domingo, 24 de mayo de 2015

Análisis del movimiento del pie en la técnica de carrera (carrera circular VS carrera pendular)

1-. INTRODUCCIÓN:

Durante una carrera el pie sigue distintos movimientos, distinguiendo dos tipos de movimiento.

Vamos a presentar el tipo de ciclo, el tipo de contacto inicial y la hiperpronacion del pie.


2-. TIPO DE CICLO


La carrera es un gesto cíclico, en el que siempre se sigue una secuencia ordenada e idéntica. Hay dos tipos de carrera, el ciclo pendular y el ciclo circular.

Es importante conocer algo de biomecánica en este tema, algo fundamental para poder explicar el ciclo de la carrera, un concepto necesario es la resistencia que opone un cuerpo a poder ser rotado (Cinética) que es el momento de inercia.

En el momento de inercia hay una serie de datos que es necesario conocer para determinar ese momento de inercia, una de ellas en la masa del cuerpo que rota y el radio de ese mismo cuerpo. El radio de rotación es muy importante, como ejemplo podemos tomar una persona girando sobre patines de hielo para aumentar su velocidad de giro este acortará su radio aproximando sus segmentos lo cual hará que aumente la velocidad, por el contrario si quiere que sus giros se produzcan a una menor velocidad este ampliará el radio de giro.

Conclusión
A mayor flexión de la rodilla del corredor tendremos una mayor velocidad de giro en la pierna libre alrededor de la cadera. Con una mayor flexión de la rodilla libre de la carrera circular será muy beneficiosa para el avance rápido de la pierna libre.



Por tanto las consecuencias de correr de manera circular son positivas minimizan el impacto del corredor y facilitan el desarrollo de una correcta amplitud de zancada.


Técnica circular de carrera
El ser humano sabe corre de forma natural. Por lo que en ocasiones es complicado cambiar la técnica de carrera de cada persona

Fases de la técnica de carrera:
Como en todo gesto deportivo existe una técnica correcta de carrera que es aplicable para todas las personas, lo que debemos es conseguir adaptarla a las características físicas de cada persona o corredor.





Fases de la carrera:
1. Apoyo: Es la fase en la que el pie está en contacto con el suelo. El objetivo es que dure el menor tiempo posible, para no perder velocidad.

En el apoyo se producen 2 acciones diferentes:

A. Recepción: Es la toma de contacto del pie en el suelo. La musculatura de las piernas tiene que amortiguar la caída del peso sobre el apoyo.

El pie siempre se apoya por delante del peso del cuerpo, si no fuera así, nos desequilibraríamos hacia delante, pudiéndonos caer al suelo, pues el cuerpo avanzaría más rápido que el movimiento de las piernas.

En la carrera circular, el apoyo se hace sobre la planta y punta del pie, evitando apoyar el talón.





B. Tracción: Es el movimiento con el que trasladamos el peso del cuerpo de detrás hacia delante del apoyo.

Esta es la fase de transición con la que pasamos de la amortiguación de la caída a la impulsión del siguiente paso y siempre se produce, aunque es tan rápida que resulta casi imperceptible.

La eficacia de esta acción depende del agarre que tenga la suela del calzado en el suelo. Por eso se utiliza el calzado de clavos para correr en pista, y en carreras de campo a través.

En la carrera circular la tracción se realiza sobre la planta del pie, manteniéndose el apoyo en la misma superficie.


En cualquier caso, lo que no debemos olvidar es que para desplazarse hacia delante, hay que empujar el suelo hacia atrás en la pisada.

2-. Fase de Impulsión:
Cuando nuestro centro de gravedad supera la vertical del apoyo, fase que dura hasta que el pie, por el metatarso, pierde contacto con el suelo. La velocidad con la que el centro de gravedad recorre la distancia desde el momento del impacto hasta el despegue, marcará todo el tiempo de contacto con el suelo.



3-. Fase de Vuelo:

La punta del pie pierde contacto con el suelo.



3-. TIPO DE CONTACTO INICIAL

a) Secuencia de apoyo:

Puede modificar la manera de apoyar el pie dependiendo del terreno a desarrollar el deporte.

Velocistas: Apoyan la puntera, consiguiendo un mayor impulso de zancada y reducen el efecto de rozamiento, pero aumenta la tensión del Talón de Aquiles.

Corredor de larga distancia: Apoyan una mayor superficie del pie, distribuyendo mejor la carga que soportan.

El mediopie actuará, absorbiendo de la energía del impacto. En el apoyo con el antepie, el contacto con el suelo se produce con el 1º dedo del pie, seguido del lado medial del antepie.

b) Tiempo de contacto:

El tiempo de contacto disminuye a medida que aumentamos la velocidad del desplazamiento.

En el sprint, la inercia es mayor, el apoyo es realizado con el antepié y existe un patrón cinemático articular con un gran componente de trabajo muscular excéntrico que amortigua el impacto convirtiéndose la mayor parte del apoyo en fase de propulsión, se trata de un apoyo más activo.

c) Fuerza de reacción medio lateral :

Este parámetro es discriminativo entre corredores Talonadores, corredores con apoyo inicial con el medio pie y corredores de antepie (sprinters) la inestabilidad del tobillo con el apoyo tanto del mediopie como del antepie, el corredor fuerza al tobillo como amortiguador además de generador de energía.

En la carrera más lenta o en las que el apoyo es fundamentalmente talonador la amortiguación corre

d) Fase de la pisada en la carrera :
  • Fase de aterrizaje o impacto: El pie toma contacto con el suelo, el corredor genera un impacto contra el suelo que éste devuelve hacia el corredor. Lo más correcto es aterrizar con la zona media del pie, donde se encuentra nuestro centro de gravedad. 
  • Fase de amortiguación o apoyo: El apoyo del pie va pasando desde el talón, hasta la zona de los dedos pasando por el arco plantar. Cuando este recorrido se produce por la zona lateral externa del pie se dice que somos supinadores, mientras que si el apoyo se realiza por la zona lateral medial hablamos de corredores pronadores.
  • Fase de impulso o despegue: Fase en la que el pie está en contacto con el suelo. El apoyo se encuentra por delante de nuestro centro de gravedad.
  • Fase de vuelo o recuperación: El pie está en el aire, mientras el otro pie comienza la fase de aterrizaje, consiguiendo así un nuevo apoyo.



4-. HYPERPRONATION – OVERPRONATION

Hiperpronación, se produce en un aumento de pronación. El pie se mantiene flexible en todo momento. Overpronación, se utiliza mucho más energía al caminar. Sus causas son: debilidad en los músculos del tobillo, sobrepeso, embarazo, edad o repetitivos golpes sobre superficies. 

a) A qué afecta

Después de que el talón contacta la pisada por su lado externo, el tobillo realiza el movimiento de pronación. En este caso el peso se transfiere al interior o zona medial del pie, y mientras el corredor avanza la carga es soportada por el borde. Esto desestabiliza el pie, por lo que intentará recuperar estabilidad compensando con un movimiento o rotación interna.

En una especie de reacción en cadena, esto afecta la eficiencia biomecánica de la pierna, especialmente la rodilla y la cadera.

Como el movimiento de giro o rotación interna del tobillo se da en exceso, además de colapsar de más la bóveda plantar, la pierna también es torcida excesivamente, promoviendo a que la rodilla se salga de su alineación normal con respecto a la pierna, hacia abajo, y con respecto al muslo, hacia arriba.

b) Qué problemas causas 

Problemas en partes inferiores del cuerpo :

-Síndrome compartimental anterior
-Síndrome de dolor patelofemoral à La rotula se desplaza por la torsión de la pierna inferior
-Fascitis plantar à afección muy común
-Síndrome del túnel tarsiano
-Juanetes
-Tendinitis de Aquiles

Hay posibles problemas estructurales:

-Fascia plantar sufriría un alargamiento.
-Articulación del tobillo: parte externa sufrirá una compresión, parte interna una distensión.
-Rodilla: Sufrirá una compresión en la zona externa y una distensión de la interna.
-Cadera: Sufrirá una rotación interna, provocando torsión en la zona sacra.

jueves, 14 de mayo de 2015

Análisis de las características biomecánicas de una protesis cheetah

1-. INTRODUCCIÓN: 

Una prótesis es un conjunto de manga, zócalo, troncos; capaz de sustituir una parte del cuerpo o consolidar un miembro que haya sido perdido por una amputación o que no exista a causa de (falta de una extremidad de origen embrionario); cumpliendo las mismas funciones que la parte faltante. 


2-. PROTESIS CHEETAH :

a) Diseño de la prótesis

La prótesis Cheetah es la más empleada por los deportistas, a favor de su ligereza y fuerza. También se caracteriza por su forma en “J” que se comprime en el impacto y se produce una absorción de energía de alto nivel que, de otra manera serían absorbidos por el tobillo, rodilla, cadera y lumbar del corredor. Los estudios han demostrado que el Cheetah Flex-Foot puede devolver el 90% de la energía almacenada, mientras que una normal puede devolver hasta el 49%.

El vértice de la curva J - equipado con más capas de fibra de carbono, mientras que las áreas en necesidad de una mayor flexibilidad están equipadas con menos, lo que permite un dinamismo que no sería posible con un material uniforme. Además, debido al hecho de que el Cheetah Flex-Foot no tiene talón, el usuario se coloca constantemente sobre las puntas de sus pies, imitando con exactitud cómo un sprinter habitual. 

La prótesis, su grosor y rigidez del pie resultante varía según el peso corporal del usuario, la longitud del miembro residual y la alineación del pie en relación con su estilo de correr. Esto también puede mejorar la durabilidad del pie. 

b) Mecánica del movimiento

Las prótesis Cheetah tienen una forma original que intentan reproducir el movimiento de la pata posterior del guepardo, que se extiende para llegar el suelo mientras que los músculos de su pierna disparan su cuerpo hacia adelante. 

Durante la carrera, la curva “j” de la prótesis se comprime durante el impacto. La energía va a estar almacenada y después absorbida por el tobillo, la rodilla, la cadera y los lumbares. Al final del movimiento la curva “J” recupera su forma inicial, se recoge la energía almacenada y propulsa a la persona adelante.

La prótesis Cheetah reproduce los movimientos de la pierna humana, a saber:
- Flexión
- Extensión
- Rotaciones
- Abducción/ aducción 

Por ejemplo el pie humano multiplica por 2,5 vez la energía entre el contacto y el impulso; sin embargo la prótesis Cheetah multiplica solo por uno este efecto, entonces la restitución de energía es menos eficaz en la prótesis Cheetah que en el pie humano. 


3-. ¿QUÉ FACTORES DE DEBEN CONSIDERAR PARA DISEÑAR UN IMPLANTE PARA REEMPLAZO ARTICULAR?

· Estado de tensiones de la articulación sana:
- Magnitud y dirección de las cargas 
- Resistencia del hueso cortical y esponjoso
- Punto de máxima carga y ubicación en el espacio

· Estado de tensiones buscado de los componentes protésicos implantados:
- Transmisión de cargas y puntos de aplicación
- Comparación de tensiones que puedan conducir al fallo del material

· Teniendo en cuenta los puntos anteriores de definen los siguientes criterios:
- Biomateriales a utilizar 
- Forma de los componentes protésicos
- Método de anclaje
- Procesos utilizados en fabricantes: Normas, tecnología aplicada, herramientas de control del proceso, etc.


4-. INDICACCIONES/CONTRAINDICACCIONES:


5-. BIOMECÁNICA DE LA PRÓTESIS FLEX-FOOT:

El principal componente de la prótesis Cheetah es el carbono. Su peso es alrededor de 4kg de menos que una pierna biológica. Es formada por: 80 hasta 100 capas de fibras de carbono. El carbono presenta muchas ventajas como: la ligera, una extrema resistencia y una elasticidad.

Compuesta por las características siguientes:
- Respuesta proporcional: Las capas de fibra de carbono garantizan que sea proporcional al peso del usuario y al nivel del impacto. 
- Talón activo, Carbón: Absorbe la energía creada durante el contacto inicial. La ventaja es la comodidad y protección mediante la absorción activa de impactos.
- Progresión tibial activa: Las fuerzas verticales generadas en el contacto de la superficie protésica se almacenan en un movimiento lineal descrito como progresión tibial activa. El diseño y tecnología unidos al pie, producen todos los movimientos. 
- Longitud de la quilla de carbono completa: es una fibra de carbóno coincide con la longitud del pie sano. La ventaja es la estabilidad y seguridad en la fase de apoyo.
- La quilla separada: Permite al pie ajustarse a la superficie inferior, da estabilidad en terrenos irregulares.
- Amortiguador vertical: El amortiguador vertical reduce los traumas en el muñón protege a las articulaciones. También garantiza una marcha más eficiente enérgicamente minimizando el desplazamiento vertical del centro de gravedad.


6-. TIPOS DE CHEETAH :

CHEETAH XTEND: Utilizado para los velocistas muy activos y jinetes en distancias cortas (de tibia y amputados femorales), el guepardo Xtend es más ligero que la opción Cheetah Xtreme.

En asociación con “Nike Spike Pad”: Placa con relieves diseñado exclusivamente para Cheetah. Con tracción especializada, la suela es frontal rígido para una mejor orientación y trasera más blanda para una mayor amortización de golpe del tacón.



Existe distintos pies por ejemplo: Ossur Flex Run 's, o el pie Otto Bock tienen características diferentes, el primero será utilizado para carreras de larga distancia.



7-. ANÁLISIS DE LA MAQUETA DE LA PRÓTESIS CHEETAH:

Diseño de la maqueta: Patrick Labernadie





8-. AUTORES
  • Mathilde Labernadie
  • María Lacadena
  • Melanie Lacau
  • Jorge Morales
  • José Cañada


viernes, 8 de mayo de 2015

Baropodografia aplicada al análisis de la marcha

I-. DEFINICIÓN

La baropodografía (baro: presión, podo: pie grafía: relativo a los gráficos) es el estudio de las diferentes presiones ejercidas por el pie. Parece a una báscula o alfombra que mide y graba las presiones del pie en el suelo. 

Existen 2 análisis posibles:
  • La análisis estática: el paciente está de pie y no se mueve. Tiene los pies apartados, como si fuera en una báscula normal. No hay movimiento. Mide el peso. (No es el que nos interesa)
  • El análisis dinámico: el paciente anda sobre una alfombra equipado de sensores y recorre una corta distancia. Hay movimiento. Mide la presión del pie en el suelo durante la marcha. (el que vamos a desarrollar)

Desde una óptica dinámica, la marcha es una sucesión de impulsos y frenados, en los que el motor o el impulso se sitúa a nivel del miembro inferior posterior y el frenado en el anterior.

El ciclo de la marcha comienza cuando el pie contacta con el suelo y termina con el siguiente contacto con el suelo del mismo pie. Los dos mayores componentes del ciclo de la marcha son: la fase de apoyo y la fase de oscilación. Una pierna está en fase de apoyo cuando está en contacto con el suelo y está en fase de oscilación cuando no contacta con el suelo.


II-. FUNCIONAMIENTO

El primer sistema mide y graba las presiones de los pies en la plataforma. Los pies abrazan la superficie de la báscula y obtenemos una imagen bastante precisa o topografía de la bóveda plantar.

El segundo sistema actúa de mañera diferente. Va a analizar las presiones de los pies durante la marcha.
Las grabaciones permiten determinar en qué región del pie se localizan las presiones y en qué momento de la marcha se producen.


Podemos identificar 4 fases de la fase de apoyo:

1-. Primera Fase: Contacto Inicial y Fase de respuesta a la carga

Esa fase corresponde al momento donde el talón toca el suelo. Todos los músculos de la pierna se contraen con el objetivo de absorber el impacto.

El tibial anterior es el musculo que va a controlar la plantar flexión del pie y el tibial posterior controlará la pronación existentes en esta fase.  La parte delante del pie se levanta y permite presentar el talón en primero al suelo.

La denominamos también fase de respuesta a la carga. Esta fase se produce el rocker de talón ya que el cuerpo está girando entorno al talón.

Cuando el talón toca, la fuerza o peso del cuerpo se ejerce contra la superficie o suelo, y podemos observarla en el Baropodografia.

La presión aumenta a medida que su el cuerpo absorbe el peso del sujeto  y la presión media se desplaza hacia medial y delante.




2-. Fase de Apoyo Medio:

El pie esta plano en el suelo: el talón y el quinto metatarsiano están en contacto con el suelo.

Los principales músculos que participan son los cuádriceps controlando la flexión del suelo y el soleo controlando el avance de la tibia.

Esta fase se produce lo que conocemos cómo rocker de Tobillo este proceso porque el cuerpo está avanzando sobre el tobillo.

El cuádriceps empieza a extender la rodilla. El soleo controla la avance de la tibia.




3-. Fase de Apoyo terminal  y Preparacion a la impulsion

Estamos a volver a la posición neutra. La presión en el talon se diminuya, y se desplasza hacia la parte anterior del pie.

El talón comienza a elevarse del suelo; es decir, se produce una aceleración. Esta fase comienza cuando el cuerpo pas a la línea vertical. Los gemelos se unen al sóleo en el control de la dorsiflexión del tobillo. El tríceps sural se contrae ahora con potencia y el talón despega del suelo.



4-. Fase de Pre oscilacion

La tarea principal de esta fase es preparar a la extremidad para oscilar. La rodilla es la articulación de mayor importancia para realizar esta tarea. La rodilla tiene una flexión rápida y pasiva, debido a que el peso del cuerpo ha avanzado tanto sobre el eje de la planta del pie que la tibia pierde estabilidad.   
   
La tarea principal de esta fase es preparar a la extremidad para oscilar.

Los flexores del pie y de la rodilla se contraen con el objetivo de levantar la pierna y prepararla a oscilar hacia delante.

Se llama también Rocker digital porque la ultima presión del pie se localiza en el primer dedo ante que quita el suelo.

El Tobillo debería plantar flexionando para terminar el transfer del peso. Sirve al acumuló de energía. El pelvis comienza a caer durante esta transfer.




Existe una segunda manera para medir las presiones del pie. Se puede de utilizar este sistema de plantillas electrónicas capaces de medir las presiones dentro del calzado.

Este es más apropiado para evaluar las presiones durante la marcha y para correr.



III. CONCLUSIONES

La Baropodografia nos da muchas informaciones sobre la macha. Parece ser un herramienta indispensable para observar las características de los pies, durante cada fase. Puede también servir a detectar una eventual patología o trastornos que afecta el paciente y ayuda a comprender mejor su postura, comportamiento y fisiología.


AUTORES

  • Michael Nelissen
  • Thibaut Paraillous
  • Víctor Pérez
  • Vincent Poignand
  • Pablo Vicente
  • Rafael Sancho