Biomecanica e La Bipedestacion

INDICE BIOMECANICA DE LA BIPEDESTACION

Biomecánica de la bipedestación

DEDICATORIA

Queremos dejar presente en esta monografía el más sincero agradecimiento a todas las personas que hicieron hicieron posible la realización realización de este trabajo, de manera especial al Lic. TF. Òscar Santisteban Huaringa, quien nos brindo su ayuda .


INTRODUCCIÓN El acto de estar de pie consta de una serie de actitudes relativamente inmóviles, separadas por breves intervalos de movimiento durante los cuales se producen oscilaciones. Cuando se está de pie en una posición natural, esto es, erguido, cómodamente equilibrado, con los pies en ligera separación y rotación hacia afuera (con las puntas separadas), son pocos los músculos del dorso y de los miembros inferiores los que se activan durante los periodos inmóviles. La disposición mecánica de músculos y articulaciones es tal que solo se necesita un mínimo de actividad muscular para conservar esta posición. La posición de la línea de gravedad, determinada por la distribución del peso corporal, es uno de los factores principales para estimar el grado de actividad muscular que participa en la conservación de las fases de la postura. Esta línea se extiende hacia arriba pasando por las uniones de las curvaturas de la columna vertebral, y hacia abajo, por atrás de la articulación de la cadera, pero por delante de las articulaciones de la rodilla y el tobillo. Aproximadamente, se puede considerar que la línea de gravedad es paralela al borde anterior de la tibia. En la posición natural de pie, las articulaciones de la cadera y la rodilla están extendidas y en su posición más estable. Como la línea de gravedad pasa por detrás de la articulación de la cadera, el peso corporal tiene a extenderla más aun. La hiperextensión se ve limitada por la capsula articular, en especial, por el ligamento iliofemoral. La línea de gravedad pasa por delante de la articulación de la rodilla, que tiende a quedar en hiperextensión. Esta se ve limitada por el aparato ligamentoso de la rodilla y por la acción de los músculos posteriores del muslo como ligamentos (a veces por su contracción activa).


I LA POSTURA

1.-DEFINICION DE POSTURA Y MECANISMOS POSTURALES: La postura se define como la posición de todo el cuerpo o de un segmento del cuerpo en relación con la gravedad. La postura es el resultado del equilibrio entre las fuerzas musculares antigravitatoria y la gravedad. La postura se puede analizar desde el punto de vista estático o dinámico. En estática la postura es la posición relativa del cuerpo en el espacio donde se encuentra o de las diferentes partes del cuerpo en relación con las otras. En dinámica se define como el control minucioso de la actividad neuromuscular para mantener el centro de gravedad dentro de la base de sustentación. No se puede definir una postura estándar o normal, pues esta depende de factores muy individualizados como son la constitución, la edad y el sexo entre otros. La postura va cambiando con la edad, con variaciones de las curvas de la columna y del centro de gravedad. Así como las curvas de la columna evolucionan desde una cifosis total en el recién nacido hasta las Biomecánica de la bipedestación

configuraciones de la cifosis torácica y lordosis en el adulto, el centro de gravedad varia en función de las proporciones de la cabeza, el tronco y las extremidades, pasando de estar por encima del ombligo durante la primera infancia a estar por debajo de las crestas iliacas a partir de la pubertad. El control postural se lleva a cabo mediante coordinación de varios elementos, como son la información sensitiva, las reacciones posturales, las experiencias personales (memoria), la actividad muscular, el movimiento articular y el sistema nervioso central. El sistema nervioso central es la parte que realiza el papel más importante en el control postural, pues es el que procesa la información sensorial, almacena las experiencias vividas y elabora la respuesta motora que incluye la actividad muscular, el movimiento articular, las reacciones posturales y las sinergias.

Las reacciones posturales son el mecanismo postural por el cual se activan determinadas sinergias. La fuerza muscular y el grado de movilidad o rango de movimiento de las articulaciones serán las que, en última instancia, harán posible que la reacción postural o de equilibrio se lleve a cabo correctamente, ya que una alteración en una de las dos conduciría a un desequilibrio. Para el estudio de una determinada postura es imprescindible valorar, aunque sea con brevedad, las otras posturas en relación con ella. Así, una alteración, ya sea anatómica y funcional, de la postura en bipedestación puede dar lugar a una alteración posterior durante la sedestacion. Observamos, por ejemplo, que un individuo con hiperlordosis en bipedestación puede, al sentarse en una silla, condicionar una postura sentada con gravedad anterior; si, además, adopta esta postura para trabajar sobre una mesa, se producirá un aumento de la cifosis dorsal compensatoria. Si la posición de partida es una hipercifosis dorsal, el apoyo de toda la columna sobre el respaldo se altera, y puede repercutir en una mayor sobrecarga de las lordosis lumbar y cervical.


El hombre se diferencia del resto de los animales precisamente por la bipedestación, y esta posibilidad le ha permitido que sus miembros superiores realicen otra actividad, pues la posición erecta ha liberado a los mismos de la marcha. Esto constituye una de las caracterizaciones del hombre y por supuesto del equilibrio particular del mismo. Cuando hablamos de equilibrio, también nos referimos a la postura, la que en su estado normal está sujeta a cambios o alteraciones del equilibrio, esto ocurre en determinadas situaciones sobre todo, cuando el cuerpo se encuentra en movimiento, donde la actividad influye directamente en las variaciones del equilibrio por la acción dinámica de los segmentos corporales y la contracción y relajación de los músculos que actúan en cada movimiento.

1.1 EL EQUILIBRIO:

El equilibrio del cuerpo humano requiere del equilibrio de todos los segmentos, lo que se obtiene precisamente por la acción de los músculos, ligamentos, y demás elementos que garantizan la firmeza de los huesos, considerados por algunos autores como los elementos de sostén. Analizando los criterios de Vallan, el esqueleto humano es únicamente determinada cantidad de huesos, que al organizarse presentan como características principales las siguientes: Esa entidad de huesos que constituyen el esqueleto ha de estar organizados de la forma que a continuación exponemos: Los huesos del segmento inferior han de ser más fuertes que los del superior, por lo que serán de mayor volumen y masa. El cuerpo ha sido diseñado en correspondencia a las necesidades de la musculatura y del movimiento, por tanto, los huesos de la parte posterior se nos presentan con una superficie muy accidentada para permitir que los músculos logren una inserción eficaz, mientras que los de la cara anterior son generalmente lisos.


Si consideramos lo expresado con relación al volumen de los huesos, se puede distinguir claramente que los más voluminosos están diseñados para la fuerza. En este caso, estamos haciendo referencia a los que ocuparían la parte inferior del cuerpo, mientras que los que se encuentran en la parte superior al tener menos masa y volumen, deben responder a otra necesidad humana, la ligereza. Debido a las características señaladas con relación a las caras del cuerpo y sus definiciones óseas, también se puede llegar a ciertas conclusiones; la posterior, precisamente por estar diseñada para la inserción de los músculos, garantizando cierta firmeza, tiene la responsabilidad de garantizar la fuerza, mientras que la anterior, por tener la condición de presentar modificaciones estructurales en los huesos, es decir al ser más lisa, permite que aquí se proceda a facilitar la ligereza y la elasticidad como condición que contribuya a la ejecución y amplitud de los movimientos.

Valorando nuevamente lo expuesto sobre el volumen y masa de los huesos y la posición que ocupan para conformar el cuerpo humano, podemos explicar que el segmento inferior del esqueleto está diseñado para soportar y transportar pesos, dada las características expuestas. Otra condición es que por ser la parte superior del esqueleto menos pesada, le está permitida la posibilidad de tener flexibilidad, con la condición de ser transportada y garantiza la variedad en los movimientos. Los músculos también presentan características que respondan a las condiciones de la estructura ósea, sobre todo, cuando comparamos estos músculos en correspondencia con su ubicación, posterior o anterior. Las características de estos músculos también garantizan la función que deben desempeñar, que son totalmente diferentes. Los músculos posteriores son muy fuertes, monoarticulares y precisamente su función es garantizar el equilibrio, es decir, en gran medida tienen una función estática. Estos músculos se encuentran en los planos profundos y también se Biomecánica de la bipedestación

conocen con el nombre de músculos posturales y otro grupo de músculos que se encuentran en los planos superficiales, que tienen la condición de ser biarticulares y que se les atribuye una función dinámica. Cuando se hace referencia al equilibrio estable o postura normal, debemos pensar que el mismo se mantiene por el trabajo muscular coordinado armónicamente y fundamentalmente por la acción de los ligamentos. Por tanto los ligamentos han de ser potentes, pues el trabajo muscular sólo contribuye al mantenimiento de la tensión de los mismos, así como a la dirección de la acción ligamentosa. El análisis de lo expresado por Vaillan, nos lleva a pensar que: el trabajo muscular antigravitatorio está descartado precisamente porque para garantizar este

trabajo,

lógicamente

debería

existir

un

gasto

energético

considerablemente elevado, e implicaría la posibilidad de la presencia de fatiga muscular con gran facilidad. En consecuencia podemos decir que, el equilibrio se obtiene por la acción del trabajo ligamentoso al que se agregan simples contracciones musculares, lo que se realiza con un mínimo consumo de energía y permite que el hombre pueda mantener durante gran parte del día una misma posición incluyendo la bipedestación, la que puede sostenerse varias horas. Según Merle, la verticalidad del ser humano es algo muy interesante, porque supone una lucha incesante contra la fuerza de gravedad El cerebelo vigila y ajusta las actividades motoras; recibe la información de las partes periféricas del cuerpo comparando el estado de las mismas con gran rapidez, controla el tono y el equilibrio.


1.2 Coordinación: La coordinación general necesita de una armonía de juego de tono muscular en reposo y en movimiento. La coordinación general no concluye su maduración o perfeccionamiento, hasta los quince años de vida y es por ello que las posibilidades de entrenamiento y estimulación son muy amplias. La coordinación general está referida al trabajo corporal tanto en una posición determinada y mantenida, como en las actividades dinámicas o de desplazamiento. Cuando la coordinación general actúa sobre el cuerpo en reposo se denomina coordinación general estática y si la misma actúa cuando el cuerpo tiene que realizar movimientos, entonces estamos ante la presencia de la coordinación dinámica general. La coordinación estática está dada por la interacción de los grupos musculares antagonistas, se establece en función del tono y permiten la conservación voluntaria de las actitudes o posturas. Ambos tipos de coordinación están regidas por las vías nerviosas cerebelosas. Relación entre la postura correcta y la línea de gravedad. La línea de gravedad es una línea vertical a través del centro de gravedad. Cuando el cuerpo humano se halla en bipedestación, la línea de gravedad trazada a través de la segunda vértebra sacra, se extiende desde el vértice de la cabeza hasta un punto situado entre los pies a nivel de las articulaciones tarcianas transversas. La relación de las estructuras del cuerpo respecto a esta línea, está sometida a considerables variaciones según las diferencias individuales de postura y constitución anatómica. En términos generales, se admite que cuando la postura es correcta, la línea pasa a través de las vértebras cervicales y lumbares medias y por delante de las vértebras dorsales. El oído externo y el vértice del hombro se hallan en el mismo plano frontal y por fuera de esta línea, mientras que el eje central de las rodillas y las articulaciones de los tobillos se hallan situado en un plano postero-externo.


1.3 Base de sustentación En la posición supina, la base está formada por la parte posterior del cuerpo en su totalidad, mientras que en bipedestación con los pies separados, la base es toda la superficie comprendida entre los bordes externos de los dos pies. Reflejo de Enderezamiento: Son los reflejos que se relacionan con el mantenimiento y restauración del equilibrio. Cuando una persona por medio de una fuerza externa pierde su posición de equilibrio, una serie de movimientos lo restauran para evitar la caída. Reflejos Posturales: Son una serie de reflejos que mantienen la posición erecta como respuesta eferente a un estímulo aferente. En el caso expuesto la respuesta eferente es de tipo motor y los órganos efectores son los músculos antigravitatorios. Los receptores situados en los músculos, ojos y oídos entre otros, originan los estímulos aferentes. Las elongaciones musculares producidas por tracciones sostenidas producen un aumento progresivo de la tensión de los músculos, aumento que es de índole refleja: Reflejo miotático o “Strech reflex”, expuestos por Scherrington y Liddell. Aunque todos los músculos responden en cierto modo al estímulo de la tracción, el reflejo miotático es particularmente intenso en los músculos extensores. Los trabajos de Lloyd han demostrado que la vía eferente de este reflejo no solamente llega a las motoneuronas del músculo estriado afectado, sino junto a los de los músculos agonistas y antagonistas, para excitar a los primeros e inhibir a los segundos. De esta forma el reflejo miotático constituye un sistema de integración del tono de un grupo de músculos en función de la postura corporal. Los reflejos de estiramiento tienen una gran importancia funcional que se traduce por: •

Contribución al mantenimiento de la postura y la posición normales.

•

Intervienen de manera significativa en la marcha y en la carrera.

•

Intervienen en la suavidad de los movimientos.


1.4 Posición fundamental: Las posturas o posiciones desde las cuales se inician los movimientos, se denominan posiciones fundamentales y pueden ser de carácter activo o pasivo, existen cinco posiciones básicas o fundamentales y todas las demás son derivadas de estas.

Posición de Pie Firme:

De todas las posiciones fundamentales, esta es la más difícil de mantener ya que el cuerpo en conjunto debe equilibrarse, estabilizarse sobre una pequeña base por el trabajo coordinado de muchos grupos musculares, esta posición puede describirse de la forma siguiente:

a) Rodillas juntas y en extensión. Caderas en extensión y ligera rotación externa.

b) Talones situados sobre una misma línea, con la punta de los pie ligeramente separadas.

c) Pelvis bien equilibrada sobre las cabezas femorales. d) Columna vertebral en extensión, tratando de alcanzar la máxima longitud posible.

e) El vértice occipital hacia arriba, las orejas en un mismo nivel y los ojos mirando hacia delante.

f) Los hombros dirigidos hacia atrás. g) Los brazos colgando a lo largo del cuerpo y las palmas de las manos dirigidas hacia adentro, en esta posición de los brazos no debe existir ningún tipo de contracción muscular, los mismos estarán en total libertad.


II

BIOMECANICA DE LA POSTURA EN BIPEDESTACION

2.1 Actitud: La postura bípeda es una de las posturas más frecuentes en el hombre y el punto de partida para la explicación de las otras. La bipedestación está determinada por la verticalizaciòn de la columna, hecho que marca la evolución de las especies, pues aunque otros mamíferos como los chimpancés sean capaces de adquirir esta postura, no lo hacen de forma habitual debido a que su cuerpo no ha sufrido las adaptaciones consecuentes como lo ha hecho la especie humana. La postura bípeda de referencia es aquella en la que la columna se encuentra completamente erguida sobre su base, formada por la cintura pélvica alineada en el mismo plano con las extremidades inferiores y con la cabeza como prolongación de la columna cervical. Para definir mejor esta postura nos serviremos del CG y su eje. En la bipedestación el CG se sitúa por delante de L4 y el eje que define pasa ligeramente por delante de la articulación tibioastragalina, proyectándose hasta la línea de chopart por delante de la rodilla y por detrás de la articulación de la cadera. Hacia arriba, pasa por delante de los cuerpos vertebrales cervicales y se proyecta hasta un punto situado entre los cóndilos del occipital y el meato auditivo. La primera conclusión que podemos sacar de esta definición es que en bipedestación el CG queda por delante de la columna y, por tanto, esta tiende a flexionarse. Para mantener la columna erguida, es necesaria la actuación de la musculatura antigravitatoria de forma constante.


Hay que tener en cuenta que, aunque se defina de una forma muy estática, cualquier movimiento hará variar la posición del CG y, por ende, su eje. Por ejemplo, un movimiento del tronco hacia delante desplaza el CG 8 o 9 cm y provoca el desequilibrio. Esto se compensa por un movimiento simultáneo y sinérgico de la pelvis y las rodillas hacia atrás para evitar la caída.

Si en la misma posición de partida se coloca un peso de 10kg sobre los hombros, el desplazamiento del CG es de 4 cm debido a los efectos mecánicos del peso. De la misma manera, la elevación de un brazo en el plano sagital puede provocar un desplazamiento del CG en el plano frontal, pero solo 1,5cm pues el peso del segmento móvil es menor. En cualquiera de estos casos se producirá un ajuste postural anticipatorio para contrarrestar el desplazamiento del CG Y disminuir la tendencia al desequilibrio. Desde la postura cuadrúpeda de los primates hasta la adquisición de la postura bípeda, la columna y en general todo el esqueleto han sufrido una serie de adaptaciones fundamentales, pero no todas se han producido durante la evolución filogenética, sino que existen unas adaptaciones que se desarrollan en los primeros meses de la vida. Entre otras podemos destacar la adquisición de las curvas de la columna, que dan gran capacidad de resistencia a esta. El tórax se aplana para desplazar hacia atrás el CG. El sacro se hace mas cóncavo por la cara anterior, mientras que los iliacos se ensanchan puesto que entre los tres deben soportar el peso visceral. Asimismo, todo el sistema de soporte del tronco formado por las extremidades inferiores se adapta convenientemente a dicha postura, desde la cabeza del fémur

hasta la

estructura intrínseca del pie. Por un lado, se produce un desarrollo de la parte anterior del acetábulo, ya que recibe mayor carga junto con un aumento de volumen de la cabeza femoral, y el ángulo cervico diafisiario del fémur disminuye. A nivel del pie se produce una pronación del calcáneo y una rotación de la cabeza del astrágalo con respecto a los primates, pudiendo así apoyar la cabeza del primer metatarsiano en el suelo y creándose la bóveda plantar. Además, la adquisición de la postura bípeda afecta a la biomecánica


de los aparatos respiratorio y circulatorio, apareciendo adaptaciones funcionales con respecto a nuestros antepasados filogenéticos. La habilidad para mantener la postura erecta depende de la localización del CG en relación con la base de soporte. En la postura bípeda de sustentación determina el área que ocupan y el espacio existente entre ellos. Por lo tanto cuanto más separados estén, mas grande será la base de soporte y más estable será el individuo. Hablando de desequilibrio y estabilidad, deben precisarse un par de concierto. La estabilidad es inversa a la altura del CG se encuentre dentro de la base de sustentación y será estable mientras el sistema musculo esquelético sea capaz de contrarrestar las alteraciones y regresar a la posición de equilibrio. La base de sustentación está relacionada de forma indirecta con la fuerza de reacción media lateral, pues esta depende de la distancia entre los pies. Con los pies separados y situados en la vertical de los hombros, la relación entre la fuerza de reacción vertical y el medio lateral es parecida a la que existe durante la marcha en las personas sanas; la fuerza de reacción medio lateral durante la postura bípeda no es cero o muy próximo a este como se cree. Los estudios de Vernazza demuestra que las compensaciones que se realizan para reequilibrar el CG depende del área de soporte, son mayores en el apoyo unipodal que en el bipodal. Afirma que a menor área de soporte mayor debe de ser el control para mantener el equilibrio. Este mismo autor comprobó que si se añadía un peso a uno de los brazos separado del cuerpo mientras que, si se realiza con el sujeto en apoyo unipodal el control postural aumentada significativamente al ser necesaria ciertas compensaciones. Concluyo que el efecto que produce un aumento de peso sobre el control postural y las compensaciones que debe sufrir el centro de gravedad depende del área de soporte. Actualmente, con la incorporación de las nuevas tecnologías a estos estudios se ha conseguido una representación grafica en tres dimensiones en tres recorridos que efectúan.


Este se podría representar

como una torre en medio de un círculo. Al

aumentar la dificultad de la postura mediante la supresión de los estímulos visuales o mediante la disminución del área del circulo y la altura de la torre, seguramente.

Asegura Takahashi, las condiciones visuales y de soporte tienen un papel parecido en un proceso de controlada la postura bípeda, pues el hecho de abrir los ojos equivale en la representación grafica tridimensional a un aumento de la base de sustentación.

2.2 TRABAJO MUSCULAR Con la adquisición de la postura erecta no solo los sistemas esqueléticos circulatorios respiratorio y nervioso sufren importante adaptación, sino que también la musculatura de tronco y las piernas deben de adaptarse a esta postura especializándose en algunos casos en la importante misión de mantener el centro de gravedad dentro de la base de sustentación. Estos músculos más especializados son los músculos anti gravitatorios, que realizan básicamente un trabajo estético con mucha resistencia y poca capacidad para generar movimientos amplios. En general las adaptaciones que ha sufrido la musculatura van encaminados a mantener en extensión las extremidades inferiores para que sean un soporte firme de todo el cuerpo, lo que supone un aumento de volumen respecto a nuestros antecesores de todos los músculos responsables de esta acción, entre los que destacaremos el glúteo mayor nivel de la cadera el cuádriceps a nivel de la rodillas y el tríceps sural a nivel del tobillo, aunque debemos entender el esqueleto como un conjunto de cadenas musculares entrelazadas que trabajan sinérgicamente . a nivel de la columna la musculatura debe ante todo mantener las curvas fisiológicamente ganadas en la evolución a nivel de la pelvis la musculatura perineal debe soportar todo el peso visceral.


El mantenimiento

de la postura erecta se consigue mediante factor

esquelético, ligamentoso y sobre todo muscular. En condiciones normales, con una buena alineación de los segmentos corporales que permite que el centro de gravedad quede localizado en el medio de la base plantar, el tono muscular en suficiente para mantener la postura, pero otras veces será precisa la contracción activa a distintos niveles.

A nivel del tobillo los músculos estabilizadores son los tíbiales y peroneos en el plano frontal y los flexores y extensores en el plano sagital .todos ellos se ponen en tensión con el mero contacto del pie en el suelo mediante la bipedestación, manteniendo el tobillo en posición neutra

y evitando el

aplastamiento de la bóveda plantar. Esta musculatura es capaz por sí solo de contrarrestar las oscilaciones corporales en cualquiera de los planos del espacio, cuando el desequilibrio producido es

mayor, deben actuar los

restantes músculos de la pierna. Los músculos que fijan la rodilla y aseguran que la pierna se comportara como una columna de transmisión del peso durante

la bipedestación son el

cuádriceps y los isquiotibiales, que junto con el tríceps sural ,trabajan en cadena cinética cerrada ayudando la acción del cuádriceps, no obstante esta musculatura se activara

únicamente cuando el centro de gravedad

se

desplace hacia atrás provocando una flexión de rodilla, pues en condiciones normales la simple tensión de los ligamentos laterales y cruzados bloquean la rodilla no solo la rotación axial ( imposible en extensión ), sino también en flexo extensión . Si existe un desequilibrio en el plano frontal, será la musculatura que flanquea la rodilla por ambos lados la encargada de estabilizarla, los músculos tensores de la fascia lata y bíceps femoral por afuera, y el sartorio , recto interno y semitendinoso por dentro . En el plano frontal el hecho de que el centro de gravedad se encuentre a la misma distancia de ambas articulaciones coxo femorales y se reparta el peso por igual en ambas piernas hace q no sea necesaria apenas estrategia alguna para equilibrar el cuerpo en bipedestación. Pero debemos recordar la localización del centro de gravedad con respecto a aquellas en el plano sagital. Biomecánica de la bipedestación

El CG se encuentra por encima y por detrás de la línea que une ambas articulaciones, lo que provoca que, al estar por detrás, la pelvis tienda a la retroversión, pero que, al quedar por encima, tienda a desequilibrar el tronco sobre la pelvis. La tendencia a la retroversión junto con la tensión ligamentosa contrarrestan la tendencia al desequilibrio, aunque la contracción de los músculos isquiotibiales y glúteos puede restablecer el equilibrio si la desestabilización es mayor. A nivel de la columna, aunque la fuerza de la gravedad tienda por si misma a aumentar las curvas fisiológicas, su especial estructura con funciones muy especificas de todos sus componentes, como es el disco intervertebral, colabora en el mantenimiento del equilibrio, que pasa por el mantenimiento de sus curvas además de los elementos pasivos, la actividad muscular, bien por su tono muscular bien por su contracción activa, desempeña un papel fundamental en el control del equilibrio de la columna vertebral.

2.3 ESTATICA DE LAS CARGAS SOBRE LA COLUMNA La columna se puede considerar como una vara elástica modificada debido a la flexibilidad de la columna espinal, el comportamiento absorbe impactos de los discos y las vertebras, la función de estabilización de los ligamentos longitudinales y la elasticidad de los ligamentos amarillos. Las dos curvaturas de la columna en el plano sagital cifosis y lordosis también contribuyen a la capacidad del tipo de muelle de la columna y le permite a la columna vertebral soportar cargas mas elevadas que si estuviera recta.

2.4. CARGA SOBRE LA COLUMNA DURANTE LA BIPEDESTACION Cuando una persona esta de pie, los músculos posturales están activos en todo momento. Esta actividad se minimiza cuando los segmentos corporales están bien alineados. Durante la bipedestación, la línea de gravedad del tronco normalmente se dispone ventral al centro del cuarto cuerpo vertebral lumbar. Así, cae ventral al eje de movimiento transverso de la columna y los segmentos móviles se ven sometidos a un momento de flexión anterior, que debe ser contrarrestado por las fuerzas ligamentarias y las fuerzas de los músculos Biomecánica de la bipedestación

paravertebrales cualquier desplazamiento de la línea de gravedad altera la magnitud y dirección del momento sobre la columna. Para que el cuerpo vuelva a equilibrarse, el momento se debe contrarrestar con un aumento de la actividad muscular, lo que causa la oscilación postular intermitente. Además los músculos

paravertebrales,

los

músculos

abdominales

se

activan

intermitentemente a menudo para mantener la posición erecta neutral y estabilizar el tronco. La pelvis también desempeña un papel en la actividad muscular y en las cargas resultantes sobre la columna en bipedestación. La base del sacro se inclina hacia delante y abajo. El ángulo de inclinación o ángulo sacro, es aproximadamente 30º respecto al plano transverso durante la bipedestación relajada. La báscula de la pelvis alrededor del eje transverso entre las articulaciones de las caderas cambia el ángulo. Cuando la pelvis bascula hacia atrás, el ángulo sacro disminuye y la lordosis lumbar se aplana. Este aplanamiento afecta a la columna torácica, que se extiende ligeramente para ajustar el centro de gravedad del tronco de modo que el gasto de energía, en términos de esfuerzo muscular, se minimiza. Cuando la pelvis bascula hacia delante, el angulo sacro aumenta, acentuando la lordosis lumbar y cifosis torácica. La basculación anterior y posterior de la pelvis influye en la actividad de los músculos posturales afectando a las cargas estáticas sobre la columna.

2.5 CONTROL NERVIOSO Toda postura es inestable por si misma, por lo que requiere una regulación neuronal continua para mantener el CG dentro de la base de sustentación, constituida por los pies. En el desarrollo motor del niño la adquisición de la postura erecta evoluciona junto con el desarrollo del sentido del equilibrio. A partir de las 28 semanas de vida el niño presenta una mejor habilidad para equilibrar el tronco en el espacio y un mejor conocimiento de la posición de la cabeza y del tronco en relación con el mundo que le rodea.


Hasta que el niño no haya adquirido las reacciones de equilibrio propias de la sedestación, no intentara ponerse derecho, lo que empezara a ocurrir hacia el decimoprimer mes, consiguiendo de forma independiente a los 15 – 18 meses. El desarrollo del equilibrio en posiciones en las que la base de sustentación disminuye va ligado a la capacidad progresiva para combinar componentes de flexión y extensión de diferentes segmentos corporales. Una vez adquirido el equilibrio en una determinada postura, como puede ser en bipedestación, la maduración del equilibrio se consigue cuando con las diferentes partes del cuerpo es posible realizar otras actividades como mover los brazos sin perder la estabilidad. Ante un desequilibrio, el niño tarda más en reaccionar de forma adecuada que un adulto, al igual que ocurre con la marcha, ya sea por el propio proceso de maduración del sistema de equilibrio del niño como por la falta de información para prever dicha reacción, proyectando un control con la propia experiencia. La información que nos llega por vía eferente desde los órganos visuales, el aparato vestibular y los reflejos de estiramiento hace posible el control postural y de la marcha, aunque cada situación en concreto marcara el predominio de una información sobre otra. Pero se ha demostrado que ninguno de estos sistemas aportan información sobre la influencia de la gravedad en la postura bípeda y está claro que es necesario este tipo de información para indicar la proyección del CG del cuerpo dentro de la base de sustentación. Los estudios de Dietz, en los que se comparan las reacciones compensatorias que se suceden después de un equilibrio en rotación y en traslación, muestra que la información que procede de los sistemas sensitivos clásicos no puede explicar completamente las reacciones de equilibrio en bipedestación y que contamos con aferencias relacionas con la fuerza de la gravedad. Los receptores que aportan dicha información se localizarían en los músculos extensores.


Duysens y Conway ya habían descrito este tipo de receptores en estudios realizados con gatos, y en la actualidad,. Se apunta a que son los propios órganos tendinosos de Golgi los que realizan dicha función, mediados por vías aferentes tipo Ib hacia el centro espinal.

Además de la información somato sensitiva, el control postural también se sirve de la información proveniente de la planta del pie, muy importante pues son los pies los que configuran la base de sustentación. Dietz confirma que una distribución de la presión plantar diferente a la habitual no altera la respuesta de equilibrio de la musculatura durante la bipedestación, pero que si lo hace una alteración de dicha información. Do a demostrado que una pérdida de la actividad aferente proveniente del pie provoca deficiencias apreciables, aunque pequeñas, en el sistema de control postural y retarda la recuperación rápida del equilibrio después de un desequilibrio brusco.asi pues, es fundamental la información aferente plantar, aunque la distribución exacta de las presiones plantares no influya de forma muy marcada en la respuesta muscular. Existe controversia para determinar la secuencia de activación muscular de un individuo en bipedestación en un desequilibrio y se han postulado varias teorías. Aunque el tema es muy complejo, en general cabe afirmar que un individuo en bipedestación sobre una plataforma móvil que se desplaza bruscamente hacia atrás pueden utilizar dos estrategia para mantener el equilibrio. La estrategia de tobillo, en la que los músculos de los diferentes segmentos corporales empezando a nivel de tobillo actúan sucesivamente y de forma ascendente con el fin de llevar todo el cuerpo hacia atrás y desplazar el CG en la misma dirección para recuperar el equilibrio. La estrategia de la cadera o la pelvis, en la que se produce una flexión a nivel de la cadera, la rodilla y el tobillo, de forma descendente , la pelvis va hacia atrás y se inclina el tronco hacia adelante provocando un descenso y retro proyección del CG .


Las fuerzas de desequilibrio que actúan sobre un individuo dependen también de su altura, lo que supone una mayor actividad de la musculatura del tobillo en la estrategia del mismo nombre y un mayor desplazamiento de la pelvis en el otro caso en las personas de menos talla, como pueden ser los niños.


CONCLUSIONES

•

En la bipedestación el CG se sitúa por delante de L4 y el eje que define pasa ligeramente por delante de la articulación tibioastragalina, proyectándose hasta la línea de chopart por delante de la rodilla y por detrás de la articulación de la cadera.

•

Si la línea de gravedad se desplaza hacia atrás no más de 2 a 3 cm, se debilita el mecanismo de sostén de la rodilla, como se ve cuando se golpean las corvas de una persona desprevenida. Se produce un grado considerable de flexión antes que los extensores se contraigan de manera refleja. La línea de gravedad pasa por delante de la articulación del tobillo, y el peso corporal tiende a producir una inclinación hacia adelante (flexión dorsal) en esta articulación. El tobillo es menos estable que la cadera y la rodilla, y la inclinación hacia adelante se ve detenida por la contracción de los músculos posteriores de la pierna.

•

La posición de pie tiene una gran estabilidad lateral, que depende en particular de la disposición de la fascia lata, la cintilla iliotibial, el ligamento colateral externo de la rodilla y el musculo tibial anterior. Este último, al actuar con el pie fijo, detiene la inclinación lateral en el tobillo. Los glúteos medianos y menor están relajados durante esta inclinación lateral.

•

En la bipedestación el CG queda por delante de la columna y, por tanto, esta tiende a flexionarse. Para mantener la columna erguida, es necesaria la actuación de la musculatura antigravitatoria de forma constante.


•

Hay que tener en cuenta que, aunque se defina de una forma muy estática, cualquier movimiento hará variar la posición del CG y, por ende, su eje.

•

La habilidad para mantener la postura erecta depende de la localización del CG en relación con la base de soporte. En la postura bípeda de sustentación determina el área que ocupan y el espacio existente entre ellos. Por lo tanto cuanto más separados estén, mas grande será la base de soporte y más estable será el individuo.


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BIOMECANICA CLINICA DEL APARATO LOCOMOTOR – Autor Rodrigo C. Miralles Marrero – MASSON III

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ANEXOS


Biomecanica e La Bipedestacion

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