La importancia de la biomecánica de la marcha

Bigland-Ritchie y Woods definen la fatiga muscular «como cualquier reducción en la capacidad de generación de fuerza del sistema neuromuscular independientemente de la fuerza requerida en cualquier situación dada (Bigland-Ritchie and Woods, 1984). Autores modernos como Wan et al. también se refieren a él como «una sensación abrumadora de cansancio, falta de energía y sensación de agotamiento (Wan et al., 2017). La fatiga depende de la tarea y, por lo tanto, es difícil de explicar con un solo modelo. Muchos factores están involucrados en su desarrollo, tanto centrales como periféricos, proximales y distales a la unión neuromuscular (Stock et al., 2012). Muchos estudios sobre la fatiga se han centrado en sus efectos en los esfuerzos máximos(Ansdell et al., 2017; Kirking et al., 2017; Solianik et al., 2017), sin embargo, los esfuerzos submáxiales también pueden manifestar alteraciones debido a la fatiga.

La marcha es un ejemplo de una tarea con esfuerzos submáximos que sufre alteraciones por fatiga. La variabilidad de la cinemática de la marcha y de los parámetros espaciotemporales aumenta con la fatiga, por ejemplo, haciendo que la longitud de los pasos sea más irregular. Las alteraciones como los aumentos en la anchura del paso o la aceleración del tronco mediolateral dan lugar a un mayor riesgo de caídas y de lesiones (Helbostad et al., 2007; Qu and Yeo, 2011; Yoshino et al., 2004). Algunos autores han identificado alteraciones en el patrón de marcha que aumentan el riesgo de deslizamiento, como el aumento en el contacto de velocidad del talón (Parijat and Lockhart, 2008). Otros han identificado mecanismos compensatorios para reducir el mayor riesgo de caídas debido a la fatiga, como el aumento de la longitud de zancada y la velocidad para garantizar la estabilidad (Santos et al., 2016).

La marcha

La marcha es un movimiento humano complejo que requiere de la interacción de múltiples estructuras de control que aseguren un buen desempeño. Las estructuras del sistema nervioso se organizan jerárquicamente. Así, por ejemplo, ante un estímulo emocional o cognitivo se genera una orden que viaja de manera descendente activando procesos individuales que en su conjunto van a generar la marcha. El nivel más alto está compuesto por los circuitos neurales de la corteza cerebral. Concretamente, la corteza motora es la encargada de la planificación del movimiento y la encargada de enviar las ordenes motoras correspondientes para su realización. A un nivel intermedio se encuentran los núcleos del tronco del encéfalo y la médula espinal. Estas estructuras modulan el control postural. Es en la médula espinal donde los centros generadores de patrones se inhiben o excitan para dar lugar al movimiento. El cerebelo y los ganglios basales actúan de manera externa a este flujo de información modulando la excitabilidad de los impulsos tanto ascendentemente como descendentemente. La modulación ascendente contribuye por tanto a la planificación, programación e inicio del gesto de marcha, mientras que la modulación descendente modula a los centros generadores de patrones y al tono muscular (Molina Rueda and Carratalá Tejada, 2020).

Biomecánica de la marcha

Con una complejidad tan alta, evaluar la marcha exclusivamente por observación visual sería como intentar encontrar nuevas galaxias observando el cielo durante la noche. La biomecánica nos permite ahondar en todos los procesos involucrados en la marcha y dar respuesta a los hallazgos que podemos observar visualmente.

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Bibliografía

Ansdell, P., Thomas, K., Howatson, G., Hunter, S., Goodall, S., 2017. Contraction intensity and sex differences in knee-extensor fatigability. J. Electromyogr. Kinesiol. 37, 68–74. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2017.09.003

Bigland-Ritchie, B., Woods, J.J., 1984. Changes in muscle contractile properties and neural control during human muscular fatigue. Muscle Nerve 7, 691–699. https://doi.org/10.1002/mus.880070902

Helbostad, J.L., Leirfall, S., Moe-Nilssen, R., Sletvold, O., 2007. Physical Fatigue Affects Gait Characteristics in Older Persons. Journals Gerontol. Ser. A Biol. Sci. Med. Sci. 62, 1010–1015. https://doi.org/10.1093/gerona/62.9.1010

Kirking, M., Berrios Barillas, R., Nelson, P., Hunter, S., Hyngstrom, A., 2017. Sex Differences in Neuromuscular Fatigability of the Knee Extensors Post-Stroke. Brain Sci. 7, 8. https://doi.org/10.3390/brainsci7010008

Molina Rueda, F., Carratalá tejada, M., 2020. La Marcha Humana. Biomecánica, evaluación y patología. Panamericana.

Parijat, P., Lockhart, T.E., 2008. Effects of quadriceps fatigue on the biomechanics of gait and slip propensity. Gait Posture 28, 568–573. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2008.04.001

Qu, X., Yeo, J.C., 2011. Effects of load carriage and fatigue on gait characteristics. J. Biomech. 44, 1259–1263. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2011.02.016

Santos, P.C.R., Gobbi, L.T.B., Orcioli-Silva, D., Simieli, L., van Dieën, J.H., Barbieri, F.A., 2016. Effects of leg muscle fatigue on gait in patients with Parkinson’s disease and controls with high and low levels of daily physical activity. Gait Posture 47, 86–91. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2016.04.002

Solianik, R., Kreivėnaitė, L., Streckis, V., Mickevičienė, D., Skurvydas, A., 2017. Effects of age and sex on fatigability and recovery from a sustained maximal isometric voluntary contraction. J. Electromyogr. Kinesiol. 32, 61–69. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2016.12.001

Stock, M.S., Beck, T.W., Defreitas, J.M., 2012. Effects of fatigue on motor unit firing rate versus recruitment threshold relationships. Muscle Nerve 45, 100–109. https://doi.org/10.1002/mus.22266

Wan, J., Qin, Z., Wang, P., Sun, Y., Liu, X., 2017. Muscle fatigue: general understanding and treatment. Exp. Mol. Med. 49, e384–e384. https://doi.org/10.1038/emm.2017.194 Yoshino, K., Motoshige, T., Araki, T., Matsuoka, K., 2004. Effect of prolonged free-walking fatigue on gait and physiological rhythm. J. Biomech. 37, 1271–1280. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2003.11.031