Apuntes marcha normal
- 1. ESTUDIO DE LA MARCHA NORMAL Y PATOLÓGICA Alicia Manzanas García Fisioterapeuta Pediátrica Hospital de Nens de Barcelona amgfis@yahoo.es
- 2. ESTUDIO DE LA MARCHA NORMAL Los prerrequisitos de la marcha normal La marcha normal tiene cuatro atributos que son frecuentemente perdidos en la marcha patológica. Estos son, en orden de importancia: (1) estabilidad en el apoyo (2) suficiente despeje del pie durante el balanceo (3) fase de balanceo apropiado preposicionando el pie, y (4) una longitud del paso adecuado A esto nosotros, necesitamos añadir un quinto prerrequisito más global : la conservación de energía. En un niño que empieza a caminar, la deambulación empieza sin estos prerrequisitos. Inicialmente las rodillas están relativamente rígidas y el niño camina con una base de soporte amplia. Gradualmente, cuando el niño desarrolla el equilibrio, la marcha evoluciona hacia el patrón adulto. Sutherland y colegas (1980) señalaron que aunque la marcha generalmente empieza alrededor del año de vida, los niños no desarrollan una marcha adulta talón-pie hasta al menos los 42 meses. Lo que es remarcable, sin embargo, es que a pesar del hecho que todos aprenden a caminar sin instrucciones; hay muy poca desviación de la norma. Sutherland y colegas (1988) sugirieron que la marcha es “instintiva más que cognitiva” y es dependiente de la maduración progresiva del sistema nervioso central. En contraste esto con otras actividades como lanzar una pelota de golf o lanzar un balón en el cual los individuos tienen su estilo único y no existe un sistema construido de optimización.
- 3. El ciclo de la marcha Fig. 4.10. Fase de apoyo de la marcha. La fase de apoyo constituye aproximadamente el 60% del ciclo de la marcha y se divide en cinco subfases: contacto inicial (IC), respuesta de carga (LR), fase media de apoyo (MST), fase final de apoyo (FST) y prebalanceo (S) Cuando se trata la marcha humana es habitual hacerlo en términos de “ciclo de la marcha”. Un ciclo completo de marcha o zancada empieza cuando un pie golpea el suelo y termina cuando el mismo pie vuelve a golpear el suelo de nuevo. Perry (1992) subdividió el ciclo de la marcha según las fases, tareas y periodos. Estos periodos incluye el contacto inicial (IC), la respuesta de carga (LR), apoyo medio (MSt), apoyo final (TSt), prebalanceo (PSw), balanceo medio (MSw), y balanceo final (Tsw) (Fig. 4.10). El ciclo está dividido en dos fase mayores, de apoyo y balanceo. Usando el esquema de Perry, las tres tareas que más deben ser conseguidas durante el ciclo son la aceptación del peso, el apoyo unipodal, y el avance de la extremidad (Fig. 4.11). La aceptación del peso ocurre durante los dos primeros periodos (contacto inicial y respuesta de carga), el apoyo unipodal de la extremidad durante los dos segundos (apoyo medio y apoyo final) y el avance de la extremidad durante los cuatro últimos ( balanceo inicial, prebalanceo, balanceo medio y balanceo final). La fase de apoyo empieza con el contacto inicial, el cual en la marcha normal es con el talón y termina con el despegue de los dedos, al empezar la fase de balanceo. Los eventos en el ciclo de la marcha se definen secuencialmente cuando ocurren en los porcentajes específicos del ciclo. El contacto inicial se define que ocurre en el 0% y el 100% del ciclo de la marcha. Durante la marcha normal, el despegue del pie ocurre aproximadamente en el 60% del ciclo. Por lo tanto el apoyo representa aproximadamente el 60% del ciclo de la marcha y el balanceo el 40%. El despegue de los dedos contralaterales y el golpe de talón opuesto ocurren en el 10 y 50% del ciclo respectivamente. Esto significa que Fig. 4.11. El ciclo de la marcha consiste en una zanca, la durante la macha debe haber dos periodos de cual se subdivide en dos periodos, el apoyo y el balanceo. “doble soporte” cuando ambos pies están el Las tareas que debe ser conseguido durante un ciclo sencillo incluye la aceptación de peso, soporte unipodal y suelo y cada uno de estos periodos avance de la extremidad. Esto ocurre durante las fases mostradas en fila inferior.
- 4. constituyen alrededor del 10% del ciclo. El primer periodo ocurre inmediatamente tras el contacto inicial y el segundo justo previo al despegue de los dedos. La respuesta de carga es un periodo de deceleración cuando el shock del impacto se absorbe. Esto está seguido de un periodo de apoyo unipodal ocupando alrededor del 40% del ciclo durante el cual la pierna opuesta va a través de su fase de balanceo. Así, al caminar, el apoyo unipodal en el lado de apoyo puede ser igual para el periodo de balanceo de la pierna opuesta. Al final de la fase de apoyo hay un segundo periodo de doble apoyo llamado prebalanceo el cual empieza aproximadamente 50% del ciclo de la marcha y dura hasta el despegue de los dedos en el lado de apoyo. Por lo tanto la respuesta de carga es equivalente en tiempo y es, de hecho, el mismo evento que el prebalanceo en el lado opuesto. Puesto que la macha normal es simétrica, es importante recordar estas relaciones para formar un dibujo mental de donde está la pierna opuesta en el ciclo. El periodo de apoyo unipodal puede estar subdividido en la fase de apoyo media y terminal . Durante el apoyo medio, el centro de masa del cuerpo está decelerando cuando asciende a su cenit y pasa sobre la base de soporte. En la fase terminal de apoyo el centro de masa ha pasado frente de la base de soporte y se está acelerando al cae hacia delante y hacia el lado no soportado. Durante este periodo de aceleración una cantidad de energía equivalente a la pérdida temprana en el ciclo de la marcha debe ser añadida en el ciclo para que la marcha en estado estabilizado sea mantenida. La marcha ha sido comparada con la acción de un péndulo, mientras que la carrera ha sido comparado con la acción de pogo-stick. Observar que en la marcha la actividad de los músculos tiende a estar concentrada al principio y final de las fases de balanceo y apoyo, puesto que sus acciones principales parecen ser acelerar y decelerar los movimientos de péndulo en las piernas (Fig. 4.12) Fig. 4.12. Esquema de un ciclo completo de la marcha. La actividad muscular se destaca por la intensidad del color. Observar que la mayoría de los músculos se activan al principio y al final de las fases de balanceo y apoyo. En la fase de balanceo, la extremidad que se balancea se comporta como un péndulo y como tal el periodo de balanceo está determinado por la cantidad de momento de inercia de sus segmentos. Si el periodo de balanceo del péndulo pudiera no estar alterado, la variación de la cadencia durante la marcha debería ser imposible. Para acelerar la cadencia, el componente de péndulo en el balanceo debe estar acelerado tempranamente en la fase balanceo y entonces decelerada en la última parte del balanceo. Como tal, el balanceo debe consistir en tres periodos: un periodo en el cual la proporción de balanceo puede estar alterada (acelerada o decelerada), un periodo de transición, y un periodo final en el cual las alteraciones se invierten. Estos tres periodos se conocen como la fase inicial, fase media y fase final del balanceo (Fig. 4.13)
- 5. Fig. 4.13. La fase de balanceo consiste en tres periodos conocidos como la fase inicial, fase media y fase final de balanceo. La fase media de balanceo es un periodo de transición donde los músculos no están activados. Durante la carrera o la marcha rápida, el recto femoral acelera la parte baja de la pierna en el balanceo inicial, mientras que los isquiotibiales la deceleran en la fase final de balanceo. Componentes del ciclo de la marcha durante la fase de apoyo Como se ha mencionado anteriormente la fase de apoyo de la marcha se puede dividir en cinco partes separadas, mientras que la fase de balanceo se puede dividir en tres. Cada una de estas subfases tiene un propósito específico y está marcado por eventos particulares en el ciclo de la marcha. Consecuentemente, necesitamos dedicar un poco de tiempo a mirar el propósito y mecanismo de cada uno de estos segmentos de la marcha. Los rodillos del pie El primer rodillo (rodillo del talón) empieza el contacto inicial y se extiende a través de la respuesta de carga. En la marcha normal el fulcro de este balanceo es el talón. Dado que la fuerza de reacción del suelo en esta palanca pasa a través del talón en el contacto inicial, el efecto inmediato es empujar bruscamente el pie completo hacia el suelo. Este momento externo es resistido por el momento interno de los músculos pretibiales (tibial anterior, externos largo de los dedos y peroneos) cuando realizan una contracción excéntrica controlada. La contracción excéntrica (en alargamiento) está siempre asociada con la deceleración. Recordar que el cuerpo ha sido acelerado por la gravedad cuando cae desde su cénit en la fase media de apoyo hasta su punto más bajo en la fase de respuesta de carga así que la fuerza total de la extremidad cuando impacta con el suelo es alrededor del 120% del peso del cuerpo. Así el propósito del primer balanceo es la absorción del shock, es decir decelerar la inercia del cuerpo en el contacto inicial. Fig. 4.15. Con el pie y tobillo en apoyo: tres rodillos del pie. Los primeros dos son rodillos de decerelación y así sus respectivos músculos están activados excéntricamente, realizando una contracción de alargamiento con la absorción de energía (trabajo negativo). El tercer rodillo es un rodillo de aceleración y así los flexores plantares deben actuar concéntricamente, con lo que se produce un trabajo positivo. Observar que el punto de aplicación de la fuerza de reacción del suelo está forzado para moverse hacia delante con cada rodillo sucesivo, permitiendo así al centro de masa mover hacia delante con él.
- 6. La fase media empieza cuando la superficie plantar completa del pie está en contacto con el suelo. La fuerza de reacción del suelo ha pasado anterior al centro de la articulación del tobillo y ahora está produciendo un momento de flexión dorsal que debe ser resistido por los flexores plantares del tobillo. Esta contención llega principalmente desde la contracción excéntrica del sóleo contraído lentamente con asistencia posterior de los gemelos y los flexores largos de los dedos. Este es el periodo de segundo rodillo (rodillo de tobillo), durante el cual el fulcro se ha movido desde el talón hasta el centro de la articulación del tobillo cuando la tibia hace de bisagra hacia delante en el pie estacionario. El propósito del segundo balanceo es controlar la posición de la fuerza de reacción del suelo relacionada con las articulaciones de arriba. Puesto que la fuerza de reacción del suelo es ahora anterior a la rodilla, esta actúa para extender la rodilla contra la cápsula posterior. Puesto que la rodilla es estable en la extensión completa, la extensión de rodilla puede ahora ser mantenida sin la acción de cuádriceps. De manera similar, la fuerza de reacción del suelo, es posterior a la cadera, la cadera también es estable en extensión contra el ligamento ileofemoral. En la marcha normal, esta situación ocurre en la mitad final de la fase media de apoyo. Hacia el final de la fase media de apoyo, la acción combinada de los flexores plantares actúan para detener la progresión hacia delante de la tibia. Estas fuerzas el fulcro del pivote hacia las cabezas metatarsales cuando el talón se eleva del suelo. Así, el tercer rodillo (rodillo del antepie), el fulcro ha movido hacia delante desde el tobillo hacia las cabeza metatarsales. La acción de los flexores plantares se han activado ahora desde excéntrico hasta concéntrico. Por definición, la contracción concéntrica del músculo produce aceleración. Lo necesario para esta aceleración es aparente si uno recuerda que en la marcha en estado de equilibrio la suma de las fuerzas y los momentos es igual a cero. Así la deceleración de los dos primeros balanceos debe ser equilibrada por la aceleración producida por el tercero. El pre-balanceo empieza con el inicio de doble soporte en el final del balanceo opuesto. La fuerza aceleradora del tercer balanceo alcanza su nivel máximo al final de la fase final de apoyo y entonces cae rápidamente a cero al final del pre-balanceo (Fig. 4.16) Componentes del ciclo de la marcha durante la fase de balanceo La fase de balanceo constituye el 38% del ciclo de la marcha. Se divide en balanceo inicial, balanceo medio y balanceo final. El propósito del balanceo es: (1) avanzar la extremidad (2) proporcionar al pie el despeje (3) permitir la variación en la cadencia, y (4) conservar la energía Consecuentemente para que el balanceo ocurra de un modo normal, deben tener lugar varios prerrequisitos. (1) La cadera, la rodilla y el tobillo deben flexionarse de forma suficiente para permitir el despeje adecuado (al menos se necesita 60º de flexión de rodilla en el balanceo inicial para despejar al pie). (2) Puesto que la duración del balanceo varía en proporción a la cadencia, se necesita un mecanismo para permitirlo. (3) Los músculos necesitan proporcionar la fuerza adecuada para llevar la extremidad a través del balanceo y para modificar el periodo de balanceo.
- 7. (4) La transferencia de energía entre los segmentos del cuerpo es necesaria para conservar la energía y minimizar el trabajo de la marcha. La fase de balanceo ha sido subdividida en tres periodos: (1) balanceo inicial, (2) balanceo medio y (3) balanceo terminal. Resumen de la acción muscular en el plano sagital de la marcha Contracción excéntrica Contracción concéntrica Contracción isométrica Fig. 4.18. El concepto de Perry de flujo muscular, el cual empieza proximalmente y discurre distalmente. De acuerdo con Perry, hay dos periodos de transición cuando esta activación secuencial se inicia, que son balanceo terminal y preblanceo. El primero es la transición desde el balanceo hasta el apoyo y después desde el apoyo hasta el balanceo.
- 8. Control de la extremidad en la fase de apoyo 1. BALANCEO TERMINAL (Fig. 4.19) Acciones musculares específicas Flexores de cadera: estos músculos generalmente no se activan en este momento. Isquiotibiales: su acción en la cadera y rodilla decelera el balanceo hacia delante del muslo y la pierna durante la marcha rápida. Cuádriceps: la extensión de rodilla en la marcha lenta extiende la extremidad para el apoyo Tibial anterior: la flexión dorsal mantiene el tobillo en posición neutra para prevenir el pie caído y mantiene el talón en una posición adecuada para el contacto.
- 9. 2. CONTACTO INICIAL (Fig. 4.20) Acciones musculares específicas Glúteo mayor: controla el momento flexor producido por las fuerzas de reacción del suelo. Isquiotibiales: inhibe la hiperextensión de rodilla y ayuda a controlar el momento de flexión en la cadera. Tibial anterior: inicia el rodillo del talón
- 10. 3. RESPUESTA DE CARGA (Fig. 4.21) Acciones musculares específicas Isquiotibiales: la acción concéntrica desbloquea la rodilla; la magnitud de su acción es baja y de breve intensidad. Tibial anterior: decelera la caída del pie y empuja la tibia anterior hacia la línea de peso del cuerpo lo que da lugar a flexión de rodilla. Cuádriceps: actúa como extensor de rodilla excéntrico para decelerar la flexión y absorber el shock de contacto del suelo. Glúteo mayor: actúa concéntricamente como un extensor de cadera para acelerar el tronco sobre el fémur. Su acción a través de la banda iliotibial contribuye a la extensión de rodilla. Aductor mayor: actúa para avanzar y rotar internamente la pelvis de la extremidad apoyada. Glúteo medio: la acción excéntrica como abductor de cadera estabiliza la pelvis para minimizar la caída contralateral pélvica.
- 11. 4. FASE MEDIA DE APOYO (Fig. 4.22) Acciones musculares específicas Sóleo: este músculo, el cual está formado principalmente por fibras de contracción lenta, actúa excéntricamente para decelerar la flexión dorsal de tobillo estabilizando de este modo la tibia durante el periodo de segundo rodillo. Cuádriceps: estabiliza la rodilla flexionada. Su acción cesa tan pronto como el vector de fuerza de reacción del suelo pasa delante de la rodilla. Glúteo mayor: el músculo deja de actuar en el punto en el cual la fuerza de reacción del suelo pasa posterior a la cadera.
- 12. 5. FASE FINAL DE APOYO (Fig. 4.23) Acciones musculares específicas Sóleo: la intensidad de la acción incrementa para limitar la flexión dorsal de tobillo. También actúa como un inversor de la articulación subastragalina para proporcionar estabilidad contra las fuerzas de eversión. Gemelos: este músculo, el cual está formado principalmente por fibras de contracción rápida, actúa como un acelerador para parar el movimiento hacia delante de la tibia y empieza activar la flexión plantar del tobillo. Este proporciona la fuerza necesaria para avanzar la extremidad y flexionar la rodilla. El complejo de los gemelos proporciona alrededor del 50% de la fuerza de aceleración necesaria para mantener el estado de la marcha constante. Tibial posterior: actúa como un fuerte inversor para estabilizar el pie en contra de la fuerza de eversión. Peroneos: actúa como un eversor para estabilizar el pie contra las fuerzas de inversión. Flexores largos de los dedos: estabilizan las articulaciones metatarsofalángicas de modo que añade soporte a los dedos para aumentar el soporte del antepie.
- 13. Control de la extremidad en la fase de balanceo 6. PREBALANCEO (Fig. 4.24) Acciones musculares específicas Gemelos: durante su breve periodo de actividad desbloquean la rodilla para que se puede empezar la flexión de rodilla. Psoas: actúa para avanzar el muslo y trabaja en conjunción con la inercia de la parte baja de la pierna para crear la flexión de rodilla. Aductor largo: puesto que la pelvis está oblicua con respecto a la línea de progresión, la acción concéntrica de este músculo actúa para avanzar el muslo. La flexión de rodilla se sigue de la inercia tibial. Recto femoral: este músculo biarticular actúa excéntricamente durante la marcha rápida. A través de la acción isométrica, su extremo distal decelera la inercia de la parte baja de la pierna. En el extremo proximal del músculo, éste actúa para aumentar la flexión de cadera. En esencia está actuando para transferir energía, la cual podría por otro lado estar desaprovechada o malgastada, desde la parte baja de la pierna a la cadera.
- 14. 7. FASE DE BALANCEO INICIAL (Fig. 4.25, 4. 26) Acciones musculares específicas Grupo de los flexores de cadera: el iliaco, el aductor largo, el sartorio y el gracilis actúan para avanzar el muslo y trabajan en conjunción con la inercia de la parte baja de la pierna para crear la flexión de rodilla. Recto femoral: su acción isométrica frena la flexión de rodilla y aumenta la flexión de cadera durante la marcha rápida. Bíceps femoral: la cabeza corta del bíceps junto con el sartorio y el gracilis aumentan la flexión de rodilla durante la marcha lenta, cuando las fuerzas de inercia son inadecuadas. Tibial anterior y flexores largos de los dedos: trabajan concéntricamente como flexores dorsales para elevar el pie lejos de la flexión plantar. Fig. 4.25. Fase inicial de balanceo (marcha lenta). Fig. 4.26. Fase inicial de balanceo (marcha La flexión de rodilla y cadera están aumentadas rápida). El recto femoral trabajo como una correa por la acción concéntrica del sartorio y gracilis. isométrica para frenar la flexión de rodilla y La cabeza corta del bíceps puede también trabajar aumentar la flexión de cadera. En un veloscista concéntricamente para aumentar la flexión de los periodos de actividad los gemelos y recto rodilla durante la marcha lenta (verde, femoral son menores de 0,1 segundo, lo que contracción concéntrica; rojo, contracción demanda una gran precisión desde el sistema de excéntrica; amarillo, contracción isométrica). control; por lo tanto no sorprende que estos músculos casi siempre funcionen anormalmente en la diplegia espática.
- 15. 8. FASE MEDIA DE BALANCEO (Fig. 4.27) Acciones musculares específicas Tibial anterior: soporta el tobillo en posición neutra para prevenir la caída del pie.