La ciencia, la tecnología y el esfuerzo de los lesionados medulares por caminar

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Facultad de Cultura física, 2020/12/29.
Departamento: Teoría y práctica del
deporte
Artículo de revisión
Título: La ciencia, la tecnología y el esfuerzo de los lesionados medulares por caminar
Autores: Reyes Díaz, Juan Carlos* y Rosana Reyes Guerra **
* Profesor Auxiliar y M.Sc. en Educación Superior de la Universidad de Oriente. Profesor de
Fisiología del Ejercicio Físico del Dpto. Teoría y Práctica del Deporte. Facultad de Cultura
Física. Universidad de Oriente. Contacto: jreyes@uo.edu.cu
** Dra. en Medicina, Esp. de Primer Grado en Medicina General Integral (MGI) del Hospital
Clínico Quirúrgico de Santiago de Cuba.
Resumen
El trabajo tiene como finalidad primaria, además de divulgar los resultados de la ciencia y la
tecnología que impactan en la calidad de vida de los discapacitados motores, el estimular el
conocimiento de aspectos de la fisiología del Sistema Nervioso, que se imparte en la
asignatura Fisiología del ejercicio físico en el segundo año de la licenciatura en Cultura
Física, empleado como material docente hace algo más de 2 cursos en la docencia de pre y
postgrados. Para su realización se compiló el contenido abordado en una información
divulgada en diversas fuentes de INTERNET sobre la posibilidad real de la marcha en
lesionados medulares con paraplejia de las extremidades inferiores, a lo que se agregó:
aclaración de algunos términos y procesos fisiológicos, que no aparecen en las fuentes
inicialmente consultadas. Su resultado principal radica en estimular con su análisis, la
profundización de temáticas del conocimiento de la Fisiología del ejercicio en el futuro
egresado, objetivo cumplido principalmente en el curso diurno.
Palabras claves:: lesión medular, paraplejia, discapacitado motores.
Abstract
The work has as primary purpose, besides disclosing the results of the science and the
technology that impact in the quality of life of the motors disability, stimulating the
knowledge of aspects of the physiology of the Nervous System that is imparted in the subject
Physiology of the physical exercise in the second year of the degree in Physical Culture,
employee as educational material he/she makes something more than 2 courses. For their
realization the content was compiled approached in an information disclosed in diverse
sources of INTERNET about the real possibility of the march in having medullary injured
with paraplegia of the inferior extremities, to what was added: explanation of some terms and
physiologic processes that you/they don't appear in the initially consulted sources. Their main
result resides in stimulating with its analysis, the profundizatión the thematic of the knowledge
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of the Physiology of the exercise program in the future graduate, fulfilled objective mainly in
the regular course.
Keywords: medullary injured, paraplegia, motors disability.
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Palabras Iniciales:
El estudio del sistema nervioso en cualquiera de las ciencias o disciplinas pedagógicas que lo
abordan resulta comúnmente abstracto y complicado. Al mismo tiempo, es un contenido que
resulta esencial para entender el funcionamiento del sistema y del organismo humano en
general y otras temáticas que dependen de su morfofisiología.
A las características anteriores, para la carrera universitaria de Cultura Física en Cuba y
especialmente Santiago de Cuba, se agregan lesiones que experimenta en este sistema la
médula espinal durante la práctica deportiva y otras modalidades de la actividad física.
El estudio de ellas son importantes no solo por el período que se demora la recuperación de
la persona afectada, alejado del entrenamiento, sea esta incompleta, aun cuando quedan restos
de los controles neurales en muchos segmentos corporales implicados.
También son complejas las secuelas motoras, sensoriales y sociopsicológicas con las que esta
lesión se hace acompañar, mucho más agravadas en el caso el traumatismo fracture de forma
completa la médula, donde estas resultan variadas: según a la altura donde esta ocurra y el
nivel de afectación que exista en las vías sensoriales y motoras (espinales y vegetativas).
La zona que general mayores afectaciones son cervical de esta, ya que suele acompañarse de
un daño motor que afecta las 4 extremidades: tetraplejia.
Este es una de las aplicaciones que deben darle a este contenido, los que reciben el contenido
de Médula Espinal, como en el caso del programa de Fisiología del Ejercicio Físico, en la
antes mencionada carrera universitaria – licenciatura en Cultura Física-, una de las intenciones
del material.
Son estas algunas de las razones que motivan la elaboración de un material docente que
aborde, en parte, este asunto que incluye tan significativo avance de la ciencia y la tecnología
y objetivos propios del tema 1 del programa: Sistema Nervioso, tanto para los cursos diurnos
o para trabajadores,
Resulta esperanzador para los que enfrentan una lesión medular, con todas sus
consecuencias, el hecho que ya hay algunos que han logrado recuperar la locomoción.
Esperemos que pronto sean estas metodologías y equipamiento, accesibles a las amplias masas
y sobre todo a los menos favorecidos, para que sea entonces una verdadera proeza la que
logran estos hombres de ciencias.
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INTRODUCCIÓN NECESARIA
La atención al paciente parapléjico y su estimulación por una marcha bípeda y autónoma, es
una de las batallas que libran desde hace ya muchos años, además de los pacientes,
investigadores de diversas disciplinas científicas y tecnológicas.
La lesión medular es muy frecuentes en la población en general y de los practicantes de
actividad física y deportes, principalmente de alto rendimiento, como le ocurrió a finales de
2018 a la multicampeona mundial y olímpica del ciclismo femenino en Londres, 2012 y Río
de Janeiro, 2016 Kristina Vogel.
Precedido de mucho esfuerzo y demostraciones prácticas en modelos animales (ratones, perro,
monos, entre otros), esta área recién muestra un importante avance científico y que a
continuación se comenta y describe.
Entre los meses de octubre y noviembre de 2018 impacta en titulares de las redes sociales, los
principales buscadores de INTERNET, en las revistas científicas de alto impacto (Ej.:
Nature1, Nature Medicine, Nature Reviews Neurology, etc.) y en otras fuentes digitales que
tratan el tema de salud, una noticia altamente esperanzadora para los lesionados medulares con
secuela motora de paraplejia.
Una de ellas lo publica como: “Targeted neurotechnology restores walking in humans with
spinal cord injury” y también con “Electrical spinal cord stimulation must preserve
proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injuryӬ el 31 de octubre de
2018. (Ver referencia a pie de página)
La noticia es: Tres parapléjicos vuelven a andar gracias a unos implantes inalámbricos en la
médula 2 que es solo un avance más, de la integración entre científicos eminentes, las
ciencias y la tecnología, en función de mejorar la salud de las personas parapléjicas.
El presente trabajo, realizado para fines docentes, compila información relacionadas con la
fractura completa de la medula y toma como referencia uno de los artículos que publican el
acontecimiento, enriquecido con fotos y explicaciones, que no corresponden al artículo inicial,
solo con la intención de aclarar, lo más posible, la temática abordada.
Como ya es habitual, en este tipo de información hay muchas cosas que los autores no rebelan
y solo se describen algunas someramente, sin dar detalles, que en algunos casos hay que
buscarlos en el artículo original, publicado en las mencionadas revistas.
Grégoire Courtine, Jocelyne Bloch et al. “Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury”. Nature (31 octubre, 2018)
DOI: 10.1038/s41586-018-0649-2
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Grégoire Courtine, Jocelyne Bloch et al. “Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with
spinal cord injury” Nature Neuroscience (31 octubre, 2018) DOI: 10.1038/s41593-018-0262-6
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Con igual título aparece en: www.elconfidencial.com con fecha 1 de nov. 2018.
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Sirva esta recopilación para, acercarnos a un tema interesante y una vez más recordar a José
Martí y Pérez cuando alerta que: EDUCAR es también…poner al hombre a la altura de su
tiempo…
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DESARROLLO
Tres parapléjicos vuelven a andar gracias a unos implantes inalámbricos en la médula
Después de unos meses de entrenamiento con arneses inteligentes, los pacientes
controlaron los músculos de las piernas y dieron pasos por sí mismos sin necesidad de
estimulación eléctrica.
Autor: Teknautas / SINC3 31/10/2018 19:00 - Actualizado: 01/11/2018 09:56
Grégoire Courtine, un reputado neurocientífico de la Escuela Politécnica Federal de Lausana
(EPFL), lleva años investigando cómo hacer que personas con la médula espinal dañada
vuelvan a andar. Ya ha demostrado previamente sus avances en monos y ratas.
Ahora, en colaboración con la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Centro hospitalario
Universitario de Vaud, ha logrado que tres hombres parapléjicos puedan caminar con ayuda de
muletas o andadores gracias a implantes inalámbricos en la médula, que se pueden activar
y desactivar mediante un dispositivo en forma de reloj que obedece a la voz del usuario. Los
resultados de la investigación aparecen hoy en dos estudios en las revistas 'Nature' y 'Nature
Neuroscience'.
Foto1: Recuperable en www.google.com en la temática de Implantes inalámbricos para
parapléjicos.
Según destaca Courtine, a diferencia de los hallazgos de otros dos trabajos independientes,
publicados recientemente en 'Nature Medicine' y en 'Nature Reviews Neurology', sobre un
concepto similar, han "demostrado que la función neurológica persistía más allá de las
sesiones de entrenamiento, incluso cuando se desactivaba la estimulación eléctrica".
Imita cómo el cerebro activa la médula
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Si deseas contactar al autor del artículo lo puedes hacer en: www.elconfidencial.com
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"Nuestros hallazgos se basan en una profunda comprensión de los mecanismos subyacentes
que obtuvimos durante años de investigación en modelos animales. Así, pudimos imitar en
tiempo real cómo el cerebro activa naturalmente la médula espinal", dice el neurocientífico.
Por su parte, Bloch, que fue la encargada de colocar quirúrgicamente los implantes en los
pacientes, señala que, cuando vio que los tres podían caminar con ayuda de sistemas de
soporte en el plazo de una semana, supo que estaban en el camino correcto.
Courtine indica que "el momento exacto y la ubicación de la estimulación eléctrica son clave
para que el paciente pueda producir el movimiento deseado. También es esta coincidencia
temporal la que desencadena el crecimiento de nuevas conexiones nerviosas4".
Foto2: Recuperable en www.google.com en la temática de Implantes inalámbricos para
parapléjicos.
Obsérvese en la foto de la derecha como hay un aditamento externo que parece ser el
controlador de los impulsos (generador de impulsos) que se hacen llegar a circuitos
neuronales específicos que controlan la actividad motora de los músculos de la pierna (N.
del C.)
Para tener una idea más clara de la plasticidad neuronal y del proceso de neurogénesis5 que se
da de manera conjunta con el desarrollo de la marcha, se ve en la ilustración de abajo, en rojo,
el aumento de las neuronas. El proceso de multiplicación celular y la formación de nuevos
circuitos van sustituyendo la zona lesionada por otra plenamente funcional, que junto con los
resultados de los estímulos eléctricos, la actividad física realizada y el proceso de
rehabilitación, explican la recuperación de la marcha autónoma en estas personas, inicialmente
parapléjicos. (N. del A.)
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Relación entre las neuronas que son eliminadas inicialmente por la fractura de la médula a consecuencia de una lesión
Se emplea la ilustración que aparece en el artículo divulgado por Rodríguez, Julio (2018) Las experencias modelan el cerebro. Investigación y
ciencia modificada; representa es el mismo proceso de neurogénesis desde fase A a C, pero con otros estímulos.
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Incremento en el número de las neuronas (en rojo).
Para administrar la estimulación eléctrica, continua el artículo, el equipo utilizó mapas de
activación de las neuronas motoras y modelos para identificar los patrones óptimos en
diferentes grupos musculares. La estimulación fue producida por un generador de impulsos
controlado en tiempo real mediante comunicación inalámbrica, y cronometrado para
coordinarla con el movimiento previsto.
A los pocos días de comenzar el tratamiento, los pacientes empezaron a caminar por una cinta
andadora y en el suelo con ayuda de arneses inteligentes (mientras recibían estimulación).
Fueron capaces de ajustar la elevación de sus pasos y la longitud de la zancada. Con el tiempo,
lograron caminar en la cinta durante una hora.
Sesiones de rehabilitación
En posteriores sesiones de rehabilitación, los tres participantes pudieron caminar con las
manos libres durante más de un kilómetro con la ayuda de la estimulación dirigida y de los
arneses6.
Estas sesiones largas y de alta intensidad, resultaron cruciales para desencadenar la
plasticidad, la capacidad intrínseca del sistema nervioso para reorganizar las fibras nerviosas,
que conduce a una mejor función motora.7
Tras meses de entrenamiento, los pacientes controlaban de manera voluntaria los músculos
de las piernas sin necesidad de estimulación eléctrica y daban algunos pasos por sí mismos
con las manos libres, destacan los autores.
En posteriores sesiones de rehabilitación, los tres participantes pudieron caminar con las
manos libres durante más de un kilómetro
En estudios previos con enfoques más empíricos, como los protocolos de estimulación
eléctrica continua, se había demostrado que algunas personas con paraplejia podían caminar
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Aditamento que asegura la cintura del lesionado con otros complementos que lo fijan a la pierna, con lo que se logra mayor estabilidad para la
marcha en los parapléjicos. (N.del C.)
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Nótese como se destaca por los investigadores la importancia de los ejercicios físicos en el proceso de rehabilitación, la manifestación de la
neuroplasticidad y la recuperación de la marcha autónoma de los afectados. (N.del C.)
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con la ayuda de sistemas de soporte y estimulación, pero solo distancias cortas y siempre
que la estimulación estuviera activada. Tan pronto como se desactivaba, los pacientes
regresaban a su estado de parálisis.
"Nosotros hemos logrado un nivel de precisión sin precedentes", dice Bloch.
"La estimulación eléctrica dirigida debe ser tan precisa como un reloj suizo. En nuestro
método, implantamos una serie de electrodos sobre la médula espinal que nos permiten
apuntar a grupos musculares individuales en las piernas. Las configuraciones
seleccionadas de los electrodos activan regiones específicas de la médula, imitando las
señales que el cerebro emitiría para dar la orden de andar", resalta la neurocirujana.
El desafío para los pacientes era aprender a coordinar la intención de sus cerebros de caminar
con la estimulación específica, pero eso no tardó en suceder.
"Los tres participantes pudieron andar con soporte de peso corporal tras una semana, y el
control muscular voluntario mejoró enormemente dentro de los cinco meses de
entrenamiento", subraya Courtine. "El sistema nervioso respondió mucho mejor de lo que
esperábamos al tratamiento", concluye.
Foto3: Recuperable en www.google.com en la temática de Implantes inalámbricos para
parapléjicos.
La foto 3 refleja una aproximación de cómo queda la persona internamente, después del
implante. Vease una placa (izquierda) que fija la columna en la zona de la lesión y más abajo
los cables con los electrodos para internamente estimular el tejido nervioso medular, que
permiten alcanzar los resultados antes descritos.
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Otros estudios continúan en esta mejoría de la calidad de vida en parapléjicos, esperemos que
sea un resultado que pronto se ponga en función de las amplias mayorías incluyendo a los
menos favorecidos económica y socialmente.
Foto4: Implantes inalámbricos para parapléjicos. Recuperable en www.google.com
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A MODO DE CONCLUSIONES
El trabajo por las características de su contenido y los ajustes realizados por sus autorescompiladores se orienta como material docente para uno de los seminarios del tema1: Sistema
Nervioso del programa Fisiología del ejercicio físico con buenos resultados en la estimulación
de quienes lo estudian al ver aplicados además de la ciencia, la tecnología y la informática,
esferas propias de la actuación profesional del futuro licenciado en Cultura Física como: el
entrenamiento con fines de rehabilitación, la aplicación del ejercicio físico aplicado a la
solución de un problema concreto de salud, como lo es la discapacidad motora, nunca antes
tratada como se refleja en las fuentes analizadas.
Otro elemento a destacar que puede ser empleado por otras asignaturas del Plan de Estudio,
cosa que se ha iniciado en el colectivo del 2º año, como son: Educación Física Adaptada,
Psicología, Práctica Laboral Integral así como otras que se ubican en el 3e año como Cultura
Física Terapéutica y Profiláctica, Teoría y metodología del entrenamiento deportivo, solo por
citar algunas.
El presente material y su discusión, principalmente en los cursos diurnos, logra motivar a los
estudiantes en un tema complejo y muy abstracto, analizando por medio del artículo,
aplicaciones de varias ramas del saber a un caso concreto vinculado al ejercicio de la
profesión, como futuros licenciados en Cultura Física.
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walking in humans with spinal cord injury. Nature. 31 octubre.
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Nature Neuroscience (31 octubre ). DOI: 10.1038/s41593-018-0262-6.
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