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CURSO DE BIOMECÁNICA DE LA MARCHA NORMAL
Alicia Manzanas García
Fisioterapeuta Pediátrica. Máster en Salud 2.0. Especialista en Marcha y Ayudas
ortésicas. Docente en la Universidad Internacional de Catalunya.
1.1. Introducción
La marcha es la forma de desplazamiento en posición bípeda propia del ser humano. Se
ha descrito como una serie de movimientos alternantes, rítmicos, de las extremidades y
del tronco que determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad. Esta
forma de locomoción presenta una eficiencia y funcionalidad única.
Pese a que cada individuo posee un patrón determinado, las semejanzas entre sujetos
distintos son tales que puede hablarse de un patrón característico de marcha humana
normal. Aunque este patrón varía según diferentes circunstancias, como el tipo de
terreno, la velocidad, la pendiente... las personas siempre perseguimos que exista una
adecuada estabilidad y propulsión y que nos suponga el menor esfuerzo y menor gasto de
energía.
Desde una óptica dinámica, la marcha es una sucesión de impulsos y frenados, en los
que el motor o el impulso se sitúa a nivel del miembro inferior posterior y el frenado en el
miembro anterior.
La marcha es una actividad compleja que requiere de un sistema de control, una fuente
de energía, palancas para proporcionar movimiento y fuerzas para mover las palancas.
Desde el punto de vista biomecánico, la marcha normal depende de que la fuerza
apropiada y adecuada actúe a través de una palanca rígida de longitud apropiada en
una articulación estable.
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1.2. Ciclo de la marcha o zancada
Por consenso se ha adoptado que el ciclo de la marcha se inicia en el instante que el pie
contacto con el suelo.
El ciclo de la marcha puede subdividirse para un mejor estudio y comprensión en fases,
tareas y periodos, tal y como fue descrito por Perry (1992).
1.3. Periodos
Un ciclo de la marcha o zancada puede dividirse en dos grandes periodos, si bien es
cierto que en la literatura habitualmente los encontramos designados con el término fases:
Un ciclo de la marcha o zancada se define como el periodo desde que un pie
contacta con el suelo (0%) hasta que el mismo pie vuelve a contactar de nuevo con
el suelo (100%).
• Periodo o Fase de apoyo: abarca el porcentaje del ciclo de marcha durante el
cual el pie está en contacto con el suelo, lo que supone un 60% del total del
ciclo. Se inicia con el contacto inicial del pie en el suelo y termina con el
despegue de los dedos del suelo.
• Periodo o Fase de balanceo: abarca el 40% restante del ciclo de la marcha y
coincide con el tiempo en el que el pie no contacta con el suelo. Se inicia con el
despegue de los dedos del suelo y termina con el contacto inicial del pie en el
suelo.
Perry,!1992!
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1.4. Tareas
Dentro del ciclo de la marcha, se han descrito tres tareas que deben ser conseguidas a lo
largo de éste:
• Soporte y progresión:
Se inicia cuando el pie de la extremidad contraria se separa del suelo y continúa
hasta que ésta vuelve a contactar de nuevo con el suelo. Incluye dos fases (o
subfases) del periodo de apoyo: fase media de apoyo y fase final de apoyo
Está dirigida a que la extremidad soporte la totalidad del peso del cuerpo
mientras continúa la progresión del tronco hacia adelante
• Propulsión y avance de la extremidad:
Esta tarea se lleva a cabo a lo largo de las cuatro fases finales: el prebalanceo,
y las tres fases del periodo de balanceo (inicial, media y final)
Esta tarea está orientada a ofrecer el adecuado avance de la extremidad. Al
final del periodo de apoyo, se inicia la preparación postural de la extremidad
para poder dar respuesta a las importantes demandas que supone avanzar la
extremidad. La extremidad en esta tarea debe elevarse, avanzar y prepararse
para el siguiente periodo de apoyo
• Carga de peso:
Esta tarea tiene lugar al iniciarse el ciclo de la marcha, abarcando las fases (o
subfases) iniciales del periodo de apoyo (contacto inicial y respuesta de carga)
Es la tarea más demandante del ciclo de la marcha. Está orientada a:
o Asegurar un aterrizaje seguro del pie, que justo acaba de finalizar el
periodo de balanceo hacia delante y presenta una alineación inestable
o Suavizar la transferencia del peso del cuerpo
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1.5. Fases del ciclo de la marcha
El ciclo de la marcha se ha subdividido en fases (o subfases) para permitir una mejor
estudio de los eventos que tienen lugar a lo largo del mismo. La terminología utilizada
para describir las fases del ciclo de la marcha en este caso es la del sistema del Rancho
de los Amigos (RLA)
FASES
% DEL CICLO
Contacto inicial (CI)
0 – 2 %
Respuesta de carga (RC)
2 – 10 %
Apoyo medio (AM)
10 – 30 %
Apoyo final (AF)
30 – 50 %
Prebalanceo (PB)
50 – 60 %
Balanceo inicial (BI)
60 – 73 %
Balanceo medio (BM)
73 – 87 %
Balanceo final (BF)
87 – 100 %
Cada una de estas fases tiene un objetivo funcional y un patrón de movimiento selectivo y
sinérgico para conseguir su objetivo.
La combinación secuencial de estas fases es la que permite conseguir las tres tareas
básicas detalladas anteriormente.
1.6. Periodos de doble apoyo y de apoyo unipodal
Pese a que cuando estudiamos el patrón de marcha nos fijamos únicamente en los
eventos que tienen lugar sobre una extremidad de manera aislada, no podemos olvidar
que la extremidad contralateral presenta su propio ciclo de la marcha desplazado un 50%
en relación a la extremidad analizada. Por lo que durante el ciclo de la marcha existen dos
períodos de doble apoyo, que se corresponden con el momento en el que ambos pies
están el suelo simultáneamente.
Cada periodo de doble apoyo se corresponde con un 10% del ciclo de la marcha.
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1.7. Rodillos del pie
El pie y el tobillo a lo largo de la fase de apoyo se comportan de manera similar a un rodillo,
presentando tres mecanismos diferentes: el del talón, el de tobillo y el del antepié.
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1.8. Cadencia
¿Cómo se puede aumentar o disminuir la cadencia de la marcha?
La variación de la cadencia requiere un control complejo por parte del SNC, dado que se
aleja de la marcha a velocidad normal de la persona, y por lo tanto requiere de un mayor
control voluntario. Así mismo para variar la cadencia se precisa de una sincronización
precisa de los músculos monoarticulares.
El aumento o la disminución de la cadencia se inicia en la fase inicial de balanceo, y se
ajusta en la fase final de balanceo.
El aumento de la cadencia supone activar el recto anterior isométricamente en la fase
inicial de balanceo y los isquiotibiales isométricamente durante la fase final de balanceo,
mientras que la disminución de la cadencia requiere de la acción concéntrica del sartorio y
del recto interno, junto a la acción de la cabeza corta del bíceps en la fase inicial de
balanceo y de los vastos femorales y el recto anterior en la fase final de balanceo.
1.9. Prerrequisitos de la marcha
Dentro de la marcha normal se han descrito cuatro atributos, los cuales son
indispensables que se presenten a lo largo del ciclo de la marcha para que poder estar
hablando de un patrón de marcha normal.
Los prerrequisitos de la marcha normal son:
! Estabilidad en apoyo
! Despeje en el periodo de balanceo
! Preposición del pie durante la fase final de balanceo
! Adecuada longitud del paso
A estos se le añade un prerrequisito más global: la conservación del gasto de energía.
1.10. Mecanismos de optimización de la marcha
Al caminar, el aparato locomotor imprime al centro de gravedad (CG) del cuerpo un
movimiento que no es rectilíneo sino que describe unos desplazamientos verticales y
horizontales que conducen a un gasto energético.
Como sabemos, la clave del paso eficaz normal es la conservación de la energía, por eso
el cuerpo humano ha desarrollado diversos mecanismos de optimización que mejoran el
rendimiento de la marcha.
Entre los mecanismos de optimización encontramos: las transferencias de energía y la
minimización del desplazamiento del centro de gravedad.
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Transferencias de energías
En la marcha humana se producen dos formas de intercambio de energía: la
transformación entre la energía cinética y la energía potencial y la transferencia de
energía entre segmentos.
Un ejemplo de intercambio de energías cinética y potencial es la rotación contraria que se
produce ente la pelvis y la cintura escapular. Esto provoca que se almacene energía
potencial elástica que se libera y transforma en energía cinética al invertirse el
movimiento.
Minimización del desplazamiento del centro de gravedad (CG)
Para reducir el desplazamiento del CG el organismo cuenta con unos mecanismos
dirigidos a hacer que la trayectoria del CG sea menos amplia y más suave.
La mayoría de los mecanismos están dirigidos a disminuir la amplitud de la curva
descrita por el CG en su desplazamiento vertical (hacia arriba y abajo), lo que permite
suavizar su trayectoria y la convierten en una línea sinusoidal. Encontramos:
Rotación pélvica: durante el periodo de apoyo, el movimiento de flexo-extensión
de la cadera provoca un desplazamiento vertical del centro de gravedad, haciendo
que éste se eleve de forma máxima durante la fase media apoyo, mientras que
desciende previa y posteriormente a esta fase. Los movimientos de rotación
presentados por la pelvis, permiten adelantar la cadera en el momento de
flexionarse y retrasarla en el momento de extenderse. Esto supone una menor
flexo-extensión de cadera y por lo tanto un menor desplazamiento vertical del
tronco.
Caída o basculación pélvica: cuando la extremidad se encuentra en el periodo
de balanceo, la pelvis desciende alrededor de 5º, lo que también permite disminuir
el desplazamiento vertical debido a la flexo-extensión de la cadera contralateral.
Coordinación de los mecanismos de rodilla, tobillo y pie: bajo esta
denominación se engloban tres mecanismos diferentes dirigidos a mantener la
altura de la cadera durante la fase de apoyo:
- Flexión de rodilla: durante la fase media de apoyo de unos 15º de flexión.
- Contacto inicial con el talón
- Despegue mediante el antepié
Además del desplazamiento en el plano vertical del centro de gravedad existe un
desplazamiento lateral del mismo, en el plano horizontal. Cuando una persona camina su
cuerpo oscila de un lado a otro, hacia el lado del miembro en carga. Por ello existe un
mecanismo dirigido a minimizar el desplazamiento en este plano: la angulación
fisiológica en valgo de la rodilla.
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1.11. Papel de las extremidades Superiores en la marcha
Durante la marcha humana tiene lugar un movimiento de oscilación de las extremidades
superiores se produce de forma sincrónica con respecto al de las extremidades inferiores,
pero en sentido inverso.
Pese a que se ha encontrado que el movimiento de oscilación de los brazos no constituye
un mecanismo esencial para la marcha, aunque puede resultar de utilidad, ya que
proporciona una acción de compensación del movimiento angular desarrollado por las
piernas.
RESUMEN DE LOS DATOS IMPORTANTES
El ciclo de la marcha se inicia con el contacto del pie con el suelo (0-2%), el cual de
manera normal se produce a través del talón (primer rodillo). Esta fase como es muy
breve, tan solo abarca un 2% del ciclo de la marcha, y está incluida dentro de la fase de
respuesta de carga.
La respuesta de carga (0-10%) es el momento en el que se produce una deceleración de
la extremidad al absorberse el shock del impacto producido por el contacto de la
extremidad con el suelo. Tras esto, la extremidad pasa de estar en apoyo bipodal a estar
en apoyo unipodal (40%), ya que la extremidad opuesta inicia su periodo de balanceo.
El apoyo unipodal sucede a lo largo de la fase de apoyo medio (10-30%) y la fase de
apoyo final (30-50%). Durante el apoyo medio el centro de masa se desacelera hasta
que pasa sobre la base de soporte, durante esta fase tiene lugar el segundo rodillo o
rodillo del tobillo. Durante la fase de apoyo final el centro de masa se vuelve a acelerar al
caer hacia adelante y hacia el lado no soportado. Durante esta fase se produce el tercer
rodillo o rodillo del antepie.
Tras la fase de apoyo final se produce el segundo periodo de doble apoyo, que coincide
con la fase de prebalanceo, que dura hasta despegue de los dedos.
En el periodo de balanceo la extremidad se comporta como un péndulo, por lo que la
fase inicial de balanceo es el momento en el que la extremidad se propulsa para poder
avanzar adecuadamente a lo largo de la fase media de balanceo. Por el contrario,
durante la fase final de balance la extremidad se decelerada, como preparación para
iniciar un nuevo ciclo de la marcha, tras producirse un nuevo contacto con el suelo. El
objetivo de este periodo es facilitar que la extremidad avance sin chocar contra el suelo.
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