<h1>ACTIVIDAD MUSCULAR DURANTE EL CICLO DE LA MARCHA</h1>

Los músculos cumplen tres funciones importantes durante la marcha:

v  Frenado de los segmentos arrastrados por la energía cinética.

v  Amortiguación de impactos y vibraciones.
 v Aceleración de los segmentos, en escasa medida.

  

La fase de contacto inicial (CI):

El objetivo principal del cuerpo en el instante de contacto inicial (0-2% del ciclo, apoyo bipodal) es posicionar el pie correctamente al entrar en contacto con el suelo. Durante este breve intervalo (Gage, 1990; Whittle, 1991), la línea de acción de la fuerza de reacción es posterior a la articulación del tobillo, pasa por la rodilla o ligeramente por delante de ella, y es anterior a la cadera. Se produce así un momento de flexión plantar en el tobillo, de ligera o nula extensión en la rodilla y de flexión en la cadera. En correspondencia, en cada articulación se genera un momento interno que contrarresta la acción externa. Así, en el tobillo, se encuentran activos los flexores dorsales; en la rodilla, intervienen los isquiotibiales y, si se alcanza la hiperextensión, la cápsula articular posterior; en cuanto a la cadera, se produce una contracción de los extensores. Adicionalmente, se registra actividad del cuádriceps, en preparación para la siguiente fase. En el contacto inicial comienza el primer rodillo o rodillo del talón, al producirse un movimiento de rodadura del pie hacia abajo, apoyado en el talón, y controlado, fundamentalmente, por el tibial anterior. En el plano frontal, los abductores de cadera actúan excéntricamente para contrarrestar el momento de aducción creado por la masa corporal sobre esta articulación.

Fase inicial del apoyo o de respuesta a la carga (AI):

Esta fase se prolonga hasta un 10% del ciclo de marcha, en apoyo bipodal. Su propósito principal es el mantenimiento de una progresión suave, mediante el rodillo del talón, al tiempo que el descenso del cuerpo se amortigua. Esta deceleración se manifiesta claramente en la fuerza de reacción vertical, que aumenta por encima del peso del cuerpo. Durante la fase inicial del apoyo, la masa corporal se decelera mediante el control de la flexión de rodilla y de la flexión plantar del tobillo. Al final de la fase de respuesta a la carga, la flexión de rodilla alcanza unos 15° y la de tobillo unos 10°, se completa el rodillo del talón y comienza el del tobillo, y la fuerza de reacción pasa a ser anterior al tobillo. En este punto, la acción de la musculatura tibial anterior cesa y comienzan a contraerse el tríceps sural, el tibial posterior y el peroneo lateral largo. A nivel de la rodilla se registra un importante par externo de flexión al que se opone el cuádriceps, fundamentalmente mediante los vastos y el crural, ya que la intervención del recto anterior perjudicaría a la extensión de la cadera que tiene lugar en ese momento. Conforme la fuerza de  reacción pasa a ser posterior a la cadera, su acción se transforma gradualmente en extensora, con lo que cesa la actividad de los extensores de cadera al final de la fase. En el plano frontal, la transferencia del peso del cuerpo al miembro requiere la intervención de los abductores de cadera. El tensor de la fascia lata contribuye a esta acción y contrarresta simultáneamente el momento en varo en la rodilla. En el pie, la fuerza de reacción, lateral al talón, crea un momento de eversión del mismo. Con la eversión del calcáneo el astrágalo rota internamente en el plano transversal, lo que produce una rotación interna de tibia y peroné, que se transmite al fémur. Este movimiento es favorecido por los aductores, isquiotibiales mediales y fibras anteriores del glúteo mediano, y se aprovecha para tirar de la pelvis hacia adelante.

Fase media del apoyo (AM):

Esta fase transcurre entre el 10% y el 30% del ciclo de marcha y su comienzo viene marcado por el despegue de los dedos del miembro contralateral. En esta fase tiene lugar el rodillo del tobillo, o segundo rodillo, manteniendo la estabilidad de cadera y rodilla, mientras el cuerpo avanza sobre un pie estacionario. Simultáneamente, el miembro opuesto comienza su fase de oscilación o balanceo y el cuerpo se encuentra en apoyo monopodal. El centro de masas alcanzado su cenit, momento en el cual su velocidad vertical es nula. En el plano sagital el momento externo a nivel de tobillo es dorsiflexor debido al desplazamiento hacia adelante de la fuerza de reacción, que pasa a ser, a su vez, anterior a la rodilla y posterior a la cadera, creando momentos extensores en ambas articulaciones. Dado que la hiperextensión está protegida por la acción ligamentosa correspondiente (ligamento iliofemoral en la cadera y cápsula posterior y cruzados en la rodilla), la actividad muscular de glúteo mayor, isquiotibiales y cuádriceps cesa. El sóleo,  mediante el control de la posición de la fuerza de reacción, estabiliza las tres articulaciones.

En el plano frontal, la pelvis cae unos 5° en su extremo contralateral. La masa del cuerpo está situada excéntricamente sobre el miembro de apoyo y produce un momento externo de aducción en la cadera y en varo en la rodilla, contrarrestados por los abductores de cadera, el tensor de la fascia de lata y la banda iliotibial. A nivel de tobillo, el tibial posterior y los peroneos mantienen la estabilidad del pie. En el plano transversal continúa la rotación interna de la pierna. El muslo rota internamente hasta que se alcanza la extensión completa de la rodilla. En esta fase la pelvis alcanza su posición neutra al pasar un miembro frente al otro. También los hombros se encuentran en posición neutra,  rotando en la dirección contraria a la pelvis, como mecanismo compensatorio del momento angular. Estos movimientos se deben a las fuerzas de inercia, por lo que no se requiere acción muscular.

Fase final del apoyo (AF):

Transcurre esta fase entre el 30% y el 50% del ciclo de marcha. Los objetivos fundamentales de la misma son proporcionar aceleración y asegurar una longitud de zancada adecuada. La aceleración es consecuencia de la caída hacia adelante del centro de masas del cuerpo unida a una acción concéntrica del tríceps sural (Gage, 1990). Según Winter (1990), este par acelerador genera, en adultos normales, alrededor de un 80% u 85% de la energía necesaria para la marcha. La fase comienza cuando la proyección sobre el suelo del centro de masas adelanta al centro de presiones, de forma que el cuerpo comienza a caer hacia adelante y hacia el lado carente de soporte. En el plano sagital, 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. Esto marca el inicio del tercer rodillo, o rodillo del antepié, en el que las cabezas de los metatarsianos actúan como punto de apoyo para la rotación del miembro. En el plano del suelo, la inclinación del eje formado por las cabezas de los metatarsianos es de unos 60° con respecto al eje anteroposterior del pie. Cuando comienza la rotación sobre este eje, la inversión del retropié bloquea la articulación subastragalina. La aceleración y propulsión hacia adelante se deben a la combinación de la acción del tríceps y la caída hacia adelante del tronco. La rodilla alcanza una extensión completa y, al final de la fase, también la cadera. El miembro contralateral está ahora en la fase final de la oscilación. La fuerza de reacción permanece anterior a la rodilla y posterior a la cadera, lo que permite la estabilización pasiva de ambas articulaciones. Al final de la fase, las articulaciones metatarsofalángicas se flexionan dorsalmente unos 20°.





En el plano frontal, continúa el momento externo de aducción y el equilibrio se mantiene debido a la acción de los abductores de cadera y al tensor de la fascia lata. En el plano transversal el lado suspendido de la pelvis continúa rotando hacia adelante junto con la pierna en oscilación. De este modo la pelvis, al orientarse parcialmente en dirección anteroposterior, prolonga la longitud efectiva del paso. En el miembro de sustentación, la rodilla está completamente extendida y muslo y pierna rotan externamente de forma solidaria. Puesto que el pie no rota sobre el suelo, este movimiento del miembro se reparte entre la cadera y la articulación subastragalina. A nivel de esta última dicha rotación externa provoca la supinación del retropié (inversión), elevando el arco plantar. La aponeurosis plantar, a su vez, refuerza este efecto al tensarse debido al rodillo del antepié. Así como durante las fases de contacto inicial y respuesta a la carga (CI y AI) el pie funciona como estructura absorbente de impactos, ahora se rigidiza, asegurando un brazo adecuado de palanca para la fuerza ejercida por el tríceps sural. Además de éste, el tibial posterior, los peroneos laterales, el flexor largo de los dedos y el flexor largo del dedo gordo se encuentran activos.

Fase previa a la oscilación (OP):

El propósito principal de esta fase, que transcurre entre el 50% y el 60% del ciclo, es preparar el miembro para la oscilación. El contacto inicial (CI) del miembro opuesto marca su inicio, así como el comienzo de la fase de doble apoyo. El análisis cinemático y cinético de esta fase revela una actividad concéntrica de los flexores de la cadera, impulsando el muslo hacia adelante y produciendo también una flexión de la rodilla. Con la transferencia del peso del cuerpo sobre el miembro contralateral y el avance de la pierna de apoyo la fuerza de reacción se sitúa detrás de la rodilla. El momento externo dorsiflexor disminuye rápidamente con la reducción de la fuerza de reacción sobre el miembro de apoyo y del brazo de palanca de la misma. Como consecuencia, los flexores plantares predominan y contribuyen a la flexión de rodilla.

A cadencia libre, las fuerzas gravitacionales se equilibran con las inerciales y la rodilla flexiona en las fases de preoscilación e inicial de la oscilación para extenderse pasivamente en la fase final de la oscilación, sin intervención muscular adicional. Sin embargo, puesto que el miembro inferior se comporta como un péndulo compuesto, la flexión sería excesiva a cadencias rápidas, de no ser por la acción del recto anterior. Una cadencia mayor se consigue mediante la aplicación de un mayor momento de flexión plantar en el tobillo y de un mayor momento flexor en la cadera. El recto anterior, dado su carácter biarticular, aumenta la fuerza de flexión de la cadera impidiendo, al mismo tiempo, una flexión excesiva de la rodilla y, consecuentemente, una elevación excesiva del talón. De modo similar, a cadencias inferiores a la normal, la flexión de rodilla ha de aumentarse pues las fuerzas de inercia son insuficientes. En este caso el sartorio, el recto interno y la porción corta del bíceps crural contribuyen a la flexión de la rodilla en las fases de preoscilación e inicial de la oscilación. Notemos que la flexión plantar del tobillo en la fase previa a la oscilación produce un alargamiento de la longitud efectiva del miembro de apoyo. Este mecanismo reduce la caída del centro de masas del cuerpo y conserva energía. A cadencia normal se tienen, aproximadamente, 27° de flexión plantar de tobillo, 45° de flexión de rodilla y 5° de flexión de cadera en el instante de despegue del antepié o de dedos. En el plano frontal, los abductores de cadera cesan su actividad con la transferencia rápida del peso al miembro opuesto, que reduce el momento externo de aducción. Ahora comienza a intervenir la musculatura aductora del muslo, en particular el recto interno y el aductor mayor. Debido a la posición retrasada del miembro con respecto a la pelvis, estos músculos contribuyen a la flexión del muslo.

En el plano transversal, la pelvis alcanza su máxima rotación homolateral hacia atrás al término de la fase, final del apoyo. Al iniciarse la preoscilación comienza a rotar hacia adelante junto con el miembro, ahora retrasado. Con el avance de éste el muslo rota externamente respecto de la pelvis. Pierna y pie también rotan externamente en relación al muslo. El centro de presiones plantares se desplaza hacia la zona medial y en el momento del despegue de dedos se localiza bajo las cabezas del primer y segundo metatarsianos.

Fase inicial de la oscilación (OI):

                Los objetivos básicos de esta fase (aproximadamente del 50% al 73% del ciclo) son conseguir una separación pie-suelo suficiente (seguridad) así como alcanzar la cadencia deseada. La variación de cadencia requiere un control complejo por parte del sistema nervioso central y una sincronización precisa de los músculos biarticulares, más delicada que en los músculos monoarticulares. Es, entonces, comprensible la pérdida de estas capacidades en patologías neurológicas. La fase inicial de la oscilación comienza con el despegue del antepié. Ahora el pie está en el aire, no existen fuerzas de reacción y las únicas fuerzas externas actuantes sobre el miembro son el peso, la gravedad y las fuerzas de inercia. A nivel de tobillo estas fuerzas producen un momento de flexión plantar contrarrestado por el tibial anterior, que trabaja concéntricamente. Para modificar la cadencia, el cuerpo necesita un mecanismo que altere el período natural del miembro, que oscila como un péndulo compuesto. Una primera medida consiste en la modificación de dicha frecuencia natural, principalmente mediante un mayor o menor grado de flexión de la rodilla. Adicionalmente, en función del balance entre fuerzas inerciales (flexión) y gravitatorias (extensión), se genera un momento adecuado de flexión en la rodilla. A cadencia normal la situación es prácticamente de equilibrio y no es necesaria acción muscular alguna. En marcha rápida, predomina el momento de flexión y debe ser contrarrestado por el recto anterior. A cadencia baja las fuerzas de inercia son insuficientes e intervienen el sartorio, el recto interno y la porción corta del bíceps crural. La posición retrasada del miembro, con los dedos apuntando hacia el suelo, exige unos 60° de flexión de rodilla para obtener una separación pie-suelo adecuada. En la cadera, los flexores aceleran el miembro en oscilación y contrarrestan la acción gravitatoria (extensión). A cadencia normal este momento se debe principalmente al psoasilíaco. Para desarrollar una marcha más rápida interviene el recto anterior que, al mismo tiempo, se contrapone al excesivo momento externo de flexión en la rodilla. Este es un ejemplo de la acción isométrica de un músculo biarticular en marcha humana normal. La flexión de la cadera acortaría la longitud efectiva del recto anterior en, aproximadamente, la misma magnitud que la flexión de la rodilla. De este modo, el músculo trabaja en forma casi isométrica y actúa como una banda elástica que transfiere energía de la rodilla a la cadera. De forma similar actúan el bíceps crural, los gemelos, el aductor mayor del muslo y el psoasilíaco, transfiriendo energía entre segmentos no adyacentes, contribuyendo así a la conservación de energía. En el plano frontal, los aductores asisten a los flexores en el avance del miembro. Se produce la caída pélvica máxima, de unos 5°. Este mecanismo, al tiempo que reduce el movimiento vertical del centro de masas, aumenta la flexión de rodilla necesaria para superar el nivel del suelo. En el plano transversal la pelvis rota hacia adelante por la acción del aductor mayor del muslo del miembro de apoyo. Muslo, pierna y pie rotan externamente.

Fase media de la oscilación (OM):

                La finalidad de esta fase (entre el 73% y el 87% del ciclo) es mantener la separación entre el pie y el suelo. Al extenderse ahora la rodilla, esta distancia precisa del mantenimiento de una pelvis relativamente horizontal, suficiente flexión de cadera y dorsiflexión de tobillo adecuada. En marcha humana normal, la separación mínima, que se produce en esta fase, es de, tan sólo, 1.29±0.45 cm (Winter, 1992), con lo que el margen de error es muy estrecho. En el plano sagital, el miembro en oscilación se comporta como un péndulo compuesto, y cualquier aceleración del mismo durante la fase inicial de la oscilación debe compensarse en la fase final. La fase media es un período de transición durante el cual la actividad muscular es mínima. Al principio de la fase media de la oscilación el muslo está relativamente vertical, pasando bajo el tronco y junto al miembro de apoyo. Al final de la fase, la cadera alcanza su flexión máxima y la posición de la pierna es prácticamente vertical, mientras continúa la extensión de rodilla. Los movimientos de cadera y rodilla se deben únicamente a fuerzas inerciales y gravitatorias. En el tobillo, la musculatura tibial anterior actúa concéntricamente reduciendo la flexión plantar. Al final de la fase se alcanza el máximo de flexión de cadera, de unos 35°, la flexión de rodilla se ha reducido a 30°, y el pie alcanza una posición cercana a la neutra. En el plano frontal, los aductores de la cadera están inactivos y el miembro inferior se mueve por inercia. En la transición entre las acciones aductora y abductora, la pelvis retorna a su posición neutra con respecto a la horizontal. Ambos miembros pasan uno junto al otro y continúa la rotación externa del muslo y de la pierna.

Fase final de la oscilación (OF):

                En esta fase, que transcurre entre el 87% y el 100% del ciclo de marcha, los objetivos son desacelerar la pierna y preposicionar correctamente el pie para establecer contacto con el suelo. En el plano sagital, es necesaria una extensión completa de la rodilla y una posición neutra del pie con respecto a la pierna para realizar el contacto efectivo del talón y el comienzo del siguiente ciclo. En el plano sagital, la cadera alcanza su flexión máxima y el pie su posición neutra hacia el final de la fase anterior. Al principio de la fase final de la oscilación la rodilla presenta una flexión de unos 30° y, en el instante de contacto inicial estará casi completamente extendida. Los isquiotibiales deceleran muslo y pierna, evitando una hiperextensión de rodilla demasiado violenta. Su actividad es  máxima en este período de la marcha. La cápsula posterior de la rodilla limita la hiperextensión, si ésta se produce. Los extensores de cadera el cuádriceps y el tibial anterior se preparan para resistir el momento producido por la fuerza de reacción en el instante del contacto inicial. En el plano frontal, los abductores de cadera intervienen justo antes del contacto inicial para soportar el inminente momento de aducción. La posición del pie es crítica en este intervalo de tiempo porque un preposicionado en varo o en valgo en el instante del impacto provocaría elevados momentos de inversión o eversión, en un momento en que la musculatura necesaria para contrarrestarlos se encuentra normalmente inactiva. De hecho, este es un mecanismo habitual de producción de esguinces de tobillo. En el plano transversal, la pelvis rota anteriormente acompañando al miembro en oscilación, alcanzando su máximo en el instante de contacto inicial. La rotación externa de muslo, pierna y pie continúa hasta iniciada la fase de apoyo.