
[79] Jacquemier M, Glard Y, Pomero V, Viehweger E, Jouve JL,
Bollini G. Rotational profile of the lower limb in 1319 healthy
children. Gait Posture 2008;28:187-93.
[80] Bril A, Brenière Y. Postural requirements and progression
velocity in young walkers. J Mot Behav 1992;24:105-16.
[81] Forssberg H. Ontogeny of human locomotor control. I. Infant
stepping, supported locomotion and transition to independent
locomotion. Exp Brain Res 1985;57:480-93.
[82] Yaguramaki N, Kimura T. Acquirement of stability and
mobility in infant gait. Gait Posture 2002;16:69-77.
[83] Kubo M, Ulrich BD. Early stage of walking: development of
control in mediolateral and anteroposterior directions. J Mot
Behav 2006;38:229-37.
[84] Haehl V, Vardaxis V, Ulrich B. Learning to cruise: Bernstein’s
theory applied to skill acquisition during infancy. Hum Mov
Sci 2000;19:685-715.
[85] Assaiante C. La construction des stratégies d’équilibre chez
l’enfant au cours d’activités posturocinétiques. Ann Readapt
Med Phys 1998;41:239-49.
[86] McCollum G, Holroyd C, Castelfranco AM. Forms of early
walking. J Theor Biol 1995;176:373-90.
[87] Grimshaw PN, Marques-Bruna P, Salo A, Messenger N. The
3-dimensional kinematics of the walking gait cycle of
children aged between 10 and 24 months: cross sectional and
repeated measures. Gait Posture 1998;7:7-15.
[88] Ledebt A. Changes in arm posture during the early acquisition
of walking. Infant Behav Dev 2000;23:79-89.
[89] Lasko-McCarthey P, BeuterA, Biden E. Kinematic variability
and relationships characterizing the development of walking.
Dev Psychobiol 1990;23:809-37.
[90] Oeffinger DJ, Augsburger S, Cupp T. Pediatric kinetics: Age
related changes in able-bodied populations. Gait Posture
1997;5:155-6.
[91] Brenière Y, Do MC. Modifications posturales associées au
lever du talon dans l’initiation du pas de la marche normale.
J Biophys Biomec 1987;11:161-7.
[92] Mickelborough J, Van der Linden ML, Tallis RC, Ennos AR.
Muscle activity during gait initiation in normal elderly people.
Gait Posture 2004;19:50-7.
P. Dedieu, Podologue, doctorant (pdedieu@cict.fr).
Laboratoire adaptation perceptivo-motrice et apprentissage, Université de Toulouse UPS, 118, route de Narbonne, 31062 Toulouse
cedex 9, France.
C. Barthés, Podologue.
Cualquier referencia a este artículo debe incluir la mención del artículo original: Dedieu P., Barthés C. Marche. EMC (Elsevier Masson SAS,
Paris), Podologie, 27-020-A-15, 2011.
Disponible en www.em-consulte.com/es
Algoritmos
Podología
Ilustraciones
complementarias
Vídeos /
Animaciones
Aspectos
legales
Información
al paciente
Informaciones
complementarias
Autoevaluación
Caso
clínico
19](https://image.slidesharecdn.com/marcha-131024235702-phpapp02/85/Marcha-19-320.jpg)
Subido porJonathan Salinas Ulloa
Marcha
El documento describe la marcha humana y sus características. La marcha es el principal modo de locomoción humana y pone en juego todo el aparato locomotor, especialmente los miembros inferiores. Se analiza la marcha en términos de sus parámetros espaciotemporales, aspectos cinemáticos, cinéticos y neuromusculares. También se describe el papel fundamental del pie como interfaz entre el cuerpo en movimiento y la superficie sobre la que se apoya.
Más contenido relacionado
Marcha
- 1. ¶ E –27-020-A-15 Marcha P. Dedieu, C. Barthés La marcha es el principal modo de locomoción humana. Como actividad cíclica, pone en juego todo el aparato locomotor, en especial los miembros inferiores. Los numerosos estudios llevados a cabo, así como el desarrollo de los métodos de investigación, han permitido analizarla sobre todo en sus aspectos biomecánicos y fisiológicos. Así han podido definirse los parámetros espaciotemporales, fácilmente identificables. Los aspectos cinemáticos, cinéticos y neuromusculares han sido objeto de estudios que hoy permiten identificar las diversas fases del apoyo y las estructuras corporales que actúan de forma sinérgica y otorgan a la marcha normal su adaptabilidad y su cadencia. También se ha puesto énfasis en el estudio de la función del pie, que es la interfaz entre el cuerpo en movimiento y la superficie sobre la que se apoya. El pie cumple un papel fundamental en la relación entre el individuo y el medio ambiente. En calidad de estructura compuesta poliarticular, su acción mecánica se ve favorecida por la capacidad para deformarse a fin de amortiguar los golpes, adaptarse al relieve del suelo y ponerse rígido para transmitir las fuerzas que recibe. Actúa tanto en su papel mecánico de amortiguador, para favorecer la estabilidad y la transmisión de las fuerzas en un contexto de locomoción de coste energético óptimo, como en el de «transmisor de información» gracias a los numerosos sensores podales presentes, sobre todo en la bóveda plantar. Por último, la adquisición de la marcha cumple una función preponderante en el desarrollo infantil y se revela como una etapa fundamental del camino hacia la autonomía. Más allá de la capacidad de ampliar los horizontes, es la manifestación de la aptitud del sistema nervioso central para controlar los desequilibrios inducidos por la bipedestación y la locomoción bípeda. © 2011 Elsevier Masson SAS. Todos los derechos reservados. Palabras Clave: Locomoción; Bipedación; Cinemática; Cinética; EMG; Baropodometría Plan ¶ Introducción 1 ¶ Análisis descriptivo de la marcha Características espaciotemporales de la marcha Variabilidad de la marcha Ciclo de la marcha Descomposición funcional del ciclo de la marcha Dinámica de la locomoción 2 2 3 3 3 5 ¶ Variables descriptivas de la marcha Enfoque cualitativo Enfoque cuantitativo de la marcha 5 5 5 ¶ Equilibrio y estabilidad durante la marcha ¶ Descripción funcional de la marcha Tobillo Rodilla Cadera Pelvis y conjunto «cabeza-tronco-brazos» Enfoque funcional de la pelvis Podología 9 10 10 11 12 12 13 ¶ Enfoque funcional del pie en la marcha Acoplamiento interarticular Enfoque funcional del pie durante el ciclo de la marcha 14 14 14 ¶ Enfoque de la coordinación de la marcha 15 ¶ Adquisición de la marcha 16 ¶ Iniciación del paso 17 ■ Introducción La marcha es el modo de locomoción más usado por el ser humano. Indisociable de la bipedación, aparece tras la adquisición de la bipedestación y alcanza una forma madura al cabo de varios meses de experiencia. Se adapta a la naturaleza del suelo gracias a una gran flexibilidad de coordinación entre los componentes del aparato locomotor. Esta adaptabilidad depende de los potenciales de amplitud articular, aliados a los potenciales musculotendinosos de movilización de los segmentos óseos. Como actividad cíclica, su gasto energético a 1
- 2. E – 27-020-A-15¶ Marcha velocidad espontánea es óptimo por la acción sinérgica de los elementos osteoarticulares y neuromusculares del aparato locomotor. Las alteraciones de funcionamiento de los componentes locomotores (tanto funcionales como patológicas) no impiden la marcha, pues esta estructura poliarticular pone en juego algunas compensaciones. En consecuencia, se produce una marcha más o menos adaptada en función de las causas y de las compensaciones inducidas. Tales acciones compensatorias pueden provocar a su vez sensaciones dolorosas que convendrá estudiar en relación con el funcionamiento global del aparato locomotor. En este contexto, el pie desempeña un papel de interfaz entre el cuerpo en movimiento y la superficie sobre la que se apoya, transmitiendo en uno y otro sentido las presiones y los esfuerzos generados por cada componente. De su capacidad para adaptarse depende una marcha eficiente, es decir, aquélla con una relación favorable entre la eficacia y el coste energético. En calidad de actividad multifactorial, la marcha es el reflejo de una voluntad que se manifiesta por la acción conjunta de efectores movilizados por fuerzas en un contexto de superficie cambiante. Responde al proyecto de locomoción asegurando el equilibrio, manteniendo posturas adaptadas a la realidad osteoarticular y movilizando los segmentos corporales a efectos de generar movimientos. Por eso, su estudio se refiere básicamente a: • la cinemática, que describe el movimiento en términos de desplazamientos espaciotemporales; • la cinética, que estudia las fuerzas necesarias para la realización de esos movimientos; • la actividad neuromuscular, que produce las fuerzas necesarias para la movilización; • la actividad del sistema nervioso central, que inicia y controla el movimiento. ■ Análisis descriptivo de la marcha Como actividad cíclica (y conceptualmente simétrica), la marcha es el principal medio de locomoción humana. Bouisset [1] la definió como «un desplazamiento a modo de traslación de todo el cuerpo, consecutiva a movimientos de rotación articular». Tanto en sus aspectos estructurales como fisiológicos, los indicadores se basan inicialmente en la observación del comportamiento motor. Además, un enfoque basado en las diversas partes del ciclo de la marcha proporciona indicaciones funcionales relativas a esta marcha. Características espaciotemporales de la marcha Algunos indicadores de la marcha son fácilmente observables y cuantificables [2, 3]. Longitud del paso completo Es la distancia entre dos contactos sucesivos del mismo pie con el suelo. La longitud depende de los datos antropométricos de la persona en estudio y, por supuesto, de variables funcionales tales como la amplitud articular. Más que los valores absolutos, es importante determinar el valor relativo de las variables y la simetría del conjunto. La longitud del paso se expresa con el sistema métrico decimal. Longitud del medio paso Es la distancia entre la parte delantera del pie que ya está en el suelo y la trasera del que acaba de apoyarse. Al igual que la longitud del paso, el interés de esta variable reside en la simetría de la marcha. La longitud del medio paso se expresa con el sistema métrico decimal. 2 Separación de los talones También llamada anchura del paso, la separación de los talones es la distancia habitualmente medida entre los puntos centrales de cada talón. Se expresa con el sistema métrico decimal. Esta distancia, que depende de las orientaciones intersegmentarias muslo-pierna-retropié, es otro indicador de la estabilidad y la cadencia de la marcha de un individuo. Ángulo del paso Este indicador está definido por el ángulo entre la dirección del desplazamiento y el eje anatómico del pie con el centro en el segundo radio. Se expresa en grados. Este ángulo debe evaluarse con el pie apoyado en el máximo de su superficie. Conviene evitar los errores derivados de la rotación externa del pie, que varía durante la fase de apoyo. Viel et al [2] distinguen tres grupos. El primero se caracteriza por una rotación externa del pie en el contacto del talón, seguida de una rotación interna durante el apoyo y de una rotación externa en el momento del despegue del pie. El segundo grupo se caracteriza por una rotación externa del pie durante el contacto del talón, rotación que aumenta con el apoyo. En cambio, el pie se coloca en rotación interna cuando se despega del suelo. Por último, se distingue un tercer grupo en el que las rotaciones de cada miembro inferior se presentan invertidas. Frecuencia de la marcha Es el número de medios pasos efectuados durante un período determinado. Se expresa en paso/minuto. Duración del paso Este valor resulta del valor de la frecuencia de marcha. Corresponde a la duración dividida por la frecuencia de la marcha. Sin embargo, hay que tener presente que la frecuencia corresponde al número de medios pasos por 60 segundos o de pasos completos por 120 segundos. Duración del paso (s) = 120 / frecuencia (paso/min) Velocidad de la marcha Es la distancia recorrida en un tiempo dado. Se mide en metros por segundo (m/s). Puede calcularse a partir de la frecuencia de la marcha y de la longitud del paso. Al igual que para la duración del paso, conviene recordar que la frecuencia corresponde al número de medios pasos por 60 segundos o de pasos completos por 120 segundos. Velocidad de la marcha (m/s) = longitud del paso completo (m) × frecuencia (paso/min) / 120 Puede calcularse también a partir de la longitud y de la duración del paso. Velocidad de la marcha (m/s) = longitud del paso (m) / duración del paso (s) Dependiendo de la longitud del paso y de su frecuencia, la velocidad de la marcha se intensifica por aumento de la longitud del paso y/o de la frecuencia. En la práctica, el aumento de la velocidad se acomoda a un ajuste de ambos parámetros. Sekiya y Nagasaki [4] han demostrado que la relación longitud del paso/ frecuencia de la marcha se mantenía relativamente constante con el aumento de la velocidad. Normalización Al comparar estos valores entre distintas personas, es preferible aplicar un procedimiento de normalización. Se trata de dividir la medida en cuestión por una medida antropométrica como la estatura o la longitud de un segmento. Así se obtienen comparaciones de «factor de paso», es decir, de longitud del paso/longitud del miembro inferior [5]. Podología
- 3. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 Contacto inicial (0-3%) – La rodilla se dispone en extensión para estabilizar el apoyo – El tobillo está en posición neutra – El pie está en ligera supinación por acción del tibial anterior: contacto con la parte posteroexterna del talón – La cadera se dispone en rotación externa Aceptación de la carga (3-10%) – La rodilla se flexiona 15° por efecto del avance de la tibia Giro del talón Apoyo medio (10-30%) – La rodilla está en extensión –La tibia avanza por encima del astrágalo, que coloca el tobillo en flexión dorsal Segundo giro – El mediopié efectúa una pronación con carga del 1.er radio – La cadera está en posición neutra Final del apoyo (30-50%) – La rodilla está en extensión – Elevación del talón Tercer giro: giro del antepié – La 1.ª cabeza metatarsiana sirve de punto de aplicación del brazo de palanca del 1.er radio – La cadera está en rotación interna Fase preoscilante (50-60%) – Flexión pasiva de la rodilla – Flexión plantar del tobillo – Flexión plantar de los dedos Fase de balanceo (60-100%) – Flexión de la rodilla; para el avance del paso se necesitan 60° de flexión – Flexión dorsal del tobillo Figura 1. Ciclo de la marcha y representación de la reacción del suelo. Variabilidad de la marcha El carácter cíclico de la marcha se acompaña de una reproducibilidad considerable de los movimientos de los segmentos corporales [6]. Las variaciones de estos datos pueden considerarse como imprecisiones. También pueden interpretarse como la adaptabilidad del sistema neuromusculoesquelético a las fuerzas externas [7, 8]. Ciclo de la marcha [9] La marcha se caracteriza por una alternación de apoyo y de balanceo de cada pie. El apoyo designa el período en el que el pie está en contacto con el suelo, mientras que el balanceo es el período en el que el miembro inferior progresa hacia delante sin tocar el suelo. El aspecto cíclico de estos movimientos permite aislar un ciclo de marcha comparable a los precedentes o a los siguientes. Durante la marcha, los movimientos se desarrollan en los tres planos del espacio. Sin embargo, la mayoría de ellos se produce en el plano sagital, que sirve especialmente de referencia para determinar las distintas fases del ciclo de la marcha. El ciclo de la marcha comienza en el momento en que un pie entra en contacto con el suelo y termina con el contacto siguiente del mismo pie. Se divide en dos períodos: un período de apoyo y otro de balanceo. Una lectura funcional del ciclo de la marcha permite subdividir ambos períodos en varias fases. En el plano macroscópico, el apoyo se subdivide en tres partes principales. Dos de ellas se caracterizan por el apoyo de los dos pies en el suelo (o doble apoyo). Están separadas por una parte en la que un solo pie se encuentra en apoyo (o apoyo sencillo). Cada miembro inferior se encuentra en suspensión y en apoyo de forma sucesiva, en el último caso solo o al mismo tiempo que el otro pie. Las fases de doble apoyo son un rasgo fundamental de la marcha y permiten distinguirla de la carrera. Las fases de apoyo unipodal y de balanceo suelen llamarse Podología también fases de sostén y de transporte. Esta terminología otorga mayor precisión a las funciones respectivas de estas fases. El miembro en apoyo permite la estabilidad del cuerpo, mientras que el miembro en oscilación facilita el avance del segmento. Para cada miembro inferior, las fases de apoyo y de balanceo están separadas por el instante en que el pie se despega del suelo (toe off). Se considera como duración relativa habitual de la fase de apoyo el 60% de la duración total del ciclo de la marcha. Esta duración varía en función de la velocidad de la marcha. Es interesante señalar que cuanto más aumenta la velocidad de la marcha, más disminuye el tiempo de doble apoyo. Por el contrario, cuanto más se reduce la velocidad de la marcha, más se prolonga el tiempo de doble apoyo. Así, la velocidad de desplazamiento está vinculada a la velocidad de traslado del apoyo de un lado al otro [10]. Descomposición funcional del ciclo de la marcha La descomposición del ciclo de la marcha en función del nexo entre el pie y el suelo (apoyo y balanceo = falta de apoyo) no informa acerca de los objetivos funcionales en cada instante del paso (Fig. 1) (Cuadro I). No tiene en cuenta, sobre todo, las adaptaciones vinculadas a las consecuencias del movimiento en sí (en especial, posturales) y a la naturaleza del suelo. Por eso, para poder aprovechar la descripción del ciclo de marcha en todos los casos, sobre todo en un contexto clínico, se ha propuesto una descomposición del ciclo de la marcha en tres fases (y ocho subfases). Esto se apoya en una descripción funcional, de modo que la participación de los diversos músculos y articulaciones puede evaluarse en función de las necesidades expresadas en cada una de las fases. Las ocho subfases describen tres tareas principales: la carga, el apoyo unipodal y la progresión del segmento. 3
- 4. E – 27-020-A-15¶ Marcha Cuadro I. Algunas indicaciones para identificar fácilmente las fases del ciclo de la marcha mediante la observación. Fase Referencia Hecho notable 0-2% Contacto inicial 2-10% Respuesta al apoyo al 10% = Despegue del pie opuesto 10-30% Apoyo medio al 30% = Elevación del talón 30-50% Final del apoyo al 50% = Contacto del pie opuesto 50-60% Fase preoscilante (comienzo de la flexión de la rodilla, apoyo exclusivo del antepié) al 60% = Despegue del pie 60-73% Comienzo de la fase de balanceo (la cadera y la rodilla se flexionan para adelantar el paso sin enganchar el pie) al 73% = Ambos pies tienen ± la misma alineación en el plano sagital 73-87% Mitad de la fase de balanceo (pasiva) (poca actividad muscular, el momento cinético permite el avance: efecto pendular) al 87% = La tibia de la pierna oscilante es vertical 87-100% Final de la fase de balanceo, preparación del miembro inferior para el contacto siguiente Figura 2. Contacto inicial. Figura 3. Elevación del talón. Carga En este período, el miembro inferior que toca el suelo debe absorber el golpe y «aceptar» el traslado del peso del cuerpo del otro segmento que estaba apoyado. La estabilidad del apoyo es esencial para permitir este doble objetivo, pero también para facilitar la progresión. El primer suceso es el contacto inicial del pie. Se produce cuando el otro pie se prepara para despegarse del suelo. Es el primer apoyo doble. Este período de contacto inicial dura alrededor del 3% del ciclo de la marcha. En el caso de la marcha normal, se lleva a cabo por la parte externa del talón (Fig. 2). De inmediato le sigue la fase de carga, cuya función esencial es absorber el golpe resultante del contacto inicial, estabilizar el miembro inferior y aceptar el traslado del peso del pie que va a despegarse del suelo. Este período finaliza cuando todo el peso del cuerpo ha sido trasladado y el pie opuesto se despega del suelo. Dura alrededor del 7% del ciclo de la marcha. Apoyo unipodal Cuando el otro miembro inferior avanza hacia delante, el miembro en apoyo sostiene todo el cuerpo. El período de apoyo unipodal se divide en fase de apoyo medio y fase de final del apoyo. En el apoyo medio (el 10-30% del ciclo de la marcha), la mayor superficie del pie apoya en el suelo para mantener estables los segmentos corporales y el tronco. Cuando el talón empieza a elevarse del suelo (el 30% del ciclo) (Fig. 3), se inicia la fase de final del apoyo. De forma progresiva, el peso del cuerpo se traslada al antepié. Cuando el pie en suspensión entra en contacto con el suelo, empieza el segundo apoyo doble y el período de progresión del segmento (Fig. 4). 4 Figura 4. Comienzo del doble apoyo. Progresión del segmento Durante este período, el miembro inferior que estaba en el suelo se aligera de forma progresiva por el traslado del peso del cuerpo hacia el otro pie. Se despega del suelo, progresa hacia delante y se prepara para el contacto que ha de marcar el comienzo del ciclo siguiente de la marcha. El período preoscilante comienza a alrededor del 50-60% del ciclo. El miembro inferior se aligera por el traslado del peso del cuerpo hacia el otro segmento, antes de despegarse del suelo. Empieza entonces la fase de balanceo. El miembro inferior progresa hacia delante. Esta fase se subdivide en tres períodos. El comienzo de la fase de balanceo dura alrededor del 13% del ciclo de la marcha. La flexión de la rodilla y la flexión dorsal del tobillo permiten el avance del paso, es decir, la progresión hacia delante sin enganchar el pie en el suelo. En el medio de la fase de balanceo (el 73-87% del ciclo de Podología
- 5. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 la marcha), el miembro inferior sigue avanzando hacia delante. Este período finaliza con la pierna en posición vertical. El último período (final de la fase de balanceo) arranca en el 87% y termina al final del ciclo de la marcha. Corresponde a la preparación del miembro inferior para entrar en contacto con el suelo. Considerando la acción combinada de los miembros inferiores, la marcha puede entenderse como una sucesión de traslados del peso del cuerpo de uno a otro lado, entrecortados por apoyos unipodales. Dinámica de la locomoción Durante la marcha, el movimiento es posibilitado por la acción de las fuerzas musculares, pero también por la acción de las fuerzas inducidas por la reacción del suelo cuando el pie se encuentra en apoyo. Al respecto, en cada instante del desarrollo del paso, la persona ejerce una fuerza dirigida en los tres planos que, entre otras razones, es proporcional a su masa y su velocidad de desplazamiento. Conforme a la tercera ley de Newton, induce una fuerza de reacción del suelo aplicada al centro de presión, de igual dirección pero de sentido contrario. Es recogida por una plataforma de fuerza que descompone su dirección e intensidad en los tres planos. Las fuerzas generadas por la actividad muscular y por la reacción del suelo actúan de forma sinérgica sobre la movilización de las articulaciones. Crean un momento de fuerza que es el producto de esta fuerza por la distancia que separa su punto de aplicación del centro de rotación articular. Estos momentos se denominan internos cuando son provocados por fuerzas musculares y externos cuando son provocados por las fuerzas de reacción del suelo o por la gravedad. La contracción muscular puede ser de tres tipos. Cuando permite aproximar los dos segmentos en los que está insertado, el músculo efectúa una contracción concéntrica y su longitud disminuye. Cuando, por efecto de fuerzas externas, la contracción muscular tiende a frenar la separación de los dos segmentos en los que se inserta, el músculo efectúa una contracción excéntrica y su longitud aumenta a pesar de la contracción. Por último, cuando por efecto de fuerzas externas la contracción mantiene a la misma distancia los dos segmentos en los que se inserta, el músculo efectúa una contracción isométrica y su longitud no varía a pesar de la contracción [11]. Las fuerzas que se ejercen sobre las articulaciones producen momentos (producto de la fuerza por la distancia que separa su punto de aplicación del centro de rotación articular). En la articulación se produce un movimiento de rotación alrededor del eje articular, a una velocidad angular determinada. La potencia expresa entonces el producto del momento por la velocidad angular. Cuando la contracción muscular es concéntrica, el movimiento articular se produce en el sentido de la contracción. Se habla entonces de potencia suministrada o positiva. Cuando, al contrario, la contracción muscular es excéntrica, el movimiento de la articulación no sigue el sentido de la contracción. Aquí se habla de potencia absorbida o negativa. Así, la acción sinérgica de los diversos grupos musculares permite «controlar» los efectos de la fuerza de reacción y facilita la cadencia de la marcha. ■ Variables descriptivas de la marcha Como cualquier movimiento corporal, la marcha puede describirse desde distintos puntos de vista. El más usual (pero también el más subjetivo) es el enfoque cualitativo, mientras que un enfoque cuantitativo Podología “ Punto fundamental Prerrequisitos de la marcha normal, tal como fueron definidos por Gage [12] , y que con frecuencia faltan en el caso de la marcha patológica [13]: • estabilidad durante el apoyo • libertad del progreso del paso durante la fase de balanceo • preposicionamiento correcto del pie antes del contacto inicial • longitud del paso adaptada • consumo energético mínimo (objetivo) permite caracterizar la marcha mediante variables comparables entre una y otra persona o entre una y otra exploración. Enfoque cualitativo Basado en la observación, el enfoque cualitativo apunta a evaluar la postura y el equilibrio global del paciente mientras camina. En una primera etapa se presta atención al tronco, después a la estabilidad del miembro inferior en apoyo y, por último, al miembro oscilante. Knudson y Morisson [14] proponen observar y evaluar elementos típicos de la marcha: escaso balanceo corporal, actividad de los brazos, escasas oscilaciones verticales, flexibilidad, estabilidad del apoyo y calidad de la propulsión. Este enfoque, fácilmente realizable y sin necesidad de medios materiales de evaluación, aunque dependiente de la costumbre y la experiencia, permite caracterizar a una persona valorando la marcha en términos de finalidad y expresión. Debe prestarse una atención especial a los movimientos de la pelvis. Muy variables entre las personas, le imprimen características muy específicas a la marcha de cada uno [15, 16]. Enfoque cuantitativo de la marcha Además de los parámetros espaciotemporales, la marcha puede caracterizarse por parámetros (bio)mecánicos, fisiológicos o funcionales. Caracterización (bio)mecánica de la marcha La caracterización (bio)mecánica de la marcha consiste en el estudio de las fuerzas internas y externas que actúan sobre los segmentos corporales y de los efectos (movimientos) que estas fuerzas generan. Se trata del enfoque combinado del movimiento humano a través de las aportaciones de la mecánica y de las ciencias en el ser vivo. Cinemática [9] La cinemática (etimología: kinema = movimiento) es el estudio de las variables que describen o cuantifican el movimiento en términos de desplazamiento, velocidad o aceleración, con abstracción de las causas que lo provocan [17]. Por lo general, la marcha se caracteriza por los desplazamientos articulares del tobillo, la rodilla y la cadera. Se los representa en una curva en la que la abscisa está representada por el ciclo de marcha normalizada (un ciclo = 100%) y la ordenada por la amplitud articular del movimiento. El valor de 0° corresponde a la posición de referencia de la articulación en estudio. Tobillo. Plano sagital (Fig. 5): tras un ligero movimiento de flexión plantar durante el contacto inicial y 5
- 6. E – 27-020-A-15¶ Marcha 40 Cinématique de la hanche Cinemática del tobillo 20 10 0 –10 30 20 10 0 –10 –20 –20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 Ciclo de la marcha 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Cycle de marche Figura 5. Cinemática del tobillo. Figura 7. Cinemática de la cadera. neutra al final del apoyo. Desde el principio de la fase de balanceo, la cadera efectúa un movimiento de aducción. Plano horizontal: los movimientos de la cadera en el plano horizontal deben distinguirse de los movimientos de la pelvis. En el contacto inicial, la cadera está en posición neutra. Efectúa un movimiento de rotación interna durante la carga, para luego tender durante todo el apoyo hacia la rotación externa, con un grado máximo cuando el pie se despega del suelo. 60 Cinemática de la rodilla 10 40 20 Cinética 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ciclo de la marcha Figura 6. Cinemática de la rodilla. la carga, el tobillo despliega un movimiento de flexión dorsal hasta el final del apoyo (el 50% del ciclo). Puesto que toda la superficie del pie está en contacto con el suelo, este movimiento se cumple por el avance de la tibia. Durante la fase preoscilante, el tobillo desarrolla un rápido movimiento de flexión plantar que alcanza su máximo cuando el pie se despega del suelo. Durante la fase de balanceo, el tobillo recupera la posición neutra. Los movimientos en el plano frontal y en el plano horizontal son de baja amplitud y a menudo están sujetos a errores debido a la dificultad para cuantificarlos. En realidad, no afectan al tobillo sino básicamente a la articulación subastragalina. Rodilla. Plano sagital (Fig. 6): la curva de la cinemática de la rodilla en el plano sagital tiene una forma de doble giba que representa dos períodos de flexión. El primer período de flexión corresponde a la carga y tiene una amplitud de unos 15°. Durante el apoyo unipodal, la rodilla tiende hacia la extensión. El segundo período de flexión comienza al final del apoyo hasta alcanzar su máximo en el medio del período de balanceo, en el que la rodilla tiende de nuevo hacia la extensión, la cual es casi completa durante el contacto inicial. Cadera. Plano sagital (Fig. 7): en el contacto inicial, la cadera está flexionada. A lo largo del apoyo, efectúa un movimiento de extensión que alcanza su máximo al principio de la fase preoscilante. Cuando el pie se despega del suelo, adopta una posición neutra, básicamente por el avance del muslo debido a la flexión de la rodilla. Alcanza su máximo de flexión en el medio de la fase de balanceo. Plano frontal: durante el contacto inicial y la carga, la cadera se dispone en aducción. Empieza entonces un movimiento de abducción para alcanzar la posición 6 La cinética (etimología: kinetikos = móvil) es el estudio de las fuerzas que generan el movimiento. Estas fuerzas pueden ser musculares. Movilizan las palancas óseas y entonces generan momentos internos alrededor de las articulaciones. También pueden ser el resultado de la oposición contra la gravedad, que crea fuerzas de reacción del suelo y fuerzas inerciales debidas al movimiento. Estas fuerzas, externas, actúan también sobre los brazos de palanca óseos y generan momentos articulares externos. Conviene recordar que un momento de fuerza genera un movimiento de rotación alrededor de un eje y que es el producto de la fuerza perpendicular a la palanca por la distancia entre el punto de aplicación y el eje. Así, en el caso del cuerpo humano, las fuerzas pueden ser «cargas» como el peso del cuerpo o del segmento (es decir, masa multiplicada por la gravedad), las fuerzas de reacción del suelo o las fuerzas de inercia, mientras que las fuerzas musculares producen los «esfuerzos» que contrarrestan dichas «cargas» [18]. El estudio de las fuerzas es indisociable del de las palancas. Una palanca es un sistema simple que permite aprovechar al máximo las fuerzas a fin de movilizar los segmentos óseos alrededor de un eje de rotación. El principio subyacente de la palanca es producir una ventaja mecánica entre la carga que se va a desplazar o el movimiento que va a producirse y el esfuerzo necesario a tal efecto. Las palancas se clasifican en tres categorías: • la palanca «interapoyo», en la que el punto de aplicación del esfuerzo y el punto de aplicación de la carga están a uno y otro lado del eje de rotación (o de la articulación) (por ejemplo, la pelvis en el plano frontal durante el apoyo unipodal); • la palanca «interresistente», en la que el punto de aplicación de la carga se ubica entre el eje de rotación y el punto de aplicación del esfuerzo (por ejemplo, el pie en el período preoscilante); • la palanca «interesfuerzo», en la que el punto de aplicación del esfuerzo se sitúa entre el eje de rotación y el punto de aplicación de la carga (por ejemplo, la flexión del antebrazo). Podología
- 7. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 10 100 80 60 40 Lateral 120 5 0 Medial Porcentaje del peso del cuerpo Porcentaje del peso del cuerpo 140 –5 20 –10 0 0 0 10 20 40 30 50 60 70 80 90 100 Fase de apoyo 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Fase de apoyo Figura 10. Fuerzas mediolaterales. Figura 8. Fuerzas verticales. En el plano frontal (Fig. 10), el componente mediolateral de la fuerza de reacción del suelo se dirige hacia el eje medial del cuerpo durante el contacto inicial y la carga, y luego lateralmente hasta el despegue del pie. La intensidad de la fuerza es relativamente débil y representa menos del 10% del peso del cuerpo. Adelante 10 Centro de gravedad. Centro de masa. Centro de presión 0 Atrás Porcentaje del peso del cuerpo 20 –10 –20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Fase de apoyo Figura 9. Fuerzas anteroposteriores. En el caso de la locomoción (y de la marcha en especial), es importante recordar que la fuerza de reacción del suelo genera momentos externos que producen movimientos que serán controlados o contrarrestados por esfuerzos musculares. La fuerza de reacción del suelo es registrada por una plataforma de fuerza cuando el pie se encuentra en apoyo y se descompone en los tres planos. Cabe señalar que las diferencias entre las fuerzas medidas en el laboratorio y las medidas con sistemas durante la locomoción son comparables [19]. En el plano sagital, la representación característica del componente vertical de la fuerza de reacción del suelo es bimodal o tipo «doble giba» (Fig. 8). Durante la carga, la fuerza aumenta muy rápido y su intensidad alcanza el 120% del peso del cuerpo. Sin embargo, se observa una meseta breve, característica del amortiguamiento por parte de la almohadilla del talón. La intensidad de la fuerza disminuye a continuación durante el apoyo unipodal. Su valor es inferior al 100% del peso corporal, entre otras razones por el «aligeramiento» debido a la fuerza cinética producida por el miembro oscilante. Durante el impulso, la intensidad de la fuerza alcanza de nuevo un valor cercano al 120% del peso del cuerpo, debido al peso corporal y a los esfuerzos necesarios para la propulsión. El componente anteroposterior (Fig. 9) de la fuerza de reacción del suelo se dirige primero hacia atrás (fuerza de freno) hasta el principio de la fase de apoyo medio, donde de forma progresiva invierte su orientación para dirigirse hacia delante tras la elevación del talón y hasta el despegue del pie. Podología Estos tres términos y lo que definen suelen confundirse. La cinética, como se ha visto antes, mide las fuerzas que crean el movimiento. Entre éstas, las fuerzas externas dependen del peso del cuerpo que induce una reacción del suelo según la tercera ley de Newton. Por supuesto, todo el cuerpo está sometido a la acción de la gravedad y la fuerza gravitatoria se ejerce sobre todos sus componentes. El centro de gravedad es el punto resultante del conjunto de las fuerzas de gravitación que actúan sobre el cuerpo en su conjunto; también se puede describir como el punto donde se aplica el peso total del cuerpo. Es el resultado del producto de la masa del cuerpo por la constante gravitatoria. La propia masa total es la suma de la masa de cada componente del cuerpo. El centro de masa es el punto medio (o baricentro) del conjunto de los «puntos» del cuerpo que poseen una masa. El centro de gravedad y el centro de masa son puntos conceptuales que no tienen entidad propia. Representan la distribución del peso o de la masa del cuerpo. El cuerpo es un conjunto compuesto, no uniforme, que puede adoptar diversas posturas. Por esto, el centro de gravedad se desplaza de forma constante y, en función de los movimientos realizados, puede situarse tanto dentro del cuerpo como fuera de éste (es lo que ocurre, por ejemplo, durante el salto de altura). Su proyección al suelo (línea de gravedad), dentro o fuera de la base de apoyo, determina la estabilidad o la inestabilidad de una persona. En el apoyo unipodal, cuando el miembro oscilante avanza, la proyección del centro de gravedad «sale» de la superficie de la base de apoyo determinada por el pie en el suelo. El tiempo de inestabilidad finaliza al iniciarse el apoyo doble, cuando la proyección del centro de gravedad se encuentra dentro de la superficie determinada entonces por los dos apoyos en el suelo. La capacidad de controlar estas sucesiones de inestabilidad es un criterio de cadencia de marcha, sobre todo en el niño de corta edad, la persona de edad avanzada o la persona enferma. La determinación del centro de gravedad en un instante determinado se efectúa con ayuda del principio de los momentos de fuerza alrededor de distintos ejes. Existen cuadros que señalan segmento por segmento su posición, fijada en términos de porcentaje de la longitud [20]. 7
- 8. E – 27-020-A-15¶ Marcha Modos de contracción muscular Figura 11. Registro baropodométrico «estático». El centro de presión corresponde al punto de aplicación de la fuerza de reacción del suelo. Puede situarse en la superficie plantar durante el apoyo unipodal o por fuera de las superficies de contacto durante el doble apoyo. Baropodometría . Durante la marcha, el apoyo sobre el suelo provoca en la superficie plantar del pie presiones correspondientes a la distribución de las fuerzas en toda la superficie efectiva de apoyo. Es útil recordar que Marey [21], en sus trabajos exploratorios de la locomoción, había ideado un sistema de estudio de las presiones plantares. Aunque las medidas baropodométricas «estáticas» ofrecen pocos datos sobre la locomoción (Fig. 11), los análisis del desarrollo del apoyo en el suelo (análisis «dinámicos») y el desarrollo de los sistemas iniciados permiten seguir la trayectoria del desarrollo del apoyo a través de la evolución del trazado de la presión media. Permiten considerar el efecto real del calzado en el desarrollo del apoyo y también una prevención eficaz de las lesiones debidas a presiones excesivas, en especial cutáneas [22, 23]. Así mismo, esta exploración (fácil de llevar a cabo) permite estudiar el pie durante la marcha de una manera más funcional e instaurar tratamientos más específicos [24]. Por ejemplo, el análisis baropodométrico se ha revelado como un método fiable para la detección y el seguimiento clínico de los pacientes afectados por la enfermedad de Parkinson [25]. Más allá de las informaciones sobre los efectos localizados de la marcha sobre las presiones plantares, el estudio baropodométrico en la persona válida permite analizar de forma más detallada la participación de cada miembro en el amortiguamiento, la estabilidad y la propulsión, así como sus posibles asimetrías [26]. Caracterización fisiológica de la marcha La marcha normal necesita una actividad muscular bien específica que contribuya a contrarrestar la gravedad, a estabilizar el apoyo o a producir el movimiento. Asimismo, dado que la reacción del suelo induce momentos de fuerzas en diversas articulaciones, la actividad muscular ayuda a controlar los movimientos generados por fuerzas externas. Esta actividad se expresa mediante diversos modos de contracción en función de las circunstancias, para lo cual necesita recursos energéticos adecuados. Medir la actividad eléctrica muscular permite interpretar de forma global la acción sinérgica necesaria para una marcha lo más eficiente posible, es decir, aquélla cuya relación gasto energético/ rendimiento motor sea la más apropiada. 8 La actividad muscular se expresa mediante tres modos de contracción (isométrica, concéntrica, excéntrica). Es útil recordar que el término contracción no implica necesariamente una modificación de la longitud del músculo, sino una actividad muscular. Una contracción isométrica no produce desplazamiento. Al contrario, contribuye a inmovilizar o a estabilizar una articulación. La tensión que genera es igual a las fuerzas externas que actúan sobre los segmentos corporales en cuestión. A pesar de la falta de desplazamientos, los tendones están sometidos a tensiones considerables. La fuerza máxima producida por este tipo de contracción y la energía necesaria son intermedias entre lo que concierne a las contracciones concéntricas y excéntricas. Los músculos estabilizadores o antigravitatorios trabajan en modalidad isométrica con el fin de mantener los segmentos óseos en buena posición. Cuando la contracción muscular promueve una aproximación de las inserciones musculares (contracción concéntrica), la fuerza producida es superior a las fuerzas externas y tiende a acelerar el desplazamiento. La fuerza máxima producida por este tipo de contracción es inferior a la producida en modalidad isométrica. En cambio, los movimientos son más rápidos. El coste energético es muy elevado. En la fase de propulsión, los flexores plantares del tobillo actúan de forma concéntrica. Por último, cuando las inserciones musculares se distancian a pesar de la contracción muscular (contracción excéntrica), la fuerza producida es inferior a las fuerzas externas y contribuye en términos de resistencia. En una contracción excéntrica, la fuerza producida es muy elevada (y superior a la producida en modalidad isométrica o concéntrica). En cambio, el coste energético es bajo [27]. En la fase de carga, los flexores dorsales del tobillo trabajan en modo excéntrico. Durante la marcha, gran parte de la actividad muscular es excéntrica. Sin embargo, el modo de contracción de un músculo dado es siempre igual. A menudo, una contracción excéntrica precede a una contracción concéntrica, que se beneficia de la energía acumulada por el estiramiento previo. Durante la marcha, por ejemplo, los músculos flexores plantares del tobillo producen contracciones excéntricas durante las fases de apoyo medio y final del apoyo, antes de contraerse de modo concéntrico en la fase preoscilante. En muchas situaciones motoras, la potencia muscular predomina sobre la fuerza suministrada. Es el producto de la fuerza por la velocidad del desplazamiento. Así, durante una contracción isométrica, la potencia es nula. En la marcha, la potencia es positiva cuando se genera energía (por tanto, movimiento). El modo de contracción muscular es concéntrico. Al contrario, la potencia es negativa cuando se absorbe energía (el movimiento se frena). El modo de contracción es excéntrico. El análisis combinado de la cinemática, la cinética y la actividad muscular permite determinar la modalidad de la contracción muscular. Actividad muscular durante la marcha Durante la locomoción, la función de los músculos es triple. Deben frenar (o controlar), estabilizar o acelerar el desplazamiento de los segmentos corporales. En los músculos biarticulares, estas acciones son moduladas por la posición de los segmentos implicados. Durante el apoyo unipodal, por ejemplo, la posición del tronco influye sobre la tensión ejercida sobre la rodilla por los isquiotibiales. Estas acciones musculares no son aisladas. Son coordinadas en su período y su intensidad de activación para crear un patrón de activación muscular. El electromiograma (EMG) dinámico permite determinar los períodos de activación de los músculos, pero Podología
- 9. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 Glúteo medio Bíceps femoral Tensor de la fascia lata Semimembranoso Recto femoral Vasto lateral Peroneo largo Peroneo corto Gastrocnemios Sóleo Tibial anterior 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ciclo de la marcha Figura 12. Actividad muscular durante la marcha. no la intensidad de la fuerza producida. La actividad eléctrica muscular se estudia mediante la implantación de agujas en el músculo o, con más frecuencia hoy y de forma no invasiva, con electrodos de superficie. Estos sensores registran la actividad de las motoneuronas a y se colocan enfrente de las zonas de menor diafonía con el fin de limitar los ruidos parásitos. En este sentido, debido a la baja intensidad de las señales estudiadas, hay que tener cuidado con no recoger la actividad eléctrica de un músculo vecino ni alterar la calidad del registro, por ejemplo, a raíz de artefactos cutáneos. Para minimizar estas dificultades, el proyecto europeo SENIAM (Surface ElectroMyoGraphy for the NonInvasive Assessment of Muscles) propone emplear sensores cuya localización y tamaño sean los adecuados para una recogida óptima de los datos. Normalizada en función del ciclo de marcha, la actividad de cada músculo puede relacionarse con los datos cinemáticos y cinéticos. Esta actividad produce un trabajo (W, expresado en julios) que corresponde a la modalidad de contracción. Es el producto de la fuerza expresada por el desplazamiento de su punto de aplicación. Es positivo cuando se desplaza en el mismo sentido que la fuerza y negativo cuando lo hace en sentido opuesto. Dicho de otro modo, en una contracción de tipo concéntrico el trabajo es positivo, en una contracción de tipo excéntrico el trabajo es negativo y en una contracción de tipo isométrico el trabajo es nulo. La potencia (P, expresada en vatios) describe la cantidad de trabajo suministrada en función del tiempo. Si es positiva, produce movimiento. Si es negativa (o absorbida), frena el movimiento [28]. El estudio del patrón de activación muscular de la marcha normal (Fig. 12) permite demostrar la actividad muscular en su conjunto y, en especial, detectar las anomalías temporales de contracción: anticipada, prolongada, permanente, ausente o invertida. Aspectos energéticos La actividad muscular es necesaria para movilizar los segmentos corporales implicados en la marcha, pero también para luchar contra fuerzas de resistencia, en especial vinculadas a la gravedad. Para que esta actividad sea posible, debe existir un aporte de energía. Sin embargo, como se dijo antes, no es la única causa del movimiento en el caso de la marcha. Participan varias formas de energía. La energía metabólica se obtiene a partir de la alimentación a través de los procesos metabólicos. La energía mecánica reviste varias formas. Es una medida de la capacidad para efectuar un trabajo. Se presenta en forma de energía potencial gravitatoria, que es la capacidad de un cuerpo para efectuar un trabajo en función de su posición en el campo gravitatorio. La energía asociada al movimiento es la energía cinética. Representa la capacidad de un cuerpo para suministrar un trabajo destinado a producir un desplazamiento. Depende de la masa y la velocidad, y puede Podología ser lineal o angular. Para que el cuerpo se detenga, la energía debe disiparse. Por ejemplo, para detener la marcha, la actividad muscular frena los segmentos corporales de manera progresiva hasta la parada completa. El aumento o la disminución de la velocidad de desplazamiento, es decir, de la energía cinética, necesita un gasto de energía química. Este gasto es mayor cuando la masa del cuerpo es más grande. Por último, la energía elástica representa la capacidad de un cuerpo para recuperar su forma inicial tras haber sufrido una modificación de su forma inicial. Así, la energía necesaria para la marcha es de origen metabólico (químico) o mecánico y puede almacenarse. El resultado de los procesos metabólicos es la adenosina trifosfato (ATP). Se almacena en una cantidad que puede agotarse rápidamente pero es suficiente para iniciar el movimiento; es producida por diversas vías metabólicas (aeróbica, anaeróbica aláctica y anaeróbica láctica) en función de la tipología del músculo y del esfuerzo que deba suministrarse. La ley de la conservación de la energía indica que la suma de las energías implicadas en el movimiento es constante. Por lo tanto, sólo pueden pasar de una forma a otra. Por ejemplo, la energía química se transforma en el músculo en energía mecánica. En este caso, la transformación se acompaña de una producción de calor. Hay distintas maneras de evaluar el coste energético de la marcha. El índice de gasto energético (IGE) es un indicador simple de fácil obtención. Representa la relación entre la frecuencia cardíaca media a los 5 minutos de una marcha a velocidad espontánea sobre la velocidad de marcha [29]. La determinación del coste energético (expresado en J/kg/m) es más difícil. Representa el consumo de oxígeno por unidad de masa corporal en función de la velocidad del desplazamiento. El coste ventilatorio representa la cantidad de aire espirado por unidad de masa corporal en función de la velocidad del desplazamiento. Por último, el coste cardíaco representa el número de pulsaciones en función de la velocidad del desplazamiento [30]. La aplicación de estos indicadores en numerosos estudios relativos a la marcha ha permitido determinar que la velocidad espontánea es la menos costosa en energía para cada persona [31]. Una curva característica en U indica claramente que el coste metabólico de la marcha es mucho más elevado a velocidades infra o supraespontáneas. El coste energético de la marcha también se ve afectado por la flexibilidad y la amplitud articular [32]. Este hecho se explica, sobre todo, por la disminución de energía elástica potencial debido a la rigidez y a los esfuerzos necesarios para movilizar las articulaciones. Se ve claramente que el coste energético de la marcha depende de numerosos factores. La velocidad de desplazamiento, la frecuencia, la longitud de los pasos o la distancia tienen una influencia real [33]. La optimización energética de la marcha depende de la interacción de estos parámetros, que cooperan de forma dinámica en el desarrollo de la marcha. En el caso de las marchas patológicas, la determinación del índice de gasto energético o de coste energético facilita un seguimiento global, con independencia de los factores subyacentes al desarrollo de la marcha. ■ Equilibrio y estabilidad durante la marcha Además del desplazamiento en sí mismo, uno de los retos de la marcha es el mantenimiento del equilibrio por razones evidentes de seguridad, pero también por razones energéticas [34]. La localización de dos tercios de la masa corporal en los dos tercios superiores del cuerpo permite comparar el cuerpo humano con un péndulo invertido, que es un factor intrínseco de inestabilidad. 9
- 10. E – 27-020-A-15¶ Marcha Esta inestabilidad se encuentra condicionada por la proyección del centro de gravedad dentro de la base de sustentación en posición estática o cerca de ésta durante el movimiento. Tal como se presenta, la distribución de las masas del cuerpo hace que su estabilidad sea muy sensible a los movimientos de la parte superior del cuerpo. En posición erguida, el control permanente del sistema neuromusculoesquelético mantiene la proyección del centro de gravedad dentro del polígono de sustentación y facilita la estabilidad. En el plano sagital, en especial, se han descrito dos estrategias bien conocidas: la estrategia del tobillo y la estrategia de la cadera [35]. Los movimientos de flexión plantar y dorsal del tobillo influyen habitualmente sobre el control del péndulo invertido. Sin embargo, cuando las perturbaciones posturales son demasiado intensas o cuando los músculos del tobillo no pueden actuar con eficacia, la estrategia de la cadera contribuye a estabilizar el cuerpo mediante una flexión con el fin de desplazar la proyección del centro de gravedad hacia atrás o mediante una extensión con el objeto de desplazar la proyección del centro de gravedad hacia delante [36]. En su conjunto, los músculos del tobillo (flexores y extensores) participan en la estabilidad en el plano sagital, mientras que los músculos de la cadera (abductores y aductores) lo hacen en el plano frontal. Durante la marcha, las estrategias de equilibrio son distintas, sobre todo debido a la participación del tobillo en la locomoción. En el aspecto postural, es decir, de la organización de los segmentos corporales con relación al vector gravitatorio, la marcha puede interpretarse como un desequilibrio contenido. Desde el comienzo del paso, el centro de gravedad se proyecta hacia delante, lo que provoca una inestabilidad anterior que inicia la marcha. Por el contrario, durante la parada, el centro de gravedad se desplaza hacia atrás, dentro de la superficie de apoyo [37]. Durante la marcha propiamente dicha, la proyección del centro de gravedad al suelo evoluciona hacia delante según un trazado sinusoidal que bordea en cada paso la cara medial del talón del pie apoyado. La estabilidad dinámica de la marcha se obtiene así por la alternación del apoyo y la disminución de la anchura del paso. El doble apoyo, en el caso de la marcha normal, no puede considerarse como un período de reestabilización. En este sentido, el traslado del peso se efectúa sobre la superficie limitada de un talón cuando el otro se despega del suelo. El conjunto cabeza-tronco-brazos (CTB), unidad funcional «pasajera» según la definió Perry [9], se articula con la unidad funcional «locomotora» a través de las caderas. Debido a su masa y su inercia, experimenta aceleraciones horizontales. La actividad muscular en la pelvis y la columna vertebral controla de forma activa este conjunto, sobre todo en sentido anteroposterior. Esta atenuación va escalonándose de manera progresiva. La aceleración horizontal de la cabeza es un 30% menor que la de la pelvis [38]. La acción de la cintura escapular y el balanceo de los brazos participan en la estabilización del conjunto CTB. En el traslado de peso durante el doble apoyo, el movimiento de rotación de la pelvis crea en el plano horizontal un momento angular contrabalanceado por un movimiento de rotación opuesto de la cintura escapular. El movimiento de balanceo alternado de los miembros superiores es contrario al movimiento alternado de los miembros inferiores. Cuando una cadera está en flexión, el hombro del mismo lado está en extensión [39, 40]. Los movimientos pendulares de los brazos, controlados por la actividad muscular alrededor del hombro y del codo [41], neutralizan los efectos de los momentos angulares creados por los miembros inferiores alrededor del eje horizontal [42, 43]. Así, por efecto inercial, el balanceo de los brazos contribuye a la 10 estabilidad de la marcha [44] con el fin de estabilizar la cabeza y la recogida de información visual [45]. Por esta acción de los brazos, el momento angular del cuerpo está reducido y lo esencial de la energía cinética contribuye al desplazamiento rectilíneo. Básicamente estabilizadora en el plano frontal, la función de los brazos es menor en el sentido vertical. ■ Descripción funcional de la marcha Primero se ha de estudiar la marcha a través de cada una de las articulaciones del miembro inferior, poniendo en perspectiva para cada una de las fases del ciclo de la marcha el análisis cinemático, cinético y muscular [9, 46] (Fig. 1). Tobillo En el contacto inicial (el 0-3% del ciclo de la marcha), el tobillo está en posición neutra. El contacto del talón se inicia con la parte externa por acción del tibial anterior. El vector de la fuerza de reacción (VFR) del suelo pasa por detrás de la articulación del tobillo, generando un momento de fuerza externa de flexión plantar. Los músculos tibial anterior, extensor largo del dedo gordo y extensor largo de los dedos del pie están activos. Estos músculos, flexores dorsales del tobillo, frenan la inclinación del pie hacia el suelo facilitada por el momento externo. Los músculos flexores plantares no están activos. Durante la respuesta a la carga (el 3-10% del ciclo de la marcha), en un período muy breve, el 60% del peso del cuerpo se traslada hacia el pie que acaba de entrar en contacto con el suelo [9] . El tobillo efectúa un movimiento de flexión plantar de unos 10° por efecto del VFR controlado por los músculos flexores, que actúan en contracción excéntrica. Esta flexión plantar controlada ayuda a absorber el golpe. Al final de esta fase, toda la superficie plantar del pie está apoyada en el suelo. Durante este período de carga, el eje de rotación del pie en el plano sagital pasa por el talón. Perry [9] lo llama 1.er giro o giro del talón. El VFR pasa de forma progresiva hacia la parte delantera del eje articular del tobillo. Durante el apoyo medio, el máximo de superficie plantar del pie apoya en el suelo. La pierna avanza hacia delante y provoca una flexión dorsal del tobillo de unos 5°. Es el 2.° giro descrito por Perry: el giro del tobillo. El VFR se encuentra delante del eje del tobillo y genera un momento externo de flexión dorsal que es controlado por una contracción excéntrica de los flexores plantares del tobillo, los cuales disminuyen la velocidad del avance de la tibia y estabilizan el pie en el suelo. El sóleo, músculo monoarticular, es el factor principal de la disminución de velocidad de la tibia. Los músculos gastrocnemios, biarticulares, actúan sobre la flexión de la rodilla hasta que el tobillo queda por detrás de la rodilla, lo que aumenta la participación del cuádriceps en el comienzo de la fase de apoyo medio. Al final del apoyo, el talón se eleva del suelo. El tobillo está en ligera flexión dorsal, mantenido por la acción del sóleo y de los gastrocnemios. El punto de apoyo (es decir, el punto de aplicación del VFR que pasa a la parte delantera del tobillo) avanza hacia el antepié a la altura de las cabezas metatarsianas. El momento externo es un momento de flexión dorsal en el que la longitud del brazo de palanca es máxima. La combinación entre la flexión del tobillo y la elevación del talón anterioriza la proyección del centro de gravedad y aumenta el desequilibrio anterior. Todo el peso del Podología
- 11. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 cuerpo recae sobre este pie y aumenta la tendencia a la flexión dorsal. Los músculos flexores plantares controlan el adelantamiento de la tibia y el desequilibrio anterior. El eje de rotación del pie en el plano sagital pasa por el eje de las cabezas metatarsianas. Se trata del 3.er giro o giro del antepié. En el período preoscilante, el movimiento del tobillo en su conjunto es la flexión plantar. El peso del cuerpo se traslada al otro pie. Este aligeramiento facilita el paso del tobillo en flexión plantar y disminuye el esfuerzo muscular necesario para este efecto. Es útil señalar que el tríceps, que trabajaba en modo excéntrico, lo hace ahora en modo concéntrico, pero con menor esfuerzo. Comienza entonces la fase de balanceo, durante la cual el miembro inferior debe progresar hacia delante y el pie no debe engancharse en el suelo, sino prepararse para el contacto siguiente. Al comienzo de la fase de balanceo, el tobillo efectúa un movimiento de flexión dorsal por la acción de los músculos flexores del tobillo, en particular el tibial anterior. Se advierte también un movimiento de extensión de los dedos por efecto del extensor largo del dedo gordo y del extensor largo de los dedos. Estos movimientos del tobillo contribuyen a facilitar el avance del miembro oscilante y preparan la progresión del paso. En el medio de la fase de balanceo, la pierna pasa al eje vertical y el pie no debe chocar contra el suelo. El tibial anterior y el extensor largo del dedo gordo aumentan su actividad para facilitar el avance del paso. La disminución subsiguiente de intensidad de la contracción muscular indica que, en ese momento, mantener el tobillo en posición neutra no es esencial para el correcto desarrollo del paso. El final de la fase de balanceo prepara el próximo contacto inicial. El tobillo está en ligera flexión plantar y luego se mantiene en posición neutra por acción de los músculos flexores a fin de prepararse para el próximo contacto. En el plano frontal, la acción muscular registrada durante la fase de apoyo indica una actividad destinada a mantener la estabilidad del pie [46]. Rodilla Durante la marcha, los movimientos de la rodilla en el plano sagital ayudan a absorber las presiones generadas por el contacto del pie con el suelo, a mantener la estabilidad y a regular los desplazamientos del centro de gravedad. Además, facilitan el avance del miembro inferior durante la oscilación. En el plano frontal, los posicionamientos de la rodilla contribuyen a la estabilidad del apoyo unipodal. Por último, la escasa amplitud de rotación participa en la preservación de las alineaciones osteoarticulares, modificadas por los movimientos alternados de avance del tronco en cada paso. Para comprender mejor el papel funcional de la rodilla durante la marcha, es útil empezar por el final de la fase de balanceo. Al final de la fase de balanceo, la rodilla está casi completamente extendida. Con la flexión de la cadera, esta posición permite regular la longitud del paso. Frente a la brevedad de la duración de este movimiento de extensión y a la magnitud del preposicionamiento del miembro inferior antes del contacto inicial, la actividad muscular de los músculos vastos es considerable y está regulada por los músculos isquiotibiales. El músculo recto femoral, biarticular, no participa en este movimiento de extensión de la rodilla, puesto que una flexión de la cadera durante el contacto inicial sería perjudicial. La extensión de la rodilla y la flexión de la cadera son reguladas en modo excéntrico por los músculos isquiotibiales. Durante el contacto inicial (el 0-3% del ciclo de la marcha), la rodilla debe resistir el impacto del pie contra el suelo. Está en extensión casi completa por la acción Podología de los músculos vastos. El VFR pasa delante de la articulación de la rodilla y genera un momento de extensión de ésta que facilita el mantenimiento de la articulación en extensión. Los músculos extensores y flexores de la rodilla están activos a fin de regular la extensión de la rodilla, debida sobre todo al VFR. Durante la respuesta a la carga (el 3-10% del ciclo de la marcha), la rodilla debe amortiguar el traslado brusco del peso del cuerpo al miembro inferior que acaba de entrar en contacto con el suelo. También debe resistirse a las consecuencias del contacto para estabilizar el cuerpo en vista del próximo apoyo unipodal. A la vez que el tobillo efectúa un movimiento de flexión plantar (1.er giro), el VFR pasa gradualmente hacia atrás de la rodilla y produce un momento de flexión, al principio orientado por los músculos isquiotibiales. El cuádriceps controla esta flexión por una actividad excéntrica y la mantiene en una amplitud de unos 15°. La rodilla, en sinergia con la flexión plantar del tobillo, contribuye de este modo a absorber el golpe. En el plano horizontal, Perry y Burnfield [9] señalan en la rodilla otro mecanismo que contribuye a la estabilidad de la articulación y participa en la absorción del golpe. Durante la carga, el retropié efectúa un movimiento de valgo que abre el ángulo astragalocalcáneo [47] . El segmento tibial experimenta un par de rotación interno. Esta rotación es controlada por la puesta en tensión del tensor de la fascia lata y del bíceps femoral. En el plano frontal, el traslado del peso implica un desplazamiento de la rodilla en aducción a efectos de alinear la proyección del centro de gravedad en el eje del miembro nuevamente apoyado. Durante el apoyo medio, la rodilla tiende a la extensión para asegurar una estabilidad máxima. Tras la carga, el cuádriceps controla la flexión de la rodilla. El sóleo asegura la estabilidad vertical de la tibia, lo que facilita el avance relativo del fémur. En el medio de este período, la pierna y el muslo están alineados verticalmente y la rodilla está en extensión. El VFR pasa por delante de la articulación y crea un momento de extensión. El miembro inferior oscilante pasa por delante del que está apoyado. La actividad muscular del cuádriceps disminuye. La extensión de la rodilla es casi pasiva, debido a que el VFR está algo por delante de la articulación y a la actividad de los gastrocnemios. La estabilidad de la tibia se mantiene por la actividad del sóleo. En la fase final del apoyo, la rodilla es mantenida en extensión por una buena estabilidad de la tibia, respecto a la cual el fémur continúa avanzando mientras el talón se despega del suelo. La inercia hacia delante, creada por el miembro oscilante, favorece la extensión de la cadera. El 3.er giro o giro del antepié facilita el mantenimiento de la rodilla en extensión, conservando el VFR algo por delante de la articulación. La actividad de los gastrocnemios y del poplíteo regula esta extensión. Al final de este período, la rodilla empieza a flexionarse. La flexión plantar del tobillo y el avance de la pelvis hacen retroceder el VFR con relación a la rodilla. La actividad de los gastrocnemios y del poplíteo, que impedía hasta entonces la hiperextensión, induce un movimiento de flexión de la rodilla, que está desbloqueada. En el período preoscilante, el peso del cuerpo se va a trasladar al otro miembro. El centro de presión se encuentra bajo el antepié y el miembro que entra en contacto con el suelo está delante. La flexión plantar del tobillo provoca el avance del segmento tibial. El traslado del peso hacia el otro lado crea un aligeramiento que hace más sensible a la rodilla en el momento de flexión inducido por el VFR que pasa por detrás. Al comienzo de la fase de balanceo, la flexión de la rodilla debe facilitar la progresión del paso, es decir, permitir el avance del miembro inferior sin que el pie 11
- 12. E – 27-020-A-15¶ Marcha choque contra el suelo. Puesto que la sola flexión dorsal del tobillo es insuficiente, parecen ser necesarios unos 60° de flexión de la rodilla [9, 46]. Con la acción de los flexores de la rodilla, en especial el bíceps femoral (cabeza corta), una adecuada flexión de la rodilla desde el período preoscilante (40°) y la flexión rápida de la cadera contribuyen a flexionar la rodilla por inercia. Este movimiento es controlado por el recto femoral. En medio de la fase de balanceo, cuando el pie ha pasado delante de la cadera, la rodilla inicia un movimiento de extensión. Facilitado por la disminución de velocidad y la interrupción subsiguiente de la flexión de la cadera, este movimiento se hace de modo relativamente pasivo por «efecto de badajo de campana». El segmento tibial avanza por efecto de inercia. La actividad de los músculos isquiotibiales permite regular este movimiento de extensión. Cadera En tanto que los movimientos del tobillo y de la rodilla se caracterizan en el plano sagital por alternaciones de flexión-extensión durante el ciclo de la marcha, la cadera efectúa un movimiento de extensión cuando el pie está apoyado en el suelo y un movimiento de flexión en la fase de balanceo. Durante el contacto inicial, la cadera se encuentra flexionada en unos 20°. Este valor sería muy apropiado para una longitud del paso suficiente y una buena estabilidad del pie. El VFR pasa ampliamente por delante de la articulación y crea un momento de flexión de la cadera. Este momento de flexión es controlado por la actividad de los músculos isquiotibiales y por la actividad del glúteo mayor. Esta actividad muscular también controla el avance del tronco. En este sentido, cuando el pie se apoya en el suelo e interrumpe el avance del segmento, el tronco avanza aún más por inercia. Durante la carga, la estabilidad del miembro inferior que se apoya es primordial. Al comienzo de este período, el VFR pasa por delante de la articulación. Los músculos extensores de la cadera son activados en diversos grados en función de su influencia sobre la rodilla; los isquiotibiales también son flexores de la rodilla, una acción que sería perjudicial para la estabilidad. La actividad del glúteo mayor va en aumento durante este período. Al final de la recepción de la carga, el VFR está cerca del eje articular de la cadera y contribuye a la estabilidad del apoyo. En el plano frontal, el traslado rápido del peso a la pierna apoyada necesita una estabilización de la pelvis sobre la cadera. La proyección del centro de gravedad se desplaza hacia el pie apoyado. La considerable activación de los músculos abductores de la cadera contribuye a estabilizar la pelvis frente al desequilibrio producido por la pierna oscilante. En el plano horizontal, la estabilización del apoyo con carga también depende de un esbozo de rotación interna de la cadera (por efecto del movimiento de eversión del pie en apoyo) y de un adelantamiento de la pelvis a causa de la flexión plantar del pie que se despega del suelo. El movimiento de extensión de la cadera va a seguir hasta el comienzo del período preoscilante. Durante la fase de apoyo medio, el miembro inferior avanza con un movimiento de giro del tobillo (2.° giro). La extensión de la rodilla por la actividad de los músculos vastos induce una tensión de los isquiotibiales (en especial, el semimembranoso y el semitendinoso), que son extensores de la cadera. El movimiento es facilitado por la posición del VFR, que se sitúa progresivamente detrás de la cadera y provoca un momento externo de extensión. En el plano frontal, la pelvis alcanza su posición lateral máxima hacia la mitad del período. Se estabiliza 12 por la acción muscular del glúteo medio y, sobre todo, del tensor de la fascia lata; también por el momento de inercia hacia delante y arriba del movimiento de flexión de la cadera del miembro oscilante. En la fase final del apoyo, la cadera prosigue su movimiento de extensión. El miembro inferior sigue avanzando, mientras efectúa un movimiento de giro sobre el antepié. El VFR se ubica detrás de la articulación. El tensor de la fascia lata contribuye a mantener un momento interno de abducción. Al final del período, el componente de flexión del aductor largo controla la extensión de la cadera. En el plano frontal, la proyección del centro de gravedad se desplaza progresivamente hacia el eje del cuerpo. El momento externo de abducción y la actividad muscular del tensor de la fascia lata facilitan este traslado gradual. El período preoscilante comienza con el contacto del pie opuesto con el suelo. El movimiento de flexión de la cadera es facilitado por la flexión y el avance de la rodilla gracias a la flexión plantar del tobillo (3. er giro). Así mismo, la actividad del recto femoral (que controla la flexión de la rodilla) también contribuye a la flexión de la cadera. Por último, en esta flexión participan las actividades del aductor largo y el grácil, que controla el traslado hacia el miembro que se acaba de apoyar. Hasta antes de que el pie se despegue del suelo, la actividad del sartorio (en su componente de abducción y de rotación externa de la cadera) controla el componente de aducción y de rotación interna de los músculos aductores activos. Durante esta fase, el movimiento de flexión de la cadera es muy rápido y, cuando el miembro va a despegarse del suelo, lo acelera hacia delante. En la continuidad del período preoscilante, la cadera prosigue su movimiento de flexión por efecto de la flexión plantar del tobillo al comienzo de la fase de balanceo. A velocidad espontánea, la actividad de los flexores de la cadera no es útil para este movimiento. En cambio, a velocidad infraespontánea o supraespontánea, la actividad del ilíaco contribuye a esta flexión. La actividad simultánea del sartorio y del grácil actúa sobre la flexión de la rodilla y también, respectivamente, sobre la abducción-rotación externa de la cadera y sobre la aducción-rotación interna de la cadera. Por último, si es necesario, el recto femoral controla la flexión de la rodilla. En la mitad de la fase de balanceo, la cadera sigue su movimiento de flexión en la continuidad del movimiento iniciado en el período preoscilante, casi sin actividad muscular. La actividad excéntrica de los isquiotibiales detiene el movimiento de flexión de la cadera en la parte final de la fase de balanceo. Actúan también sobre el control de la extensión de la rodilla y contribuyen a preparar el miembro para el contacto inicial. La actividad del glúteo mayor y del aductor mayor controla la extensión de la cadera antes del contacto, mientras que la actividad del glúteo medio controla el componente aductor de los músculos flexores de la cadera. Pelvis y conjunto «cabeza-troncobrazos» La pelvis está compuesta por los dos huesos coxales, el sacro y el cóccix. En ella se producen los movimientos simétricos entre ambos huesos coxales (que forman una unidad) y el sacro, los movimientos asimétricos entre cada hueso coxal y el sacro y los movimientos lumbopélvicos entre la pelvis y la columna vertebral (que forman una unidad) en torno a las cabezas femorales [48]. Constituye el nexo entre la unidad funcional «locomotora» y la unidad funcional «pasajera», tal como Podología
- 13. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 las definió Perry [9]. El conjunto de los grupos musculares dispuestos alrededor de la pelvis actúa minimizando los desplazamientos para estabilizar la posición erguida del tronco y mantener la cabeza en una posición neutra. A lo largo del ciclo de la marcha, los movimientos de la pelvis se efectúan en los tres planos. Con apoyo sobre la cadera del miembro de sustentación, los movimientos de baja amplitud expresan evoluciones posturales continuas. En el plano horizontal, la rotación de la pelvis en la dirección del pie que va a entrar en contacto con el suelo actúa sobre la longitud del paso y proporciona cadencia a la marcha. En el plano frontal, los desplazamientos mediolaterales en el transcurso del ciclo forman una sinusoidal simple y la pelvis se desplaza con alternación hacia el lado apoyado. Las posiciones extremas se alcanzan en la fase de apoyo medio, cuando todo el peso del cuerpo descansa en el miembro inferior apoyado. La posición neutra se sitúa al principio de la carga, durante el traslado del peso del cuerpo de un pie al otro (Fig. 13). En el eje vertical, la pelvis desciende del lado del miembro oscilante cuando el pie acaba de despegarse del suelo. Este descenso es controlado por los músculos abductores de la cadera y los músculos estabilizadores de la pelvis. En la mitad de la fase de balanceo está en posición neutra. La flexión de la cadera y el avance del miembro durante la fase de balanceo contribuyen a atenuar el descenso de la pelvis. En el plano sagital, Perry [9] describió una anteversión de la hemipelvis del lado apoyado en el momento del traslado del peso del cuerpo durante el doble apoyo. El conjunto CTB «descansa» sobre la pelvis. Estas estructuras forman el eje del cuerpo y están articuladas entre sí por estructuras móviles (la columna lumbar entre la pelvis y el tronco, y la columna cervical entre el tronco y la cabeza). Contribuyen a mantener una independencia relativa y a atenuar los efectos de los movimientos de unos respecto a los otros. Los desplazamientos de los segmentos axiales (cabeza, tronco y pelvis) acompañan los desplazamientos de los miembros inferiores. La pelvis es el lugar principal de estos movimientos de baja amplitud, esencialmente debidos a las consecuencias del impacto del contacto inicial y de los movimientos del miembro en oscilación durante el apoyo unipodal. La columna lumbar actúa entonces como una verdadera estructura de absorción de los golpes. En el plano sagital, los desplazamientos verticales del conjunto «cabeza-tronco» son idénticos para cada una de estas estructuras. Durante el ciclo de la marcha describen una sinusoidal doble, cuyo punto más alto corresponde a la fase de apoyo medio y el más bajo, al período de doble apoyo. La amplitud de estos desplazamientos aumenta con la velocidad (Fig. 14). Los desplazamientos anteroposteriores son mayores en el sacro que en el tronco y la cabeza. De igual modo, la aceleración anteroposterior de la cabeza está ampliamente disminuida con relación a la de la pelvis y las caderas. Esta atenuación se presenta escalonada en toda la B A 4° Figura 13. Desplazamientos mediolaterales de la pelvis en el plano frontal. Situación de comienzo del doble apoyo: pelvis horizontal (A) (línea roja, C). La pelvis es más baja del lado del miembro en suspensión (B) (línea verde, C) y está desviada hacia el lado apoyado (flecha verde, C). C columna vertebral, desde el segmento lumbar hasta la nuca [38]. Estos autores sugieren que la atenuación de la aceleración es anticipada (de arriba abajo) mediante la estabilización inicial de la cabeza. Enfoque funcional de la pelvis [2, 9] En el contacto inicial, la pelvis se presenta en la posición de referencia en los planos frontal y sagital. En cambio, en el plano horizontal está en ligera rotación interna, del lado en que el pie se apoya en el suelo. En el plano sagital, durante la respuesta a la carga, el sacro bascula hacia delante. La transmisión de este movimiento a la estructura suprayacente está muy Figura 14. Desplazamientos del centro de gravedad y de la línea de los hombros en el plano sagital. Obsérvese el aspecto «paralelo» de las dos líneas y sus oscilaciones en función del momento del ciclo de la marcha (más arriba durante el apoyo unipodal y más abajo al comienzo del doble apoyo). Podología 13
- 14. E – 27-020-A-15¶ Marcha y de transmisión de las fuerzas por restitución de energía y sujeción dinámica de las estructuras osteoarticulares. atenuada, sobre todo la aceleración, con una minimización de los efectos a nivel de la cabeza. En consecuencia, la extensión de la columna lumbar es mayor. En el plano frontal, el aligeramiento del miembro inferior que va a despegarse del suelo induce una elevación relativa de la pelvis en el lado del apoyo. Este movimiento es controlado por los músculos abductores de la cadera. La actividad de los músculos posteriores se dirige a limitar los movimientos y la aceleración hacia delante del tronco y de la pelvis. Durante el apoyo medio, el desplazamiento del tronco hacia el eje del miembro inferior de sustentación prosigue. En cambio, en los otros planos, la pelvis y el tronco tienden a mantenerse en posición neutra. Con la elevación del talón y la propulsión anterior mediante el giro del antepié, el eje del cuerpo se levanta en la parte final del apoyo. La inercia vinculada a la propulsión tiende a provocar una hiperextensión y una anteversión de la pelvis. El tronco es estabilizado por el músculo recto abdominal. El conjunto CTB está en su nivel más bajo en la fase preoscilante. En el plano horizontal, en ligera rotación externa del lado que va a despegarse del suelo, se desplaza hacia el lado que acaba de apoyarse en el suelo. En el plano frontal, se eleva del lado que acaba de apoyarse en el suelo. Al principio y en medio de la fase de balanceo, la pelvis recupera su posición de referencia en el plano horizontal y efectúa un movimiento de retroversión en el plano sagital. De forma progresiva, los segmentos axiales se elevan y alcanzan su posición más alta en la parte final de la fase de balanceo. En el plano horizontal, la pelvis esboza un movimiento de rotación interna hacia delante. Acoplamiento interarticular La complejidad del pie ha llevado a menudo a una gran simplificación de sus movimientos, que ha llegado incluso a establecer un modelo a modo de estructura rígida. Sin embargo, la estrecha relación entre los movimientos de las articulaciones y de los segmentos suprayacentes incita a un análisis más profundo de estos acoplamientos en los diversos períodos del ciclo de la marcha. La mayoría de los movimientos del retropié y del antepié se desarrollan esencialmente en el plano sagital y luego en el plano horizontal. Mucho más se producen, respectivamente, antes del comienzo del apoyo y después del apoyo medio, cuando el VFR se ejerce únicamente sobre el retropié o sobre el antepié. Los movimientos del antepié son muy limitados en el período inicial del apoyo, cuando toda la superficie del pie ha entrado en contacto con el suelo, lo que corresponde a la intensidad mínima del VFR [50]. Sin embargo, el acoplamiento entre los movimientos de las diversas articulaciones está claramente establecido: su combinación condiciona la forma del arco longitudinal del pie. En el plano sagital, la concavidad decrece desde el contacto inicial hasta el principio de la fase final del apoyo y aumenta luego hasta el final del período preoscilante. La participación de estos complejos articulares durante la marcha reside también en el acoplamiento en los tres planos entre los diversos segmentos. Así, los movimientos del retropié en el plano frontal están bien acoplados con los movimientos de rotación del segmento tibial en el plano horizontal, y los movimientos del antepié en los planos sagital y horizontal. La fuerza de estos acoplamientos crece con la velocidad de desplazamiento. En cambio, el acoplamiento en el plano frontal entre el retropié y el antepié es débil [51]. Así, estas relaciones articulares sucesivas actúan a distancia y se advierte un nexo entre los movimientos de pronación y supinación del retropié y los movimientos de rotación interna/rotación externa de la cadera con el pie en apoyo [52]. Lafortune et al [53] han demostrado la acción compensatoria de la cadera cuando los movimientos de eversión o de inversión exagerados del retropié durante la marcha aumentan los movimientos de rotación interna o externa del segmento tibial. Más allá de los acoplamientos interarticulares, es interesante la complementariedad de acción entre estructuras muy distintas del pie. Así, una complementariedad de acción entre la almohadilla plantar del talón, la aponeurosis plantar y el complejo osteoarticular del retropié y del mediopié favorece la absorción del golpe en el instante de la carga y al comienzo de la fase de apoyo [54]. Movimiento alternativo de las cinturas pélvica y escapular El movimiento alternativo de las cinturas pélvica y escapular (y la oposición de fase entre los miembros superiores e inferiores) en el plano horizontal es una característica de la marcha humana. Umberger [49] explica con claridad los efectos cinéticos, cinemáticos y energéticos del balanceo de los brazos durante la marcha. Aunque las variables cinemáticas y cinéticas parecen idénticas en el plano sagital, con o sin balanceo de los brazos, presenta grandes diferencias en el plano horizontal. En este caso, supone un aumento del coste metabólico de la marcha con relación a la marcha normal. ■ Enfoque funcional del pie en la marcha La sinergia entre las articulaciones del miembro inferior es una condición esencial del buen desarrollo de la marcha. Sin embargo, también depende de la calidad de la relación entre el cuerpo y la base de sustentación, es decir, del propio desarrollo del apoyo en el suelo a través del pie y de sus efectos sobre los segmentos suprayacentes. El pie es una estructura compuesta (22 huesos) poliarticular y apta para cumplir tres acciones: amortiguamiento, equilibrio y progresión durante el desarrollo del paso [47]. Para ello, debe combinar capacidades de deformabilidad por la orientación y la movilidad de las articulaciones, de amortiguamiento por los tejidos blandos y el componente elástico de tendones y aponeurosis, 14 . Enfoque funcional del pie durante el ciclo de la marcha En el contacto inicial, el pie toca el suelo con la parte posteroexterna del talón, entre otras razones por la acción del tibial anterior que atenúa la inclinación del pie hacia el suelo. Este período de doble apoyo se efectúa, en ambos pies, sobre una superficie plantar reducida que aumenta la inestabilidad debida al traslado del peso [2]. Durante la carga, el pie recibe las fuerzas de impacto con la almohadilla plantar del talón en primer lugar. Se advierte la especificidad de estos tejidos blandos, que resisten el aplastamiento vertical pero se desplazan fácilmente en sentido lateral [2]. El traslado del apoyo induce un movimiento de eversión de la articulación subastragalina. La rotación externa del calcáneo disminuye el sostenimiento de la cabeza del astrágalo, que se Podología
- 15. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 dirige en sentido medial junto con el eje del segmento tibial. La actividad del extensor largo del dedo gordo y del extensor largo de los dedos facilita el movimiento de eversión [55]. Las articulaciones mediotarsianas están menos constreñidas y la concavidad del arco longitudinal del pie disminuye. Durante el apoyo medio, el miembro inferior apoyado progresa hacia delante con un movimiento de giro en torno al astrágalo (2.° giro). La actividad excéntrica del tríceps sural, sobre todo del sóleo, contribuye a estabilizar el astrágalo controlando el adelantamiento de la tibia. La actividad conjunta del tibial posterior y del sóleo genera un movimiento de inversión de la articulación subastragalina. Este movimiento de inversión bloquea las articulaciones mediotarsianas y estabiliza el mediopié y el antepié, los cuales van a soportar el peso del cuerpo en la fase final del apoyo. A partir de la elevación del talón, el pie actúa como un brazo de palanca cuyo punto de apoyo es el giro del antepié. Mientras el VFR genera un momento de flexión dorsal del tobillo, la actividad del sóleo y de los gastrocnemios controla el avance de la tibia y genera un movimiento de flexión plantar. La actividad de los músculos peroneo largo, peroneo corto y tibial posterior controla las articulaciones subastragalina y mediotarsianas, mientras que la actividad del flexor largo del dedo gordo estabiliza las articulaciones metatarsofalángicas. Esta estabilidad es primordial cuando el peso del cuerpo se desplaza hacia el antepié y las articulaciones metatarsofalángicas se acomodan en flexión dorsal. La acción sobre el 1. er radio de los músculos flexores largo y corto del dedo gordo, sobre todo la acción del peroneo largo, contribuye a resistir el peso en el arco longitudinal del pie y a mantener el equilibrio mediolateral del antepié [56]. La proyección del centro de presión se ubica entonces en el 1.er espacio intermetatarsiano. Cabe señalar la acción estabilizadora pasiva de la aponeurosis plantar, puesta en tensión por la flexión dorsal de los dedos del pie [57]. La movilidad potencial de las articulaciones metatarsofalángicas y la actividad muscular excéntrica de los flexores facilitan el avance completo del punto de apoyo. En el período preoscilante, el traslado del apoyo hacia el pie que acaba de tocar el suelo se efectúa con rapidez y aligera del mismo modo el pie que va a despegarse del suelo. El aligeramiento de los músculos previamente puestos en tensión provoca un rápido movimiento de flexión plantar del tobillo, lo que aumenta la flexión de la rodilla. La actividad muscular para estabilizar el pie ya no es necesaria. Las fuerzas de propulsión parecen ser la consecuencia de una relajación de los tendones previamente estirados [58]. El movimiento de giro sobre los dedos del pie supone la existencia de un 4.° giro. Al principio y en la mitad de la fase de balanceo, la posición del pie y la actividad muscular deben facilitar el avance del paso y la progresión hacia delante del miembro oscilante. La actividad del extensor largo del dedo gordo y del extensor largo de los dedos del pie, cuando el pie que oscila empieza a cruzar la pierna apoyada, provoca una extensión de los dedos que acompaña al movimiento de flexión dorsal del tobillo. Esta actividad se refuerza al final de la fase de balanceo para contribuir a posicionar el pie de forma correcta para el próximo contacto inicial. ■ Enfoque de la coordinación de la marcha En su condición de actividad rítmica, la marcha es el resultado de la acción coordinada de todos los segmentos corporales por una organización muy fina de contracciones y relajaciones musculares [59, 60]. El control motor puede definirse como la capacidad de crear o Podología regular los mecanismos subyacentes a esta organización. Esto lleva al asunto de cómo el sistema nervioso central coordina y regula la acción de las estructuras musculoarticulares en su conjunto a fin de producir un movimiento como la marcha. Los movimientos son el resultado de la interacción entre factores vinculados a la persona, la tarea que se va a efectuar y el tipo de entorno. En lo que se refiere a la persona, la marcha implica al propio aparato locomotor, pero también a los procesos sensoriales y cognitivos. Para interpretar el control motor a este nivel es necesario analizar el nexo entre el sistema nervioso y las estructuras musculoarticulares. En especial, se plantea el problema de la redundancia de los grados de libertad. Un mismo movimiento puede efectuarse mediante la acción de distintos efectores, que el sistema nervioso debe «escoger» y coordinar con un objetivo de eficacia y eficiencia [61]. Las dificultades que impone la tarea exigen tomar en cuenta las características del movimiento que condicionan las «necesidades» sensoriales y motoras. La complejidad, así como la índole moderada o cíclica, son elementos fundamentales para el correcto desarrollo del movimiento [62]. En fin, el carácter regular y previsible o, al contrario, el aspecto irregular, inesperado e imprevisible del entorno influyen en la complejidad y la atención necesaria para el desarrollo del movimiento. Las diversas teorías sobre el control motor ofrecen explicaciones acerca del modo en que el sistema nervioso va integrando las dificultades que se presentan. Hoy se consideran dos enfoques principales al respecto. La teoría cognitiva considera el movimiento humano a través del concepto de programa motor, que puede definirse como la asociación estructurada de órdenes musculares. Esta teoría del programa motor se basa en un gran número de situaciones experimentales y pone el énfasis en la posibilidad de un movimiento ordenado en ausencia de una información sensorial. Por ejemplo, la estimulación de la médula espinal en el animal permite desencadenar movimientos cíclicos como la marcha [63]. Este enfoque de la motricidad a través del concepto de programa motor se muestra relativamente flexible en comparación con las teorías anteriores, basadas en los reflejos. En este sentido, el movimiento puede depender tanto de estímulos sensoriales como de procesos centrales [64]. La aplicación estricta de esta definición implica la existencia de tantos programas como de situaciones posibles, aun en caso de movimientos tan elementales como la marcha. En respuesta a esta pregunta, Schmidt [62] propuso el concepto de «programa motor generalizado». Un movimiento se generaría con base en un esquema común a todas las situaciones, caracterizado por variables ajustables en función de las circunstancias. El programa motor generalizado organizaría una activación rítmica de los músculos flexores y extensores, que sería regulada en tiempo real por informaciones aferentes a través de arcos de control [65]. Para Paillard [66], «la existencia de una lógica reticular de unidades sinérgicas jerarquizadas y reunidas en unidades de programas completos [...] indica que los valores que deben ser controlados por el sistema de regulación de un comportamiento motor complejo son notablemente simples en todos los casos». Advierte, sin embargo, que se plantea el «problema de la desviación que puede tolerar el sistema respecto a la eficacia de su lógica reticular para seguir funcionando de forma automática». A esta limitación del papel de las informaciones sensoriales en el control del movimiento se añade el carácter invariable del programa, que difícilmente se adapta a la evolución del sistema en el tiempo con relación a un mismo movimiento. En el caso de la marcha, por ejemplo, el cansancio, el peso de una bolsa 15
- 16. E – 27-020-A-15¶ Marcha o las variaciones de la superficie suponen ajustes musculares; si no, un programa motor idéntico produciría resultados motores distintos en función de la evolución de tales situaciones. Para responder a estas críticas, los defensores del enfoque dinámico consideran que los mismos principios se aplican a cualquier operación motora, adquirida o espontánea, sencilla (como patear un balón) o cíclica como la marcha [67]. Sin entrar en detalles epistemológicos, los partidarios de esta teoría consideran que el comportamiento motor es un estado estable que resulta de la interacción entre las exigencias del terreno, los requerimientos propios de la tarea que se va a realizar y los factores propios de la persona [68]. El paso brusco (o transición) de un estado estable hacia otro estado estable se produce cuando la variación de un parámetro ambiental es suficiente para romper el equilibrio de interacción. Así, el aumento de la velocidad de desplazamiento provoca la transición de la marcha a la carrera. Los estudios de Bernstein [61] sugieren que la coordinación de las estructuras corporales implicadas en el desarrollo de una acción motora depende de la capacidad del sistema neuromusculoesquelético para controlar los grados de libertad en forma de una sinergia (quizá aún por definir). El comportamiento motor sería entonces la expresión de una organización multifactorial y con múltiples niveles del sistema neuromuscular, en la que intervienen factores biomecánicos, del entorno o propios de la tarea que se va a realizar. En numerosas situaciones, los movimientos necesarios exigen un aprendizaje, es decir, en términos dinámicos, la adquisición de un nuevo patrón de coordinación [69, 70]. De acuerdo con los estudios de Bernstein [61], esta adquisición se produce en dos etapas. Luego de una primera fase de bloqueo o de congelación, se establece una relajación progresiva de los grados de libertad. La adquisición da lugar a una sinergia que expresa, entre los componentes, una nueva organización que se estabiliza con la práctica. En la continuidad de estos conceptos de sinergia, Kelso propuso el concepto de patrón de coordinación, derivado de la teoría de los patrones dinámicos [71]. La aplicación de los elementos de este enfoque dinámico a la locomoción ofrece medios interesantes para interpretar la complejidad del comportamiento motor, coordinado a través de variables simples y desligado de cualquier vínculo específico con los componentes antropométricos o biomecánicos [72-74]. Si se compara el aparato locomotor con un sistema de osciladores acoplados, la fase relativa, que es la medida de sincronización entre los osciladores, refleja la coordinación entre los segmentos en movimiento. Su variabilidad expresa la estabilidad del patrón: indica la fuerza de acoplamiento entre dos segmentos corporales en movimiento [75]. Ofrece indicios de la capacidad del sistema neuromuscular para mantener un estado estable de coordinación, es decir, un mismo patrón de coordinación [71] . En cambio, se advierte que su aumento significativo en el análisis de la locomoción predice la transición brusca de un patrón de coordinación (por ejemplo, la marcha) hacia otro (por ejemplo, la carrera). Después de la transición hacia el nuevo patrón, la variabilidad vuelve a valores menores [76], lo que indica la mayor estabilidad del nuevo patrón adoptado como respuesta a las modificaciones individuales y/o del entorno. ■ Adquisición de la marcha La adquisición de la marcha es una etapa esencial del desarrollo psicomotor del niño. Requiere la capacidad de mantener el equilibrio, es decir, de mantener la proyección del centro de gravedad dentro del polígono de sustentación durante el apoyo bipodal. También es 16 necesario controlar la inestabilidad mediolateral y anteroposterior vinculada a la proyección del cuerpo hacia delante, apoyándose alternativamente sobre cada pie [20]. Este aprendizaje se efectúa en diversas etapas sucesivas del crecimiento y se consolida con la práctica [77]. Antes de desplazarse, el niño debe poder mantenerse erguido y de pie, por lo general con ayuda de apoyos. En esta situación, se enfrenta a una inestabilidad vinculada a la reducción de la superficie del polígono de sustentación (apoyo bipodal) y a la elevación del centro de gravedad. Durante este período que precede a la marcha propiamente dicha (entre los 10-12 meses), adquiere la capacidad para trasladar el peso del cuerpo a uno u otro de sus miembros inferiores. También desarrolla la fuerza muscular necesaria para sostener el peso del cuerpo y mantener un solo pie en apoyo, lo que va a permitir el avance del paso [78]. La marcha del principiante tiene características que la distinguen de la marcha madura. Además de los aspectos físicos relativos a la evolución de la anteversión femoral y la torsión tibial dependientes del crecimiento [79] , el niño, a fin de resolver las dificultades de equilibrio que enfrenta, va a efectuar sus primeros pasos con un ancho de paso mayor para aumentar la superficie del polígono de sustentación y limitar las fuentes de desequilibrio anteroposterior. En el plano frontal, los movimientos de la cadera se caracterizan por una aducción limitada en la fase de apoyo [5]. Durante los primeros 3 meses de la marcha autónoma, los desplazamientos laterales son más pronunciados que la longitud de los pasos [80]. El desplazamiento hacia delante se efectúa durante el apoyo unipodal por adelantamiento del miembro oscilante. Esto requiere, en especial, una actividad sinérgica de los músculos agonistas y antagonistas del tobillo, dificultada por la inmadurez neuromuscular del niño [81]. Por esto, el desplazamiento hacia delante puede compararse con una sucesión de caídas controladas por el apoyo del pie al principio del doble apoyo. La estabilidad lateral, que se desarrolla mucho antes que la movilidad articular propiamente dicha, se revela como el factor esencial de la adquisición de la marcha [82]. Kubo y Ulrich [83], confirmando a Bril y Brenière [80] , señalan que el acoplamiento entre el control de las oscilaciones mediolaterales y anteroposteriores se efectúa en dos etapas: primero el control del equilibrio lateral, al que luego se añade el control del equilibrio anteroposterior. El control del tronco se revela aquí como una etapa fundamental [84], con la estabilización de la pelvis, que se presenta como un «referencial de base inherente a cada una de las actividades posturales y cinéticas» [85]. La estabilización de los hombros y de la cabeza se alcanza tras algunas semanas de marcha autónoma [77]. En este contexto, y para favorecer los desplazamientos hacia delante, el niño va a adoptar distintas estrategias posturales. McCollum [86] señala tres principales. El twister consiste en hacer movimientos de rotación del tronco con el fin de «lanzar» los miembros inferiores hacia delante. El faller aprovecha el desequilibrio anterior cuando el stepper va a progresar por desplazamientos laterales. Con estas estrategias, la posición de los brazos evolucionará con la soltura en la marcha, pasando de forma progresiva de una posición alta y rígida (con flexión de los codos) a una posición más baja y oscilante a medida que aumenta la estabilidad [87, 88]. En el aspecto cinemático, la marcha del principiante tiene especificidades, en particular en el plano sagital. La amplitud de la flexión-extensión del tobillo está limitada por la falta casi completa de flexión plantar y por el límite de la flexión dorsal. El pie apoya «plano». En la rodilla, el movimiento característico de muelle con flexión inicial en el instante del contacto (controlada por la actividad muscular excéntrica del cuádriceps) y Podología
- 17. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 seguida por una extensión durante el apoyo unipodal aparece hacia los 4 años de edad. En el plano horizontal, la marcha del niño se caracteriza básicamente por una mayor apertura del paso. Sin embargo, las características cinemáticas del niño presentan una gran variabilidad, que se reduce de manera progresiva con los años [89]. Tras haber señalado la dificultad técnica para obtener una exploración cinética fiable en el niño de corta edad, Sutherland [5] indica una relativa similitud del aspecto de las curvas cinéticas en los tres planos entre los niños de 2 años y los adultos. Sin embargo, el segundo pico de fuerza (correspondiente a la propulsión) es inferior al 100%, lo que sugiere el límite de desarrollo de la actividad concéntrica de los músculos flexores plantares del tobillo. Oeffinger et al [90] han señalado un aumento del momento externo de flexión dorsal del tobillo en el plano sagital después de los 4 años, con una disminución de absorción a nivel de la articulación del tobillo y un aumento de generación de potencia a medida que avanza la edad. Además, se ha comunicado una disminución de generación de potencia en la cadera, tanto en la extensión de la cadera durante la fase preoscilante como durante la flexión al principio de la fase de balanceo. Estos resultados sugieren un trabajo más intenso de la articulación de la cadera en el niño, antes de empezar a hacer trabajar de forma progresiva el tobillo en flexión plantar a efectos de generar la potencia necesaria para el impulso. Durante la adquisición de la marcha, el niño se enfrenta a las dificultades inherentes a la locomoción bípeda propiamente dicha, en especial la estabilidad dinámica. También se enfrenta a sus propios límites de crecimiento y de maduración neuromuscular. Estos aspectos fundamentales de la marcha en el niño deben tenerse presentes para no considerar como «anómala» una marcha simplemente «inmadura». ■ Iniciación del paso En general, la ejecución voluntaria de un movimiento requiere la coordinación de dos acciones. La primera se refiere a la tarea motora y la segunda, a la preservación del equilibrio postural, para que sea posible llevar a cabo dicha tarea motora. En este sentido, la ejecución de un movimiento induce cambios de equilibrio, a los que es preciso anticiparse. Esta transición entre postura estable y movimiento se efectúa en dos etapas. Antes de la ejecución del movimiento propiamente dicho, una primera etapa preparatoria consiste en anticipar las consecuencias posturales. Así, los ajustes previos anticipan las perturbaciones venideras y se dirigen a mantener el equilibrio. Tales ajustes son específicos para el movimiento en cuestión y se adaptan a las perturbaciones posturales que éste provoca. La iniciación del paso (dar el primer paso) necesita la transición desde una posición de equilibrio estable hasta una situación de movimiento hacia delante del cuerpo en su conjunto. Los ajustes posturales deben producir las condiciones dinámicas que permitan el movimiento del cuerpo hacia delante, pero también hacia el pie que va a apoyarse. Estos ajustes van a provocar un «desequilibrio» que será neutralizado por el propio movimiento. En el plano sagital, se caracteriza por un retroceso del centro de presión [91]. Bouisset y Maton [11] indican que la duración y la amplitud de la fase anticipatoria aumentan con la velocidad de la marcha prevista. Para crear un movimiento hace falta una fuerza. Cuando una persona está inmóvil, la proyección del centro de presión y la proyección del centro de gravedad se confunden. El centro de gravedad es muy inercial, difícil de mover, mientras que el centro de presión es muy sensible. Un desfase entre los dos en el pie que se despegará del suelo producirá un momento externo Podología de flexión dorsal del tobillo, creando un par de desequilibrio [92]. En el plano muscular, la fase preparatoria de la marcha comienza por una desactivación bilateral del sóleo y de los gastrocnemios, seguida entre 60-100 ms más tarde por una activación del tibial anterior y el recto femoral, así como del semitendinoso del miembro que quedará apoyado y del glúteo medio del miembro que se despegará del suelo. Estos mecanismos de anticipación duran entre 360-575 ms antes del despegue del pie [11]. Primero determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad del cuerpo y hacia atrás del centro de presión. El efecto combinado de estas acciones musculares va a producir un momento externo de flexión dorsal del tobillo y un control del centro de gravedad en el plano frontal. Cabe señalar que los ajustes previos a la iniciación del paso se efectúan alrededor de los apoyos. Agradecimientos : Los autores agradecen al profesor Pier-Giorgio Zanone, director del Laboratoire Adaptation Perceptivo-Motrice et Apprentissage, Universidad de Toulouse-UPS, por su apoyo y al profesor Pierre Moretto, del Laboratoire Adaptation PerceptivoMotrice et Apprentissage, Universidad de Toulouse-UPS, por su apoyo y segunda lectura del artículo. . ■ Bibliografía [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] Bouisset S. Biomécanique et physiologie du mouvement. Abrégés. Paris: Masson; 2002. Viel E. La marche humaine, la course et le saut. Paris: Masson; 2000. Whittle MW. Gait analysis, an introduction. Oxford: Butterworth; 2002. Sekiya N, Nagasaki H. Reproducibility of the walking patterns of normal young adults: test-retest reliability of the walk ratio(step-length/step-rate). Gait Posture 1998;7:225-7. Sutherland D. The development of mature gait. Gait Posture 1997;6:163-70. Growney E. Repeated measures of adult normal walking using a video tracking system. Gait Posture 1997;6:147-62. Wagenaar RC, Van Emmerik RE. Dynamics of pathological gait. Hum Mov Sci 1994;13:441-71. Hamill J. A dynamical systems approach to lower extremity running injuries. Clin Biomech (Bristol, Avon) 1999;14: 297-308. Perry J, Burnfield J. Gait analysis: normal and pathological function. Thorofare (NJ): SLACK Incorporated; 2010. Murray MP. Gait as a total pattern of movement. Am J Phys Med 1967;46:290-333. Bouisset S, Maton B. Muscles, posture et mouvement. Paris: Hermann; 1995. Gage JR, Schwartz MH. Normal Gait. In: Gage JR, Schwartz MH, Koop SE, Novacheck TF, editors. The Identification and Treatment of Gait Problems in Cerebral Palsy. London: Mac Keith Press; 2009. p. 31-64. Perry J. Normal and pathological gait. In: Bunch WH, editor. Atlas of Orthotics. 2nd ed. St Louis, MI: CV Mosby; 1985. p. 76-111. Knudson DV, Morrison CS. Qualitative analysis of human movement. Champaign (IL): Human Kinetics; 1997. Dujardin F. Dynamique pelvienne durant la marche habituelle. In: Pelissier J, Brun V, editors. La marche humaine et sa pathologie. Paris: Masson; 1994. p. 99-103. Dufour M, Pillu M. Biomécanique fonctionnelle. Paris: Masson; 2005. Hamill J, Knutzen KM. Biomechanical basis of human movement. Baltimore: Lippincott Williams and Wilkins; 2009. Gage JR, Schwartz MH. Consequences of brain injury on musculoskeletal development. In: Gage JR, editor. The Identification and treatment of gait problems in cerebral palsy. London: Mac Keith Press; 2009. p. 107-29. Schepers HM, Koopman HF, Veltink PH. Ambulatory measurement of ground reaction force and estimation of ankle and foot dynamics. J Biomech 2007;40(suppl2). 17
- 18. E – 27-020-A-15¶ Marcha [20] Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement. Hoboken, New Jersey: John Wiley and Sons; 2005. [21] Marey JE. La machine animale. 1873/1993. Paris: Germer Baillière; 1993. [22] Descatoire A, Thévenon A, Moretto P. Baropodometric information return device for foot unloading. Med Eng Phys 2009;31:607-13. [23] Burnfield JM, Few CD, Mohamed OS, Perry J. The influence of walking speed and footwear on plantar pressures in older adults. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19:78-84. [24] Toullec E, Barouk LS. Intérêt de la baropodométrie dynamique dans l’analyse de la chirurgie du pied plat valgus de l’adulte. Med Chir Pied 2004;20:17-22. [25] Pihet D, Moretto P, Defebvre L, Thevenon A. Analyse de la marche dans la maladie de Parkinson par enregistrement baropodométrique à l’aide de semelles embarquées. Rev Neurol 2006;162:208-13. [26] Femery V, Moretto P, Renaut H, Thévenon A, Lensel G. Measurement of plantar pressure distribution in hemiplegic children: changes to adaptative gait patterns in accordance with deficiency. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2002;17: 406-13. [27] Newham DJ,Ainscough-PottsAM. Musculoskeletal Basis for Movement. In: Trew M, Everett T, editors. Human Movement, An Introductory Text. London: Churchill Livingstone; 2001. p. 7-35. [28] Grimshaw PN, Burden A. Biomécanique du sport et de l’exercice. Bruxelles: De Boeck; 2010 (p. 243-250). [29] Cristol C, Bérard C. Evaluation fonctionnelle de la marche par l’index de dépense énergétique. Valeurs de référence chez l’enfant. Ann Readapt Med Phys 1998;41:429-33. [30] Bernardi M, Macaluso A, Sproviero E, Castellano V, Coratella D, Felici F, et al. Cost of walking and locomotor impairment. J Electromyogr Kinesiol 1999;9:149-57. [31] Holt KG, Hamill J,Andres RO. Predicting the minimal energy costs of human walking. Med Sci Sports Exerc 1991;23:491-8. [32] Gleim GW, Stachenfeld NS, Nicholas JA. The Influence of Flexibility on the Economy of Walking and Jogging. J Orthop Res 1990;8:814-23. [33] Bertram JE. Constrained optimization in human walking: cost minimization and gait plasticity. J Exp Biol 2005;208:979-91. [34] D’Angeli-Chevassut M, Gaviria M. La Marche Humaine Description et repères sémantiques. In: Pelisssier J, Brun V, editors. La marche humaine et sa pathologie. Paris: Masson; 1994. [35] Nashner LM, McCollum G. The organization of human postural movements: A formal basis and experimental synthesis. Behav Brain Sci 1985;8:135-50. [36] Winter DA. Human balance and posture control during standing and walking. Gait Posture 1995;3:193-214. [37] Jian Y, Winter DA, Ishac MG, Gilchrist L. Trajectory of the body COG and COP during initiation and termination of gait. Gait Posture 1993;1:9-22. [38] Prince F, Winter DA, Stergiou P, Walt SE.Anticipatory control of upper body balance during human locomotion. Gait Posture 1994;2:19-25. [39] Webb D, Tuttle RH, Baksh M. Pendular activity of human upper limbs during slow and normal walking. Am J Phys Anthropol 1994;93:477-89. [40] Wagenaar RC, Van Emmerik RE. Resonant frequencies of arms and legs identify different walking patterns. J Biomech 2000;33:853-61. [41] Gutnik B, Mackie H, Hudson G, Standen C. How close to a pendulum is human upper limb movement during walking? HOMO. J Comp Hum Biol 2005;56:35-49. [42] Li Y, Wang W, Crompton RH, Gunther MM. Free vertical moments and transverse forces in human walking and their role in relation to armswing. J Exp Biol 2001;204:47-58. [43] Herr H, Popovic M. Angular momentum in human walking. J Exp Biol 2008;211:467-81. [44] Pontzer H, Holloway JH 4th, Raichlen DA, Lieberman DE. Control and function of arm swing in human walking and running. J Exp Biol 2009;212:523-34. [45] Bramble DM, Lieberman DE. Endurance running and the evolution of Homo. Nature 2004;432:345-52. [46] Penneçot GF. Marche pathologique de l’enfant paralysé cérébral. Montpellier: Sauramps Medical; 2009. 18 [47] De Doncker E, Kowalski C. Cinésiologie et rééducation du pied. Paris: Masson; 1979. [48] Oatis CA. Kinesiology: The Mechanics and Pathomechanics of Human Movement. Baltimore: Lippincott Williams and Wilkins; 2004. [49] Umberger BR. Effects of suppressing arm swing on kinematics, kinetics, and energetics of human walking. J Biomech 2008;41:2575-80. [50] Hunt AF, Smith RM, Torode M, Keenan AM. Inter-segment foot motion and ground reaction forces over the stance phase of walking. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2001;16:592-600. [51] Pohl MB, Messenger N, Buckley JG. Forefoot, rearfoot and shank coupling: Effect of variations in speed and mode of gait. Gait Posture 2007;25:295-302. [52] Souza TR, Pinto RZ, Trede RG, Kirkwood RN, Fonseca ST. Temporal couplings between rearfoot-shank complex and hip joint during walking. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2010;25: 745-8. [53] Lafortune MA, Cavanagh PR, Sommer HJ 3rd, Kalenak A. Foot inversion-eversion and knee kinematics during walking. J Orthop Res 1994;12:412-20. [54] Qian Z, Ren L, Ren L. A Coupling analysis of the biomechanical functions of human foot complex during locomotion. J Bionic Engine 2010;7(suppl1):S150-S157. [55] Kuhlmann JN, Guerin-Surville H, Baux S. Stabilité du tarse postérieur lors de l’attaque du pas. Kinesither Scient 1994; 338:42-5. [56] Jacob HA. Forces acting in the forefoot during normal gait an estimate. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2001;16:783-92. [57] Carlson RE, Fleming LL, Hutton WC. The biomechanical relationship between the tendoachilles, plantar fascia and metatarsophalangeal joint dorsiflexion angle. Foot Ankle Int 2000;21:18-25. [58] Fukunaga T, Kubo K, Kawakami Y, Fukashiro S, Kanehisa H, Maganaris CN. In vivo behaviour of human muscle tendon during walking. Proc R Soc Lond B Biol Sci 2001;268:229-33. [59] McMorris T. Acquisition and performance of sports skills. Chichester: John Wiley and Sons Ltd; 2004. [60] Higgins S. Motor Skill Acquisition. Phys Ther 1991;71:12339. [61] Bernstein NS. The co-ordination and regulation of movements. Oxford: Pergamon Press; 1968. [62] Schmidt RA. Apprentissage moteur et performance. Paris: Vigot; 1999. [63] Grillner S, Zangger P. On the central generation of locomotion in the low spinal car. Exp Brain Res 1979;34:241-61. [64] Keele SW. Movement Control in Skilled Motor Performance. Psychol Bull 1968;70:387-403. [65] Richard D, Orsal D. Des activités motrices rythmiques. Neurophysiologie - Organisation et fonctionnement du système nerveux. Paris: Dunod; 2001 (p. 387-416). [66] Paillard J. Itinéraire pour une psychophysiologie de l’action. ACTIO; 1986. [67] Kelso JA, Holt KG, Rubin P, Kugler PN. Patterns of human interlimb coordination emerge from the properties of nonlinear, limit cycle oscillatory processes: theory and data. J Mot Behav 1981;13:226-61. [68] Bardy BG, Marin L, Stoffregen TA, Bootsma RJ. Postural coordination modes considered as emergent phenomena. J Exp Psychol Hum Percept Perform 1999;25:1284-301. [69] Zanone PG, Kelso JA. Evolution of behavioral attractors with learning: nonequilibrium phase transitions. J Exp Psychol Hum Percept Perform 1992;18:403-21. [70] Zanone PG. Une approche écologique-dynamique de la coordination. In: Albaret JM, Soppelsa R, editors. Précis de rééducation de la motricité manuelle. Marseille: Solal; 1999. [71] Kelso JA. Dynamic patterns: the self-organization of brain and behavior. Cambridge (Ma): Massachussets Institute of Technology; 1995. [72] Schöner G, Kelso JA. Dynamic pattern generation in behavioral and neural systems. Science 1988;239:1513-20. [73] Scholz JP, Kelso JA.Aquantitative approach to understanding the formation and change of coordinated movement patterns. J Mot Behav 1989;21:122-44. Podología
- 19. Marcha ¶ E– 27-020-A-15 [74] Kelso JA, Jeka JJ. Symmetry breaking dynamics of human multilimb coordination. J Exp Psychol Hum Percept Perform 1992;18:645-68. [75] Van Emmerik RE, Wagenaar RC, Van Wegen EE. Interlimb coupling patterns in human locomotion: are we bipeds or quadrupeds? Ann N Y Acad Sci 1998;860:539-42. [76] Diedrich FJ, Warren Jr. WH. Why change gaits? Dynamics of the walk-run transition. J Exp Psychol Hum Percept Perform 1995;21:183-202. [77] Assaiante C, Chabrol B. Développement et troubles de la marche chez l’enfant. Rev Neurol 2010;166:149-57. [78] Branger MF. Les étapes d’acquisition de la marche. In: Pelissier J, Brun V, editors. La marche humaine et sa pathologie. Paris: Masson; 1994. p. 1-6. [79] Jacquemier M, Glard Y, Pomero V, Viehweger E, Jouve JL, Bollini G. Rotational profile of the lower limb in 1319 healthy children. Gait Posture 2008;28:187-93. [80] Bril A, Brenière Y. Postural requirements and progression velocity in young walkers. J Mot Behav 1992;24:105-16. [81] Forssberg H. Ontogeny of human locomotor control. I. Infant stepping, supported locomotion and transition to independent locomotion. Exp Brain Res 1985;57:480-93. [82] Yaguramaki N, Kimura T. Acquirement of stability and mobility in infant gait. Gait Posture 2002;16:69-77. [83] Kubo M, Ulrich BD. Early stage of walking: development of control in mediolateral and anteroposterior directions. J Mot Behav 2006;38:229-37. [84] Haehl V, Vardaxis V, Ulrich B. Learning to cruise: Bernstein’s theory applied to skill acquisition during infancy. Hum Mov Sci 2000;19:685-715. [85] Assaiante C. La construction des stratégies d’équilibre chez l’enfant au cours d’activités posturocinétiques. Ann Readapt Med Phys 1998;41:239-49. [86] McCollum G, Holroyd C, Castelfranco AM. Forms of early walking. J Theor Biol 1995;176:373-90. [87] Grimshaw PN, Marques-Bruna P, Salo A, Messenger N. The 3-dimensional kinematics of the walking gait cycle of children aged between 10 and 24 months: cross sectional and repeated measures. Gait Posture 1998;7:7-15. [88] Ledebt A. Changes in arm posture during the early acquisition of walking. Infant Behav Dev 2000;23:79-89. [89] Lasko-McCarthey P, BeuterA, Biden E. Kinematic variability and relationships characterizing the development of walking. Dev Psychobiol 1990;23:809-37. [90] Oeffinger DJ, Augsburger S, Cupp T. Pediatric kinetics: Age related changes in able-bodied populations. Gait Posture 1997;5:155-6. [91] Brenière Y, Do MC. Modifications posturales associées au lever du talon dans l’initiation du pas de la marche normale. J Biophys Biomec 1987;11:161-7. [92] Mickelborough J, Van der Linden ML, Tallis RC, Ennos AR. Muscle activity during gait initiation in normal elderly people. Gait Posture 2004;19:50-7. P. Dedieu, Podologue, doctorant (pdedieu@cict.fr). Laboratoire adaptation perceptivo-motrice et apprentissage, Université de Toulouse UPS, 118, route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 9, France. C. Barthés, Podologue. Cualquier referencia a este artículo debe incluir la mención del artículo original: Dedieu P., Barthés C. Marche. EMC (Elsevier Masson SAS, Paris), Podologie, 27-020-A-15, 2011. Disponible en www.em-consulte.com/es Algoritmos Podología Ilustraciones complementarias Vídeos / Animaciones Aspectos legales Información al paciente Informaciones complementarias Autoevaluación Caso clínico 19