<h1>MECANISMOS DE OPTIMIZACIÓN DE LA MARCHA HUMANA</h1>

Si nos desplazáramos sobre ruedas, nuestra locomoción sobre superficies planas requeriría muy poca energía, y seríamos capaces de recuperar, en las bajadas, parte de la energía gastada en las subidas. Nuestro aparato locomotor no es tan eficiente, aunque sí más versátil y seguro, y el movimiento que imprime al centro de gravedad del cuerpo no es rectilíneo sino sinuoso, lo cual exige unos ciertos intercambios de energía, que conducen a un mayor gasto metabólico. Sin embargo, el organismo ha desarrollado diversos mecanismos de optimización que mejoran su rendimiento en la marcha, a través de transferencias de energía y de la minimización del desplazamiento del centro de gravedad (Inman et al., 1981; Gage, 1990; Winter, 1992).

Transferencias de energía:

Durante la marcha humana tienen lugar dos formas de intercambio de energía: conversiones entre energía cinética y potencial y transferencias de energía entre segmentos. El movimiento del tronco constituye un ejemplo evidente de intercambio de energías cinética y potencial. Durante la fase de apoyo bipodal el centro de gravedad del tronco se encuentra en su posición más baja y presenta su máxima velocidad hacia adelante; en términos energéticos, su energía potencial es mínima y su energía cinética, máxima. Durante la primera mitad de la fase de apoyo monopodal el tronco se eleva sobre la pierna de apoyo reduciendo su velocidad, transformando así en energía potencial parte de su energía cinética. En contrapartida, durante el resto del apoyo monopodal, vuelve a reducir su altura, incrementando, al mismo tiempo, su velocidad. Existen otros ejemplos de intercambio entre energías cinética y potencial, como la rotación en contrafase de la pelvis y la cintura escapular, que almacena energía potencial elástica, por deformación de partes blandas, para liberarla y transformarla en cinética al invertirse el movimiento. Por otra parte, el balanceo de los brazos, en el que también es patente el intercambio de energías cinética y potencial, simétrico al de las piernas, equilibra el momento angular total del organismo, y supone un factor de suavizado de los movimientos del tronco y la cabeza.

Con respecto a los intercambios de energía entre segmentos, en un estudio realizado porWinter et al. (1976), se observó que los cambios en la energía mecánica del cuerpo completo eran inferiores a la suma de los cambios producidos en torso, muslo y pierna, lo que demuestra la existencia de una transferencia energética entre segmentos. Dicha transferencia se produce a través de los músculos, que actúan como bandas elásticas, y de las propias estructuras articulares. Por ejemplo, durante la oscilación de una pierna, se produce una transferencia de energía desde el tronco al muslo, y de éste a la pierna y al pie, que contribuye a aumentar la energía cinética de esto segmentos (tanto más cuanto más distales). Durante el apoyo tiene lugar la transferencia en sentido contrario, disminuyendo la energía cinética de los segmentos distales en favor de los proximales y del tronco.

Minimización del desplazamiento del centro de gravedad:

Tradicionalmente se han identificado seis mecanismos fundamentales de optimización en la marcha humana (Saunders et al., 1953; Inman et al., 1981), encaminados a la reducción de las oscilaciones que presentaría, teóricamente, el centro de gravedad del cuerpo, si tales mecanismos estuvieran ausentes. A estas adaptaciones se las denomina, también, determinantes de la marcha (del Inglés determinants of gait)

Estos mecanismos se desarrollan en tres planos:

Plano horizontal: El primer mecanismo identificado  es la rotación pélvica.

                El movimiento de flexoextensión de la cadera, con el tronco erguido y la rodilla  extendida, además de desplazar el tronco hacia adelante, induce un cambio en la altura de la pelvis,  cuanto mayor es el ángulo de flexoextensión, mayor es el cambio de altura. Cuando se produce la rotación de la pelvis, la cadera se adelanta  al mismo tiempo que se produce la flexión, y se retrasa en la extensión, introduce un desplazamiento adicional hacia adelante. Esto permite alargar el paso sin aumentar la caída del centro de gravedad, una menor oscilación vertical del tronco, al tiempo que suaviza la trayectoria del centro de masas, reduciendo así la dureza del impacto con el suelo. Esta rotación es de, aproximadamente, 4° en relación a cada cabeza femoral.

Plano frontal: El segundo mecanismo consiste en una báscula de la pelvis

La pelvis bascula hacia el  miembro oscilante, alrededor de 5°. De este modo, las oscilaciones verticales debidas al arco de flexoextensión de la pierna de apoyo se reducen, en la medida que lo hace la altura de la articulación lumbosacra, centrada en la pelvis. Evidentemente, este mecanismo resultaría inviable si no fuera acompañado de un acortamiento de la longitud efectiva del miembro oscilante pues, de lo contrario, éste impactaría contra el suelo. La solución adoptada por la especie humana consiste en flexionar la rodilla y dorsiflexar el tobillo, para realizar la oscilación sin colisionar con el suelo.

Las adaptaciones tercera, cuarta y quinta persiguen la adaptación dinámica de la longitud efectiva de la pierna durante el apoyo, en el sentido de mantener, en lo posible, constante la altura de la cadera.

Plano Sagital: El tercer mecanismo lo constituye la flexión de rodilla durante la fase de apoyo.

Al contacto de talón, la rodilla se encuentra extendida, luego se produce una flexión de unos 15° aproximadamente y finalmente un extensión de 0 a 10° aprox. , todo esto finalmente  reduce la oscilación vertical de la cadera en su movimiento de flexoextensión, acortando la longitud de la pierna.

Plano sagital: el cuarto y quinto mecanismo son los movimientos del pie y del tobillo

Antes de producirse el contacto del talón con el suelo, la rodilla se encuentra extendida y el tobillo se encuentra en una posición neutra, al ocurrir el contacto de talón se produce una flexión plantar y una proyección para el apoyo medio hasta la punta de los dedos, luego ocurre una dorsiflexion relativa (cuando se está en el despegue de los dedos) y finalmente se produce la fase impulsiva.

Todo esto mas una  secuencia adecuada de activaciones musculares contribuyen a suavizar la trayectoria del centro de masa. El contacto mediante el talón representa un alargamiento efectivo del miembro en un instante en que la altura de la cadera es mínima, debido a la flexión de la misma. De modo análogo, el despegue mediante el antepié incrementa también la longitud de la pierna, en un momento en que la altura de la cadera está disminuyendo, paliando su descenso. Las acciones del tibial anterior, en el primer caso, y del tríceps sural, en el segundo, suavizan el movimiento.





Plano frontal: El sexto mecanismo considerado  es el desplazamiento lateral de la pelvis.

                Un genu valgo (4°a 12°), en combinación con la correspondiente aducción de la cadera, permite reducir la anchura del paso y, en consecuencia, la excursión lateral de la pelvis, manteniendo la tibia vertical; permitiendo que el centro de gravedad recorra una menor distancia hacia el miembro en apoyo, ya que el cuerpo utiliza el eje longitudinal de la pierna para que el centro de gravedad se meta hacia el talón. La amplitud normal de este movimiento lateral de la pelvis  es de 2 cm a 2.5 cm, hacia cada lado.