martes, 17 de enero de 2017

BIOMECÁNICA AL CAMINAR

Introducción

                La marcha, y la bipedestación en general, es una necesidad básica para desplazarse de un lugar a otro. Como ser humanos, somos hechos biomecanicamente hablando para este modo de locomoción y por eso es una de las actividades más corriente que hace la gente a diario.

          Pero para moverse se necesita energía, y la energía es uno de los conceptos más importantes de la ciencia. Durante la marcha humana tienen lugar dos formas de intercambio de energía: conversiones entre energía cinética y potencial y transferencias de energía entre segmentos.


          Aquí hablaremos de la energía potencial y de su transformación en cinética cuando andamos o corremos, y de las implicaciones que tiene esto para la conservación de la energía y el gasto energético en las actividades diarias.


I.                 Energías
a.     Energía potencial (Ep)

Definición : La Energía potencial es la energía que tiene un cuerpo situado a una determinada altura sobre el suelo. Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.
Ep = m . g . h

                La fórmula debe leerse como: energía potencial (Ep) es igual al producto de la masa (m) por la constante de gravedad (g = 10 m/s²) y por la altura (h). La unidad de medida de la energía es la misma del trabajo, el Joule. Un Joule es la cantidad de energía necesaria para levantar un kilogramo masa a una altura de 10 cm de la superficie de la Tierra.

                A partir de esta descripción, podemos decir que cualquier persona que sea de pie tendrá una cierta energía potencial en su centro de gravedad (en función de su propia altura y de su peso)




a.     Energía cinética (Ec)
Cinética: parte de la física que estudia los efectos de las fuerzas en el movimiento.
La Energía cinética es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. Es decir, es la energía que posee un objeto a consecuencia de su movimiento.

Ec= ½ mv²

 La energía cinética se mide en Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros sobre segundos (m/s).  



a.     Energía aplicada a la marcha y sus transformaciones

                Si nos desplazáramos sobre ruedas, el centro de gravedad seguiría una trayectoria rectilínea, se produciría un deslizamiento continúo y nuestra locomoción requeriría muy poca energía. Sin embargo, nuestro aparato locomotor imprime al centro de gravedad del cuerpo un movimiento que no es rectilíneo sino que describe unos desplazamientos, verticales y horizontales, que conducen a un mayor gasto metabólico; no obstante, el cuerpo humano ha desarrollado diversos mecanismos que mejoran el rendimiento de la marcha, a través de transferencias de energía y de la reducción del desplazamiento del centro de gravedad.

        Un ejemplo evidente de las transferencias entre energía potencial y cinética es el desplazamiento rítmico vertical del cuerpo y su centro de gravedad (C. de G.) durante la marcha. 

Dos zancada (ciclos de marcha), empezadas con la fase de doble apoyo ; choque de talón al 0%

En los periodos de doble apoyo (de 0 a 10%,  de 50 a 60% y de 95 a 100% en la Foto 1)  el C. de G. se encuentra en su punto más bajo y en los periodos de apoyo unipodal, alcanza su punto más alto (30% y 80% en la Foto 1). Cuando el centro de gravedad se eleva va aumentando la energía potencial almacenada, alcanzando su valor máximo en el momento de mayor elevación (30% y 80%). Cuando desciende va transformándose en energía cinética, la cual es máxima en el punto más bajo y es empleada en impulsar el cuerpo hacia delante, mientras se va transformando de nuevo en energía potencial (de 5% a 30%  o de 55% a 80% en la Foto 1).


I.                 Cambios que ocurre en la carrera

                En la Carrera es bastante igual que en la marcha, pero el cuerpo es más adelante y más eficiente y tiene dos sistemas que ayuda en dichas eficiencias:
- durante el estiramiento de las estructuras elásticas como tendones que almacenan energía y luego regresar esa energía
- durante la transferencia de energía de un segmento del cuerpo al otro con otros músculos


II.            Conservación y gasto energético en actividades diarias

El principio de conservación dice que la energía ni se crea ni se destruye, se transforma.



El gasto energético varía, con algunos factores, como son el peso del sujeto, la velocidad de marcha, la pendiente y el tipo de terreno. Así a mayor peso del cuerpo mayor gasto energético.

También influye la velocidad de marcha, así una marcha lenta supone un gasto energético importante, ya que se pierde la energía cinética y es como si se volviera a empezar a caminar en cada paso, mientras que al aumentar la velocidad va disminuyendo este gasto hasta llegar a una velocidad de marcha, en la que se requiere un mínimo de energía caminando más deprisa o más despacio el requerimiento energético se hace mayor

Otro factor muy importante es la pendiente. Cuando subimos por una rampa no existe la fase de descenso del centro de gravedad, por lo que no hay transferencia de energía potencial a cinética y se precisa una mayor actuación muscular, que supone un mayor consumo energético.


Se ha comprobado que el gasto de energía se duplica cuando se asciende con una inclinación de 15º y se triplica con una inclinación de 25º. En el descenso, si es leve, disminuye el gasto energético ya que la energía acumulada es superior a la normal y la marcha resulta fácil, pero conforme aumenta la inclinación también lo hace el gasto energético, ya que es necesario frenar y se debe utilizar la acción muscular para evitar la aceleración excesiva.

Por último, también influye el tipo de terreno por el que se camina, en terreno irregular y blando se eleva el gasto de energía, ya que no da suficiente resistencia a los pies, así una marcha en terreno labrado duplica el gasto de energía y en nieve blanda lo cuadriplica.

El balance energético de un individuo se define como la diferencia existente entre la energía ingerida y el gasto energético o energía total empleada. Los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas son los substratos de los que se obtiene la energía utilizada para el trabajo biológico y abastecimiento del resto de necesidades energéticas. A pesar de la gran variación diaria en la cantidad de energía ingerida y en el gasto energético, el peso corporal permanece relativamente estable.
El objetivo final del metabolismo de los nutrientes es la producción de energía.


Bibliografía
·       https://alextecnoeso.files.wordpress.com/2011/09/tema-1-la-energc3ada-y-sus-transformaciones-alumnos.pdf

¿Quieres saber más?

·        Revistas científicas
 - http://www.revista.unam.mx/vol.1/num2/art2/
 - http://servicios.abc.gov.ar/lainstitucion/revistacomponents/revista/archivos/textos-escolares2007/CFS-ES4-1P/archivosparadescargar/CFS_ES4_1P_u7.pdf
·        Otras páginas profesionales
-        http://wzar.unizar.es/acad/cinesio/Documentos/Marcha%20humana.pdf

·        Otro contenido multimedia
 http://www.monografias.com/trabajos95/trabajo-energia-cinetica/trabajo-energia-cinetica.shtml



Autores del artículo:

Arthur Zancanaro
Jaime Molina
Axel Ducasse




lunes, 2 de enero de 2017

LA FLEXIBILIDAD. TIPOS Y BENEFICIOS

¿Qué es la flexibilidad absoluta, flexibilidad de trabajo y la flexibilidad residual? ¿Qué implicaciones tienen para cualquier persona y en específico para un deportista? ¿Por qué un fisioterapeuta tiene que tener estos conceptos siempre en mente a la hora de tratar a un paciente?

La real academia de la lengua, define la flexibilidad como la cualidad de lo flexible, capacidad que tiene algo de doblarse sin romperse.A nosotros, como estudiantes de fisioterapia, nos interesará una definición que se  adapte más a nuestro campo. Por eso, la definiremos como la cualidad física básica que nos permite alcanzar el máximo grado de movimiento posible de una articulación.

En este post hablaremos sobre los diferentes tipos de flexibilidad que existen, los beneficios que puede tener en el cuerpo humano para cualquier persona y en específico para un deportista. Y la razón de que los fisioterapeutas deban tener estos conceptos en mente a la hora de tratar a un paciente. 



1.    ¿Qué es la flexibilidad absoluta, flexibilidad de trabajo y flexibilidad residual?

La flexibilidad la dividiremos en 3 grupos:              
a)    En función del dinamismo: estática o pasiva y dinámica o activa.
·         Flexibilidad estática o pasiva: hace referencia a los movimientos lentos y a veces ejecutados con ayuda de fuerzas externas. Se trabaja mayoritariamente en estiramientos post-entrenamiento. Después de adoptar la posición de estiramiento, debemos relajarnos y mantener la posición unos instantes.
·         Flexibilidad dinámica o activa: corresponde a la amplitud de la articulación durante una actividad física, realizada de forma voluntaria. Se suele realizar en los calentamientos pre-entrenamiento. Es importante recordar que los movimientos deben ser amplios y relajados.
b)    En función de los sistemas articulares implicados: flexibilidad general y flexibilidad específica.
·         Flexibilidad general: en la que participan todas las articulaciones que permiten ejecutar movimientos de gran amplitud.
·         Flexibilidad específica: se le da mayor atención a una región concreta, sin dejar de lado las restantes.
c)    En función del nivel óptimo necesario para la ejecución eficaz:

·         Flexibilidad absoluta: se refiere a la capacidad máxima de estiramiento de las estructuras músculo-tendinosas y ligamentosas. 



·       Flexibilidad de trabajo: es el grado de movilidad que se alcanza en los movimientos activos.



 
·         Flexibilidad residual: es la capacidad de movimiento que debemos tener para evitar rigideces que puedan afectar a la coordinación del mismo. Debe ser siempre mayor a la flexibilidad de trabajo. Se suele trabajar como medida preventiva de posibles lesiones durante la actividad deportiva.



· ¿Qué implicaciones tiene para cualquier persona y en especial para un deportista?


Una mayor flexibilidad en las articulaciones y los músculos puede mejorar tu desempeño general tanto en los deportes como en la vida diaria.
a)      Los beneficios que notaras en tu cuerpo son muchos:
A la hora de hablar de rendimiento, gozar de unos músculos fuertes y flexibles ayuda a la hora de levantar objetos, agacharse y moverse. Ayudando en el campo deportivo y también en las laboras de la vida cotidiana.Sin una flexibilidad suficiente es imposible lograr una eficacia motora.
Ayuda a prevenir lesiones. Mejora tu rango de movimiento y un rango de movimiento completo ayuda a mantener el equilibrio y disminuye el riesgo de caídas.
Alivio del dolor muscular, tanto durante el estiramiento como inmediatamente después del mismo.
¡La flexibilidad alivia el estrés y la tensión! Sí, has leído bien. La flexibilidad aumenta a través de ejercicios de estiramiento que relajan los músculos. Los músculos flexibles están menos tensos, reduciendo así el estrés.
a)    Alguno de los Inconvenientes:
No siempre esta cualidad es positiva. A veces una excesiva flexibilidad se traduce en inestabilidad de la articulación afectada. Como consecuencia es posible la aparición de una lesión al realizar movimientos bruscos o de gran exigencia.
En estos casos se debe aumentar la resistencia de los músculos de la zona.
La flexibilidad se pierde tan rápido como se gana. Te facilitamos algunos ejercicios para mejorarla:

2.    ¿Por qué un fisioterapeuta tiene que tener estos conceptos siempre en mente a la hora de tratar a un paciente?

El fisioterapeuta debe hacer una valoración previa para cada paciente, siendo uno de los temas clave la flexibilidad de cada uno.
Debemos conocer en profundidad la flexibilidad, ya que cualquier tipo de estiramiento(estático y dinámico) si no se realiza en una correcta postura puede perjudicar las articulaciones provocando rigideces o zonas hipomóviles.
Gracias a este conocimiento, podremos centrar nuestro tratamiento o propuestas de estiramiento teniendo en cuenta las restricciones de nuestro paciente y de la misma manera mejorar ese rango sin causarle un dolor o rotura  muscular y en menor medida articular.

3.    Si quieres saber más…

·         O'Sullivan K, McAuliffe S, Deburca N. Theeffects of eccentric training onlowerlimbflexibility: a systematicreview. Br J SportsMed. 2012Sep;46(12):838-45.
·         Ejercicio y Calidad de Vida, Componentes de un programa de acondicionamiento físico. Justanother WordPress.com; Fecha de Publicación 2 de junio 2011. Disponible en: https://ejercicioycalidaddevida.wordpress.com/2011/06/02/componentes-de-un-programa-de-acondicionamiento-fisico/.
·         Warpeha JM. Posibles Implicaciones del Estiramiento Excesivo sobre el Rendimiento Deportivo. Publice Standard; Fecha de Publicación 2006. Disponible en:
https://g-se.com/es/fisiologia-del-ejercicio/articulos/posibles-implicaciones-del-estiramiento-excesivo-sobre-el-rendimiento-deportivo-726.
http://g-se.com/es/fisiologia-del-ejercicio/articulos/importancia-de-la-flexibilidad-42.

·         GRAS GARCÍA, E., Tipificación y baremación de test de Flexibilidad, Equilibrio y Velocidad. Buenos Aires: Revista Digital nº 58; Fecha de Publicación Marzo 2003. Disponible en: http://www.efdeportes.com/.http://nerogafisio.es/Servicios_fisioterapia.html
·         Dra. De Lucas Matarranz R, La Flexibilidad. Madrid: Te interesa.es; Fecha de publicación el 8 de de julio de 2013. Disponible en:http://www.teinteresa.es/Microsites/Pregunta_al_medico/Deporte/flexibilidad_0_952104853.html.
·         Dr. Schaefer JM., El deporte y la industria del deporte. Madrid: OMPI; Fecha de Publicación Septiembre de 2012. Disponible en: http://www.wipo.int/wipo_magazine/es/2012/05/article_0005.html.
·         Di Santo M, Importancia de la Flexibilidad.Córdoba, Argentina:JournalPublice Lite; Fecha de Publicación Año 1997. Disponible en: http://www.la-flexibilidad.com.
·         Di Santo M, Importancia de la Flexibilidad. Cordoba, Argentina: Publice Lite; Fecha de Publicación año 1997. Disponible en:
·         Federación Española de Entrenadores Personales y Fitness, La flexibilidad y su importancia real. Madrid: Apta Vital Sport; Fecha de Publicación el 22 de julio de 2011. Disponible en: http://www.aptavs.com/articulos/la-flexibilidad-y-su-importancia-real.
·         Knowles MM, Foden P, El-Deredy W, Wells A. A SystematicReview of Efficacy of theAttention Training Technique in Clinical and NonclinicalSamples. J ClinPsychol. 2016 Apr 29.


Autores del artículo:


Nerea González
Marina Iglesias
Pablo Rupérez
Jorge Marín
Álvaro Amesti
Mario Queralt




lunes, 12 de diciembre de 2016

DIFERENCIAS CALZADO MINIMALISTA Y NORMAL

¿Qué diferencias hay entre el calzado minimalista y el calzado normal? ¿Es lo mismo correr con calzado minimalista que con calzado normal?






¿Qué diferencias hay entre el calzado minimalista y el calzado normal? ¿Es lo mismo correr con calzado minimalista que con calzado normal?


La práctica de correr, o el “running” como se le conoce hoy en día es una manera de hacer deporte que cada vez cuenta con más adeptos. Mientras que algunos solo lo practican como una forma recreacional o de ocio, otros lo hacen para mantener e incrementar una buena capacidad cardio-vascular y pulmonar y un buen estado general de forma física.

Conforme aumenta el número de seguidores de esta disciplina también lo hace el de lesiones, aproximadamente entre un 37% y un 56% de los corredores sufren problemas musculo-esqueléticos y aunque el diseño de los calzados ha mejorado, la incidencia  de lesiones se ha mantenido similar durante los últimos 40 años, por ello se ha comenzado a cuestionar en gran medida si el calzado moderno que se utiliza es el adecuado, surgiendo así nuevas modalidades como la de correr descalzo, los barefoot y el calzado minimalista como alternativas para la prevención de lesiones.

Pero… ¿Qué es exactamente un calzado minimalista? Y ¿Por qué se le considera así?
Un zapato minimalista es aquel que ofrece una mínima interferencia con el movimiento natural del pie debido en parte a su gran flexibilidad, a la posición baja del talón (altura entre talón y dedos del pie), su peso, su espesor y la ausencia de un dispositivo de estabilidad y de control del movimiento. Entre todos estos parámetros existen además escalas que otorgan los diferentes grados de minimalismo, desde “partial-minimalist” o “full minimalist”, ya cerca de lo que son los barefoot, que imitan la forma de un pie descalzo.


Estos nuevos calzados lo que proponen es una forma completamente nueva de correr, aunque no del todo innovadora, ya que imita a como lo hacían nuestros antepasados de las cavernas, utilizando mucho más el ante-pie. El futuro del “running” se mueve pues en dirección al pasado más remoto encontrando una manera de correr basada en un aumento de la frecuencia del paso con una menor longitud de zancada y un aumento de la flexión de rodilla, así como en un patrón de pisada del ante-pié que parece resultar beneficioso a la hora de la prevención de lesiones. Se realiza la fuerza menos vertical contra suelo, con lo que el pié y el tobillo hacen menos flexión dorsal y un menor tiempo de contacto con el piso, disminuyendo de esta forma el impacto que sufre la extremidad inferior al apoyar.
En relación a lo descrito en el párrafo anterior, en algunos estudios se compara el calzado normal con los nuevos diseños que están emergiendo hoy en día, demostrándose que a diferentes velocidades, el tiempo de vuelo y de zancada fueron mayores cuando los corredores usaron calzados normales y que por ello tanto el tiempo de contacto con el suelo, como la velocidad a la que este se produjo tuvieron una duración mayor con calzados normales que con los zapatos minimalistas, los barefoot o el correr descalzos. Esto es debido a la transferencia de energía: cuando se pisa a mayor velocidad, es decir con más fuerza (zapato normal), los tiempos dedicados a la absorción, conservación y generación de la energía son mayores. Los datos que se obtuvieron resultan muy interesantes para el rendimiento deportivo y la prevención de lesiones.

Directamente relacionado con los efectos beneficiosos que pueden tener el uso de estas nuevas modalidades y calzados, encontramos un estudio, que se realizo con mujeres adultas que padecían osteoartritis. En este se compararon los efectos del uso prolongado del calzado minimalista frente al calzado normal en el dolor, en la función y las cargas mecánicas, obteniéndose resultados bastante interesantes, observándose mejoras en los pacientes como: la disminución del dolor, la reducción de la aducción de rodilla a la hora de andar y una mejora en la función de la articulación. Este estudio supone un primer avance para futuras investigaciones y tratamientos de dolencias articulares, fundamentalmente la osteoartritis.

Aunque como con todas las cosas buenas siempre hay un pero, y es que es necesario introducir estos nuevos calzados de forma progresiva y paulatina, ya que de otra forma producen los efectos negativos que queremos prevenir. Acostumbrados al calzado normal y a su patrón de pisada, los deportistas o personas que quieran comenzar a utilizar los barefoot o los minimalistas pueden lesionarse, es por tanto imprescindible andar (nunca mejor dicho) con cuidado, informarse de cómo debe ser la nueva manera de pisar e ir poco a poco. Para ello es fundamental obtener conocimientos de las diferentes escalas existentes en la clasificación de los zapatos minimalistas y así agenciarse el zapato adecuado que permita una correcta transición.


No cabe duda de que faltan muchas investigaciones, seguimientos y aportes que se deben hacer en relación a esta nueva “moda” y por lo visto hasta el momento, no parece que haya discusión, en que dentro de unos años la mayoría de los corredores practicaran su disciplina siguiendo otro tipo de patrones biomecánicos, que les permitan prevenir lesiones, llevar menos peso en carrera y ser más eficientes, ganando en economía de esfuerzo y consumo de oxígeno, revolucionando por completo el mundo del “running”.

Video rockers


Para la elaboración de este trabajo nos pareció muy interesante el realizar un vídeo con un sujeto que utilizase diferentes calzados y medir los tiempos de los rockers de pisada, para lo que se emplearon las siguientes zapatillas:



Ø  Adidas duramo, como calzado normal:


Ø  Nike rose, como calzado cercano al minimalista:

Ø  Escarpines Tribord, como barefoot:



Tras analizar el video y a pesar de que el sujeto grabado no estaba familiarizado con los patrones de pisada de cada calzado, se pueden apreciar unos resultados muy interesantes, que se relacionan con la propia biomecánica de pisada que se desarrolla automáticamente al cambiar de zapato, obteniendo los datos que podemos observar en la siguiente tabla:



TIEMPOS (seg)
ROCKERS
ADIDAS
NIKE
ESCARPINES

DE TALÓN

0:00:00:042 = 18%


0:00:00:046 = 17%


0:00:00:025 = 11%


DE TOBILLO

0:00:00:050 = 28%


0:00:00:075 = 28%


0:00:00:071 = 32%


DE ANTEPIÉ- DEDO

0:00:00:146 = 54%


0:00:00:146 = 55%


0:00:00:125 = 57%


TIEMPO TOTAL DE PISADA

0:00:00:238 = 100%


0:00:00:267 = 100%


0:00:00:221 = 100%



            Según los datos extraídos del video, se puede apreciar que los tiempos empleados con el calzado normal (Adidas) son muy similares a los realizados con las zapatillas Nike, pudiéndose notar una pequeña divergencia en el rocker de talón y más especialmente en el de tobillo, que posiblemente esté asociada al material: la zapatilla Adidas poseen una suela con materiales que proporcionan mayor amortiguación y rebote, lo que disminuye los tiempos de pisada.

            En relación a los escarpines (barefoot) si que se advierten unas diferencias más significativas. En este calzado el pié fue más en contacto con el suelo, por lo que hasta el sujeto del vídeo, sin experiencia, tiende a una pisada con un mayor patrón de antepié-dedo, reduciéndose el rocker de talón, y aumentando el de tobillo y sobre todo el de antepié-dedo, aunque comparado con las otras zapatillas el tiempo de esta fase se redujo considerablemente. Esto es debido a que este calzado dispone de una suela más fina, igual en toda su longitud (no hay drop), por lo que no realiza tanto contacto con el suelo al final de la pisada.

            Como se puede resaltar, el tiempo de pisada de los escarpines fue mucho menor que el de las otras zapatillas, siendo el mayor el de las Nike, posiblemente relacionado con que no disponían de los mismos elementos amortiguadores y de rebote que el zapato Adidas.

            Aunque solo se ha estudiado a un sujeto empleando diferentes calzados, los datos obtenidos son muy interesantes y permiten destacar los distintos elementos que hacen a cada zapato especial, subrayando sus características y como estas pueden influir en la biomecánica de la pisada a la hora de correr.


Bibliografía


1.      Perkins KP, Hanney WJ, Rothschild CE. The risks and benefits of running barefoot or in minimalist shoes: a systematic review. Sports Health. 2014 Nov;6(6):475-80.

2.      Esculier JF, Dubois B, Dionne CE, Leblond J, Roy JS. A consensus definition and rating scale for minimalist shoes. J Foot Ankle Res. 2015 Aug 19;8:42.

3.      Lorenz DS, Pontillo M. Is there evidence to support a forefoot strike pattern in barefoot runners? A review. Sports Health. 2012 Nov;4(6):480-4.

4.      McCallion C, Donne B, Fleming N, Blanksby B. Acute differences in foot strike and spatiotemporal variables for shod, barefoot or minimalist male runners. J Sports Sci Med. 2014 May 1;13(2):280-6.

5.      Fuller JT, Thewlis D, Tsiros MD, Brown NA, Buckley JD. The long-term effect of minimalist shoes on running performance and injury: design of a randomized controlled trial. BMJ Open. 2015 Aug 21;5(8).

6.  Trombini-Souza F, Fuller R, Matias A, Yokota M, Butugan M, Goldenstein-Schainberg C, Sacco IC. Effectiveness of a long-term use of a minimalist footwear versus habitual shoe on pain, function and mechanical loads in knee osteoarthritis: a randomized controlled trial. BMC Musculoskelet Disord.  2012 Jul 12;13:121.

7.   Fuller JT, Thewlis D, Tsiros MD, Brown NA, Buckley JD. The long-term effect of minimalist shoes on running performance and injury: design of a randomized controlled trial. BMJ Open. 2015 Aug 21;5(8).



Autores del artículo

Alejandro J. Almenar Arasanz
Javier Belsué Pastora
Vincent Cazalet
Carmen García Cilla
Ana Abad Sanz