mecanica de la marcha
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1.-Introduccin:
La marcha en una forma de locomocin en la
cual el hombre erecto en movimiento es
soportado de manera alternada por sus
extremidades inferiores, constituye a ms de
un reflejo innato un proceso aprendido por
medio de fases sucesivas como: a los 8
meses un nio consigue mantenerse de pie
con ayuda, a los 10 meses se coloca de pie si
tiene de algo de que sostenerse, al ao
consigue caminar si le dan las manos para
finalmente en un periodo de de 14 a 15
meses consigue caminar solo, este proceso
puede variar en cuanto al tiempo
dependiendo del infante (Voegueli, 2002).
La marcha que una persona mantiene en
edad adulta no es alcanzada por un nio de 7
9 aos, antes de esa edad el nio se
encuentra experimentando con un sistema
neuro-msculo-esqueltico, modificando los
desplazamientos que tiene lugar en las
distintas partes del cuerpo, hasta llegar a
alcanzar un verdadero control neuronal
(Voegueli, 2002), donde se puede establecer
el equilibrio entre dos fases importantes de
la marcha, la Fase de apoyo y Fase de
balanceo (Lesmes, 2007).
Mecanismos de la marcha normal:
Dado a la complejidad que se presenta para
el anlisis de la marcha, esta actividad se ha
descrito en trminos temporales de periodos
y fases. El ciclo de la marcha se define como
el periodo en el que se presentan acciones
sucesivas, alternadas y uniformes; se inicia
BIOMECNICA DE LA MARCHA HUMANA
Lpez, F., Loyola L. y Naranjo, Y.
Carrera de Ingeniera en Biotecnologa
Resumen
La marcha humana constituye un modo de locomocin bpeda con actividad alternada de los
miembros inferiores, convirtiendo al cuerpo en una mquina controlada de movimiento, donde
mediante el empleo de una serie de msculos voluntarios provistos dela energa disponible del
cuerpo por la presencia de ATP permite recorrer un trayecto designado. Otros factores intervienen
como el movimiento de la pelvis, el cual es diferente para hombres y mujeres debido a condiciones
anatmicas y finalmente cabe destacar que de acuerdo a la velocidad impresa en la marcha es
posible obtener tres variables, lenta, normal y rpida. El uso de la estadstica descriptiva permitecomprender las diferencias existentes entre los participantes en el experimento.
Palabras Clave: Marcha humana, movimiento de cadera, distancia entre pasos
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en un evento especfico hasta que se repite n
el pie ipsilateral, generalmente se usa el
contacto inicial para su descripcin de inicio
y culminacin (Lesmes, 2007).
Segn el autor Sanz (S/A), el ciclo de lamarcha tiene porcentajes de duracin que se
llevan a cabo para las dos piernas, durante el
periodo de marcha hay dos tiempo de apoyo
monopodal durante los cuales tan solo un
miembro inferior contacta con el suelo y
sobre l recae el peso del cuerpo. Estos
periodos estn definidos de la siguiente
manera:
1.-Primer periodo de doble apoyo: Comienza
cuando el pie (referencia) toma contacto con
el suelo por el taln, frenando la aceleracin
del cuerpo hacia delante y culmina con el
despegue del miembro contralateral.
2.- Primer apoyo unipodal o periodo
portante: En el cual el peso del cuerpo recae
en la extremidad (referencia), mientras el
miembro contralateral est oscilando o en
balanceo.
3.- Segundo doble apoyo: El pie considerado
de apoya solo por en antepi en el suelo y
est en situacin posterior acelerando el
cuerpo hacia delante, es considerado el
miembro propulsor o miembro activo
dinmico.
4.- Segundo apoyo unipodal o periodo
oscilante: El pie que en el tiempo anterior
solo se apoya por el antepi en el suelo, seha despegado e inicia su periodo oscilante.
Imagen 1:Anlisis del movimiento del ciclo
de la marcha
Para mejor informacin vamos a explicar de
manera ms detallada las dos fases
principales del periodo de marcha, como
vimos anteriormente, ste suceso se ve
alternado entre fases de apoyo o soporte y
oscilacin o balanceo que se da a medida
que se desarrolla el evento. A continuacin
una breve descripcin de los mismos:
Fase de soporte:
Tiempo que transcurre mientras el pie
permanece en contacto con el piso, durante
este intervalo, la lnea de la fuerza de
reaccin es posterior a la articulacin del
tobillo, pasa por la rodilla o ligeramente
delante de ella y es anterior a la cadera; se
produce as un momento de flexin plantar
en el tobillo, de ligera o nula extensin en la
rodilla y de flexin en la cadera (Torres,
2011).
Esta accin permite que la carga o el peso del
cuerpo se transfiera de una extremidad a la
otra y se avance sobre el pie de soporte,
representa un 68% del ciclo (Lesmes, 2007).
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Imagen 2: La accin de tres rodillos suaviza
la trayectoria, (a) Accin del rodillo del taln,
bajo el control del tibial anterior, accin del
rodillo del tobillo controlado por el trceps
sural y accin del rodillo del antepipropiciado por una contraccin potente de
trceps sural
Hay cinco momentos que son tiles al
subdividir la fase de apoyo:
1. El contacto del taln.
2. El apoyo plantar.
3. El apoyo medio.
4. La elevacin del taln.
5. El despegue del pie.
Fase de balanceo:
Es denominado as, al tiempo durante el cual
la extremidad inferior permanece en el aire y
avanza hacia adelante, el pie pierde contacto
con el piso y presenta una serie de
mecanismos para ajustar la longitud de la
extremidad inferior que avanza: representa
el 38% restante del ciclo.
Imagen 3:Desarrollo del ciclo de la marcha,
fase de soporte y fase de balanceo en una
persona normal
Tres momentos son los que tenemos en la
fase de balanceo:
1. Perodo de aceleracin.
2. Balanceo medio.
3. Deceleracin de la pierna.
La cantidad relativa de tiempo gastado
durante cada fase del ciclo de la marcha, a
una velocidad normal de 100 a 115 pasos es:
60% del ciclo es de fase de apoyo, 40% del
ciclo es de fase de balanceo y 20% del ciclo
es de doble apoyo. Con el aumento de la
velocidad de la marcha hay un aumento
relativo en el tiempo gastado en la fase de
balanceo, y con la disminucin de la
velocidad una relativa disminucin. La
duracin del doble apoyo disminuye
conforme aumenta la velocidad de la marcha
(Asencio, et al. 2002)
Imagen 4:Porcentaje de las fases del ciclo de
la marcha
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Variacin del centro de gravedad:
El centro de gravedad en un punto imginario
donde se encuentra el equilibrio corporal, en
bipedestacin est en el 55% de la altura
corporal, ligeramente por delante de lasegunda vrtebra sacra; sin embargo durante
la marcha, el centro de gravedad se desplaza
(SECOT, 2009).
Anatmicamente el centro de gravedad es el
punto de referencia de donde ponemos
inferir un gasto mximo o mnimo de
energa, se consigue un gasto mnimo
cuando el cuerpo se mueve en lnea recta sin
que el centro de gravedad se desve
(Alburquerque, 2006).
El centro de gravedad de posee dos
movimientos, de manera vertical y lateral
cuando el peso es transmitido de una pierna
a otra (Len & DaLany, 2006)
Imagen 5:Dsplazaamiento vertical y lateral
del centro de gravedad durante la marcha
normal.
La proyeccin del centro de gravedad nunca
debe salir del plano de apoyo. Este
desplazamiento, entra por el punto del taln
de apoyo, se desplaza por el borde externo
del pie y cuando llega a la cabeza del quinto
metatarsiano, cambia de direccin, pasando
por todas las cabezas de los metatarcianos
hasta llegar al primero para, despus de
cambiar de nuevo su direccin, recorrer todo
el primer dedo. Una vez que abandona esta
posicin, la proyeccin del centro de
gravedad se coloca entre los dos pies hasta
que realiza el mismo desplazamiento con el
pie contrario (SECOT, 2009).
Existen 6 factores mecnicos, tanto en el
plano sagital como en el frontal, que
garantizanla estabilidd y ayudan a desplazar
el centro de gravedad y conseguir la longitud
del paso, segn SECOT (2009) son los
siguientes:
En el plano sagital:
-
Rotacin de la pelvis sobre el eje
vertical
-
Bscula plvica hacia el lado en
descarga
-
Flexin de la rodilla durante el apoyo
-
Movimiento del pie y tobillo
-
Coordinacin de los movimientos de
la rodilla y tobillo
En el plano frontal:
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Desplazamiento lateral de la pelvis
Imagen 6: Proyeccin del centro de gravedad
sobre el plano de apoyo.
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}La cadera por lo tanto es la pieza
fundamental del equilibrio dinmico. Su
desplazamiento condiciona la actividad de
los miembros inferiores y no a la inversa ydebido al equilibrio (Chaitow & Walte.
2002).
Desplazamiento vertical del centro de
gravedad:
Es el desplazamiento arriba abajo que realiza
el cuerpo, se encuentra relacionado con la
locomocin bipodal (en las fases de doble
apoyo) donde el centro de gravedad se
encuentra en el punto ms bajo, mientrasque en la fase unilateral alcanza su mxima
altura (Lpez, 2008).
Se ha comprobado que la variacin de la
distancia entre dos puntos es de 4 a 5 cm.
Describe adems una curva sinusoidal que es
la que requiere menor gasto energtico
(Lpez, 2008).
Imagen 7: Desplazamiento vertical del centro
de gravedad.
Imagen 8:Anlisis de la curva de
desplazamiento vertical del centro de
gravedad.
Desplazamiento lateral del centro de
gravedad:
En la caminata la persona no permanece
siempre en el plano de la lnea de
progresin, sino que el cuerpo oscila de un
lado a otro. Este desplazamiento suele ser
de 5 cm, si este fenmeno no se produjera,
el tronco se hallara fuera de la base de
sustentacin, se perdera el equilibrio y no
sera posible la marcha (Lpez, 2008).
Imagen 9: Desplazamiento horizontal delcentro de gravedad.
Considerando los factores mensionados de la
marcha, el objetivo de esta investigacin es
observar y describir la mecnica de la marcha
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mediante la experimentacin directa para
comprobar la base bibliogrfica. Los anlisis
a realizarse son: la variacin del nmero de
pasos entre hombre y mujeres, la variacin
del centro de gravedad de manera vertical y
horizontal mediante un muestreo de
personas al azar.
2.- Metodologa:
Nmero de pasos por minuto:
Para el anlisis se tom una muestra de 10
personas, 5 hombres y 5 mujeres, de un
rango de edades de 26 a 40 aos.
Se les pidi que caminaran en lnea recta enuna superficie horizontal por un periodo de 1
minuto y se midi el nmero de pasos dados
en este periodo de tiempo.
Imgenes 10 y 11:Algunos de los profesores
que nos permitieron realizar el estudio.
Longitud de los pasos:
Con la ayuda de una cinta mtrica se realiz
la medicin de la abertura de obtenida en
cada paso. La medicin se realiz con 10
personas a las cuales se les pidi que se
detuvieran al dar en paso.
Imagen 12:Medicin de la abertura del paso
desde el centro del pie anterior hasta el
centro del pie posterior en una mujer.
Imagen 13:Medicin de la abertura del paso
desde el centro del pie anterior hasta el
centro del pie posterior en un hombre.
Movimiento de cadera, anlisis para
determinar la variacin del centro de
gravedad:
a)
Movimiento horizontal de la cadera:
Se coloc un cinturn alrededor de la cadera
de la persona a la que se le va a realizar el
estudio. Luego se le pidi que completara un
ciclo de marcha se tomaron fotografas de
frente. Las fotografas fueron analizadas y se
tom el ngulo de desviacin del
movimiento horizontal de la cadera.
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Imagen 14: se observa la medicin realizada
a un hombre para la medicin horizontal de
la cadera.
b)
Movimiento vertical de la cadera:
Se coloca una seal n en la parte lateral del
cuerpo y se observa la desviacin de la
cadera en cuanto a la altura del centro de
gravedad, midiendo al altura mxima y
mnima del centro de gravedad (punto medio
del cuerpo o punto de equilibrio) de una
mujer con tacos y sin ellos.
Anlisis estadstico de los datos:
Se utilizara el programa estadstico.. para el
anlisis de datos recoguidos a lo largo del
muestreo.
3.- Resultados:
Nmero de pasos por minuto:
Longitud de los pasos:
Movimiento de cadera, anlisis para
determinar la variacin del centro de
gravedad:
a) Movimiento horizontal de la cadera:
b)
Movimiento vertical de la cadera:
4.- Discusin:
5.- Conclusiones
6.- Bibliografa:
SECOT. 2009. Manual de ciruga ortopdica y
traumatologa. Segunda edicin.
Panamericana. Espaa. pp:26- 30
Lpez, R. 2008. El pie en la evolucin del ser
humano. Segunda edicin. Visin net.
Espaa. pp:48-52
Lesmes, J. 2007. Evaluacin clnico funcional
del movimiento corporal humano. Primera
edicin. Editorial Medica Internacional.
Colombia. pp: 259
Len, C. & DaLany, J. 2006. Aplicacin clnica
de las tcnicas neuromusculares. Segunda
edicin. Pidotribo. Espaa. pp:80
Asencio, G., Castillas, J. & Plissier, J. 2002.
La marcha Humana, carrera y salto. Elservier.Espaa. pp: 123-126
Chaitow, L. & S. Fritz. 2008. Gua de masaje
para terapeutas manuales: lumbalgia y dolor
plvico. Madrid. Elsevier. Pp. 152.
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Voegueli, V. 2002. Lecciones bsicas de
biomecnica del aparato locomotor. Primera
edicin. Springer. Espaa. pp: 243
Alburquerque, F. 2006. Anlisis del patrn de
la marcha fisiolgicamente ypatolgicamente. Extrado de:
http://www.fisiofundamental.com/guia/tem
a9.html [27/06/2013]
Sanz, C. S/A. Cinesciologa de la marcha
humana normal. Extraido de:
http://wzar.unizar.es/acad/cinesio/Documen
tos/Marcha%20humana.pdf [29/06/2013]
Torres, M. 2011. Ciclo de la marcha.
Extraidos de:
http://ciclodelamarcha.blogspot.com/
[29/06/2013]