Análisis de la biomecánica de la marcha en el tobillo-pie J. Urrego,P. Chaparro Universidad ECCI, Ingeniería Biomédica; Bogotá, Colombia Resumen— El presente documento tiene como finalidad analizar el movimiento empleado durante la marcha, visto desde la biomecánica, en donde encontraremos la articulación del tobillo-pie, a partir de la cual se forma un conjunto de huesos, músculos y cartílagos, en donde podremos observar los diferentes comportamientos que tienen estos dentro del cuerpo humano, cada vez que este realiza un desplazamiento. Palabras claves: tobillo, marcha, biomecánica, articulación, músculo. Abstract-- The purpose of this document is to analyze the movement used during walking, seen from biomechanics, where we will find the ankle-foot joint, from which a set of bones, muscles and cartilage is formed, where we can observe the different behaviors that these have within the human body, each time it makes a displacement Key words: ancle, march, biomechanics, joint, muscle. I. INTRODUCCIÓN La biomecánica es la disciplina orientada a la aplicación de las leyes que forman parte de la órbita de la mecánica a la composición y el desplazamiento de los organismos vivos.[1] El cuerpo humano es una máquina compuesta por diversos mecanismos que permiten el desarrollo de diversas actividades, los elementos que permiten el movimiento humano es el sistema músculo esquelético (huesos, músculos, tendones). Es por esto que la biomecánica ósea es el estudio de los principios mecánicos que rigen el comportamiento de los huesos. El hueso está compuesto en un 75% de una parte inorgánica de tipo mineral donde predomina el calcio en diferentes presentaciones como lo es la hidroxiapatita la cual es responsable de la rigidez y resistencia de la composición del hueso y el 25% restante es la parte orgánica correspondiente al colágeno el cual es responsable de la elasticidad y resistencia a la tracción del hueso; la presencia de agua contribuye a la tenacidad, elasticidad y transporte de nutrientes dentro del hueso. Los huesos están clasificados en largos, cortos, planos, irregulares y sesamoideos. Del músculo, existen tres tipos de músculos en el cuerpo, músculo cardiaco (propio de corazón), músculo liso (órganos), músculo estriado, siendo este último estudiado por la biomecánica muscular debido a que este es el único que participa de forma voluntaria en los movimientos articulares del cuerpo, los indicadores biomecánicos fundamentales que caracterizan la actividad del músculo son: la fuerza de tensión o fuerza de tracción muscular y la variación de la longitud. Los tendones como los ligamentos están constituidos por fibras de colágeno orientadas a lo largo del eje longitudinal, las fibras del tendón se encuentran altamente alineadas y orientadas en una sola dirección, mientras que las de los ligamentos tienen una organización en distintas direcciones, es por esta razón que las fuerzas aplicadas a estos últimos van en distintas direcciones, mientras que en el tendón van en una misma dirección. [2] El cartílago es un tejido semirrígido que tiene como función dar soporte a algunas estructuras y órganos. Se considera un tejido de tipo conectivo que recubre las superficies óseas que forman parte de las articulaciones. La firmeza del tejido le permite resistir la tensión mecánica con mayor flexibilidad que el hueso. El cartílago articular está formado por: fibras de colágeno, condrocitos y proteoglicanos y la función principal del cartílago es distribuir y soportar las cargas que puedan transmitir entre las superficies. De esta forma, el cartílago proporciona un movimiento de deslizamiento suave, sin prácticamente fricción, protegiendo los huesos e impidiendo que se froten entre ellos.[3] II. MARCO TEÓRICO En este caso podríamos considerar los siguientes elementos como fundamentales para llevar a cabo nuestro análisis: Biomecánica del tobillo: El tobillo es una articulación que juega un papel importante en la bipedestación y distribución del peso corporal; la alteración en su biomecánica causa dolor y predispone a lesiones recurrentes. Es importante conocer su anatomía y evaluar las estructuras involucradas durante su afectación. 2 Dentro de la anatomía de la articulación del tobillo podemos encontrar: En la parte posterior del astrágalo se identifica el tubérculo del astrágalo o proceso posterior, se divide en dos tubérculos, uno medial y otro lateral; son un buen marcador anatómico porque entre ellos transcurre el tendón flexor del primer dedo y, justo en el tubérculo lateral, se inserta el ligamento peroneoastragalino posterior. El cuello del astrágalo forma el techo del seno tarsiano y el piso el calcáneo, aquí se localizan los ligamentos astrágalo calcáneo y cervical. El calcáneo es el hueso más grande, largo y fuerte del pie. En la cara medial se identifica el sustentaculum tali, es el sitio de inserción de uno de los fascículos del ligamento deltoideo y por debajo de éste se localiza el tendón flexor del primer dedo en los cortes coronales. Los ligamentos son fibras densas de tejido conectivo especializado que unen dos huesos entre sí, varían en tamaño, forma, orientación y localización. Las fibras están compuestas de colágeno tipo I en 85%, dispuestas en forma paralela y el resto está compuesto por otros tipos (III, VI, V, XI y XIV). La orientación de los haces en cada ligamento representa una función precisa y específica. Los ligamentos del tobillo están divididos en cuatro grupos: ligamentos colaterales mediales (tibiales), laterales (peroneos), los del seno del tarso y los tibioperoneos. Los ligamentos peroneos están constituidos por el ligamento peroneoastragalino anterior, peroneoastragalino posterior y el peroneo calcáneo: El ligamento peroneoastragalino anterior es el más débil, se identifica como una banda delgada de 20 mm de largo y de 2 a 3 mm de grosor. Tiene origen en el margen anterior del maléolo lateral y se inserta en la región anterior del astrágalo a nivel del cuello. El peroneoastragalino posterior es el más fuerte del compartimento lateral, tiene forma de abanico y patrón estriado, se origina en el extremo más distal del peroné, a nivel de la fosa retromaleolar, y se inserta en el tubérculo lateral del astrágalo, se identifica mejor en el plano axial en el 100% de los casos. El ligamento peroneo calcáneo es extraarticular, se extiende del ápex del maléolo lateral y desciende verticalmente hacia un pequeño tubérculo en el calcáneo, en los cortes coronales se ve como una banda hipointensa, profunda y anterior a los tendones peroneos. Los ligamentos del seno del tarsiano son los astrágalo calcáneos, corresponden con el ligamento astrágalo calcáneo y el ligamento cervical, que son extracapsulares. El ligamento cervical se origina en el cuello del astrágalo a nivel del tubérculo inferolateral y se inserta en la superficie ventral y medial del calcáneo, es un ligamento aplanado cuya función es limitar la inversión. El ligamento astrágalo calcáneo es más pequeño e interno que el cervical, se localiza entre los surcos del astrágalo y el calcáneo como un tabique fino y oblicuo en los cortes coronales. Tiene un papel importante en la estabilidad de la articulación subastragalina. Los ligamentos tibioperoneos anterior y posterior se evalúan en los cortes axiales. Se ven como bandas cortas, una anterior y dos posteriores. Estos, junto con los ligamentos intermaleolar y transverso, contribuyen a mantener la sindesmosis y las relaciones de la mortaja. Al conjunto se le llama complejo ligamentario sindesmótico tibioperoneo distal. [6] Un ejemplo de la importante ayuda que presta el tobillo al movimiento del cuerpo es el del desplazamiento del mismo de un lugar a otro, como lo podemos observar a continuación: A.- Apoyo de talón o contacto inicial: tiene lugar con la parte posteroexterna del talón para, inmediatamente después ir apoyando el quinto y luego el primer metatarsiano, mientras el peso es transferido de un pie a otro. La musculatura que actúa en esta fase en el tibial anterior. B.- Apoyo sobre el pie completo o fase de soporte. Esta fase coincide con la oscilación desde atrás hacia delante de la pierna contralateral, que se prepara para recibir un nuevo apoyo. En esta fase los tres arcos plantares sufren las mayores deformaciones y la mayoría de las reacciones de equilibración por parte de la musculatura que se inserta a lo largo de la tibia y peroné y la musculatura intrínseca del pie. La musculatura que actúa en esta fase es el tibial posterior, entre muchas otras. C.- Apoyo sobre el antepié o fase propulsiva. En esta fase se produce una contracción del tríceps sural que se encarga de impulsar el cuerpo sobre el pie más adelantado, produciéndose una progresiva extensión del tobillo, el talón se despega del suelo y se produce la flexión dorsal de los dedos. La musculatura que actúa en esta fase es el tríceps sural y flexor propio del primer dedo.[8] Durante el proceso de marcha, la articulación del tobillo en movimientos de flexión dorsal y flexión plantar, no presenta rangos de movimiento amplios , el rango de movimiento promedio se encuentra entre 15º de flexión dorsal y 55º de flexión plantar. Figura 1. Rangos de movimiento normales de Flexión Dorsal y Flexión plantar de la articulación del tobillo durante el ciclo de marcha. 3 Los movimientos realizados por la articulación astrágalocalcánea (inversión y eversión) no presentan amplios rangos de movimiento debido a sus fuertes ligamentos considerados “cortos y poderosos” que soportan altos niveles de esfuerzos durante la etapa de apoyo de talón (absorción de choque). Su rango de movimiento promedio se encuentra entre 10º de eversión y 30º de inversión. [11] Figura 2. Rangos de movimiento normales de inversión y eversión de la articulación astrágalo- calcánea durante el ciclo de Marcha. Biomecánica de marcha en tobillo-pie El ciclo de la marcha se define como el lapso de tiempo entre dos eventos iguales sucesivos del mismo pie. Por consenso, se considera como el período entre dos contactos iniciales del talón con el suelo pueden definirse una serie de parámetros espacio-temporales que aportan una descripción básica de la marcha de una persona. - Paso: Intervalo entre el contacto inicial de un pie y el del contralateral. - Zancada: Intervalo entre el contacto inicial de un pie y el inmediato contacto inicial del mismo pie. - Cadencia: Número de pasos por unidad de tiempo. Velocidad: Calculada como el cociente entre la longitud y el tiempo de zancada. Se distinguen dos fases en el ciclo de la marcha: fase de apoyo y fase de oscilación. Los porcentajes de duración de cada una de ellas dependen de la velocidad al caminar, pero suelen rondar el 60% para la fase de apoyo (monopodal y bipodal) y el 40% para la fase de oscilación. Más específicamente, se suele hablar de una división del ciclo de la marcha en 8 fases, que concreta con mayor precisión los eventos que ocurren al caminar. [12] 1. Fase de contacto inicial (0-5%) Se aborda el suelo con el tobillo en posición neutra de flexoextensión y la ASA en supinación de 2-4º (por acción del tibial posterior) para asegurar el contacto con el borde posterolateral del talón. La mediotarsiana acompaña la supinación de la ASA y el primer radio se posiciona en flexión dorsal por acción del tibial anterior, preparado para asumir la carga. 2. Fase de respuesta a la carga (5-15%). El tobillo adopta una flexión plantar pasiva por el efecto del peso del cuerpo, de aproximadamente 10º. En este momento es esencial la función del tibial anterior como freno de movimiento de flexión plantar y del deslizamiento anterior de la tibia. Se inicia la pronación de ASA para la amortiguación de la carga. El tibial posterior mediante contracción excéntrica, es el encargado de decelerar la pronación subtalar. Los movimientos de retropié y antepié se disocian para asegurar el contacto con el suelo y, por lo tanto, la mediotarsiana supina. El primer radio inicia el ascenso como respuesta a la carga. 3. Fase de apoyo medio (15-30%). El tobillo inicia la flexión dorsal y la ASA, a través de rotación externa tibial, vuelve a supinar. La mediotarsiana entonces se sitúa en pronación por acción de los músculos peroneos, y el primer radio finaliza el ascenso que había iniciado en la fase anterior. En este período el tibial posterior se activa para dar estabilidad a la mediotarsiana e impedir una pronación mediotarsiana excesiva. El peroneo lateral corto colabora con la estabilidad al antepié por el control que ejerce sobre el quinto metatarsiano. 4. Fase de apoyo terminal (30-50%). El tobillo se dorsiflexiona por completo. La ASA se sitúa en posición neutra mientras que la mediotarsiana comienza a pronar. El primer radio inicia la flexión dorsal de la primera MTF y la flexión plantar del primer radio por acción del peroneo lateral largo. 5. Fase de prebalanceo (50-65%). El tobillo se flexiona plantarmente unos 20º para ejecutar el despegue de los dedos, con el tríceps sural como motor principal. La ASA supina por acción del tibial posterior y la mediotarsiana prona para trasladar las cargas al primer radio. Se finaliza la flexión dorsal de la primera MTF y la flexión del primer radio para despegar del suelo. 6. Fase de balanceo inicial (65-70%). Se inicia la flexión dorsal del tobillo. La ASA continúa en supinación y la mediotarsiana resupina. 7. Fase de balanceo medio (70-80%). El tobillo está en flexión dorsal completa. La ASA y la mediotarsiana no varían con respecto a la fase anterior. 4 8. Fase de balanceo final (80-100%). El tobillo se sitúa en posición neutral, la ASA está en supinación y la mediotarsiana la acompaña, todo ello como preparación para abordar el suelo en la fase de contacto inicial. Figura 5. Eversión e inversión en el pie derecho Figura 3. Fases de balanceo en marcha III. MATERIALES Y MÉTODOS Aunque el eje de rotación de la articulación astrálago-calcánea puede tener variaciones significativas en la desviación de su eje de rotación, Manter reportó que el eje de la articulación astrálago-calcánea tiene un ángulo de desviación de 42º en el plano sagital y entre 29 y 47º en el plano transverso e igual que en la articulación del tobillo el eje de la articulación astrálagocalcánea ha sido descrito como una bisagra simple. Figura 6. Eje de rotación promedio del movimiento de la articulación astrálago-calcánea Figura 4. Eje promedio del movimiento de la articulación del tobillo. A, vista posterior. B, vista Superior[15) Durante el proceso de marcha, la articulación del tobillo en movimientos de flexión dorsal y flexión plantar, no presenta rangos de movimiento amplios, el rango de movimiento promedio se encuentra entre 15º de flexión dorsal y 55º de flexión plantar. Este limitado rango es debido a las limitaciones impuestas por los ligamentos y los músculos que realizan estas acciones, sin embargo, este rango de movilidad es fundamental para la progresión del cuerpo y la absorción del impacto. IV. MATERIALES Y MÉTODOS Teniendo como base la descripción teórica de las articulaciones que permiten los movimientos del pie, se realizó un modelo de cuerpos rígidos unidos entre sí con eje articular encontrados en la literatura. Se propuso este modelo y se analizó el movimiento de cada segmento en el rango normal de cada articulación. Teniendo como base la descripción teórica de las articulaciones que permiten los movimientos del pie, se realizó un modelo de cuerpos rígidos unidos entre sí con eje articular encontrados en la literatura. Se propuso este modelo y se analizó el movimiento de cada segmento en el rango normal de cada articulación. Este modelo biomecánico fue realizado en el programa Solid Edge® 222.00.00 132x64 Académico. En el programa Solid Edge se creó cuerpo rígido que representa diferentes partes de un pie derecho adulto normal y las uniones entre estos o 5 articulaciones se crearon con ejes de revolución simple que simulan una bisagra, la cual permite la rotación de un cuerpo rígido con respecto a otro teniendo solamente un eje común, un solo grado de libertad (Figura ¿?). Figura 9. Modelo biomecánico propuesto de articulación de tobillo. Figura 7. Eje de revolución simple o bisagra [15] La función de este modelo de cuerpo rígido o mecánico dentro del proyecto es identificar cuáles son los movimientos fundamentales del pie, para así conocer cuál es la importancia de cada articulación en cuanto a cuáles son los movimientos que aporta y poder hacer una mejor distribución de segmentos dentro del pie. Este modelo está compuesto por dos cuerpos rígidos: la pierna y el pie derecho. Figura 10. Modelo biomecánico propuesto de articulación de tobillo en subdivisión. El eje del tobillo como se mencionó anteriormente está dirigido hacia afuera y hacia atrás cuando se proyecta en el plano transversal y hacia afuera y hacia abajo si se ve en el plano frontal. Figura 8. Plano segmentado pie - tobillo La unión entre estos dos cuerpos es la articulación del tobillo la cual se encuentra fisiológicamente ubicada entre la tibia, el peroné y el astrágalo. El modelo realizado se muestra en la Figura ¿?. Figura 11. Ángulos del eje de la articulación del tobillo. A, vista posterior. B, vista superior 6 Basándose en la anatomía del tobillo-pie se realizó el análisis de las fases adecuadas en la marcha, por medio del estudio del tobillo-pie el cual está implicado en el desplazamiento en donde es la articulación que más soporta el peso del cuerpo en general, siendo una de las articulaciones más importantes dentro de nuestro cuerpo gracias a su gran aporte como lo veremos más adelante: ● ● Figura 12. Articulación tobillo Esta articulación es capaz de desempeñar sus funciones bajo grandes exigencias cinemáticas, de estabilidad y de la carga a las que es sometida, pero pese a ello el equilibrio entre las acciones musculares, articulares y ligamentosas, de posición, su congruencia, áreas de contacto y otros aspectos son afectados por la carga. Rangos de movimiento Tabla 1. Movimientos articulación ESTUDIO Y MODELADO DE LA MARCHA En la marcha el tobillo pasa por 3 fases, que son indispensables para la marcha humana. A continuación, se explican estas tres fases, describiendo cada una las funciones que deben realizar el tobillo y el ángulo en que se mueve. Fase 1: Movimiento en el plano sagital del talón y el punto de apoyo medio. ● ● ● Análisis cinemático: En el momento del contacto del talón, el juego del tobillo está en posición neutra, a medio camino entre la dorsiflexión y la flexión plantar. Simultáneamente con el contacto del talón, la articulación del tobillo empieza a moverse en dirección a la flexión plantar. En el tiempo en que la planta del pie está en contacto con el suelo, la articulación del tobillo va de la posición neutra a los 15 grados de flexión plantar. Cuando la planta del pie está plana en el suelo, la tibia y otros segmentos de la pierna apoyada empiezan a rotar hacia adelante sobre el pie fijo. En la fase media, la articulación del tobillo está en 5 grados aproximadamente de dorsiflexión. Figura 14. Estudio cinemático del tobillo. Análisis cinético: Fuerzas externas: Contacto del talón: Por un breve período de tiempo la resultante de las fuerzas de reacción del suelo está por delante de la articulación del tobillo. De acuerdo con ello, un momento de fuerza de pequeña magnitud (1 Kg.) tiende a mover la articulación del tobillo en dirección a la dorsiflexión. Esta tendencia que no mueve la articulación del tobillo, se produce por descenso del talón al suelo en el momento de apoyo del talón. Inmediatamente después del contacto del talón, a medida que se transmite un mayor peso del cuerpo a la extremidad, el rápido aumento de la fuerza vertical hace que la resultante pase por detrás de la articulación, generando un momento de fuerza en dirección a la flexión plantar. Poco después de que la planta del pie esté plana en el suelo, se ha alcanzado el máximo momento de flexión plantar (aproximadamente 20 ft.-lb.). Después la reacción resultante del suelo se mueve de nuevo hacia delante de la articulación del tobillo y crea un momento de fuerza en la dirección de dorsiflexión. Este momento corresponde a la fuerza generada al rotar la tibia sobre el pie fijo. Apoyo medio: Ahora el momento de fuerza en dirección de dorsiflexión es aproximadamente 25 ft.-lb. Figura 15. Estudio cinético del tobillo (fuerzas externas). 7 Fuerzas internas: En el instante del contacto del talón, los tres dorsiflexores primarios del tobillo están activos, con el extensor largo de los dedos y el extensor largo del dedo gordo, con mayor actividad que el tibial anterior. A continuación del contacto del talón, el grupo pretibial produce una contracción excéntrica para suministrar suficiente fuerza para evitar que el antepié golpee contra el suelo cuando las fuerzas externas, debido a la gravedad y a la inercia, llevan el pie a flexión plantar. Después de que la planta del pie está plana en el suelo, la tibia empieza a rotar hacia delante sobre el pie fijo, los dorsiflexores están esencialmente inactivos y los músculos de la pantorrilla (el gemelo, soleo, tibial posterior, flexor largo de los dedos y peroneo lateral largo) demuestran un aumento gradual de su actividad. Para la mayor parte de ellos su actividad continúa aumentando por encima del punto de apoyo medio y sirve para controlar la velocidad con que la tibia rota sobre el pie fijo. Figura 17. Análisis Cinemático del tobillo - Análisis cinético: Fuerzas externas: Después del apoyo medio, la pierna continúa rotando hacia adelante sobre el pie fijo. Como la pierna rota hacia adelante, el momento de fuerza, actuando en una dirección de dorsiflexión, aumenta considerablemente debido a la mudanza hacia adelante del punto de apoyo entre el pie y el suelo, conforme el talón se eleva. Ello aumenta la distancia perpendicular entre la articulación del tobillo y la fuerza resultante de reacción del suelo. En el momento del despegue del talón, se alcanza el máximo momento de dorsiflexión. En el despegue de los dedos, el momento de dorsiflexión cae bruscamente a cero. Figura 16. Estudio cinético del tobillo (fuerzas internas). Fase 2: Movimiento en el plano sagital entre apoyo medio y despegue del pie. - Análisis cinemático: En el apoyo medio, la dorsiflexión aumenta rápidamente desde una posición de unos 5 grados de dorsiflexión en el apoyo medio. Al despegue del talón cuando el tacón del zapato deja el suelo, la articulación del tobillo está aproximadamente en 15 grados de dorsiflexión. En el intervalo de elevación del talón y el despegue del pie, la relación angular entre la tibia y el pie son casi completamente opuestas. De 15 grados de dorsiflexión al despegue del talón, el tobillo se mueve hasta unos 35 grados, con lo que al despegue del pie la articulación está en unos 20 grados de flexión plantar. Figura 18. Análisis cinético (fuerzas externas) Fuerzas internas: El momento de fuerza mecánica que se genera tratando de dorsiflexionar el tobillo, encuentra resistencia desde el apoyo medio hacia adelante, por una contracción excéntrica de los músculos de la pantorrilla. Casi al mismo tiempo que se desarrolla la máxima reacción en dirección a la dorsiflexión, los flexores plantares del tobillo presentan su máxima actividad eléctrica. Esta máxima actividad múscular, salvando el momento de dorsiflexión, constituye el despegue del pie. Esto es una respuesta secuencial de los flexores plantares durante el despegue del suelo. Los músculos que se insertan en la parte posterior del pie muestran un aumento de la actividad eléctrica antes que los músculos que se insertan en la parte anterior del pie. Cuando se despegan los dedos, los flexores plantares se inactivan. 8 - 𝑀0𝑀 + 𝑀1𝑀𝑀 - 𝑀(𝑀) = 𝑀0 + 𝑀1𝑀 (3.4) (3.5) Figura 19. Análisis cinético (fuerzas externas) Dónde: - Fase 3: Movimiento en el plano sagital durante la fase de balanceo. Entre la elevación del pie y el punto medio del balanceo, el pie se mueve de una posición inicial de flexión plantar al desprenderse del suelo a una posición esencialmente neutral, que se mantiene por el resto de la fase de balanceo. La causa del movimiento inicial de la posición neutral del pie es por acción de los músculos tibiales anteriores. - 𝑀 es (inflation en inglés) cuando el músculo se contrae 𝑀 es(deflation en inglés) es cuando el músculo está en forma neutral De lo cual sabemos el valor de los parámetros anteriores que se mencionan en (D.B. Reynolds, 2003): Factor Parámetro Valor Resorte K0 K1 5.71 0.0307 Amortiguamiento B0i (B0d) B1i (B1d) 1.01 (0.6) 0.00691 (0.000803) Fuerza contráctil F0 F1 179.2 1.39 Figura 20. Movimiento del tobillo de forma neutral. Tabla 2. Elementos y parámetros del músculo neumático Modelo dinámico del músculo: Las gráficas que se muestran a continuación muestran las fuerzas que ejerce el músculo descartando la fuerza externa 𝑀𝑀, sabiendo que el músculo neumático que se pretende usar maneja una presión máxima de 6 bares. 𝑀𝑀̈ + 𝑀(𝑀)𝑀̇ + 𝑀(𝑀)𝑀 = 𝑀(𝑀) − 𝑀𝑀 (3.1) Dónde: - 𝑀 Es el coeficiente de resorte 𝑀 Es el coeficiente de amortiguación 𝑀 Es la fuerza efectiva 𝑀 Es la cantidad de contracción del músculo En donde todas las anteriores dependen de la presión que se le ejerce al músculo neumático. - 𝑀𝑀 Depende de la masa que se le opone al movimiento. Gráfica 1. Variación de la constante de Resorte Como se sabe que el músculo trabaja con presión, por lo tanto los factores quedan de la siguiente manera: - 𝑀(𝑀) = 𝑀0 + 𝑀1𝑀 𝑀(𝑀) = { 𝑀0𝑀 + 𝑀1𝑀𝑀 } (3.2) (3.3) 9 Gráfica 2. Variación de la constante de amortiguamiento (contráctil) tipo de problema el peso de casi todo el cuerpo sobre ella, desde el campo de la biomédica podemos decir que es de gran ayuda el realizar trabajos de este tipo ya que nos ayuda a entender de manera más precisa y concisa el funcionamiento de una articulación y que podríamos llegar a desarrollar nuevos programas y/o equipos que nos ayuden a el análisis de nuestro caso de estudio, permitiendo así comprender de manera más oportuna la importancia de optar por nuevas tecnologías en pro de una buena práctica médica, para facilitar el bienestar de las personas. VI. CONCLUSIÓN La biomecánica es un área fundamental que nos permite el estudio del cuerpo humano, desde la funcionalidad de las articulaciones en cuanto a desplazamientos se refiere en donde analizamos la ejecución de los movimientos en pro de evitar lesiones futuras. Gráfica 3. Variación de la constante de amortiguamiento (neutral) Gráfica 4. Variación de la fuerza contráctil del músculo sin fuerza externa (Mg) La fuerza total que ejerce el músculo está dada por la siguiente fórmula: 𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝑀(𝑀) − 𝑀(𝑀)𝑀̇ − 𝑀(𝑀)𝑀 V. (3.6) DISCUSIÓN Mediante el análisis realizado y aplicado en el estudio biomecánico del tobillo-pie, por medio del cual se logra conocer las fases aplicadas en la marcha, así como los ángulos de movimiento, en donde se logra determinar que la articulación estudiada, debe contar con la ayuda y el buen estado de los huesos, músculos entre otros, para poder realizar los movimientos deseados sin tener que pensar que se puede llegar a sufrir algún tipo de molestia al realizarlo, cuando aplicamos las fases se observa que la articulación se desempeña de manera adecuada y responde a las exigencia del momento, podemos decir la articulación soporta sin ningún Cada paso es una sucesión de acontecimientos biomecánicos potencialmente inestables que, afortunadamente, en la mayoría de las ocasiones no acaban produciendo una entorsis de tobillo. La anatomía funcional, la biomecánica y la patomecánica del tobillo ayudan a comprender su funcionamiento y su lesión. También es importante conocer los mecanismos que influyen en la estabilidad articular, que son una combinación de elementos óseos, ligamentosos, tendinosos, musculares, neurológicos reflejos y voluntarios. La estabilidad del tobillo se inicia en el preposicionamiento de pierna-tobillo-pie, mucho antes del impacto del talón con el suelo, y es necesaria hasta el final del despegue del pie. Los episodios de entorsis de repetición podrían alterar los mecanismos de la estabilidad articular y crear una disfunción neuromuscular y ligamentosa artrogénica dolorosa y/o limitante. Los avances en el conocimiento de los tipos de inestabilidad crónica del tobillo (anatómica y funcional) permiten prevenir y curar a muchos pacientes con lesiones articulares tibioperoneoastragalinas. El modelo biomecánico realizado en SolidEdge nos permitió entender los tipos y las direcciones de los movimiento aportados por cada una de las articulaciones; ya que, en este modelo era posible independizar cada articulación, para estimar qué tan relevante sería su movimiento con respecto a las demás. Sin embargo, se debe realizar un estudio más amplio con varios pacientes que no presenten patologías, para así obtener un dato estadístico de los movimientos del pie realizados por una población objetivo. 10 VII. REFERENCIAS [1]https://definicion.de/biomecanica/ [2]U. d. Antioquia, «Aprende en línea,» 2015. [En línea]. 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