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Desviaciones de la marcha

Las desviaciones de la marcha se denominan nominalmente cualquier variación de la marcha humana estándar , que generalmente se manifiesta como un mecanismo de afrontamiento en respuesta a un deterioro anatómico. Los amputados de miembros inferiores no pueden mantener los patrones de marcha característicos de una persona sana debido a la extirpación de una parte de la pierna dañada. Sin la estructura anatómica y el control neuromecánico del segmento de la pierna extirpado, los amputados deben utilizar estrategias compensatorias alternativas para caminar de manera eficiente. Las prótesis brindan apoyo al usuario y los modelos más avanzados intentan imitar la función de la anatomía faltante, incluidas las articulaciones del tobillo y la rodilla controladas biomecánicamente . Sin embargo, los amputados todavía muestran diferencias cuantificables en muchas medidas de deambulación en comparación con personas sanas. Varias observaciones comunes son movimientos de todo el cuerpo, pasos más lentos y amplios, zancadas más cortas y mayor balanceo.

Presentación y causas

Los pacientes con dolor musculoesquelético , debilidad o rango de movimiento limitado suelen presentar afecciones como el signo de Trendelenburg , cojera , marcha miopática y marcha antálgica .

Los pacientes que tienen neuropatía periférica también experimentan entumecimiento y hormigueo en manos y pies. Esto puede causar problemas de deambulación, como problemas para subir escaleras o mantener el equilibrio . La anomalía de la marcha también es común en personas con problemas del sistema nervioso como el síndrome de cauda equina , esclerosis múltiple , enfermedad de Parkinson (con marcha parkinsoniana característica ), enfermedad de Alzheimer , deficiencia de vitamina B 12 , miastenia gravis , hidrocefalia de presión normal y Charcot-Marie-Tooth. enfermedad . Las investigaciones han demostrado que las anomalías neurológicas de la marcha se asocian con un mayor riesgo de caídas en los adultos mayores. [1]

Los tratamientos correctivos ortopédicos también pueden manifestarse en anomalías de la marcha, como amputación de extremidades inferiores, fracturas curadas y artroplastia (reemplazo de articulaciones). La dificultad para deambular que resulta de la quimioterapia generalmente es de naturaleza temporal, aunque los tiempos de recuperación son comunes de seis meses a un año. Asimismo, la dificultad para caminar debido a artritis o dolores articulares (marcha antálgica) en ocasiones se resuelve espontáneamente una vez que el dolor desaparece. [2] [3] Las personas hemipléjicas tienen una marcha de circunducción, donde la extremidad afectada se mueve formando un arco alejándose del cuerpo, y las personas con parálisis cerebral a menudo tienen una marcha de tijera . [ cita necesaria ]

Amputaciones de miembros inferiores

Huesos de la pierna humana etiquetados
Un atleta con una única amputación por debajo de la rodilla usando una prótesis de cuchilla para correr

Anualmente se producen más de 185.000 amputaciones , y aproximadamente el 86% de los incidentes son amputaciones de miembros inferiores. [4] Según se informa, la mayoría de los casos son causados ​​por enfermedades vasculares (54%) y traumatismos (45%). [5] Los amputados de miembros inferiores se clasifican además según el lugar donde se produce la amputación con respecto a la articulación de la rodilla . Sin embargo, el 34,5% de las personas con una amputación inicial de pie o tobillo experimentan una progresión de síntomas que conducen a amputaciones posteriores con niveles más altos de pérdida de extremidades. [6] De estos casos de reamputación, los pacientes diabéticos tenían una mayor probabilidad de requerir más amputaciones, independientemente de la ubicación de la amputación inicial. [6] La tasa de amputaciones ha disminuido significativamente con la introducción y optimización de la revascularización para combatir la enfermedad vascular . [7] Una tendencia cada vez más estudiada en las tasas de amputación es la disparidad de género entre las mujeres que reciben más tratamientos de revascularización quirúrgica y menos amputaciones que sus homólogos masculinos. [8] [9]

transtibial

Una amputación entre las articulaciones de la rodilla y el tobillo que atraviesan la tibia o la tibia se conoce como amputación transtibial. En esta situación, el paciente puede conservar el control voluntario sobre la articulación de la rodilla . La causa de la amputación puede dictar la longitud del muñón y el correspondiente nivel de control de la prótesis. El principal impedimento para los amputados transtibiales es la falta de ajuste del pie y el tobillo. El pie actúa como un brazo de palanca directamente unido al músculo de la pantorrilla , pero más que eso, absorbe el impulso del suelo y se adapta dinámicamente a los cambios en la superficie del suelo. Los amputados transtibiales pierden las vías de activación muscular necesarias para que la capacidad física genere trabajo en la articulación del tobillo, así como las vías somatosensoriales y propioceptivas de la parte inferior de la pierna. [10]

transfemoral

A diferencia de las amputaciones transtibiales, las amputaciones transfemorales ocurren entre las articulaciones de la cadera y la rodilla, a lo largo del fémur . Por lo tanto, el muñón del paciente está controlado únicamente por la articulación de la cadera. La implementación de una prótesis de pierna requiere que el usuario controle mecánicamente el comportamiento de las articulaciones protésicas de rodilla y tobillo mediante ajustes generales de la cadera , en lugar de movimientos más finos y precisos de las articulaciones faltantes. [11] Tareas simples como caminar en terreno nivelado, transferencias de sentado a pie y subir escaleras [12] requieren patrones complejos de activación muscular alternativos [13] porque el amputado no puede generar un momento alrededor de la prótesis de rodilla. [14] Esto plantea un problema cuando se requiere flexión de rodilla , especialmente durante la transición de la fase de postura a la fase de balanceo . Los amputados transfemorales, en promedio, tienen más variabilidad en la longitud de la zancada y la velocidad al caminar, más asimetría en las medidas temporales entre las extremidades y, en general, tienen una velocidad al caminar más lenta que los amputados transtibiales. [15]

Comportamientos compensatorios

Un hombre con dos piernas protésicas utiliza un dispositivo de entrenamiento de la marcha con arnés manos libres durante una sesión de terapia

La marcha humana intacta se caracteriza por su simetría con respecto al plano sagital . En personas con discapacidad, como los amputados, las anomalías de la marcha son visibles a simple vista . Los amputados a menudo emplean estrategias conocidas como conductas protectoras de la marcha para compensar su deterioro del equilibrio y el control. Estos comportamientos se clasifican más comúnmente en un aumento del movimiento general [del cuerpo] y [del torso] y una mayor variabilidad de las zancadas. La variabilidad puede manifestarse como una combinación de diferencias en la longitud y anchura de las zancadas en comparación con la extremidad intacta.

implicación corporal

Antes de las articulaciones protésicas controladas por microprocesador, los principales hallazgos fueron que los movimientos más notables se podían ver en los hombros , no en las caderas , y todos los sujetos tenían rotaciones pélvicas desiguales , con más rotación en el lado protésico. [16] En promedio, la inclinación pélvica es mayor en amputados transfemorales en estudios estáticos sin caminar. [17] La ​​integración de la tecnología de captura de movimiento ha sido beneficiosa para estudios de marcha dinámica más recientes. La rotación de la pelvis es especialmente esencial en amputados transfemorales para levantar la prótesis y dejar espacio para el pie . Este comportamiento se conoce coloquialmente como "hip-hiking". Como tal, se ha determinado que la rotación y la oblicuidad de la pelvis son fundamentales para producir una marcha más simétrica, incluso cuando la rotación en sí es asimétrica entre las extremidades intactas y las deterioradas. [18] El movimiento del torso o del tronco también está relacionado con la marcha de los amputados, específicamente aumentando los rangos de movimiento de la parte superior del cuerpo al disminuir la velocidad al caminar. [19] Otro estudio observó un acoplamiento de las rotaciones del torso y la pelvis. Observaron que el comportamiento de "caminata de cadera" hacía que las rotaciones de la parte superior e inferior del cuerpo estuvieran "dentro" o "fuera" de fase dependiendo de la gravedad del impedimento para caminar, y los sujetos amputados tenían una rotación corporal casi totalmente acoplada. [20] La afectación del torso no es tan evidente en personas sanas. Se plantea la hipótesis de que esta desviación de la marcha podría provocar dolor lumbar . [19] [21] [20] [22]

Longitud de zancada

La longitud de la zancada se refiere a la distancia en la dirección del movimiento hacia adelante que hay entre los golpes del talón de pisadas o pasos sucesivos. Durante el ciclo de la marcha , los amputados pasan característicamente menos tiempo en la fase de postura sobre la extremidad protésica en comparación con la extremidad intacta. [23] [24] [25] La longitud de la zancada es posiblemente el más visible de los cambios en la marcha de los amputados porque crea tal asimetría entre las extremidades intactas y las dañadas. Sin embargo, el tiempo de postura más corto puede ayudar al amputado a compensar el mayor margen de error de la prótesis, y varias fuentes sugieren que las zancadas más cortas son beneficiosas para mantener una trayectoria recta al caminar. [25]

Ancho de paso

El ancho del paso se refiere a la distancia entre los pies. Existe una conexión entre el ancho del paso y la inestabilidad de la marcha , aunque es difícil discernir la diferencia entre correlación y causalidad . El aumento de la anchura del paso se acepta comúnmente como un indicador de inestabilidad de la marcha porque es un mecanismo de afrontamiento para hacer frente a las perturbaciones del equilibrio externo o ambiental. [26] [27] Se ha observado una ampliación similar del ancho del paso y una desaceleración concordante de la velocidad de la marcha [28] entre poblaciones de ancianos, [29] [30] obesos, [31] [32] mujeres embarazadas, [33] [ 34] y amputados. [35] Ampliar físicamente la distancia entre los pies en una postura de pie aumenta la estabilidad estructural del cuerpo al ampliar la base de apoyo o fundamento. [36] Se han utilizado mecanismos de soporte lateral externo para aislar la variable del equilibrio en sujetos sanos y lograron reducir tanto el costo metabólico como la anchura del paso. [37] Se utilizó una configuración experimental similar en amputados transtibiales y transfemorales: los amputados transtibiales tuvieron un costo de energía y un ancho de paso reducidos, pero los sujetos transfemorales tuvieron un costo mayor y una reducción más marginal en el ancho de los pasos, posiblemente debido a que el arnés interfirió con los movimientos pélvicos necesarios. . [38]

Desviaciones de la marcha

Un hombre con una sola pierna protésica haciendo ejercicio en una cinta rodante

Las conductas compensatorias enumeradas anteriormente describen las diferencias observables en la deambulación entre amputados y personas sanas. Las siguientes mediciones de desviación de la marcha cuantifican las diferencias mediante análisis de la marcha y otras pruebas que normalmente requieren instrumentación especializada o entornos clínicos.

Costo metabólico

El gasto energético se utiliza habitualmente como medida de la calidad y eficiencia de la marcha. Las tasas metabólicas humanas generalmente se registran midiendo el consumo máximo de oxígeno ( VO 2 máx ) durante el ejercicio incremental controlado bajo observación. Las cintas de correr se utilizan para análisis de la marcha y pruebas de marcha estándar. Las personas sanas y atléticas tienen en promedio menores costos metabólicos que las personas con discapacidad que realizan tareas idénticas. [39] [40]

Los valores de un modelo teórico [41] y análisis experimentales [38] [42] [43] [44] [45] se enumeran a continuación:

Otra fuente [46] compiló una lista de aumentos promedio del costo metabólico categorizados por lugar de amputación y por causa de la amputación:

Velocidad cómoda al caminar

Aunque está muy relacionada con el coste metabólico y la optimización general de la marcha , la velocidad de marcha autoseleccionada de los amputados es significativamente menor que la de las personas sanas. [43] Los valores promedio para velocidades cómodas al caminar varían drásticamente entre los sujetos porque es una medida personal. Las velocidades pueden ser inferiores a 0,60 m/s [51] o tan altas como 1,35 m/s. [40] En comparación, las velocidades de caminata de personas mayores autoseleccionadas son comúnmente inferiores a 1,25 m/s, [29] [30] [52] y la velocidad de caminata cómoda informada de los sujetos sanos es de aproximadamente 1,50 m/s. [53] [40]

Trabajo mecánico

Para compensar el segmento amputado de la extremidad, las articulaciones residuales se utilizan para comportamientos como la colocación del pie y el equilibrio general sobre la prótesis. Esto aumenta el trabajo mecánico generado por las articulaciones residuales del lado amputado. La extremidad intacta suele ser más adecuada para mantener el equilibrio y, por lo tanto, se depende de ella de manera más drástica, como el comportamiento al caminar cojeando . En consecuencia, los momentos de torsión articulares y la fuerza general del lado intacto deben aumentar en comparación con un individuo sano. [49] [54] Incluso con la avanzada articulación de rodilla computarizada de la prótesis transfemoral C-Leg de Otto Bock , [55] los sujetos experimentaron mayores impulsos de frenado e impulsos que los del modelo estándar de doble péndulo invertido de la marcha humana normal . [40]

Otras desviaciones

De manera similar a la disminución de la longitud de la zancada y el aumento de la anchura de la zancada, generalmente se postula que el balanceo lateral es un indicador de inestabilidad de la marcha. La marcha se ensancha naturalmente para dar cuenta de una mayor inestabilidad o perturbaciones externas del equilibrio. La variabilidad del paso también está relacionada con el equilibrio y la estabilidad lateral. La variabilidad en la longitud y el ancho de los pasos se puede atribuir a un nivel de capacidad de respuesta a factores y perturbaciones externos, o una indicación de inestabilidad inherente y falta de control. [56] Esta también ha sido una discusión común en el análisis de la marcha de las personas mayores. [30] [29] La rotación interna es la culminación de las medidas de las articulaciones de la cadera y la rodilla, así como de la rotación pélvica y la oblicuidad durante la marcha. Normalmente, esto debe medirse mediante la captura de movimiento y la fuerza de reacción del suelo . Los parámetros individuales se pueden calcular con cinemática inversa . [18]

Factores influyentes

Le colocan prótesis de pierna a un joven

En todo el campo de la investigación, muchos estudios se centran en evaluar cómo diferentes factores pueden influir en la marcha general de los amputados. La siguiente lista muestra ejemplos de factores que se cree que influyen en las características de la marcha de los amputados de miembros inferiores:

Peso y distribución protésica.

Una tendencia común en la tecnología moderna es el impulso para crear dispositivos livianos. Una colección de estudios de 1981 sobre amputados mostró un aumento del 30% en el costo metabólico de caminar para un sujeto sano con pesas de 2 kg fijadas en cada pie. [57] En consecuencia, las prótesis transfemorales pesan en promedio sólo alrededor de un tercio del peso de la extremidad que reemplazan. Sin embargo, el efecto de la masa añadida parece ser menos significativo para los amputados. Pequeños aumentos en la masa (4 oz y 8 oz) de una prótesis de pie no tuvieron un efecto significativo [58] y, de manera similar, agregar masas de 0,68 kg y 1,34 kg al centro del vástago de las prótesis transfemorales no alteró el metabolismo. costo en cualquiera de las velocidades de marcha probadas (0,6, 1,0 y 1,5 m/s). [59] En otro estudio, los esfuerzos musculares aumentaron significativamente con la masa agregada, sin embargo, no hubo un impacto significativo en la velocidad al caminar y más de la mitad de los sujetos prefirieron una prótesis cargada para igualar el 75% del peso de la pierna sana. [60] De hecho, se ha informado en varios artículos que los sujetos de prueba en realidad prefieren prótesis más pesadas, incluso cuando la carga es completamente superficial. [61]

Alineación y ajuste

La alineación inicial de una prótesis de pierna la realiza un protesista o un médico para garantizar el uso adecuado de la extremidad. La longitud del muñón está relacionada con la cantidad de asimetría en el patrón de marcha, y los muñones más largos tienen en promedio un mayor control. [21] La desalineación de las articulaciones podría dar lugar a posturas similares a las observadas en malformaciones congénitas, como piernas arqueadas , rodillas valgas , dedos de paloma y pies zambos . Los encajes desalineados pueden simular una flexión y extensión excesiva de cadera y rodilla. A medida que los individuos adquieran más experiencia en la extremidad, se espera que optimicen la alineación según sus propias preferencias.

transtibial

En los amputados transtibiales, el ajuste del pie influye mucho en los cambios de la marcha. La alineación adecuada de la prótesis de pie alrededor de la articulación del tobillo provoca un costo metabólico [48] y una mejora de la simetría de la marcha en las articulaciones anatómicas de la cadera y la rodilla, siendo el movimiento de flexión-extensión de la cadera el más sensible a la alineación. [62] La desalineación rotacional excesiva del pie se compensa mediante la rotación interna de la articulación residual de la cadera. [63] La alineación adecuada del encaje de la prótesis transtibial redujo significativamente la carga sobre la extremidad intacta durante una prueba de caminata de 11 metros, lo que indica que una extremidad desalineada podría tener consecuencias drásticas a largo plazo en el lado sano del cuerpo. [64]

transfemoral

Los cambios sistemáticos en la alineación protésica transfemoral alteraron el comportamiento de flexión-extensión de la cadera, cambiando las fuerzas de reacción del suelo hacia adelante y hacia atrás y los momentos anteroposteriores en las articulaciones de la rodilla y el tobillo. [65] La dependencia exclusiva de la articulación de la cadera para controlar toda la prótesis dificulta el ajuste de la colocación del pie. Se descubrió que reducir la altura de la articulación de la rodilla aumenta efectivamente el brazo de palanca de la articulación de la cadera , aumentando así el control de precisión de la articulación de la cadera para mejorar la simetría de la marcha y aumentar la velocidad de carrera en un 26% en promedio. [66]

Ver también

Referencias

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