BIOMECÁNICA DE LA BIOMECÁNICA DE LA MARCHAMARCHA

BIOMECÁNICA DE LA BIOMECÁNICA DE LA MARCHAMARCHA

Necesitamos reconocer que laprogramación locomotora

ocurre encentros supraespinales,

e involucra la conversión de una idea en

el patrón de actividad muscular,que se necesita para la marcha

(Enoka, 1988).

La secuencia de eventos que debesuceder para la marcha puede resumirse:• 1. Registro y activación del comando marcha en

el sistema nervioso central.• 2. Transmisión de las señales de la marcha al

sistema nervioso periférico.• 3. Contracción muscular que desarrolla tensión.• 4. Generación de fuerzas en, y a través del

movimiento , articulaciones sinoviales.• 5. Regulación de fuerzas y momentos articulares

basado en su antropometría.• 6. Desplazamiento de segmentos de modo que

se reconoce como marcha funcional.• 7. Generación de fuerzas de reacción en el suelo

En su libro Biomecánica de la marcha

normal y patológica, el Dr.Pedro Vera Luna del Instituto de biomecánica de Valencia describe la marcha humana

normal como una serie de movimientos alternantes , rítmicos de las extremidades y del tronco

que determinan un desplazamiento hacia adelante del centro de

gravedad.

• A los 8 meses, el niño se mantiene de A los 8 meses, el niño se mantiene de pie unos instantes si le damos la mano.pie unos instantes si le damos la mano.

• A los 10 meses se coloca A los 10 meses se coloca espontáneamente de pie si se puede espontáneamente de pie si se puede agarrar a algo.agarrar a algo.

• A los 12 meses comienza a caminar A los 12 meses comienza a caminar con cierta ayuda.con cierta ayuda.

• A los 14-15 meses comienzan a A los 14-15 meses comienzan a caminar solos.caminar solos.

• En su estudio el En su estudio el ciclo de la marcha ciclo de la marcha comienza cuando comienza cuando

un pie hace un pie hace contacto con el contacto con el suelo y termina suelo y termina con el siguiente con el siguiente

contacto del contacto del mismo pie, a la mismo pie, a la

distancia de estos distancia de estos dos puntos de dos puntos de contacto con el contacto con el

suelo se le suelo se le denomina denomina un paso un paso

completocompleto... .

• La marcha humana es un proceso de La marcha humana es un proceso de locomoción en el que el cuerpo locomoción en el que el cuerpo

humano, en posición erguida, se mueve humano, en posición erguida, se mueve hacia delante, siendo su peso hacia delante, siendo su peso

soportado soportado alternativamente por ambas piernas. alternativamente por ambas piernas. Mientras el cuerpo se desplaza sobre Mientras el cuerpo se desplaza sobre

la la pierna de soporte, la otra pierna se pierna de soporte, la otra pierna se

balancea hacia delante como balancea hacia delante como preparación preparación

para el siguiente apoyopara el siguiente apoyo

DEFINICIONESDEFINICIONES•ANCHO DEL PASO:Distancia que separa la línea del talón

de lalínea de marcha.

• ANGULO DEL PASO: Angulo formado entre la línea de

marcha y eje long. del pie ± 15º.

ZANCADA:Distancia entre dosapoyos del mismopie, antes y despuésde la fase oscilante.

• LARGO DELPASO: Distanciaque separa talón ytalón en un dobleapoyo 0.70 - 0.80mts.

Fases de la marchaFases de la marcha

• Fase de apoyoFase de apoyoCuando una pierna está en contacto

con el suelo

Fase de balanceoCuando la pierna no contacta con el

suelo

Rango de valores normales Rango de valores normales para los parámetros de para los parámetros de tiempo-distanciatiempo-distancia• Zancada 1,0 a 1,2 m/sZancada 1,0 a 1,2 m/s

• Zancada 1,2 a 1,9 mZancada 1,2 a 1,9 m

• Largo del paso 0,56 a 1,1 mLargo del paso 0,56 a 1,1 m

• Anchura de paso 7,7 a 9,6 cm.Anchura de paso 7,7 a 9,6 cm.

• Cadencia 90 a 140 paso/minutoCadencia 90 a 140 paso/minuto

• Velocidad 0,9 a 1,8 m/sVelocidad 0,9 a 1,8 m/s

Fase de apoyo y fase de Fase de apoyo y fase de balanceobalanceo

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Fase de apoyo Fase de balanceo

Por ciento del ciclo

FASE DE APOYOFASE DE APOYO

• 1) Contacto de talón: instante en que talón contacta el suelo• 2) Apoyo plantar: contacto parte anterior del pie con suelo• 3) Apoyo medio: trocánter > alineado con centro del pie (plano sagital)• 4) Elevación talón• 5) Despegue del pie: justo antes que dedos

se eleven del suelo

• El contacto del talón se refiere al instante en que el talón de la

pierna de referencia toca el suelo. El apoyo plantar se refiere al contactode la parte anterior del pie con el suelo.

El apoyo medio ocurre cuando el trocánter mayor* está alineado verticalmente con el centro del pie, visto desde un plano sagital. La elevación del talón ocurre cuando el

talónse eleva del suelo,

el despegue del pie ocurre cuando los dedos se elevan del suelo.

FASE DE APOYOFASE DE APOYO

•Heel contact (Contacto del talón)

•Foot flat (Apoyo planta pié)

•Midstance point (Punto de apoyo medio)

•Heel off (Elevación del talón)

•Toe off (Despegue dedo gordo)

Subdivisión del balanceo-Subdivisión del balanceo-oscilaciónoscilación

•Aceleración – Balanceo inicial

•Midswing – Balanceo medio

•Desaceleración – Balanceo final

Subdivisión de balanceo-Subdivisión de balanceo-oscilaciónoscilación

La fase de balanceo puede dividirse en tres intervalos

designados conlos términos de aceleración, balanceo medio (Midswing) y

deceleración. Cada una deestas subdivisiones constituyen aproximadamente un tercio de

la fase debalanceo.

• El primer tercio, referido como período de aceleración, se caracteriza por la rápida aceleración del extremo de la pierna inmediatamente después de que los dedos dejan el suelo.

• Durante el tercio medio de la fase de balanceo, el intervalo del balanceo

medio, la pierna balanceada pasa a la otra pierna, moviéndose hacia delante

de la misma, ya que está en fase de apoyo.• El tercio final de la fase de balanceo está

caracterizado por la deceleración de la pierna que se mueve rápidamente cuando se acerca al final del intervalo

aceleración Balanceo medio Deceleración

Trabajo grupalTrabajo grupal

• Grupo 1: fase apoyoGrupo 1: fase apoyo

Contacto talón-apoyo plantar-apoyo Contacto talón-apoyo plantar-apoyo mediomedio

TrabajoTrabajo

TRABAJO MUSCULAR TOBILLOTRABAJO MUSCULAR TOBILLO

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 2: FASE APOYOGRUPO 2: FASE APOYO

Contacto talón – apoyo plantar - apoyo Contacto talón – apoyo plantar - apoyo medio- despegue talón-despegue medio- despegue talón-despegue dedosdedos

TRABAJO DE CUÁDRICEP EN RODILLA TRABAJO DE CUÁDRICEP EN RODILLA Y FLEXORES PLANTARESY FLEXORES PLANTARES

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 3: FASE APOYOGRUPO 3: FASE APOYO

• Contacto talón –apoyo plantar-apoyo Contacto talón –apoyo plantar-apoyo mediomedio

GRUPO MUSCULAR EN CADERAGRUPO MUSCULAR EN CADERA

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 4: FASE APOYOGRUPO 4: FASE APOYO

• APOYO MEDIO-DESPEGUE TALÓN – APOYO MEDIO-DESPEGUE TALÓN – DESPEGUE DEDOSDESPEGUE DEDOS

TRABAJO MUSCULAR EN TOBILLOTRABAJO MUSCULAR EN TOBILLO

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 5: FASE APOYOGRUPO 5: FASE APOYO

APOYO MEDIO-DESPEGUE TALÓN – APOYO MEDIO-DESPEGUE TALÓN – DESPEGUE DEDOSDESPEGUE DEDOS

TRABAJO MUSCULAR EN CADERA.TRABAJO MUSCULAR EN CADERA.

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 6: FASE BALANCEOGRUPO 6: FASE BALANCEO

Trabajo muscular tobilloTrabajo muscular tobillo

Trabajo grupal Trabajo grupal

• Grupo 7 : FASE BALANCEOGrupo 7 : FASE BALANCEO

TRABAJO MUSCULAR RODILLATRABAJO MUSCULAR RODILLA

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

• GRUPO 8 . FASE BALANCEOGRUPO 8 . FASE BALANCEO

Trabajo muscular cadera.Trabajo muscular cadera.

•Cuando el cuerpo se mueve alrededor de una línea

recta, sin desviaciones del COM, requiere un menor

gasto energético .• Sería posible sí tuviesemos ruedas en vez

de pies. Sinembargo el COM se desvía efectuando

desplazamientossinusoidales verticales y laterales .•El punto más alto del desplazamiento

vertical seproduce en el medioapoyo.•El punto inferior se produce durante el

doble apoyo•El desplazamiento vertical promedio en el

varón adultoes de +/-5 cm.

Desplazamientos lateralesDesplazamientos laterales

• Al transferir el peso del cuerpo de un ladoal otro, se desplaza la pelvis hacia el ladoque soporta el peso.• Esta oscilación del COM alcanza unos 5cm.• Los limites laterales se producen en elapoyo medio

Determinantes de la marchaDeterminantes de la marcha

Representan ajustes efectuados porpelvis, cadera, rodilla y tobillo paraayudar a mantener el movimiento delCentro de Gravedad del cuerpo en unmínimo y de esta forma limitar el gastode energía y hacer la marcha máseficiente. Inman,V.: 1953.

Cualquier patología que aumente la

distancia vertical entre los puntos

altos y bajos, aumentará el gasto

energético de la ambulación.

Centro de gravedadCentro de gravedad• Las leyes de la mecánica dicen claramente

que el mínimo gasto de energía se consigue cuando un cuerpo se mueve en línea recta, sin que el centro de gravedad se desvíe, tanto para arriba como para abajo, como de un lado a otro. Esta línea recta sería posible en la marcha normal si las extremidades inferiores terminaran en ruedas. Como no es esto lo que ocurre, el

centro de gravedad del cuerpo se desvía de una línea recta, pero para la conservación de la energía, la desviación o desplazamiento debe quedar sea un nivel óptimo.

Desplazamiento verticalDesplazamiento verticalEn Ia marcha normal el centro de gravedad se

mueve hacia arriba y hacia abajo de manera rítmica, conforme se mueve hacia adelante. El puntomás alto se produce cuando la extremidad que carga el peso está en el centro de su fase de apoyo; el punto más bajo ocurre en el momento del apoyo doble, cuando ambos pies están en contacto con el suelo. El punto medio de este desplazamiento vertical en el adulto masculino es aproximadamente de 5 cm. La línea seguida por el centro de gravedad es muy suave sin cambios bruscos de desviación.

Desplazamiento lateralDesplazamiento lateral• Cuando el peso se transfiere de una pierna Cuando el peso se transfiere de una pierna

a otra, hay una desviación de la pelvis y a otra, hay una desviación de la pelvis y del tronco hacia el lado o extremidad en la del tronco hacia el lado o extremidad en la que se apoya el peso del cuerpo. El centro que se apoya el peso del cuerpo. El centro de gravedad, al tiempo que se desplaza de gravedad, al tiempo que se desplaza hacia adelante no sólo sufre un hacia adelante no sólo sufre un movimiento rítmico hacia arriba y abajo, movimiento rítmico hacia arriba y abajo, sino que también oscila de un lado a otro. sino que también oscila de un lado a otro. El desplazamiento total de este El desplazamiento total de este movimiento lateral es también movimiento lateral es también aproximadamente de 5 cm. El límite de los aproximadamente de 5 cm. El límite de los movimientos laterales del centro de movimientos laterales del centro de gravedad ocurre cuando cada extremidad gravedad ocurre cuando cada extremidad está en el apoyo medio y la línea del está en el apoyo medio y la línea del centro de gravedad es también en este centro de gravedad es también en este caso, de curvas muy suaves.caso, de curvas muy suaves.

Determinantes de la marchaDeterminantes de la marcha

1.- Báscula lateral de la pelvis en el planofrontal. 2- Flexión de rodilla en el apoyo 3.- Interacciones de rodilla4.- Interacciones de tobillo 5.- Rotación pelvica en el plano

transverso 6.- Valgo fisiológico de la rodilla

Métodos del estudio de la marcha

•cinemática que describe los movimientos del cuerpo en conjunto y los movimientos relativos de las partes del cuerpo durante las diferentes fases de la marcha.

•cinética que se refiere a las fuerzas que producen el movimiento. Las fuerzas de mayor influencia en los movimientos del cuerpo en la marcha normal, son aquellas debidas a: gravedad, contracción, muscular, inercia, reacciones del suelo

Análisis cinemático y cinético Análisis cinemático y cinético con cadencia normalcon cadencia normal

•Plano sagitalPlano sagital::

I CONTACTO DEL TALÓNI CONTACTO DEL TALÓN

II PUNTO DE APOYO MEDIO A DESPEGE II PUNTO DE APOYO MEDIO A DESPEGE DE LOS DEDOSDE LOS DEDOS

III FASE DE BALANCEOIII FASE DE BALANCEO