Análisis biomecánico comparativo de la articulación coxofemoral derecha e izquierda (página 2)

Tópicos
teóricos

La articulación de la cadera (Coxofemoral), es de
tipo esferoidea y género diartrosis o sinovial, la cual
está conformada por el hueso coxal y el fémur; la
cabeza del fémur se articula con el acetábulo donde
es firmemente sostenida por una cápsula que esta reforzada
por potentes ligamentos en sus caras anterior y posterior. En la
cara anterior se hallan dos ligamentos, uno es el iliofemoral que
se origina en el borde anterior del hueso iliaco y se inserta en
el fémur a lo largo de toda la línea
intertrocantérea anterior y el otro es el pubofemoral el
cual se origina en el labio anterior de la corredera
infrapúbica y se inserta en la parte anterior de la fosa
pretocantiniana. En la cara posterior existe un único
ligamento, el isquiofemoral, éste se origina en la parte
posterior de la ceja y del rodete cotiloideo y se inserta en la
cara interna del trocánter mayor. El movimiento en esta
articulación es proporcionado por la acción de
numerosos músculos, entre ellos se encuentran: el
Iliopsoas que se encuentra conformado por dos músculos, el
iliaco y el psoas; el músculo psoas tiene su origen en los
procesos transversos de LI a LV y partes adyacentes de los
cuerpos vertebrales de TXII a LV; el músculo ilíaco
tiene su origen en el borde interno de la cresta ilíaca y
el ala del sacro, ambos se insertan en el trocánter menor
del fémur con un tendón conjunto. Otro de los
músculos es el glúteo mayor el cual se origina en
la cara glútea del hueso coxal y se inserta en el tracto
iliotibial de la fascia lata y en la tuberosidad mayor del
fémur. Los glúteos medio y menor son esencialmente
dos partes del mismo músculo, su origen se encuentra en la
cara exterior del hueso ilion, se inserta en la cara lateral del
trocánter mayor del fémur. El músculo tensor
de la fascia lata tiene su origen en el labio lateral de la
cresta iliaca y se inserta en el tracto iliotibial de la fascia
lata.

La cadera es una articulación multiaxial, ya que
posee tres ejes y tres grados de libertad:
Flexión-extensión, abducción-aducción
y rotación interna-externa. Pertenece a la palanca de
tercer grado, la cual es la más frecuente. Estas
principalmente se hallan en las extremidades, y están
destinadas a permitir grandes, amplios y potentes
movimientos.

En la bipedestación el centro de gravedad pasa
por detrás del centro de rotación de la
articulación de la cadera produciendo fuerzas de
compresión en los acetábulos. El peso corporal
recae sobre el sacro y se transmite a las articulaciones
sacroilíacas distribuyéndose así a
través de las extremidades inferiores.

Para mantener el equilibrio durante la marcha, la
línea de gravedad debe caer sobre el pie
apoyado.   Cuando esto ocurre el centro de masa 
del peso corporal descansa sobre la cadera apoyada medial a la
cabeza femoral.  Esta masa incluye el peso corporal menos la
extremidad apoyada.   Este peso tiende a  a forzar
a la pelvis contralateral a descender,  (girar), lo que es
contrarrestado por la musculatura abductora ipsilateral. 
Ambas fuerzas  son  opuestas a la fuerza de
reacción ascendente de la cabeza femoral.

Durante la ejecución de la marcha el fémur
rota internamente sobre la pelvis 5° y la tibia rota sobre el
fémur cuando se pasa de la fase de apoyo a la de balanceo.
A continuación el fémur rota externamente unos
7° durante el resto de la fase de apoyo y en los primeros
estadios de la fase de balanceo, la cadera se flexiona en la fase
de balanceo, se mantiene en posición neutral durante la
fase de apoyo total y se extiende luego cuando la pierna pasa a
la fase de balanceo.

La amputación es la remoción o
resección total o parcial de una extremidad seccionada a
través de uno o más huesos, en forma perpendicular
al eje longitudinal del miembro. En relación al mecanismo
de producción puede ser de dos tipos: Amputación
primaria o traumática que es producida por un agente
traumático; Amputación secundaria o
quirúrgica la cual es electiva o programada para ser
realizada por medio de un acto quirúrgico.

La amputación es irreversible; ningún
miembro artificial posee percepción sensitiva, de manera
que es importante no eliminar una extremidad que tenga intacta su
sensibilidad, aun cuando haya desaparecido la función
motora.

Existe diversos niveles de amputación, estos se
consideran dividiendo en tercios los segmentos del brazo,
antebrazo, muslo, pierna o las articulaciones cercanas. Cuanto
mas elevado es el nivel de amputación, mas articulaciones
se pierden y hay menos potencia, debido a la perdida muscular y
al menor brazo de palanca para controlar una prótesis.
Siempre es preferible una amputación a cualquier nivel,
que una amputación de mala calidad a nivel mas
bajo.

Por tanto, se debe preservar lo mas posible de la
extremidad comprometida, tomando en consideración no
sólo su longitud, sino los niveles funcionales de la
misma, es decir, las articulaciones. Es importante que el nivel
de la amputación permita el uso de la prótesis,
dando una buena movilidad, fuerza y un buen brazo de
palanca.

Uno de los niveles preferibles en tren inferior, para el
personal de la salud, debido a su estética y funcionalidad
es la amputación supracondílea también
llamada amputación del tercio distal del muslo,
ésta se refiere a la perdida de la articulación de
la rodilla donde la carga protésica se concentra en la
zona isquiática, para este tipo de muñón se
utiliza prótesis generalmente hibridas, las cuales son la
combinación de sistemas de fuerza propia y fuerza ajena,
existiendo así, el poder corporal con el poder (mio)
eléctrico en una sola prótesis.

Las prótesis son aparatos que compensan la
ausencia total o parcial de una extremidad. Deben ser
confortables, funcionalmente útiles y
cosméticamente aceptables. En le mercado existen modelos
de los mas simples a los mas sofisticados. Además
varía la calidad de sus elementos y por tanto de su
costo.

La prótesis debe proveerse cuanto antes, una vez
haya cicatrizado la herida. A partir de ese instante se inicia la
masoterapia, la movilización y despegamiento gradual de
los planos, vendaje elástico, y de constricción
progresiva y junto con ello, se coloca una prótesis
provisional o de transición. De este modo se prepara la
paciente para tolerar y adaptarse mejor al empleo de la
prótesis definitiva, que solamente podrá aplicarse
cuando el muñón sea definitivamente indoloro, tenga
una actitud fisiológica y su circunferencia se haya
reducido por reabsorción del edema y la mayor parte del
tejido celuloadiposo. Todo ello se consigue con más o
menos a los 5 ó 6 meses.

Análisis

Análisis descriptivo biomecánico del
segmento afectado.

Se analizo la articulación coxofemoral derecha e
izquierda de un sujeto de género femenino con
amputación supracondílea izquierda, durante la
ejecución de la marcha con prótesis.

Primera fase (Apoyo de talón): La
extremidad afectada presenta 2° menos de flexión de
cadera en comparación a la extremidad sana con
relación al tronco. Al mismo tiempo que realiza
abducción, por la acción del músculo
iliopsoas el cual permite flexionar el muslo y aportar el
movimiento mínimo de rotación externa y
abducción de cadera.

Segunda fase (Apoyo total): La extremidad
afectada presenta 4 grados de extensión de cadera por la
acción concéntrica del glúteo mayor en
comparación con la extremidad sana que en esta fase se
encuentra en una posición neutra lo cual es dado por la
co-contracción del músculo cuádriceps,
isquiotibiales y el glúteo mayor.

Tercera fase (Despegue de dedos): En ésta
fase se evidencia que la extremidad afectada presenta 2°
menos de extensión en la cadera en comparación a la
sana. Este movimiento es accionado gracias a la función
del Glúteo máximo el cual extiende la pelvis en la
parte superior de la pierna al estar en
bipedestación.

Cuarta fase (Balanceo): En esta fase se observa
que la extremidad izquierda presenta 6° más de
flexión de cadera con respecto a la derecha; además
se observa que la cadera izquierda realiza movimientos accesorios
como abducción y rotación externa; por la
acción del glúteo medio, tensor de la fascia lata y
sartorio.

Kinegramas de la
ejecucion de la marcha con prótesis

–Color rojo: indica hemicuerpo
derecho.

-Color azul: indica hemicuerpo
izquierdo.

EXTREMIDAD DERECHA

EXTREMIDAD IZQUIERDA

Correlación clínico
patológica

Con base en lo encontrado en el análisis de las
fases de la marcha se pueden realizar las siguientes
correlaciones:

En cuanto a la primera fase en donde se encontró
que la extremidad afectada presenta 2° menos de
flexión de cadera en comparación con la extremidad
sana puede ser debido a debilidad del músculo iliopsoas lo
cual genera movimientos accesorios como abducción y
rotación externa de cadera para llevar a cabo el
movimiento.

En la segunda fase la extremidad afectada presenta 4
grados de extensión de cadera en comparación con la
extremidad sana que en esta fase se encuentra en una
posición neutra; lo cual puede ser por compensaciones
posturales, debido a la perdida de equilibrio propia del
traumatismo.

En la tercera fase se evidencia que la extremidad
afectada presenta 2° menos de extensión en la cadera
en comparación a la sana ocasionado por la debilidad del
glúteo mayor.

En la cuarta fase se observa que la extremidad izquierda
presenta 6° más de flexión de cadera con
respecto a la derecha; además se observa que la cadera
izquierda realiza movimientos accesorios como abducción y
rotación externa, ésta condición puede ser
debida a que la prótesis es 3 centímetros
más larga lo cual puede generar retracciones y
desequilibrios musculares en la musculatura de la cadera y
lumbares.

Análisis cinemático

• Extremidad izquierda:

• Extremidad derecha

Análisis del tiempo

En cuanto a la distribución del tiempo de las
fases en la extremidad afectada se encuentra que la primera fase
la realiza en un tiempo de 7.47miliseg, la segunda fase en 7.97
miliseg, la tercera fase en 8.57 miliseg y la cuarta fase en 9
miliseg, y en cuanto a la distribución de tiempo de
duración de las fases en la extremidad sana se encuentra
que: la primera fase la realiza en 3.77 miliseg, la segunda en
4.13 miliseg, la tercera en 5.63 miliseg, y la última fase
en 5.90 miliseg, concluyendo de esta manera que la extremidad
afectada realiza las fases de la marcha en un mayor tiempo debido
a los desequilibrios musculares y compensaciones posturales que
implica la utilización de la prótesis.

Analisis de la duracion total del gesto en extremidad
afectada vs la sana.

Se puede observar que en la extremidad izquierda
(afectada), la duracion total del gesto es de 1.53 miliseg,
mientras que en la extremidad derecha (sana), la duracion total
del gesto es de 2.13 miliseg, lo que indica que en la extremidad
afectada, al gastarse un mayor tiempo durante la ejecucion de
cada fase para realizar la marcha debido al uso de la protesis,
se se ve disminuida la duracion total del gesto.

Igualmente se observa que el promedio de tiempo por
intervalo de la extremidad izquierda (afectada) es de 0.38
miliseg, mientras que en la extremidad derecha (sana) es de 0.53
miliseg, siendo mayor el promedio en la extremidad sana, lo que
indica que durante la ejecución total del gesto, no hubo
tantas variaciones de la velocidad durante cada fase como en la
extremidad afectada.

Comparaciòn del desplazamiento angular total
de la cadera en extremidad afectada vs la sana.

En el cuadro se puede observar que el desplazamiento
angular total de la articulación coxofemoral en la
extremidad izquierda (afectada) durante las fases de la marcha
fue de 26º, donde el desplazamiento más significativo
se da durante la fase de balanceo (fase 4), mientras que en la
extremidad derecha el desplazamiento angular total es de 22°,
debido a que el sujeto utiliza prótesis lo que implica una
mayor compensación y movilidad de la cadera de la
extremidad con la prótesis para poder llevar a cabo el
movimiento.

Analisis de la magnitud de la velocidad maxima en
extremidad afectada vs la sana.

La velocidad maxima durante la ejecucion del gesto en la
extremidad izquierda se dio en la cuarta fase y fue de 0.46
rad/miliseg y la velocidad maxima durante la ejecucion del gesto
en la extremidad derecha tambien se dio durante la cuarta fase,
pero fue de 0.44 rad/miliseg, lo que indica que en ambas
extremidades se alcanzo la mayor velocidad durante la ultima
fase.

Analisis de la magnitud de la aceleracion maxima en
extremidad afectada vs la sana.

La aceleracion maxima durante la ejecucion del gesto en
la extremidad izquierda se dio en la segunda fase y fue de 0.86
rad/miliseg y la aceleracion maxima durante la ejecucion del
gesto en la extremidad derecha tambien se dio durante la segunda
fase, pero fue de 1.19 rad/miliseg, lo que indica que en ambas
extremidades se alcanzo la mayor aceleracion durante la segunda
fase.

Solución a
la problemática biomecánica

De acuerdo al analisis cinematico realizado
anteriormente se puede observar que no existe igualdad en el
desplazamiento angular ni en la velocidad y ejecucion del gesto
entre la extremidad afectada y la sana, debido a que la protesis
que ha sido puesta a la paciente, no es la adecuada posiblemente
por tener una mayor longitud que la extremidad sana, lo que hace
que en el momento de la ejecucion de la marcha, se hagan
compensaciones por medio de la realizacion de movimientos que
hacen que haya un mayor desplazamiento angular y un mayor gasto
de tiempo en la ejecucion de cada fase que compone el
movimiento.

Dentro de las posibles soluciones se sugiere:

• La prescripcion de una protesis adaptada a sus
  condiciones y necesidades.

• Asistencia a fisioterapia, donde se realice un
  programa que incluya ejercicios de fortalecimiento,
  estiramiento muscular, ejericios de propiocepcion,
  equilibrio, coordinacion, que ayuden a una mejor adaptacion
  de la protesis y funcionalidad en el usuario.

• Rehabilitacion con un programa interdisciplinario
  como terapia ocupacional y psicologia.

• Incorporaciòn a su contexto de actividades de
  la vida diaria y basicas cotidianas.

Discusión

En la extremidad izquierda (afectada) se observo un
mayor desplazamiento angular y un mayor tiempo de duracion de
cada fase durante la ejecucion del gesto que en la extremidad
derecha (sana).

Por ser la izquierda, la extremidad afectada en la cual
se usa la protesis, se esperaba encontrar una limitacion en el
movimiento, o un menor desplazamiento angular, pero despues de
realizado el analisis se pudo observar, que hay un mayor
desplazamamiento, debido a las compensaciones que la paciente
realiza para poder llevar a cabo la marcha, dando lugar a
movimientos que generan un mayor gasto de tiempo y que hacen que
el desplazamiento angular total sea mayor.

Bibliografía

• BIOFISICA MEDICA; Balance estático en cadera.
  Fuerza de reacción articular y sus componentes.
  (Basado en libro Biomecánica del Movimiento Humano.
  Barney Le Veau) .

• Fernández Mendoza Oscar; Gonzales Moreno
  Ángel. amputación, desarticulación:
  definición; definiciones; niveles de amputación
  miembro superior e inferior; tipos de órtesis o
  prótesis; amputación en niños y en
  enfermedades vasculares; técnicas operatorias.
  Cirugía ortopedia y traumatología.

Autor:

Ángela Ayala

Paola Caballero

Lina Casanova

Lina Hurtado

Eliana Orejuela

Claudia M. Pedraza

Estudiantes de X semestre de
Fisioterapia

Escuela Nacional del Deporte

Asesor temático: Ft. Carlos
Andrés Quiroz