Velocidad

Al igual que el resto de los animales, el hombre ha desarrollado una forma específica de locomoción, que conocemos como marcha humana. La Marcha Humana es un proceso de locomoción en el cual el cuerpo humano, en posición erguida, se mueve hacia adelante, siendo su peso soportado, alternativamente, por ambas piernas (Inman et al. 1981). Mientras el cuerpo se desplaza sobre la pierna de soporte, la otra pierna se balancea hacia adelante como preparación para el siguiente apoyo. Uno de los pies se encuentra siempre sobre el suelo y, en el período de transferencia del peso del cuerpo de la pierna retrasada a la pierna adelantada, existe un breve intervalo de tiempo durante el cual ambos pies descansan sobre el suelo. Al aumentar el individuo su velocidad, dichos períodos de apoyo bipodal se reducen progresivamente, en relación al ciclo de marcha, hasta que el sujeto comienza a correr, siendo entonces reemplazados por breves intervalos de tiempo en los que ambos pies se encuentran en el aire. La marcha humana es un fenómeno complejo para cuya descripción se requiere no sólo del conocimiento de los movimientos cíclicos que ejecuta el organismo, sino también de cuestiones tales como las fuerzas de reacción entre los pies y el suelo, las fuerzas y momentos articulares, los requerimientos energéticos y los mecanismos de optimización adoptados, así como la secuencia e intensidad de actuación de los diferentes músculos involucrados.

La posición erguida del ser humano es intrínsecamente inestable, al contrario de lo que ocurre con los mamíferos cuadrúpedos. Ello exige un mayor control neuronal y condiciona su desarrollo completo a un largo proceso de aprendizaje (hasta 7-9 años) (Beck et al. 1981). Durante los primeros años de su infancia, el ser humano aprende a caminar de forma natural, experimentando con su cuerpo hasta alcanzar un estilo propio. Pese al carácter individual de este proceso, las semejanzas entre sujetos distintos son tales que puede hablarse de un patrón característico de marcha humana normal, así como de las modificaciones que dicho patrón experimenta debido a la influencia de diversos factores, intrínsecos o extrínsecos al sujeto, y, sobretodo, bajo determinadas situaciones patológicas o de déficit funcional (Murray et al. 1964, 1969, 1970, 1971, 1984 y 1985).

En primer lugar, factores como la edad, el sexo, la altura y la complexión del sujeto modifican significativamente su patrón normal de marcha (Merrifield, 1971; Soames, 1987). El estado de ánimo influye igualmente sobre él. Puede decirse que la manera de andar de cada individuo es intrínseca a él, como si de sus facciones o de sus huellas dactilares se tratase. En segundo lugar, existen otros factores, ajenos o externos al individuo, que repercuten de manera muy apreciable en la marcha. La velocidad de progresión es uno de los más importantes (Andriacchi et al., 1977; Winter, 1991; Wagenaar y Beck, 1992), sin olvidar el tipo de suelo, el calzado (peso, altura del tacón, etc.), la inclinación de la superficie, la carga acarreada por el sujeto, etc.

Por último, la marcha humana puede verse afectada por numerosas patologías incidentes sobre cualquiera de los sistemas en ella involucrados. De ahí la importancia de su estudio en traumatología, cirugía ortopédica, rehabilitación, otorrinolaringología y neurología. El análisis de la marcha de un individuo ayuda al diagnóstico de patologías del aparato locomotor, del oído interno y del sistema nervioso central, siendo también aplicable a la evaluación y seguimiento de tratamientos de dichas patologías así como, en su caso, a su rehabilitación posterior (Schneider y Chao, 1983; Messier et al., 1992).

Los estudios más clásicos correspondientes a la marcha humana fueron realizados en el siglo pasado, poseyendo en la actualidad un valor testimonial bibliográfico conseguido con recientes reediciones de los mismos (Braune y Fischer, 1987; Weber y Weber, 1992). Sin embargo, los estudios más extensos y estructurados sobre la marcha humana, tanto normal como patológica han sido realizados por Inman et al. (1981), Gage (1990), Winter (1991), Perry (1992) y Whittle (1992), siendo precisamente estos estudios los que han servido de base para la presentación que tanto sobre la marcha en sujetos normales como en sujetos con patología, se realiza en los siguientes subapartados.

LA MARCHA HUMANA NORMAL

El ciclo de marcha o zancada es la secuencia de acontecimientos que tiene lugar entre dos repeticiones consecutivas de uno cualquiera de los sucesos de la marcha. Por conveniencia se adopta como principio del ciclo el instante en que uno de los pies toma contacto con el suelo, habitualmente a través del talón. Tomando como origen el contacto del pie derecho, el ciclo terminaría en el siguiente apoyo del mismo pie. Por su parte, el pie izquierdo experimentaría la misma serie de acontecimientos que el derecho, desplazados en el tiempo por medio ciclo (Inman et al.,1981; Perry, 1992).

Durante un ciclo de marcha completo, cada pierna pasa por una fase de apoyo, durante la cual el pie se encuentra en contacto con el suelo, y por una fase de oscilación, en la cual el pie se halla en el aire, al tiempo que avanza, como preparación para el siguiente apoyo. La fase de apoyo comienza con el contacto inicial y finaliza con el despegue del antepié. La fase de oscilación transcurre desde el instante de despegue del antepié hasta el siguiente contacto con el suelo.

En relación a la duración del ciclo de marcha, la fase de apoyo constituye, en condiciones de normalidad, a la velocidad espontáneamente adoptada por el sujeto, alrededor de un 60% del ciclo. Por su parte, la fase de oscilación representa el 40% restante. Lo mismo sucede para el miembro contralateral, desplazado un 50% en el tiempo, lo que revela la existencia de dos fases de apoyo bipodal o de doble apoyo (Figura 1.1), de un 10% de duración cada una. La duración relativa de cada una de estas fases depende fuertemente de la velocidad, aumentando la proporción de la oscilación frente al apoyo al aumentar la velocidad, acortándose progresivamente los períodos de doble apoyo, que desaparecen en la transición entre marcha y carrera.

Se denomina período de apoyo monopodal al intervalo durante el cual tan sólo un miembro se encuentra sobre el suelo, estando el miembro contralateral en su fase de oscilación. El tiempo de apoyo monopodal izquierdo coincide, por definición (Figura 1.1), con el tiempo de oscilación derecho. El tiempo de apoyo de un pie equivale a la suma del tiempo de apoyo monopodal de dicho pie y de los dos tiempos de apoyo bipodal.

CICLO DE LA MARCHA

La distancia medida entre dos apoyos consecutivos del mismo pie se denomina longitud de la zancada. La distancia, medida en la dirección de progresión, que separa el apoyo inicial del pie derecho del apoyo inicial del pie izquierdo, se denomina longitud del paso izquierdo.

Análogamente se define la longitud del paso derecho, y la suma de ambas coincide con la longitud de la zancada. El tiempo de paso izquierdo es el tiempo transcurrido en la consecución del paso izquierdo, es decir, entre el contacto inicial del pie derecho y el contacto inicial del pie izquierdo, y equivale a la suma del tiempo de oscilación izquierdo y el tiempo de doble apoyo inmediatamente anterior, que corresponde a la etapa de despegue del pie izquierdo. La separación lateral entre los apoyos de ambos pies, normalmente medida entre los puntos medios de los talones, es la anchura del paso, anchura del apoyo o base de sustentación. Al ángulo entre la línea media del pie y la dirección de progresión se le conoce como ángulo del paso (toe-out o toe-in).

APOYOS SUCESIVOS DE LOS PIÉS SOBRE EL SUELO, EN UN CICLO DE MARCHA

LA CADENCIA:

Se define la cadencia como el número de pasos ejecutados en un intervalo de tiempo, siendo su unidad más comúnmente adoptada el paso por minuto.

Expresada en pasos por segundo, la cadencia es el doble de la inversa de la duración del ciclo o de la zancada:

cadencia (pasos/s) = 2 / duración zancada

cadencia (pasos/min) = 120 / duración zancada

LA VELOCIDAD:

En la marcha es la distancia recorrida por el cuerpo en la unidad de tiempo, en la

dirección considerada. La velocidad media puede calcularse como el producto de la cadencia por la longitud de la zancada, con la adecuada conversión de unidades:

velocidad (m/s) = longitud zancada (m) x cadencia (pasos/min) / 120

En la Tabla 1 presentamos, a título orientativo, los valores de algunos parámetros de la marcha en individuos normales, según diferentes autores. Los valores de la tabla han sido medidos a cadencia libre, es decir, a la velocidad espontáneamente adoptada por cada sujeto, y constituyen un promedio para hombres y mujeres sanos de edad comprendida entre 18 y 64 años.

Durante el período de apoyo, el contacto físico entre el miembro y el suelo determina la aparición de acciones recíprocas. El sujeto ejerce sobre el suelo una fuerza dependiente de su peso y del movimiento ejecutado. Por el principio de acción y reacción, el suelo ejerce sobre el individuo una fuerza igual en sentido contrario, denominada fuerza de reacción. En el epígrafe correspondiente a las técnicas de análisis cinético (1.2.4.1) se describen diversos instrumentos que permiten el registro de dichas acciones recíprocas. La evolución temporal de la fuerza de reacción en la ejecución de la marcha humana normal presenta un patrón

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