Análisis Biomecánico y Mecánica de la Marcha

El análisis biomecánico estudia las fuerzas y los movimientos del cuerpo durante la postura y el movimiento, y la mecánica de la marcha aplica esto al acto de caminar. En prótesis y ortesis, proporciona el marco para comprender cómo un dispositivo altera el movimiento articular, la demanda muscular y las fuerzas que atraviesan la extremidad a lo largo del ciclo de la marcha, y suministra las herramientas de medición, como la captura de movimiento y las plataformas de fuerza, utilizadas para evaluar el rendimiento del dispositivo.

Definition

El análisis biomecánico y la mecánica de la marcha es el estudio de la cinemática (movimiento) y la cinética (fuerzas) del movimiento humano, especialmente al caminar, incluyendo las fases del ciclo de la marcha y los métodos utilizados para medirlas, aplicado a la comprensión de cómo los dispositivos protésicos y ortésicos interactúan con el cuerpo.

Scope

Este tema introduce el ciclo de la marcha, las cantidades cinemáticas y cinéticas utilizadas para describirlo, y la instrumentación del análisis biomecánico y de la marcha en relación con los dispositivos protésicos y ortésicos. Se trata de un tratamiento de referencia de conceptos y métodos, no de un protocolo clínico para evaluar o tratar a un individuo.

Core questions

• ¿Cuáles son las fases del ciclo de la marcha y los eventos que las definen?
• ¿Qué cantidades cinemáticas y cinéticas describen la marcha?
• ¿Cómo alteran los dispositivos protésicos y ortésicos la mecánica de la marcha?
• ¿Qué instrumentos se utilizan para medir las variables de la marcha y biomecánicas?

Key concepts

• Ciclo de la marcha (fases de apoyo y balanceo)
• Cinemática (ángulos articulares, movimiento)
• Cinética (momentos articulares, fuerza de reacción del suelo)
• Parámetros espacio-temporales (cadencia, longitud del paso, velocidad)
• Almacenamiento y retorno de energía
• Captura de movimiento y plataformas de fuerza
• Costo energético de la marcha

Mechanisms

Caminar se describe como un ciclo de marcha repetitivo dividido en fases de apoyo y de balanceo, con eventos como el contacto inicial y el despegue del pie que marcan las transiciones. La cinemática registra cómo se mueven las articulaciones; la cinética registra las fuerzas y los momentos detrás de ese movimiento, incluyendo la fuerza de reacción del suelo medida por plataformas de fuerza. La captura de movimiento instrumentada, las plataformas de fuerza y, a veces, la electromiografía, cuantifican conjuntamente estas variables. Cuando un segmento de una extremidad o una articulación es reemplazado o soportado por un dispositivo, la mecánica cambia: el dispositivo establece cómo se transmite la carga y cómo se absorbe o devuelve la energía, por lo que el análisis compara la marcha influenciada por el dispositivo con los patrones normales para caracterizar el rendimiento y las compensaciones.

Clinical relevance

El análisis biomecánico y de la marcha sustenta la forma en que los dispositivos protésicos y ortésicos se evalúan y comparan en la investigación y la práctica, y proporciona el vocabulario para describir cómo un dispositivo afecta la marcha. Esta entrada es material de referencia descriptivo sobre conceptos y métodos de medición; no constituye un procedimiento de diagnóstico o tratamiento para un individuo.

Evidence & guidelines

La evidencia combina estudios primarios biomecánicos de cinemática, cinética y carga de interfaz con revisiones sistemáticas que intentan relacionar las características del dispositivo con la función. Una revisión sistemática realizada por van der Linde y sus colegas (2004) encontró que la heterogeneidad en los métodos de estudio dificulta las conclusiones firmes a nivel de componente, lo que subraya la importancia de los métodos estandarizados de análisis de la marcha.

History

El estudio cuantitativo de la locomoción humana evolucionó desde la cronofotografía del siglo XIX y las primeras mediciones de fuerza hasta los laboratorios de marcha instrumentados. El trabajo de Jacquelin Perry sintetizó el análisis clínico de la marcha en un marco ampliamente utilizado, y la difusión de la captura de movimiento óptico, las plataformas de fuerza y el modelado computacional desde finales del siglo XX en adelante hizo que la evaluación biomecánica detallada de la marcha protésica y ortésica fuera rutinaria en entornos de investigación.

Seminal works

• perry-1992
• van-der-linde-2004

Frequently asked questions

¿Qué es el ciclo de la marcha?

El ciclo de la marcha es una secuencia completa de eventos de la marcha para una sola extremidad, convencionalmente dividida en una fase de apoyo (cuando el pie está en el suelo) y una fase de balanceo (cuando no lo está), delimitada por eventos como el contacto inicial y el despegue del pie.

¿Cómo se mide la marcha en el laboratorio?

La marcha se mide comúnmente con cámaras ópticas de captura de movimiento que rastrean marcadores para registrar la cinemática, plataformas de fuerza que registran la fuerza de reacción del suelo para la cinética, y a veces electromiografía para registrar la actividad muscular.