La influencia del mecanismo de windlass en los movimientos producidos en el miembro inferior

Facultad de Enfermería, Fisioterapia y Podología Departamento de Podología Directores: Prof. Dr. Javier Ramos Ortega Dra. Natalia Tovaruela Carrión LA INFLUENCIA DEL MECANISMO DE WINDLASS EN LOS MOVIMIENTOS PRODUCIDOS EN EL MIEMBRO INFERIOR Tesis Doctoral Sevilla, 2022 María José Manfredi Márquez Facultad de Enfermería, Fisioterapia y Podología Departamento de Podología Universidad de Sevilla La influencia del mecanismo de windlass en los movimientos producidos en el miembro inferior Tesis Doctoral María José Manfredi Márquez Directores: Prof. Dr. Javier Ramos Ortega Dra. Natalia Tovaruela Carrión Sevilla, 2022 Facultad de Enfermería, Fisioterapia y Podología Departamento de Podología El Dr. JAVIER RAMOS ORTEGA, profesor contratado doctor del Departamento de Podología de la Universidad de Sevilla y la Dra. Dª. NATALIA TOVARUELA CARRRIÓN. HACEN CONSTAR: Que Dña. MARÍA JOSÉ MANFREDI MÁRQUEZ ha realizado, bajo su dirección y coordinación, este Trabajo Original de Investigación titulado: “La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior”, para optar al grado de Doctora por la Universidad de Sevilla, y que dicho trabajo reúne las condiciones necesarias para ser sometido a lectura y discusión ante el Tribunal. Sevilla, a 21 de febrero de 2022 Los directores, Prof. Dr. D. Javier Ramos Ortega Dra. Dª. Natalia Tovaruela Carrión Facultad de Enfermería, Fisioterapia y Podología Departamento de Podología “La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior” Tesis presentada para aspirar al grado de Doctora por Dª. María José Manfredi Márquez, dirigida por el Dr. D. Javier Ramos Ortega y la Dra. Dª. Natalia Tovaruela Carrión. Sevilla, a 21 de febrero de 2022 La doctoranda, María José Manfredi Márquez Los directores, Prof. Dr. D. Javier Ramos Ortega Dra. Dª. Natalia Tovaruela Carrión AGRADECIMIENTOS Al profesor Dr. D. Javier Ramos Ortega, por dirigir este trabajo de investigación. Sin su experiencia y sus conocimientos esto no hubiese sido posible. Gracias también por su paciencia, sus consejos y su dedicación. Por confiar en mi trabajo y animarme a adentrarme en el mundo de la investigación. Porque es un ejemplo de constancia y profesionalidad, y todo un referente para quienes nos estamos iniciando en la investigación podológica. A la Dr. Dª Natalia Tovaruela Carrión, por participar en este estudio. Por ser una gran compañera y amiga. Por su disposición y su capacidad de trabajo. Porque es un ejemplo de que la juventud no va reñida con la responsabilidad, el compromiso y el trabajo eficaz. Gracias por escucharme y animarme. Su apoyo y ayuda han sido fundamentales para realizar esta investigación. A Antonia Sáez, por su gran ayuda en el análisis estadístico. A todos/as los/as profesionales del Área Clínica de Podología de la Universidad de Sevilla. A todas las personas que han participado en la realización de esta investigación. A mi familia. A mis padres por estar siempre a mi lado y confiar en mí. A mi hermana, por estar incondicionalmente, y por ser uno de los pilares más importantes de mi vida. A mis amigas y compañeras de profesión por sus palabras de ánimo. A todas aquellas personas que de alguna u otra forma me han acompañado a lo largo de este camino. Gracias a todos/as. LA INFLUENCIA DEL MECANISMO DE WINDLASS EN LOS MOVIMIENTOS PRODUCIDOS EN EL MIEMBRO INFERIOR ÍNDICE DE ABREVIATURAS AE Altura del escafoides ALI Arco longitudinal interno AMDTA Articulación mediotarsiana 1ª AMTF Primera articulación metatarsofalángica ATPA Articulación tibio-peronea-astragalina ASA Articulación subastragalina CM Centímetros FP Fascia plantar FRS Fuerzas de reacción del suelo IMC Índice de masa corporal FPI Foot posture index Kg Kilogramos MW Mecanismo de windlass MI Miembro inferior MMII Miembros inferiores N Frecuencia absoluta MTT Metatarsiano PF Plantarflexión PRCA Posición relajada de calcáneo en apoyo Índice 1. RESUMEN .................................................................................................................. 2 ABSTRACT .................................................................................................................... 4 2. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 7 2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ......................... 7 2.2 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 8 3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................. 11 3. 1 CONCEPTO MECANISMO DE WINDLASS ................................................... 11 3.2 ESTRUCTURAS IMPLICADAS EN EL MECANISMO DE WINDLASS ....... 12 3.2.1 Fascia plantar.................................................................................................. 12 3.2.2 Primer segmento digito-metatarsal................................................................. 16 3.2.3 Articulación subastragalina ............................................................................ 20 3.2.4 Articulación mediotarsiana o de Chopard ...................................................... 25 3.2.5 Articulación tibioperoneo-astragalina o del tobillo ........................................ 27 3. 3 CICLO DE LA MARCHA .................................................................................. 28 3.4 MECANISMO DE WINDLASS .......................................................................... 30 3.4.1 Descripción..................................................................................................... 30 3.4.2 Evaluación del mecanismo de windlass ......................................................... 35 3.4.3 Importancia del mecanismo de windlass ........................................................ 37 3.5 MEDICIONES RADIOGRÁFICAS EN EL PIE ................................................. 38 3.5.1 Ángulo de Costa-Bartani-Moreau interno ...................................................... 39 3.5.2 Ángulo de astrágalo - primer metatarsiano .................................................... 40 3.5.3 Ángulo metatarsofalángico del primer dedo .................................................. 41 3.5.4 Ángulo de inclinación 1º metatarsiano ........................................................... 41 3.5.5 Ángulo de inclinación de calcáneo................................................................. 42 3.5.6 Longitud del pie ............................................................................................. 43 3.5.7 Altura del escafoides ...................................................................................... 43 4. OBJETIVOS ............................................................................................................. 46 4.1 OBJETIVOS PRINCIPALES ............................................................................... 46 4.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS ............................................................................ 46 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior RESUMEN 5 Conclusions: The 1st MTP extension created kinematic changes associated with the supination movement of the midfoot and external rotation in the tibia and femur. There was no correlation between them, and the degree of supination produced in the midfoot and the degree of external rotation generated in the tibia or femur could not be predicted, even knowing the elongation value of the 1st MTP. We confirm that both measuring techniques were very similar in their way of measuring the degrees of the 1st MTP. If this result were to be extrapolated to the measuring technique used by the inertial sensors, the reliability of the values registered in the supination and external rotation movements could be confirmed. Introducción La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior INTRODUCCIÓN 7 2. INTRODUCCIÓN 2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN El mecanismo de windlass (en adelante, MW) se define como el efecto que se produce tras la extensión de la 1ª articulación metatarsofalángica (en adelante, 1ªAMTF). Esto da lugar a la plantarflexión del primer radio y la elevación del arco longitudinal interno (en adelante, ALI), mediante la tensión de la fascia plantar (en adelante, FP). Por consiguiente, provoca la supinación de la articulación subastragalina (en adelante, ASA), el bloqueo de la articulación mediotarsiana (en adelante, AMDTA) y la rotación externa de la pierna, sin ayuda de la acción muscular, todo ello durante el periodo propulsivo de la marcha1–5. Es considerado, por autores como Bolgla6 o Song7 como una característica propia y única del ser humano. Imprescindible en el desarrollo de la marcha bípeda, y esencial durante la fase final del apoyo, convirtiendo al pie en una palanca rígida con capacidad de propulsión1,3,4. Fuller3, describió este mecanismo como un modelo mecánico necesario para comprender los movimientos y la funcionalidad del pie. También, detalló su desarrollo y cómo actúan cada una de las estructuras anatómicas implicadas en él. La alteración de cualquiera de las estructuras anatómicas que participan en su activación, causan su ineficacia durante la marcha. De ahí que, este mecanismo, esté siendo valorado durante el estudio biomecánico del miembro inferior (en adelante, MI)3,6,8–10. Algunas de estas alteraciones pueden causar diferentes patologías tales como la fascitis plantar, el Hallux Limitus o el Hallux Rígidus. Por ello, diversos autores consideran importante su adecuada evaluación durante la práctica clínica. De forma que La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior INTRODUCCIÓN 8 permite comprender el origen patomecánico de las mismas, facilitando la emisión de un diagnóstico certero y de un adecuado tratamiento biomecánico3,9,10. A pesar de su importancia en el funcionamiento del pie y, por tanto, del MI, no existe en la bibliografía actual estudios donde se cuantifiquen los movimientos que se producen, ni cuál es su repercusión a nivel de la extremidad inferior, en sentido ascendente. Conforme a todo lo mencionado, nuestro problema de investigación consiste en determinar las modificaciones angulares que sufre la extremidad inferior al realizarse el MW en sujetos sin afectación del mismo. 2.2 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN En la exploración biomecánica valoramos, a diario, la extensión de la 1ªAMTF, realizamos el test de Jack y utilizamos la maniobra de extensión de la 1ªAMTF durante la toma de moldes. Esta maniobra se realiza de manera casi intuitiva, pues no conocemos el grado de extensión que estamos provocando. Al mismo tiempo, tampoco conocemos los grados de rotación externa que se están produciendo en el MI. Este hecho, hizo que nos planteáramos estudiar cuál es la relación que se establece entre el movimiento de extensión de la 1ªAMTF y los movimientos rotacionales del MI. En un principio, consultamos la bibliografía para conocer qué información había al respecto. El resultado de esta búsqueda no fue muy satisfactorio, pues eran pocos los estudios que tuvieron en consideración este tema. La información extraída fue, sobre cuáles son las estructuras que participan en su activación y cómo se desarrolla durante la marcha. Todo ello, haciendo referencia única y exclusivamente al pie, mencionando levemente la posible rotación externa de la pierna. Y sin especificar ni cuantificar el grado de implicación de las distintas estructuras, ni si existe o no relación o repercusión entre el movimiento de extensión de la 1ªAMTF y el MI1,3,6,7,10. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior INTRODUCCIÓN 9 Estas motivaciones y la falta de estudios encontrados nos llevaron a iniciar un estudio piloto desarrollado como trabajo fin de máster, dentro del máster en Nuevas Tendencias Asistenciales en Ciencias de la Salud. Posteriormente, nos planteamos continuar con esta investigación para mejorar las limitaciones encontradas. Además de perfeccionar la metodología utilizada y profundizar en esta temática, obteniendo como resultado final esta investigación. Este estudio pretende determinar y cuantificar los movimientos que se producen, tanto en el pie como en la pierna, durante el inicio y el desarrollo del MW. Así, como determinar y cuantificar, si existe o no, una importante repercusión e influencia del MW sobre la extremidad inferior. Desde el punto de vista clínico, toda esta información puede ser de utilidad, tanto en la exploración biomecánica, como durante el diagnóstico de alguna patología, y/o en la instauración del tratamiento ortopodológico más adecuado. Esto último, nos permitiría mejorar la realización de la maniobra de extensión de la 1ªAMTF - rotación externa de la tibia durante la toma de moldes, además de valorar la eficacia de los soportes plantares elaborados. Marco Teórico La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 11 3. MARCO TEÓRICO 3. 1 CONCEPTO MECANISMO DE WINDLASS El mecanismo de windlass fue descrito por primera vez en 1954 por Hicks1 como el efecto por el cual, la extensión de la 1ªAMTF eleva el ALI mediante la tensión de la FP durante el periodo propulsivo de la marcha, sin ayuda de la acción muscular. Hicks1 en su estudio observó que, durante la extensión pasiva del primer dedo, la FP se enrollaba alrededor de la cabeza del primer metatarsiano, aumentando su tensión y causando un aumento de la altura del ALI, acortando la distancia entre su origen y su inserción. Además, el aumento del arco provocaría la supinación del retropié y la rotación externa de la pierna. Todo ello sucedía sin actividad muscular contráctil, pues ocurría tanto en pie de cadáver, como en sujetos vivos. Indicó que esta acción era muy parecida mecánicamente a la de un cabestrante en la que, un cable queda enrollado alrededor de un tambor, al rotar el tambor con una palanca. La palanca sería la falange proximal del primer dedo y el cable la banda medial de la FP. De esta similitud proviene su nombre, “mecanismo de windlass”, traducido al castellano como “efecto o mecanismo de cabestrillo o polea” 1–5,11 (Figura 1). Figura 1. Esquema mecanismo de windlass Fuente: Hicks JH1 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 12 Por otra parte, también diseccionó muestras de cadáveres que le permitieron mostrar la importancia que en este mecanismo tienen la FP y la 1ªAMTF, así como la relación que se establece entre ellas para que pueda llevarse a cabo1 (Figura 2). Para entender este mecanismo y las fuerzas y tensiones que en él actúan, es importante conocer las estructuras anatómicas involucradas y sus funciones biomecánicas, así como la fase del ciclo de la marcha donde éste está presente3. 3.2 ESTRUCTURAS IMPLICADAS EN EL MECANISMO DE WINDLASS 3.2.1 FASCIA PLANTAR 3.2.1.1 Anatomía La fascia plantar o aponeurosis plantar, según describe la terminología anatómica, es una banda de tejido conectivo denso, constituido por fibras dispuestas longitudinalmente, que se divide en tres componentes, lateral, central y medial4,5,11–14. Figura 2. Relación fascia plantar – 1ª AMTF Fuente: Hicks JH1 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 13 El componente lateral toma su origen en el margen lateral del tubérculo medial del calcáneo, cubriendo la superficie del abductor del 5º dedo, continuando distalmente hasta insertarse en la base del quinto metatarsiano. El componte medial cubre al aductor del primer dedo. Y finalmente, el componente central, que es el más fuerte y grueso, se origina en la tuberosidad interna del calcáneo, cubriendo al músculo flexor corto de los dedos, e insertándose distalmente en las bases de las falanges proximales de cada uno de los dedos menores del pie1,4,11–15. En este componente central destaca el complejo glenosesamoideo, de gran importancia mecánica en el desarrollo del MW14. Sólo esta parte central es completamente aponeurótica, de ahí que algunos autores reserven únicamente para ella el nombre de FP4. 3.2.1.2 Características biomecánicas de la fascia plantar La fascia plantar desempeña un papel esencial en la estabilidad e integridad del pie, así como en el sostén del ALI. Participa como protagonista principal, junto con la 1ªAMTF, en el MW11–13,15–18, previniendo el colapso del pie debido a su orientación anatómica y a su resistencia a la tracción, acumula energía gracias a su comportamiento viscoelástico y transmite fuerzas de tensión desde el tríceps sural hasta los dedos3,6,19,20. Debido a su gran importancia en el funcionamiento biomecánico del pie1,3,6,11–14,16, Kirby enumeró en diez las funciones principales de la FP17, estando cada una de ellas relacionadas entre sí: 1. Aporta rigidez a los arcos longitudinales medial y lateral, y reduce el aplanamiento del ALI: La primera función biomecánica atribuida a la FP fue descrita por Lapidus en 1943 y posteriormente por Hicks en 1954, como la capacidad de sujetar los arcos longitudinales, ayudando a prevenir su deformidad, así como impedir la elongación y aplanamiento del ALI, bajo las fuerzas de carga verticales. En esta función cobra especial relevancia el componente medial de la FP, pues según observó Hicks, éste se encuentra bajo una considerable tensión durante la bipedestación11. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 14 Diferentes estudios han demostrado que seccionar la FP no sólo desciende y alarga los arcos longitudinales, sino que también aumenta la flexión dorsal del primer metatarsiano. De manera que, en términos biomecánicos actuales, podemos decir que la FP aporta rigidez a los arcos longitudinales medial y lateral del pie, para que las fuerzas de carga verticales sólo produzcan una ligera deformación de los mismos, siempre y cuando se mantenga intacta. 2. Ayuda a la supinación de la ASA durante la fase propulsiva de la marcha: Al insertarse la FP en la base de la falange proximal del primer dedo, la extensión de ésta generará la elevación del ALI y un aumento de la tensión en la FP, dando lugar a la puesta en marcha del MW. La extensión de la 1ªAMTF provoca la plantarflexión del primer radio, sin la acción directa de ningún músculo, trayendo como consecuencia la supinación de la ASA y la posterior rotación externa de la pierna, permitiendo que el pie funcione como una palanca rígida durante el periodo propulsivo de la marcha17,20. Al mismo tiempo, se producirá un incremento de la actividad contráctil de los músculos gastrocnemio y sóleo, generando un aumento de tensión en el tendón de Aquiles, causando o favoreciendo también el movimiento de supinación en la ASA. 3. Ayuda a los músculos del compartimento posterior profundo de la pierna en la limitación de la pronación de la ASA durante las actividades en bipedestación y marcha: La FP actúa previniendo el excesivo movimiento de pronación de la ASA durante las actividades en carga, limitando el colapso del ALI. Ésta se encuentra bajo una gran tensión durante la fase final del apoyo, ayudando a que la contracción de los músculos tibial anterior, flexor largo de los dedos y flexor largo del primer dedo no sea tan vigorosa durante la desaceleración de la pronación y la aceleración de la supinación20. 4. Ayuda a los músculos plantares intrínsecos a prevenir el aplanamiento del ALI. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 21 dorsal y abducción del astrágalo y de eversión en calcáneo, mientras que el movimiento de supinación implica flexión plantar y adducción de astrágalo e inversión en calcáneo25,32. El promedio de la amplitud total de movimiento articular de la ASA es de aproximadamente 12º. Definiéndose su posición neutra como la posición en la que la articulación no está ni pronada ni supinada, siendo desde esta posición el rango de supinación el doble que de pronación25. 3.2.3.2 Características biomecánicas Se trata de una articulación muy compleja desde el punto de vista funcional, ya que gracias a ella y a la articulación mediotarsiana, el pie puede realizar movimientos en las tres direcciones del espacio con el fin de adaptarse a las irregularidades del terreno4,25. Además, es responsable de las modificaciones en la curvatura de la bóveda plantar, dotando al pie de capacidad amortiguadora, y realizando una adecuada distribución de las fuerzas de reacción del suelo durante la deambulación (fase de choque de talón), todo ello gracias a su movimiento de pronación25,26. Por otra parte, se encuentra presente en el desarrollo del MW a través de su movimiento de supinación, contribuyendo a la conversión del pie en un elemento rígido durante el periodo propulsivo de la marcha, mediante la relación que establece con el tendón de Aquiles, la fascia plantar y la extensión de la 1ªAMTF4. Y por último, atiende a las exigencias rotacionales del miembro inferior, actuando como una bisagra que conecta un elemento vertical (pierna) con un elemento horizontal (pie)4,25. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 22 3.2.3.3 Localización del eje de rotación de la ASA Kirby en su estudio donde describió “la teoría del equilibrio de la función del pie y la localización del eje de rotación de la ASA”, afirmó que la posición tridimensional del eje de ASA y su relación con la planta del pie (localización espacial del eje de ASA), tienen una fuerte correlación con la función del mismo20,33. En este mismo estudio determinó que la localización espacial del eje de ASA, en un pie considerado normal, debe estar situada de forma que se inicie a nivel postero/lateral del calcáneo, y se dirija a nivel del dorso del cuello astragalino, pasando por el primer espacio intermetatarsal, casi por encima de la cabeza del primer metatarsiano. Si el eje de ASA está desviado medialmente, el pie estará sometido a excesivas magnitudes del momento pronador de ASA debido a los efectos de las FRS que están actuando en la planta del pie. Mientras que si el eje está desviado lateralmente, el pie estará sujeto a excesivas magnitudes del momento supinador en ASA20,33 (Figura 5). Como la FRS es, con diferencia, la fuerza externa más importante que actúa sobre el cuerpo humano durante las actividades en carga, y como el pie es la parte del cuerpo que está directamente sometida a ella, la alteración en la posición del eje de ASA, respecto Figura 5. Relación eje de ASA y fuerzas de reacción del suelo Fuente: Kirby KA33 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 23 de la planta del pie puede tener efectos muy importantes sobre la función mecánica del mismo. De esta manera, la importancia mecánica de la localización espacial del eje de ASA es que proporciona un contrarresto de los momentos pronadores y supinadores causados por la FRS. De esta forma no habrá ni excesivas magnitudes de momento pronador ni de momento supinador de la ASA que actúen en el pie durante las actividades en carga20. Con el objetivo de determinar cuál era la localización espacial del eje de ASA en cada sujeto, Kirby33 describió una técnica palpatoria capaz de representar gráficamente la proyección del eje de ASA sobre la planta del pie (Figura 6). Esta técnica se basa en aplicar, por parte del profesional, presión con el dedo pulgar (de la mano dominante) sobre el talón, pasando por el mediopié y llegando hasta el antepié, marcando con un rotulador los “puntos de no rotación”. Dichos puntos se han de unir hasta constituir una línea, que representa la localización plantar del eje de ASA. El pulgar de la mano opuesta del profesional se ha de colocar sobre las cabezas de 4º y 5º metatarsiano, para detectar los movimientos de prono/supinación de ASA durante todo el procedimiento. Cuando el examinador presiona medialmente al “punto de no rotación”, se produce un movimiento de supinación en ASA, cuando se presiona directamente sobre el “punto de no rotación” no tiene lugar ningún movimiento, y cuando se presiona lateralmente al “punto de no rotación” ASA prona. Figura 6. Técnica palpación descrita por Kirby Fuente: Kirby KA33 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 24 Se denomina eje de ASA medializado cuando la localización de este eje se encuentra desviado medialmente. En caso de que se encuentre desviado lateralmente respecto a la posición de referencia, pasa a denominarse eje de ASA lateralizado33. La localización plantar de ASA puede ser cuantificada de la siguiente forma33 (Figura 7): − Bisección longitudinal del pie: se determina calculando la anchura del talón (W), correspondiendo su mitad (W2) con el centro de la segunda cabeza del metatarsiano. Este primer parámetro determina la relación angular (θ) de ASA. − La distancia desde el talón hasta la cabeza del 2º metatarsiano (b) y la distancia desde el punto donde el eje de ASA cruza la bisección longitudinal del pie a la cabeza 2º metatarsiano (a), da lugar a la relación a/b, que indica la posición relativa en el que ASA cruza la bisección longitudinal del pie. Respecto a la validez de esta técnica, Schepper y cols.34 en su estudio donde trataron de determinar la fiabilidad de la técnica palpatoria descrita por Kirby como variable predictiva en el análisis biomecánico y herramienta importante en el diseño del tratamiento ortopodológico, con una muestra constituida por 52 sujetos, concluyeron que éste es un método fiable, pero con cierto grado de dificultad para ser interpretado. Figura 7. Cuantificar localización plantar del eje de ASA Fuente: Kirby K33 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 25 Por otra parte, Spooner y Kirby35 elaboraron un dispositivo denominado “Localizador de la ASA” (Figura 8), mediante el cual, y a través de una serie de radiografías, se pueden detectar las rotaciones y translaciones del cuello del astrágalo, realizándose un seguimiento fiable de la ubicación espacial del eje de ASA durante los movimientos del pie en carga. 3.2.4 ARTICULACIÓN MEDIOTARSIANA O DE CHOPARD Es un complejo articular conocido como coxa pedís constituido por dos articulaciones, la astrágalo-escafoidea (enartrosis) y la calcáneo-cuboidea (encaje reciproco), que funcionan conjuntamente y requieren de una serie de estructuras ligamentosas que la refuerzan aportándoles estabilidad 25,26. Figura 8. Dispositivo “Localizador de la ASA” Fuente: Spooner y cols.35 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 26 3.2.4.1 Ejes y planos de movimiento Presenta dos ejes de movimiento que son, por una parte, el eje longitudinal que forma un ángulo de 15º respecto al plano transverso y de 9º respecto al plano sagital, produciéndose los movimientos de eversión/inversión. Y por otra el eje oblicuo, que presenta un ángulo de 52º con respecto al plano transverso y de 57º respecto al sagital, donde tienen lugar los movimientos de abducción/aducción y de flexión dorsal/flexión plantar (Figura 9). La amplitud de movimiento en inversión es de hasta 30º, mientras que el rango de amplitud en el movimiento de eversión es de hasta 10º 25,26. 3.2.4.2 Características biomecánicas La AMDTA es una articulación de acomodación cuya misión es amortiguar el choque de talón y adaptar el pie a las irregularidades del terreno, permitiendo modificaciones en la bóveda plantar, y ejerciendo su acción en conjunto con la ASA26,31. Además, aporta estabilidad bloqueando el antepié en la fase final de la marcha cuando ASA modifica su posición de pronación a supinación, manifestando la clara sinergia que hay entre ellas, donde la ASA controla la movilidad de la AMDTA alterando la relativa alineación de las dos articulaciones que la constituyen26, participando en el MW, permitiendo de esta manera la plantarflexión del primer radio y la consiguiente elevación del ALI3,4. Figura 9. Ejes de movimiento Articulación Mediotarsiana Fuente: Nuñez-Samper M y cols. 26 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 27 3.2.5 ARTICULACIÓN TIBIOPERONEO-ASTRAGALINA O DEL TOBILLO Es un complejo articular constituido por la tróclea astragalina y la mortaja tibioperonea, considerado por su configuración anatómica como uno de los más congruentes y estables de la extremidad inferior25,31. 3.2.5.1 Ejes y planos de movimiento Posee un eje de movimiento oblicuo en relación a los planos anatómicos del pie, cuya inclinación va a depender de la forma y longitud de ambos maléolos, formando un ángulo de 8º con el plano horizontal, 20º con el plano sagital y de 6º con el plan frontal25,26,36. Los movimientos que presentan son la flexión dorsal y la flexión plantar del pie, o lo que es lo mismo, la flexo/extensión alrededor del eje bimaleolar. No se trata de movimientos puros, aunque si predominantes, donde la flexión dorsal se acompaña de un discreto movimiento de abducción del pie, y la flexión plantar de aducción. Estos movimientos asociados de la articulación, producidos en los planos del sagita1 y transverso, llevan a considerar el tobillo como articulación de tipo helicoidal25,26,31,36. El rango de movilidad es difícil de determinar, ya que los movimientos se ven ampliados por los que se acontecen en otras articulaciones del pie. En general, se acepta un rango de flexión dorsal de 20-30º, y de flexión plantar de 30-50º 25. 3.2.5.2 Características biomecánicas Es una articulación de movimiento, cuya función es principalmente dinámica, siendo imprescindible para lograr una adecuada progresión y absorción del impacto en el momento del contacto inicial durante la marcha, permitiendo gracias a su morfología, adaptar el pie a las irregularidades del terreno25,26,31. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 28 Funcionalmente, forma parte del complejo articular periastragalino junto con ASA y AMDTA, donde se considera imposible separar los movimientos realizados durante la marcha entre cada una de ellas, de ahí que la cinemática de estas tres articulaciones durante la marcha se explique conjuntamente26,31,36. 3. 3 CICLO DE LA MARCHA La marcha humana es un proceso de locomoción donde el cuerpo humano, en posición erguida, se mueve hacia delante, siendo su peso soportado, alternativamente entre ambas piernas. Y el ciclo de la marcha es la secuencia de acontecimientos que tiene lugar entre dos repeticiones de uno cualquiera de los sucesos de la marcha. Por conveniencia se adopta como principio del ciclo, el instante en que uno de los pies toma contacto con el suelo, habitualmente a través del talón, tomando como origen el contacto del pie derecho, el ciclo terminaría en el siguiente apoyo del mismo. Durante un ciclo de marcha completo, cada pierna pasa por una fase de apoyo, que comienza con el contacto inicial o choque de talón y finaliza con el despegue del antepié. Y por una fase de oscilación, que transcurre desde el instante de despegue del antepié hasta el siguiente contacto con el suelo, encontrándose el pie en el aire, al tiempo que avanza como preparación para el posterior apoyo30,37 (Figura 10). El MW se produce al final de la fase de apoyo, correspondiendo con el período propulsivo, con el objetivo de realizar un despegue eficaz y adelantar el miembro inferior durante la fase de oscilación. Este periodo comienza en el momento en el que la tibia pasa por delante de la perpendicular del pie, donde acontece en primer lugar el despegue del Figura 10. Ciclo de la marcha Fuente: Sánchez Lacuesta J y cols.30 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 29 talón del suelo y posteriormente el despegue del antepié y de los dedos. A su vez, la rotación externa de la pierna, que se inició al principio de la fase de apoyo monopodal y se mantiene durante este periodo, continúa arrastrando a la ASA en supinación. Por consiguiente, ASA arrastra a la AMDTA alcanzado así la máxima incongruencia entre sus dos ejes de movimiento y bloqueando la articulación, lo que permite al pie actuar como una palanca rígida para elevar el talón y el antepié e impulsar el miembro hacia delante 4,25,30 (Figura 11). En el momento de la elevación del talón con el antepié aún apoyado en el suelo, el retropié se encuentra invertido respecto al antepié. Inmediatamente después, se produce la elevación del antepié, en primer lugar, por el borde externo hasta finalizar el despegue por la primera cabeza metatarsiana y el pulpejo del primer dedo. El primer radio se encuentra en flexión plantar durante todo este periodo, siendo máxima al final del mismo. Este periodo es el único en el que los dedos soportan carga corporal, actuando como plataforma estabilizadora que permite propulsar el cuerpo con eficacia hacia el miembro contralateral. Las articulaciones metatarsofalángicas se disponen en extensión, y las articulaciones interfalángicas se disponen en posición neutra. Además, durante este periodo se pronuncia la bóveda plantar por la tensión de la fascia plantar4,25,30. Figura 11. Movimientos que se producen en pie y tobillo durante el periodo propulsivo de la marcha. Actuación del mecanismo de windlass. Vista sagital y frontal Fuente: Viladot A31 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 30 3.4 MECANISMO DE WINDLASS 3.4.1 DESCRIPCIÓN Entendemos por MW el efecto producido por la extensión de la 1ªAMTF que plantarflexiona el primer radio y eleva el ALI mediante la tensión de la FP, sin ayuda de la acción muscular, provocando el bloqueo de la AMTD, la supinación de la ASA y la rotación externa del MI durante el periodo propulsivo de la marcha1–6. A continuación vamos a describir el mecanismo de windlass según el modelo mecánico propuesto por Fuller3, donde se analizó por una parte la cinemática del pie, mediante el estudio de la posición y los movimientos articulares. Y, por otra parte, la cinética, mediante el estudio de las fuerzas que provocan los movimientos y la cantidad de estrés que las estructuras son capaces de soportar. 3.4.1.1 Cinemática del mecanismo de windlass Comenzaremos la descripción desde las estructuras más distales hasta llegar a las más proximales, mencionando su importancia en el desarrollo de este mecanismo durante el periodo propulsivo de la marcha. El primer segmento metatarso-digital resulta fundamental para el adecuado funcionamiento del MW, pues éste se pone en marcha con la extensión pasiva de la 1ª AMTF, protagonista junto a la FP de este mecanismo, que además supone la propia definición del mismo1. La extensión de la 1ªAMTF va a producir un movimiento de plantarflexión en el primer radio, que a su vez es necesario para que la 1ªAMTF trabaje correctamente durante el desarrollo de la marcha, pues la base de la falange proximal del primer dedo se extiende completamente sobre la cabeza del metatarsiano4,27. Durante los primeros 20º de extensión de la 1ªAMTF no se precisa movimiento de plantarflexión del primer radio. A La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 37 El aumento de la altura del ALI también se asocia a la supinación de ASA, provocada por la plantarflexión del primer radio, como ya se explicó en el apartado 3.4.1 Descripción. La maniobra de Hubscher no sólo se emplea para comprobar el funcionamiento del MW, sino que también se utiliza en la práctica clínica como prueba en el diagnóstico de patologías como la fascitis plantar, aunque sobre esto existe bastante discrepancia. De Garceau y cols.9 en su estudio donde trataron de determinar la sensibilidad y especificidad de esta maniobra, con una muestra de 75 sujetos, estando 22 de ellos diagnosticados de fascitis plantar, determinaron que tras realizar el test de Jack en sedestación con la rodilla flexionada 90º y en bipedestación estática, la especificidad en ambas posiciones fue del 100%, mientras que la sensibilidad fue de 13.6% en descarga y de un 31.8% en carga. Además, concluyeron que ésta es la única prueba específica que valora al MW, pero cuestionaron su utilidad en cuanto al diagnóstico de la fascitis plantar debido a su baja sensibilidad, indicando que en caso de llevarse a cabo se ha de realizar en bipedestación para maximizarla. Por su parte, Alshami y cols.8 en su estudio donde evaluaron la prueba de flexión dorsal-eversión para el diagnóstico del síndrome del túnel tarsiano y el test de Jack para el diagnóstico de la fascitis plantar, como pruebas clínicas que ayudan a identificar la etiología del dolor en el talón, determinaron que ambas pruebas eran incapaces de identificar la etiología del dolor en el talón y que aumentaban significativamente la tensión en el nervio tibial, en los nervios plantares y en la fascia plantar, pudiendo hacer que el dolor plantar del talón aumentase. Estos resultados arrojaron más dudas acerca de la validez de esta maniobra como prueba útil en el diagnóstico diferencial de distintas patologías. 3.4.3 IMPORTANCIA DEL MECANISMO DE WINDLASS El MW es considerado una característica propia y única del ser humano, necesario para la marcha bípeda sin el cual, no podríamos caminar de manera sistemática y La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 38 eficiente, pues es de gran importancia durante la fase final del apoyo, convirtiendo al pie en una palanca rígida con capacidad de propulsión11,39. Song y cols.7 en su estudio donde valoraron la relación entre el MW y la marcha humana, establecieron que el MW mejoró la eficiencia energética del pie, siendo ésta una de las funciones propias del mecanismo. Para Fuller3 el MW constituye un modelo mecánico necesario para comprender los movimientos y la funcionalidad del pie, de utilidad para desarrollar nuevos métodos de tratamiento frente a las posibles patologías (fascitis plantar, Hallux límitus, Hallux rígidus) que afecten a las distintas estructuras implicadas en él, proporcionando futuras líneas de investigación en biomecánica y patomecánica. Por su parte, Aquino y cols.10 destacaron la importancia de evaluar el MW durante la práctica clínica, valorando el funcionamiento normal/anormal del pie, para posteriormente emitir un diagnóstico certero y un adecuado tratamiento biomecánico. Finalmente Bolgla y cols.6 consideraron esencial conocer el funcionamiento de este mecanismo, pues afirmaron que es un modelo mecánico capaz de describir las condiciones en las que se encuentra el pie, permitiendo clínicamente comprender las causas biomecánicas de las distintas patologías asociadas a él y establecer el tratamiento necesario en cada caso, confirmando lo mencionado previamente por Fuller3 y Aquino10. 3.5 MEDICIONES RADIOGRÁFICAS EN EL PIE La radiografía es aquella técnica exploratoria en la que sometemos a un cuerpo u objeto a la acción de los rayos X para obtener una imagen sobre una placa fotográfica (RAE). Esta técnica nos proporciona una imagen bidimensional del cuerpo tridimensional a estudiar4,40. A pesar de que el diagnóstico por imagen ha experimentado una importante evolución en los últimos años, sigue siendo la primera técnica de elección para valorar y La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 39 evaluar las estructuras óseas en el pie y sus posibles alteraciones morfológicas4,26 , y más concretamente para estudiar el primer segmento metatarso-digital4. En la bibliografía se describen diferentes proyecciones radiográficas en función de las estructuras anatómicas que se quieran estudiar26,40–42. Las proyecciones más utilizadas en podología son las estandarizadas, básicas para estudiar las condiciones biomecánicas del pie26,40. Estas son, la proyección lateral del pie, dorsoplantar del pie, posteroplantar del calcáneo, lateral de los dedos, anteroposterior del tobillo y lateral del tobillo. Todas ellas pueden realizarse tanto en carga como en descarga, aunque ésta última no suele ser habitual40, pues se considera que las radiografías en carga proporcionan una imagen más adecuada del pie y son válidas para realizar estudios y comparaciones del mismo43. En este estudio se optó por la proyección radiográfica lateral en carga, pues es la que mejor representa las estructuras implicadas en el movimiento de extensión de la 1ªAMTF, protagonista en el MW. Además, esta proyección permite cuantificar una serie de mediciones angulares y longitudinales que, tras estudiar el MW, consideramos relevantes en esta investigación. Estas mediciones se detallarán en los siguientes subapartados. 3.5.1 ÁNGULO DE COSTA-BARTANI-MOREAU INTERNO El ángulo Costa-Bartani-Moreau interno es considerado uno de los ángulos indicadores de la altura del ALI44, y está formado por la línea que une el punto más bajo de la cabeza del primer metatarsiano y el punto más bajo de la cabeza del astrágalo, y por la línea que une éste último, al punto más bajo de la tuberosidad posterior del calcáneo41,43 (Figura 19). Los valores normales se sitúan entre 120º a 130º 43,45. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 40 3.5.2 ÁNGULO DE ASTRÁGALO - PRIMER METATARSIANO El ángulo astrágalo – primer metatarsiano, también conocido como línea de Meary, es el encargado de evaluar la orientación normal del primer metatarsiano respecto al suelo4,41. Se considera el ángulo más importante para valorar la altura del ALI, y está formado por el eje longitudinal del astrágalo, que se determina uniendo el punto medio entre los bordes plantar y dorsal a nivel del cuerpo y del cuello del astrágalo, y el eje longitudinal del primer metatarsiano, que se determina uniendo el punto medio de los bordes plantar y dorsal del primer metatarsiano en las uniones metafisodiafisarias proximal y distal del mismo (Figura 20)43,44,46,47. Cuando el primer metatarsiano se encuentra en flexión plantar con respecto al astrágalo, este ángulo se considera negativo, y cuando se encuentra en flexión dorsal, se considera positivo. Siendo la relación normal entre ambos ejes longitudinales paralela43. El valor normal es de 0º, oscilando entre - 4° en sentido plantar y + 4° hacia dorsal44. Figura 19. Ángulo de Costa-Bartani- Moreau interno Fuente: propia Figura 20. Ángulo astrágalo – 1º metatarsiano Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 41 3.5.3 ÁNGULO METATARSOFALÁNGICO DEL PRIMER DEDO El ángulo metatarsofalángico del primer dedo es el encargado de medir el ángulo existente entre los ejes diafisarios del primer metatarsiano y de la falange proximal del primer dedo. Cuando la falange proximal se encuentra en flexión con respecto al primer metatarsiano, este ángulo se considera negativo, y cuando se encuentra en extensión, se considera positivo (Figura 21). En condiciones normales, según algunos autores el 1º dedo puede presentar una extensión de 13º-18º con respecto al primer metatarsiano43 o de 15 a 25º según otros4. 3.5.4 ÁNGULO DE INCLINACIÓN 1º METATARSIANO El ángulo de inclinación del 1º metatarsiano es definido como el ángulo resultante entre el eje longitudinal lateral del primer metatarsiano y el plano del suelo, donde se toma como referencia los bordes plantares del calcáneo y el sesamoideo tibial43. Su valor normal es de aproximadamente 20º 4. (Figura 22). Figura 21. Ángulo metatarsofalángico del primer dedo Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 42 3.5.5 ÁNGULO DE INCLINACIÓN DE CALCÁNEO El ángulo de inclinación del calcáneo es el ángulo resultante entre el eje de inclinación del calcáneo y la superficie de apoyo46,48 (Figura 23). Con él se hace referencia a la altura del ALI, viéndose afectado por la pronación o supinación anormal del pie46. Sus valores normales oscilan entre los 20º y los 30º, siendo un valor inferior a 20º indicativo de un descenso del ALI y un valor superior a 30º, indicativo de un aumento importante en la altura del ALI46 . Figura 22. Ángulo de inclinación del 1º metatarsiano Fuente: propia Figura 23. Ángulo de inclinación del calcáneo Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 43 3.5.6 LONGITUD DEL PIE La longitud del pie se calcula midiendo la distancia entre el borde más posterior del calcáneo y el borde más anterior de la falange distal del primer dedo43,48 (Figura 24 – línea a). También se ha de tener en consideración la longitud del pie con exclusión de los dedos, conocida como longitud del pie truncada, donde se mide la distancia entre el borde más posterior del calcáneo y el borde más anterior de la cabeza del primer metatarsiano (Figura 24 – línea b)48. 3.5.7 ALTURA DEL ESCAFOIDES La altura del escafoides mide la distancia entre la superficie de apoyo y el borde inferior del escafoides48 (Figura 25). Diferentes autores consideran necesario emplear índices o medidas normalizadas en lugar de medidas absolutas, debido a que éstas pueden variar en función del tamaño del pie43, de ahí que se empleen junto con la altura del escafoides, la altura del escafoides normalizada y la altura del escafoides truncada. Figura 24. Longitud del pie Fuente: propia a b La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MARCO TEÓRICO 44 La altura del escafoides normalizada resulta de la división entre la altura del escafoides y la longitud total del pie. Mientras que la altura del escafoides truncada es el resultado entre la altura del escafoides y la longitud del pie, excluyendo los dedos48. Figura 25. Altura del escafoides Fuente: propia Objetivos La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior OBJETIVOS 46 4. OBJETIVOS Los objetivos se clasifican en principales y secundarios: 4.1 OBJETIVOS PRINCIPALES 1. Cuantificar los grados de movimiento que se producen en el miembro inferior mediante un sistema de sensores inerciales, tras realizar dos mediciones de 45º y 60º de extensión en la 1ªAMTF, con el sujeto en bipedestación, respetando ángulo y base de sustentación. 2. Comparar radiográficamente los cambios que se producen en el pie en posición relajada y tras extender la 1ªAMTF 45º y 60º con el sujeto en bipedestación. 4.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS 1. Determinar el grado de repercusión provocado por la activación del mecanismo de windlass en tibia y en fémur. 2. Relacionar los valores obtenidos radiográficamente con los obtenidos mediante el sistema de sensores inerciales. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 53 6.5.3 VARIABLES DEPENDIENTES Se clasificaron en función del sistema de medición utilizado: ➢ Variables dependientes cuantificadas mediante el sistema de sensores inerciales Bioval systems®: − Rotación de mediopié: medida en grados. − Rotación de tibia: medida en grados. − Rotación del fémur: medida en grados. ➢ Variables dependientes cuantificadas mediante radiografías con software AutoCAD®: − Ángulo de Costa-Bartani-Moreau interno (en adelante, C-B): medido en grados. − Ángulo astrágalo - 1º metatarsiano (en adelante, AST-1ºMTT): medido en grados. − Ángulo metatarsofalángico del primer dedo (en adelante, MTF 1ºD): medido en grados. − Ángulo de inclinación del 1º metatarsiano (en adelante, INC 1ºMTT): medido en grados. − Ángulo de inclinación del calcáneo (en adelante, INC CALC): medido en grados. − Longitud del pie (en adelante, LONG PIE): medida en cm. − Longitud del pie sin dedos (en adelante, LONG MTT): medida en cm. − Altura del escafoides (en adelante, AE): medido en cm. − Altura del escafoides normalizado (en adelante AE-N). − Altura del escafoides truncado (en adelante AE-T). Todas estas variables hacen referencia al miembro inferior derecho y están explicadas en el apartado 3.5 Mediciones Radiológicas. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 54 6.6 RECURSOS HUMANOS Y MATERIALES 6.6.1 RECURSOS HUMANOS El recurso humano necesario para poder llevar a cabo este estudio ha estado constituido por una podóloga (investigadora principal) encargada de recoger todos los datos, así como realizar las placas radiográficas y todas las mediciones. 6.6.2 RECURSOS MATERIALES En cuanto a los recursos materiales, puede ser dividirlo en dos partes, por un lado, el instrumental básico, empleado para determinar si el sujeto cumple los requisitos descritos para formar parte de la muestra de este estudio y, por otro lado, los equipos o sistemas empleados en el registro de los datos de mayor relevancia. 6.6.2.1 Instrumental básico − Pantalón corto. − Báscula y cinta métrica para calcular el IMC. − Regla de Perthes para medir la PRCA63,64. − Goniómetro de dos ramas para cuantificar los grados de extensión de la 1ªAMTF65. − Camilla de exploración para valorar la 1ªAMTF y localizar el eje de ASA. − Podoscopio sobre el que se valoró el FPI y se marcó la PRCA. − Cuñas elaboradas de material EVA-Corcho, con una inclinación de 45º y de 60º (Figura 26). La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 55 Figura 26. Cuñas de EVA – corcho con inclinación de 45º y 60º Fuente: propia 6.6.2.2 Equipos informatizados/digitales o Scanner digital plantar CbsScanFoot modelo EDP-G2-A: Es un escáner electrónico que permitió la recogida de la huella plantar, capturando la geometría de la misma. Es utilizado para estudiar en estática los apoyos y las presiones plantares, capturando el mapa cutáneo y permitiendo la impresión de la huella en tamaño real para la confección de ortesis plantares. Es un método clínico sencillo, limpio y fácil de desinfectar, que posibilita el registro informatizado de la huella plantar. Y sus medidas son 55,5 cm de largo, 53,4 cm de ancho, y 11cm de alto66–68. o Bioval Systems®: Es un sistema de análisis biomecánico en 3D, basado en sensores inerciales que permiten la valoración de cualquier fase de la mecánica humana en los tres planos del espacio. Este sistema de análisis del movimiento humano está constituido por cuatro sensores inerciales de pequeño tamaño, con un peso aproximado 14 gramos, que quedan fijados al cuerpo mediante adhesivos de doble cara o velcros. Cada sensor contiene un acelerómetro, que registra los movimientos en el plano sagital; un giroscopio, que los registra en el plano frontal; y un magnetómetro que los registra en el plano transverso. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 56 Bioval Systems® permite ser configurado de dos formas, dependiente o independiente. En la primera de ellas se puede valorar una articulación o extremidad, necesitando siempre un sensor de referencia. Mientras que en la configuración independiente esto no es necesario. La información obtenida tras el análisis es representada mediante una serie de graficas que pueden ir acompañadas de imágenes en movimiento. Pudiéndose cuantificar y visualizar los movimientos en los planos sagital, frontal y transverso, de todas las articulaciones del cuerpo, tanto en estática como en dinámica69,70. Este sistema ha sido utilizado previamente por Grand y cols.71, para valorar y cuantificar los movimientos producidos en la articulación escapulohumeral. Posteriormente, en el ámbito podológico fue empleado por Manfredi y cols.67, quienes cuantificaron de manera dependiente e independiente los grados de movimientos producidos en el MI, realizando una extensión máxima y otra de 45º de la 1ªAMTF. También ha sido utilizado por Florenciano y cols.72 para realizar un análisis descriptivo del movimiento del pie en los tres planos del espacio durante la carrera. o Equipo de radiodiagnóstico constituido por una unidad portátil de rayos-X Sedecal SPS HF-4.0® con colimador73: Este equipo opera a potencial constante de alta frecuencia y en línea monofásica. Tiene el modo de control de dos puntos por selección de kilovoltios y miliamperios. Los cassettes utilizados han sido Kodak X-Omatic® de 24x30cm con pantalla de intensificación regular. Los chasis se escogieron de este tamaño porque permitieron obtener la imagen lateral de un pie en carga sin compromiso de espacio. o Software AutoCAD® 2018 (AutodeskInc., San Rafael, CA, USA): Es un software de diseño utilizado para dibujo 2D y modelado 3D, reconocido a nivel internacional por sus amplias capacidades de edición, pues hace posible la recreación de imágenes en 3D. Además, es uno de los programas más usados por arquitectos, ingenieros y diseñadores industriales, entre otros. En el ámbito de la La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 57 podología son numerosos los estudios40,43,66,67,73–78 que lo han utilizado para medir ángulos y longitudes, fundamentalmente, en imágenes radiográficas. En este estudio se empleó para medir el eje de localización de ASA y las mediciones radiográficas. o Software Microsoft Office 365 Excel/Word. o Software SPSS Stadistics Base 22.0. 6.7 ASPECTOS ÉTICOS Se respetaron las normas dictadas en la Declaración de Helsinki de 196479, y sus revisiones de Brasil Octubre de 2013. Además fueron de obligado cumplimiento las normas del Informe Belmont de 197880, la Ley General de Sanidad de 198681, las del Convenio de Oviedo de 199782 y la Ley Básica Reguladora de la Autonomía del Paciente83. Los investigadores y profesionales sanitarios relacionados con este estudio se comprometieron a garantizar la confidencialidad de los datos y velar por el cumplimiento de las recomendaciones de la Ley Orgánica 15/1999 de 13 de diciembre de protección de datos de carácter personal (LOPD)84 y las del Real Decreto 1720/2007 de 21 de diciembre por el que se aprueba el Reglamento de desarrollo de la LOPD85. Así pues, se consideró oportuno para el desarrollo de este estudio obtener el consentimiento informado (Anexo II) de cada uno de los participantes. El equipo investigador guardó las copias de los consentimientos firmados. La información registrada ha sido empleada con carácter científico pudiendo ser empleada para la realización de otros estudios. Con el objetivo de determinar si este trabajo se ajustaba a las normativas vigentes en España y en la Unión Europea, se sometió a evaluación en el portal de Ética de la Investigación Biomédica de Andalucía con el comité evaluador CEI de los hospitales La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 58 universitarios Virgen Macarena-Virgen del Rocío, obteniendo una valoración positiva por parte de dicho comité (Anexo IV). 6.8 PROTOCOLO DE INVESTIGACIÓN 6.8.1 CONSENTIMIENTO INFORMADO Para poder llevar a cabo este estudio de investigación se les entregó a los sujetos que participaron en él una hoja de información (Anexo I) y un documento de consentimiento informado (Anexo II), donde se les explicaba en qué consistía, y tras ser aceptado y firmado, se procedió a la recogida de datos a través de una hoja diseñada para ello (Anexo III). 6.8.2 RECOGIDA DE DATOS La recogida de datos se realizó durante los meses de noviembre 2017 a febrero 2020 en el Área Clínica de Podología. Los datos fueron extraídos por una única investigadora y anotados en la hoja de recogida de datos previamente diseñada. A continuación, se expone el protocolo que se llevó a cabo en dos etapas: 6.8.2.1 Protocolo 1º parte: selección del sujeto − Se rellenaron los datos de filiación y otros datos considerados de interés. Además de proporcionar al sujeto unas mallas que permitieron llevar a cabo todo el proceso. − El sujeto descalzo y sobre una báscula fue pesado y tallado. − En bipedestación, sobre un podoscopio se valoró: La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 59 • Posición Relajada de Calcáneo en Apoyo: La PRCA fue definida por Root28 como la relación angular entre la bisección de la cara posterior del calcáneo y la superficie de apoyo, encontrándose el sujeto relajado y en ángulo y base de marcha86. Para trazar la bisección del calcáneo, se palpó los bordes medial y lateral de la cara posterior del calcáneo, marcando un punto medio, y repitiendo esta misma maniobra tres veces a una distancia equidistante, uniendo dichas marcas con una línea que se prolongaba distalmente. En la descripción original, tras realizar la bisección, la PRCA se midió utilizando un goniómetro de dos ramas colocando un brazo del goniómetro paralelo a la superficie de apoyo y el otro brazo paralelo a la bisectriz calcánea86. En este estudio, en lugar de utilizar un goniómetro de dos ramas, se empleó una regla de Perthes, como ya describió y utilizó Oller63 en su estudio sobre la fórmula metatarsal y su valor predictivo en los trastornos de la marcha. El resultado obtenido con esta medición se clasifica en neutro o fisiológico, cuando se define una línea recta, valgo o pronado, cuando la línea se dirige hacia el lado interno del cuerpo (más de 5º) y varo o supinado, cuando la línea se dirige hacia el lado externo del cuerpo (valores negativos)63. • Foot Posture Index: El FPI fue descrito por Redmond y cols.57,87 como una herramienta validada de diagnóstico clínico cuyo objetivo es cuantificar el grado de posición neutra, pronada o supinada del pie, mediante un sistema de puntuación en base a unos criterios. Son seis los criterios clínicos que lo constituyen, la palpación de la cabeza del astrágalo, la curvatura supra e infra maleolar lateral, la posición del calcáneo en el plano frontal, la prominencia de la región talonavicular, la congruencia del ALI y la abducción/adducción del antepié respecto a retropié. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 60 La puntuación está comprendida entre -12 y + 12. Los valores alrededor de 0 coincidirán con un pie neutro, siendo a su vez los de un pie pronado los que se acerquen a +12, y de un pie supinado los que lo hagan a -12. Por tanto, se establece como valores normales aquellos que van desde 0 a +562. • Valoración de la laxitud ligamentosa: Se valoró la laxitud ligamentosa siguiendo los criterios de exploración establecidos en la escala de Beighton58, validada para la medición de la movilidad articular. Estos criterios son: − Dorsiflexión o extensión pasiva de la quinta metacarpofalángica más allá de los 90º. − Aposición pasiva del pulgar hacia el antebrazo. − Hiperextensión pasiva del codo de más de 10º. − Hiperextensión de la rodilla de más de 10º. − Flexión hacia adelante del tronco, con las rodillas rectas, de modo que las palmas de las manos toquen fácilmente el suelo. Los criterios del 1 al 4 han de hacerse de manera bilateral, sumando 1 punto cada uno de ellos, en caso afirmativo. Una puntuación superior o igual a 4, sobre 9, es indicativo de hiperlaxitud articular. − Sobre la camilla de exploración: • Exploración de la extensión de la 1ªAMTF en descarga: Se valoró el movimiento de extensión de la 1ªAMTF según la descripción realizada por Munuera4 en su libro “El primer radio. Biomecánica y ortopodología”. Técnica que posteriormente emplearon Benhamú60 y López del Amo27,65, entre otros, en sus investigaciones. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 61 Para realizar la exploración, el sujeto se encontraba en decúbito supino sobre la camilla, y con el pie en posición relajada, utilizándose para la medición un goniómetro de dos ramas. El centro del goniómetro se colocó en el centro de la cabeza del primer metatarsiano y la rama proximal se colocó paralela a la bisección de la diáfisis del metatarsiano, fijándola al pie con una mano. La rama distal del goniómetro quedó paralela a la bisección de la falange proximal, fijándola al dedo con la otra mano. (Figura 27) Para cuantificar el movimiento de extensión, desde la posición relajada se llevó el dedo junto con la rama distal del goniómetro hacia la máxima extensión, permitiendo que el primer radio se plantarflexione para que el movimiento de extensión se produzca en su totalidad4. • Localización del eje de la articulación subastragalina: Con el sujeto en decúbito supino, la rodilla extendida y el pie con una flexión de 90º, se localizó el eje de ASA mediante la técnica palpatoria (Figura 28) descrita por Kirby33. Consistió en aplicar con el dedo pulgar, una serie de presiones sobre la zona plantar del talón, pasando por mediopié, hasta llegar al antepié, simulando de esta forma las fuerzas reactivas del suelo33 como ya se describió en el apartado 3.2.3.3 Localización del eje rotacional de ASA. Figura 27. Valoración de la extensión de la 1ºAMTF en descarga Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 62 Tras cuantificar todos los valores obtenidos, se comprobó que el sujeto cumplía con cada uno de los criterios previamente establecidos. En caso afirmativo, se procedió con el resto de recogida de datos. 6.8.2.2 Protocolo 2º parte: registro de datos informatizados − Escaneado de la huella plantar con la representación del eje de ASA: El escaneado se llevó a cabo mediante el empleo del Scanner Digital Plantar CbsScanFoot modelo EDP-G2-A, permitiendo capturar la geometría de la huella plantar en tamaño real. Para ello, el sujeto se encontraba en bipedestación, respetando el ángulo y la base sustentación. El pie derecho debía estar colocado en el centro del escáner y el izquierdo, fuera de la lente, pero paralelo al otro pie, tal y como describen Manfredi y cols.66 en su estudio, donde realizaron una comparativa entre las diferentes técnicas de obtención de toma de moldes y la morfología del pie en carga (Figura 29). Figura 28. Localización del eje de la ASA en decúbito supino. Técnica descrita por Kirby Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 69 6.8.3.2 Datos – AutoCAD® En este estudio, el AutoCAD® se empleó en la cuantificación del eje de ASA, tal y como describió Kirby33, tras el escaneado de la huella plantar (Figura 39) (explicado en el apartado 3.2.3.3 Localización del eje de rotación de ASA) . Figura 38. Procesamiento de datos documento Excel. Cálculo del valor medio en cada sensor, para cada extensión (45º - 60º) Fuente: propia Figura 39. Cuantificación eje de ASA con AutoCAD® Fuente: propia La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 70 También se utilizó este software en la cuantificación de las mediciones radiográficas, llevadas a cabo por un único observador. Éstas fueron: el ángulo de Costa-Bartani-Moreau interno, el ángulo de inclinación del calcáneo, el ángulo astrágalo - 1º metatarsiano, el ángulo de inclinación del 1º metatarsiano, el ángulo metatarsofalángico del primer dedo, la altura del escafoides, la AE normalizada, la AE truncada y la longitud del pie con y sin dedos. Todas ellas, se realizaron tal y como se describió en el apartado 3.5 MEDICIONES RADIOGRÁFICAS EN EL PIE, a excepción del ángulo metatarsofalángico del primer dedo (Figura 40). Radiográficamente, desde una proyección lateral en carga, el ángulo metatarsofalángico del primer dedo se calcula midiendo el ángulo existente entre el eje de la diáfisis del primer metatarsiano y el eje la diáfisis de la falange proximal del primer dedo43. En este estudio, uno de los objetivos fue valorar la extensión de la 1ªAMTF con dos técnicas; sistema de sensores inerciales y radiografía. Para que éstas puedan ser comparadas las referencias deben ser similares. Por esta razón, se realizó una modificación de esta medición. La valoración de la extensión de la 1ªAMTF es una medición clínica utilizada con gran frecuencia en la actividad asistencial diaria. Pero, tal y como refleja la literatura, no existe un consenso sobre cuál es la técnica de medición que cuantifique con mayor precisión su rango de movilidad4,65. La técnica de medición de la 1ªAMTF en la que nos hemos basado para poder cuantificar radiográficamente el ángulo metatarsofalángico del primer dedo, fue la propuesta por Palladino88 con el sujeto en carga. En esta técnica, el sujeto se debe encontrar en bipedestación y el investigador debe extender el primer dedo hasta llegar a su límite de extensión, sin la ayuda del sujeto. Las referencias que se utilizan son; la bisección de la falange proximal y la superficie de apoyo, en este caso el suelo. Y el instrumento de medida utilizado es el goniómetro4. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 71 La razón, por la que se eligió esta técnica, fue porque las referencias que se utilizaban fueron similares a las referencias empleadas en el sistema de sensores inerciales. Es decir, se cuantifica el ángulo formado entre la falange proximal y el suelo (Figura 41). Figura 40. Cuantificación mediciones radiográficas con AutoCAD® Fuente: propia Posición relajada Extensión pasiva La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 72 6.8.3.3 Datos globales De cada sujeto se obtienen múltiples valores para analizar y relacionar entre sí. Estos son: − Extensión de la 1ªAMTF con goniómetro de dos ramas. − Cuantificación eje de ASA. Figura 41. Cuantificación mediciones radiográficas con AutoCAD®. Modificación ángulo metatarsofalángico 1º dedo Fuente: propia 45º 60º La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 73 − Tres mediciones de 30 segundos de la que se obtienen 24 valores por sujeto (12 para la extensión de 45º y otros 12 para la de 60º). − Todas las mediciones radiológicas suman un total de 27 valores. 6.9 ANÁLISIS ESTADÍSTICO El análisis estadístico se ha realizado utilizando el paquete estadístico IBM SPSS Statistics 22. Para el análisis descriptivo se han calculado la frecuencia absoluta (en adelante, N), media, desviación estándar (en adelante, D.T.), mediana y rango intercuartílico. Para el análisis inferencial se ha tenido en cuenta un nivel de confianza del 95% por lo que el p-valor experimental se ha comparado con un nivel de significación del 5%. Para conocer el tipo de prueba más adecuada a emplear según sea el comportamiento de los datos se aplica el test de Shapiro-Wilk, que nos informa si la variable cumple los criterios de normalidad. Las pruebas que se han llevado a cabo para analizar la evolución de las variables según sea su grado de medición son: − Prueba T para muestras relacionadas. Compara 2 muestras relacionadas cuando los valores de las variables cumplen los criterios de normalidad. − Prueba de Wilcoxon de los rangos con signo para muestras relacionadas. Compara 2 muestras relacionadas que no cumplen los criterios de normalidad. − ANOVA de medidas repetidas. Compara más de 2 muestras relacionadas cuando los valores de las variables cumplen los criterios de normalidad. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior MATERIAL Y MÉTODO 74 − Análisis bidimensional de Friedman de varianza por rangos para muestras relacionadas. Compara más de 2 muestras relacionadas que no cumplen los criterios de normalidad. En el caso de que las pruebas anteriores resultaran estadísticamente significativas (p<0.05), se calcula el tamaño del efecto con la d de Cohen cuando las variables cumplen los criterios de normalidad o la r de Rosenthal en caso contrario. Estos valores son: 0- <0,2 se considera tamaño del efecto muy pequeño; 0,2-<0,5 se considera tamaño del efecto pequeño; 0,5<0,8 se considera mediano y ≥0,8 se considera grande. Se ha obtenido los coeficientes de correlación para conocer las relaciones existentes entre las variables cuantitativas, calculando el coeficiente de correlación de Pearson cuando las variables cumplen los criterios de normalidad, o el coeficiente de correlación de Spearman en caso contrario. Para la validación de los resultados se han utilizado técnicas estadísticas de concordancia a través del gráfico de Bland-Altman, que permite comparar dos técnicas de medición. Se considerará las mediciones concordantes si al menos el 90% de las mediciones se encuentran dentro de los límites de concordancia. Resultados La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior RESULTADOS 76 7. RESULTADOS Los resultados han sido divididos en cuatro apartados: análisis descriptivo; análisis de los cambios radiográficos; análisis del grado de repercusión generado en el MI por la activación del MW utilizando el sistema de sensores inerciales; relación sistema de sensores inerciales – mediciones radiográficas. El orden seguido para su desarrollo da respuesta a los objetivos establecidos. 7.1 ANÁLISIS DESCRIPTIVO La muestra de estudio estuvo compuesta por un total de 25 sujetos (N= 25), 17 de las cuales fueron mujeres y 8 fueron hombres, con edades comprendidas entre los 19 y los 31 años. 7.1.1 ANÁLISIS DESCRIPTIVO POBLACIÓN DE ESTUDIO Las características de la muestra respecto a las variables edad, IMC, grados de Helbing, FPI, grados de la 1ªAMTF medidos con goniómetro y localización del eje de ASA se observan en la tabla 1. *Unidades de medida: Edad (años); IMC (Kg/m2); PRCA (grados valgo), 1ªAMTF y ASA (grados) Media Desviación Estándar Mediana Rango Intercuartílico Edad 23,3 3,3 23 20-26 IMC 22,5 3,1 22,3 20,7-24,2 PRCA 2,1 1,1 2 1,5-3 FPI 3,3 1,6 4 2,5-4,5 1ª AMTF 70,2 6,4 70 65-75 ASA 13,8 28 14 12-16 Tabla 1. Características de la muestra N = 25 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior RESULTADOS 77 7.1.2 ANÁLISIS DESCRIPTIVO DEL SISTEMA DE SENSORES INERCIALES En la tabla 2 se expone la media, desviación estándar, mediana y rango intercuartílico de las variables 1ª AMTF, mediopié, tibia y fémur, cuantificadas mediante el sistema de sensores inerciales Bioval Systems®. Media Desviación Estándar Mediana Rango Intercuartílico 1ª AMTF 45º 42,6 3,7 42,5 39,7-44,8 60º 52,6 4,6 52,6 50,1-55,4 Mediopié 45º 2,3 1,1 2,3 1,6-3,1 60º 2,9 1,6 3 1,6-3,8 Tibia 45º 4 2,2 3,6 2,2-5,6 60º 5,5 3,1 4,9 2,6-8,5 Fémur 45º 3,5 1,6 2,8 2,2-5,1 60º 4,4 2,5 3,9 2,4-6,9 *Todas las variables se miden en grados. 7.1.3 ANÁLISIS DESCRIPTIVO DE LAS MEDICIONES RADIOGRÁFICAS Mostramos en la tabla 3 la media, desviación estándar, mediana y rango intercuartílico de las variables angulares y longitudinales, cuantificadas mediante radiografías. Tabla 2. Estadística descriptiva sistema de sensores inerciales La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior RESULTADOS 78 *Todas las variables se miden en grados, a excepción de longitud pie, longitud MTT y AE, que se miden en centímetros. Media Desviación Estándar Mediana Rango Intercuartílico CR 122,4 5,8 122 120-126 Costa–Bartani 45 117,1 5,4 118 115-119 60 115 5,6 116 112-119 CR 0,8 1,7 0 0-0,5 Astrágalo-1º MTT 45 4,9 3,8 5 2,0-6,5 60 5,8 3,8 4 3-8 Metatarsofalángico 1º Dedo CR 10,4 1,7 10 9-12 45 29 2,7 29 28-30,5 60 39,4 3,8 40 37,5-41,5 CR 22,1 3,6 22 20-24 Declinación 1º MTT 45 25,8 3,8 25 23-29 60 28,2 3,2 28 25,5-30,5 CR 22,8 3,8 23 20,5-25,5 Inclinación Calcáneo 45 26,5 4,2 27 24-29 60 28 4,5 28 25-30,5 CR 26,8 1,9 26,9 25,3-27,8 Longitud Pie 45 24,9 1,8 24,7 23,5-26,5 60 23,8 1,6 23,8 22,4-25,1 CR 20,6 1,6 20,3 19,5-21,6 Longitud MTT 45 19,7 1,3 19,8 18,7-21 60 19,5 1,3 19,8 18,6-20,4 CR 3,4 0,6 3,4 3,1-3,6 AE 45 4,1 0,6 3,9 3,7-4,5 60 4,3 0,6 4,1 3,9-4,9 CR 0,12 0,02 0,12 0,12-0,14 AE Normalizado 45 0,16 0,02 0,16 0,15-0,17 60 0,18 0,02 0,18 0,17-0,20 CR 0,16 0,03 0,16 0,15-0,18 AE Truncado 45 0,21 0,03 0,2 0,19-0,22 60 0,22 0,03 0,22 0,2-0,24 Tabla 3. Estadística descriptiva mediciones radiográficas. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 85 8. DISCUSIÓN El MW constituye una característica propia del ser humano fundamental para el normal desarrollo de la marcha bípeda. Cualquiera de las estructuras anatómicas que lo conforman pueden presentar anomalías que generen una alteración en su funcionamiento, y, por consiguiente, dificulten la marcha del individuo1,3,4,6,7,90 . En la práctica clínica, durante la exploración biomecánica del sujeto, es habitual valorar cada una de estas estructuras, de manera independiente o bien en su conjunto, mediante el test de Jack. En la toma de moldes empleamos, siempre que sea necesario, las maniobras de extensión de la 1ªAMTF, o la combinación de extensión 1ªAMTF - rotación externa de la pierna91. Estas maniobras se suelen realizar de forma casi intuitiva, pues no conocemos con exactitud el grado de extensión que estamos realizando en la 1ªAMTF, ni los grados de rotación externa que se generan en el MI. Este hecho, nos hizo cuestionarnos; cuántos grados debemos extender la 1ªAMTF para conseguir el efecto deseado, cuántos grados de rotación externa se producen en tibia al extender el 1º dedo y cómo afecta o repercute la activación del MW en el MI. Durante la realización de la búsqueda bibliográfica, fueron escasos los estudios donde se relacionaba el MW con los movimientos que, durante su activación, se pueden estar generando en el MI. La mayoría de ellos, describían cuáles son las estructuras óseas y articulares que lo constituyen, y cuáles son los movimientos que se están produciendo en el pie, haciendo tan solo una breve mención al movimiento de rotación externa que se da en la tibia, sin abordarlo en profundidad1,3,6,7,10. Al no obtener respuestas a nuestras preguntas, se inició un estudio piloto67 que dio origen a este trabajo de investigación. Este estudio determina cuantitativamente los cambios angulares que se producen en el MI durante el inicio y desarrollo del MW de manera pasiva. Esta cuantificación se realizó extendiendo pasivamente la 1ªAMTF 45º y 60º, respectivamente, utilizándose dos técnicas de medición diferentes: el sistema de sensores inerciales (Bioval Systems®) y las mediciones radiográficas. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 86 En la actualidad, el análisis del movimiento durante la marcha, la carrera o el gesto deportivo ha evolucionado enormemente. Se considera una herramienta validada para ser utilizada tanto en clínica como en el campo de la investigación92,93. Por esta razón, es cada vez más habitual el uso de sistemas de análisis, cuyos dispositivos pueden ser colocados en cualquier parte del cuerpo, registrando los movimientos que se realicen con gran precisión. Esto nos permite mejorar el rendimiento deportivo, prevenir o reducir el riesgo de lesiones, así como evaluar y facilitarnos el diagnóstico de diferentes patologías y acortar los periodos de recuperación de lesiones92–94. Existe una amplia gama de sistemas cinemáticos en el mercado, basados especialmente en el uso de las cámaras vicon95. El principal inconveniente que presentan es su precio92,96, siendo inaccesible para la mayoría de los profesionales que se dedican al estudio biomecánico del MI. En este trabajo de investigación, se optó por utilizar el sistema de sensores inerciales Bioval Systems®. Esta elección se debió a que lo consideramos el más novedoso, económico y asequible del mercado. Por tanto, reunió todos los requisitos para ser empleado en esta investigación. En el ámbito podológico, ha sido utilizado por Florenciano y cols.72, para realizar un análisis descriptivo del movimiento del pie durante la carrera. En este caso, utilizó un solo sensor localizado sobre el empeine del calzado de cada sujeto mediante velcro y cinta adhesiva. Otra de las aplicaciones que hemos encontrado en la bibliografía, fuera del campo podológico, hacen referencia a su uso para estudiar los miembros superiores del cuerpo71,97. La principal limitación que nos encontramos cuando realizamos el estudio piloto, fue la pérdida de información que se generaba al colocar los sensores en la piel mediante cintas adhesivas. En los resultados, influyeron los desplazamientos propios de la piel al realizar tanto el movimiento de extensión del 1º dedo, como los movimientos de rotación externa de la tibia y del fémur. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 87 Tras la búsqueda de información, encontramos autores que corroboran nuestras limitaciones98–100. Los tejidos blandos suponen el principal obstáculo para registrar los movimientos óseos y articulares durante el análisis del movimiento. Peters y cols.98 realizaron una revisión sistemática donde cuantificaron los artefactos de los tejidos blandos durante el análisis del movimiento en los MMII. Indicaron que estos dependen de la ubicación del marcador o sensor, de la actividad realizada, del segmento óseo y de las características antropométricas de los sujetos que participen en el análisis. Cereatti y cols.99 de acuerdo con Mc Ginley y cols.100 afirmaron que los artefactos de los tejidos blandos representan uno de los principales obstáculos durante la realización de un estudio cinemático, dificultando que éste sea preciso y confiable. Cereatti y cols. consideraron que estos fueron difíciles de reducir de forma estandarizada, pues la metodología utilizada, los criterios de selección de los sujetos, las mediciones que se cuantifican y los sistemas de análisis son muy variados. Aun así, intentaron realizar una propuesta de estandarización para lograr minimizarlos. Para dar solución a este problema, elaboramos un sistema de pletinas de aluminio donde los sensores quedaban pegados. Las pletinas se ajustaban a la pierna y al muslo mediante unos velcros regulables, que se adaptaban al grosor del MI del sujeto en cuestión. Para los dos sensores localizados en el pie, se utilizó unos velcros regulables de menor anchura. Con esta alternativa se pretendió minimizar el margen de error en la alteración de los resultados. Por otro lado, el otro sistema de medición elegido fue la radiografía. Se trata de una técnica ampliamente conocida, muy utilizada y validada para cuantificar los cambios morfológicos y estructurales que se producen en el pie. En cuanto a esta técnica, Perlam101 estudió y validó cuál debía ser el protocolo a seguir en la realización de una radiografía lateral del pie en carga. Además, afirmó que la radiografía lateral en carga, respetando ángulo y base de sustentación, es clínicamente La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 88 similar a los hallazgos observados durante la marcha. La metodología para realizar las radiografías en nuestra investigación se basó en este estudio. En esta misma línea, Cavanagh y cols.102 tuvieron como objeto determinar hasta qué grado la estructura del pie en estática puede predecir la presión plantar máxima en un pie normal durante la marcha. Para ello, utilizaron mediciones radiográficas en proyección lateral y dorso-plantar en carga. Sus resultados mostraron una alta fiabilidad del método utilizado para medir los ángulos y las distancias en las radiografías, sobre un mismo sujeto. Además, consideraron que las variables estructurales estáticas son predictores significativos de la función del pie durante la marcha. Finalmente, estos autores sugiriendo que cuando el procedimiento radiográfico está estandarizado, las mediciones de la mayoría de los ángulos y las distancias son válidas y fiables. Por tanto, la radiografía es una herramienta objetiva para la evaluación de la estructura del pie 102. De acuerdo con estos autores, Bryant103 comparó una serie de mediciones radiográficas realizadas en carga con los pies en dos posiciones diferentes. Y concluyó su estudio afirmando que, se dio una fuerte correlación entre los valores obtenidos al repetir las mediciones en un mismo sujeto. Por lo que la radiografía en carga se considera un método fiable para valorar el pie. Estos estudios aportan solidez y respaldan nuestro trabajo, pues protocolizamos todo el proceso, desde la realización de la radiografía hasta la técnica de medición empleada, llevado a cabo por una única examinadora. Además, el empleo de la radiografía nos ha permitido comparar ambas formas de medir los grados y comprobar la eficacia del sistema de sensores, puesto que este instrumento de cuantificación del movimiento está poco evidenciado y utilizado en la investigación podológica. Antes de comenzar con el procedimiento, tuvimos que establecer el rango de movimiento de extensión pasiva de la 1ªAMTF. A través de la información consultada y de la propia experiencia de la investigadora, se determinó marcar 45º de extensión, por ser un valor mínimo con el que poder generar la plantarflexión del 1º metatarsiano. Según La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 89 establece la bibliografía, con 20º de extensión de la 1ªAMTF no se produce movimiento de plantarflexión del 1º radio. A partir de ese valor, por cada 3º de extensión se produce un grado de plantarflexión del 1º radio4. Por otra parte, se marcó 60º por considerarse un valor máximo de extensión28. Es importante indicar que la extensión pasiva se realizó utilizando una cuña de EVA de elaboración propia. Estos valores de extensión también fueron utilizados por otros autores. Carlson y cols.21 utilizaron los valores de 0º, 5º, 30º y 45º de extensión de la 1ªAMTF para valorar como afectaba esta extensión en el tendón de Aquiles y en la FP. Cheng y cols.104 emplearon los valores de 15º, 30º y 45º de extensión de la 1ªAMTF para analizar el comportamiento de la FP y del tendón de Aquiles, relacionando el MW con la fuerza de contracción del tendón de Aquiles. Por su parte, Caravaggi y cols.105 usaron unas cuñas de 45º, 60º y 75º de extensión bajo la 1ªAMTF. Estos autores analizaban la deformidad del ALI tras extender pasivamente la 1ªAMTF con las cuñas, teniendo como objetivo evaluar la precisión y correlación entre el movimiento registrado por unos marcadores cutáneos y la radiografía. La metodología empleada en este estudio tiene gran similitud con la utilizada en nuestra investigación. Para la realización de esta investigación fueron valorados 130 sujetos, pero tan solo 25 sujetos cumplieron con los criterios de inclusión que hacen referencia al concepto de “pie normal” utilizado en numerosas investigaciones 25,28,42,106–111. El término “pie normal” fue descrito, por primera vez por Root y cols.110 como aquel que permitiría la función óptima de la extremidad inferior en la vida diaria y en el entorno habitual, según dictan las necesidades de la sociedad en el presente; esta función no crearía respuestas adversas emocionales o físicas en el individuo. Además, Root y cols. establecieron un “criterio biofísico de normalidad”110, definido como la relación ideal física entre los segmentos óseos del pie y la pierna para la obtención de la máxima eficacia funcional durante el ortostatismo o deambulación. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 90 Este concepto ha ido evolucionando, sufriendo numerosas modificaciones a lo largo del tiempo por diferentes autores. McPoil y Hunt106 cuestionaron la validez de los criterios biofísicos descritos por Root y cols, pues consideraban que no daban respuesta ni permitían entender el origen de ciertas deformidades o patologías podológicas y propusieron un nuevo modelo biomecánico basado en el análisis del estrés que sufren los tejidos. Este modelo se continúa utilizando para valorar clínicamente a los pacientes e identificar los tejidos que están inflamados o dañados por el exceso de tensión mecánica en la zona y para establecer estrategias de tratamiento en las patologías del MI112 . Siguiendo esta misma línea, Kirby111 consideró que los criterios biofísicos de normalidad eran muy estrictos y limitantes, pues son muy pocos los sujetos que cumplen con cada uno de ellos para poder ser considerados pies o MMII normales. Además, definió el término “pie normal” como aquel que presenta una función normal durante la marcha, sin antecedentes de traumatismo o cirugía importante, y sin dolor o deformidad significativa. Este autor también afirmó que la podología como ciencia necesita investigar, redefinir y consensuar cuáles son los rangos de normalidad estructural y funcional del pie y de los MMII. Jarvis y cols.113 investigaron la relación entre las deformidades de los pies y las compensaciones cinemáticas propuestas en el modelo de Root, mediante un sistema de análisis del movimiento durante la marcha. Los parámetros estáticos y dinámicos evaluados no se correlacionaron con las propuestas de Root. Estos autores concluyeron que el modelo de Root no es adecuado para utilizar en la práctica clínica diaria. De acuerdo con estos autores y tras la elaboración de este estudio, se nos hizo complicado encontrar sujetos que cumpliesen los parámetros de normalidad, presentando alguna alteración estructural o funcional en el pie. Por tanto, entre los criterios que se utilizaron destacamos el FPI57,62,87, la posición neutra del eje de ASA2,4,33 y la extensión de la 1ªAMTF28,114, puesto que lo consideramos La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 91 fundamentales para valorar el MW en condiciones óptimas, y que, además están evidenciados científicamente. Pero, a medida que íbamos valorando los sujetos y registrando los datos, se observaron que los criterios que más se incumplían correspondían con el FPI y con la posición del eje de ASA. En gran parte de los sujetos, el FPI era superior a +5 y el eje de ASA estaba medializado. En definitiva, hemos observado que la mayoría de la población no cumple los criterios anteriormente señalados, de ahí que la muestra de nuestro estudio haya sido pequeña, pero hemos llegado a la conclusión, que, para que se produzca una adecuada activación del MW es necesario su cumplimiento, como así sustentan los siguientes autores. Lucas y cols.115 valoraron cómo influyó el FPI en el funcionamiento del MW en un total de 47 sujetos. Para ello, estos autores extendieron al máximo la 1ªAMTF y observaron visualmente si se producían o no cambios en el ALI. El resultado de esta prueba, que no es más que realizar el test de Jack, se registró como intacto (ALI se elevaba inmediatamente), limitado (si la elevación del ALI era tardía) o ausente (no se producía cambios en el ALI). Posteriormente, valoraron el FPI junto con otras mediciones. Sus resultados indicaron que los sujetos donde el MW estaba ausente o limitado tuvieron un valor de FPI de + 6,8, mientras que para los sujetos con el MW intacto el FPI fue de +2,5. En cuanto a este último resultado, en nuestro estudio obtuvimos que el valor medio del FPI en sujetos con pies neutros fue de +3,3. Podemos afirmar que, incluir el FPI como criterio de inclusión en un estudio donde se evalúa el MW, es de suma importancia. Respecto a la relación de la ASA y el MW, Kappel-Bargas y cols.2 evaluaron la relación entre la extensión de la 1ªAMTF y el movimiento del retropié durante la marcha en el MW, en una muestra de 20 sujetos. Sus resultados confirmaron que el MW se activa con la extensión de la 1ªAMTF, generándose un aumento del ALI. Estos autores indicaron que, en unos sujetos, el ALI comenzaba a elevarse inmediatamente tras la extensión de la articulación, mientras que en otros, la elevación se retrasó significativamente. Además, estos últimos presentaban una mayor eversión de calcáneo durante la marcha2. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 92 En contraposición a Kappel-Bargas2, se encuentra Aquino y cols.10 quienes investigaron el efecto de la pronación excesiva sobre el MW durante la marcha. Sus resultados indicaron que, 15,4% de los pies de este estudio fueron clasificados como excesivamente pronados y que no había diferencia significativa entre la pronación excesiva y el establecimiento visual del MW. Aun así, consideraron que un MW ineficaz podría estar relacionado con un antepié invertido en relación con el retropié, y por una posición del eje de ASA medializado, entre otros factores. Dato al que también hizo referencia Cintado y cols.116 en su estudio, donde se valoró el MW como elemento estabilizador del antepié. En relación con los resultados obtenidos por estos autores, consideramos fundamental una posición del eje de ASA neutra para poder valorar el MW sin ninguna alteración, y que éste se active adecuadamente. Con respecto a nuestro trabajo de investigación, los resultados muestran por una parte que, la extensión de la 1ªAMTF generó cambios en todo el miembro inferior, es decir, a mayor extensión mayor cambio, y a medida que nos alejamos de dicha estructura, los cambios fueron menores. Por otra parte, radiográficamente todas las mediciones sufrieron cambios en función del objetivo de cada medición, al pasar de una posición relajada a una extensión pasiva conocida de 45º y de 60º. Este estudio es el único que relaciona y cuantifica, mediante un sistema de análisis cinemático, la activación del MW con los cambios que se generan más allá de las estructuras que constituyen el pie. Nos interesamos por su repercusión en todo el MI, destacando a tibia y fémur. Esta información es hasta ahora novedosa, ya que la bibliografía consultada solo menciona el movimiento de rotación externa de tibia1–6, de ahí la imposibilidad de comparar nuestro estudio con otros similares. Así mismo, nuestra investigación comprobó que los resultados obtenidos con el sistema de sensores fueron válidos, pues se comparó con las mediciones radiográficas, método validado40,43,73,77 y muy utilizado en la práctica clínica e investigadora. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 93 Por todo esto, consideramos que la realización de este estudio está plenamente justificada, ya que aporta nuevos conocimientos en el campo de la podología y ayuda a mejorar la actividad asistencial. A continuación, abordaremos los resultados obtenidos en relación con el objetivo marcado. 8.1. ANÁLISIS DEL PRIMER OBJETIVO Cuantificar los grados de movimiento que se producen en el miembro inferior mediante un sistema de sensores inerciales, tras realizar dos mediciones de 45º y 60º de extensión en la 1ªAMTF, con el sujeto en bipedestación, respetando ángulo y base de sustentación. La extensión de la 1ªAMTF desencadena movimientos de supinación en mediopié y de rotación externa en la tibia y el fémur. Esta extensión y los movimientos que la acompañan han sido cuantificados mediante los sensores inerciales. Se realizaron dos mediciones consecutivas, en ambas se utilizó una cuña de EVA, en la primera se determinó una angulación de 45º y en la segunda de 60º. Al comparar los resultados obtenidos entre ambas mediciones, confirmamos que se produjo un aumento del rango de movimiento en cada una de las variables estudiadas. Este aumento se consideró estadísticamente significativo, con un valor p<0.05. A continuación, analizamos cada uno de los movimientos y valoramos qué cambios se han producido en ellos. En la 1ªAMTF, el valor de la mediana registrado en la primera medición fue de 42,5º y el valor resultante en la segunda fue de 52,6º. Observamos que, se ha producido un aumento del rango articular de 10,1º de la primera medición respecto a la segunda. Estos resultados nos indican que, aun colocando el dedo sobre una superficie de angulación conocida, en ninguna de las dos mediciones se alcanzan ni los 45º ni los 60º de extensión. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 94 Además, si comparamos los valores resultantes con los valores que representan las cuñas, comprobamos que en ambas mediciones se han perdido grados de extensión, en la de 45º; 2,5º y en la de 60º; 7,4º. En base a esto, consideramos que la medición de 45º es más fiable y aplicativa que la de 60º. Interpretamos con ello que, cuando realizamos la extensión pasiva del 1º dedo, la FP ejerce cierta resistencia, provocando una fuerza ascendente capaz de elevar la cabeza del 1º metatarsiano. Por tanto, a mayor extensión mayor fuerza. En cuanto a mediopié, el valor obtenido en 45º fue de 2,3º, y en 60º fue de 3º, produciéndose, por tanto, un incremento de 0,7º de una medición con respecto a otra. Es la variable dependiente con el resultado menos representativo. Puede que estos valores fuesen consecuencia del bloqueo de la articulación calcáneo-cuboidea. Ésta es la encargada de estabilizar antepié y mediopié, permitiendo que el músculo peroneo lateral largo estabilice el 1º radio, transformando al pie en un elemento rígido preparado para la propulsión4,10,21,116. Respecto a la tibia, en 45º se obtuvo un valor de 3,6º y en 60º un valor de 4,9º. Con respecto al movimiento de rotación externa se produjo un incremento de 1,3º de diferencia. Por otra parte, en el fémur se obtuvo un valor de 2,8º en 45º y de 3,9º en 60º, produciéndose un aumento de 1,1º entre ambas mediciones. Si comparamos las dos mediciones, el incremento de rotación externa tanto de tibia como de fémur, no fue elevado. Esto pudo deberse a que entre ambas solo hay un intervalo de 15º de extensión. De las cuatro variables cuantificadas, la tibia con un valor de p<0,001, fue la que presentó una mayor diferencia de comportamiento entre ambas mediciones, con un tamaño del efecto alto, de 0,842. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 101 cols. de 20,4º y el nuestro fue de 23º. El intervalo de normalidad que se considera para este ángulo es de 20-30º. En este caso, tanto los resultados obtenidos por Gibboney y cols., como los nuestros, estaban dentro del rango de normalidad. Estos resultados pueden deberse a que nuestros criterios de selección fueron más estrictos que los utilizados en estos trabajos, puesto que ellos se basaron en sujetos mayores de edad sin deformidad en los pies, traumatismos o intervención quirúrgica. En segundo lugar, si realizamos una comparativa entre las tres posiciones, comprobamos que todas las mediciones sufrieron cambios de manera gradual, viéndose incrementados o disminuidos en función del objetivo de su medición. Estos resultados presentaron un valor p<0,05, existiendo en todos ellos diferencias estadísticamente significativas. El ángulo metatarsofalángico del 1º dedo, el ángulo astrágalo-1º metatarsiano y el ángulo de inclinación del 1º metatarsiano incrementaron sus valores. Estos resultados se traducirían en la plantarflexión del 1º metatarsiano tras la extensión de la 1ªAMTF. Al mismo tiempo, el ángulo de Costa-Bartani redujo su valor, mientras que la altura del escafoides se vio aumentado, reflejándose en estos valores la elevación del ALI tras iniciarse la extensión de la 1ªAMTF y la posterior plantarflexión del 1º metatarsiano. La concordancia entre el ángulo de Costa-Bartani y la altura del escafoides, junto con un aumento en el ángulo de inclinación del calcáneo, es indicativo del movimiento de supinación en ASA y por consiguiente, en retropié. Y para finalizar, la elevación del ALI también trae consigo un acortamiento de la longitud del pie, tal y como confirma la reducción de su valor. Con todos estos resultados confirmamos los movimientos descritos por Fuller3 en su modelo mecánico sobre el MW. Para conocer cuál ha sido la evolución de las variables en las tres mediciones, se realizaron pruebas post-hoc donde se obtuvieron tres pares, CR-45, CR-60 y 45-60. La La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 102 variable MTF 1ºD fue la única donde se produjeron cambios en los tres pares. La variable AE-T presentó cambios en el par de relaciones CR-45 y CR-60. Y el resto de las variables solo presentaron cambios de comportamiento entre la posición relajada y los 60º de extensión de la 1ª AMTF. Por tanto, los cambios fueron más evidentes en la medición de 60º y la diferencia entre la medición de los 45º y la medición de los 60º fue muy poca. Estos resultados eran de esperar, primero porque el rango de movimiento de posición relajada a 60º, es obviamente mayor que de posición relajada a 45º. Y segundo porque de 45º a 60º incrementamos 15º, por lo que es lógico pensar que los cambios no van a ser excesivamente diferentes, ni el doble. La variable más representativa fue el MTF 1ºD con un tamaño del efecto muy alto de 0,971 (CR-45), 0,980 (CR-60) y 0,845 (45-60). Esto puede deberse a que representa radiográficamente a la variable sobre la que se ha actuado directamente al realizar la extensión de la 1ªAMTF. La intervención realizada con las cuñas sobre el ángulo metatarsofalángico del 1º dedo ha supuesto un cambio significativo en busca de cambios ascendentes, cosa además justificada porque como ya hemos comentado, a medida que ascendemos se disipa el movimiento. Coincidimos con Taranto y cols.126 en que la valoración radiográfica, desde una proyección lateral del ángulo metatarsofalángico del 1º dedo, está muy poco referenciada en la literatura. Estos autores estudiaron la fiabilidad intra e interevaluador de diferentes mediciones radiográficas en proyección dorso-plantar y lateral, entre las que se encontraba el rango de dorsiflexión de la 1ªAMTF. No podemos comparar este estudio con nuestra investigación, pues en él los sujetos presentaban Hallux limitus y/o Hallux valgus y las radiografías se realizaron en carga, con la rodilla flexionada 40º. Aun así, sus resultados indicaron que el método utilizado para obtener la dorsiflexión de la 1ªAMTF fue fiable. La siguiente variable representativa fue la AE-T, con un tamaño del efecto moderado (0,617 en CR-45 y 0,721 en CR-60). La AE es una medida clínica que se La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 103 utiliza con relativa frecuencia por ser rápida y sencilla de realizar. Sus principales inconvenientes hacen referencia a su subjetividad y a qué se basa en una medición estática, aunque si se ha demostrado que tiene una alta fiabilidad intertest e intratest respecto a otros métodos clínicos que estudian la huella plantar. Y por supuesto, también se utiliza en las mediciones radiográficas48,102,123,127,128. Hay autores que consideran importante utilizar medidas o índices normalizados en lugar de medidas absolutas, de ahí que se tuviera en cuenta la AE-N y la AE-T. Menz y cols.48 realizaron un estudio con el fin de validar tres técnicas utilizadas en la práctica clínica para medir la posición del pie en estática. Estos autores relacionaron el arch index, la AE y el FPI con mediciones radiográficas realizadas en carga desde una proyección lateral del pie. Las mediciones fueron la AE, AE-N, AE-T, INC CAL y el ángulo calcáneo -1º metatarsiano. Gran parte de los valores cuantificados en este estudio y el protocolo a seguir fue bastante similar a nuestro trabajo de investigación. Los resultados obtenidos por Menz y cols. indicaron que las 3 mediciones clínicas mostraron una relación estadísticamente significativa con cada uno de los parámetros radiográficos cuantificados, con un valor de p<0.05. La AE como medida clínica fue altamente correlacionado con la AE radiográfica. Y que, si relacionamos las 3 mediciones clínicas entre sí, la AE-N y el FPI presentaron una relación estadísticamente significativa. Además, la AE radiográfica tubo una excelente fiabilidad (ICC, 0,99; IC del 95%, 0,98- 0,99), al igual AE-N (ICC, 0,98; IC del 95%, 0,97-0,98), y AE-T (ICC, 0,99; IC del 95%, 0,97-0,99). En la misma dirección apuntan los resultados obtenidos por Murley y cols.129, quienes relacionaron dos medidas clínicas, AE-T e índice del arco, con mediciones radiográficas en proyección dorso-plantar y lateral, entre las que se encontraba el ángulo de INC CALC. Sus resultados indicaron que las correlaciones entre las medidas clínicas y radiográficas fueron estadísticamente significativas p<0,05. Y que curiosamente, las medidas clínicas se asociaron más fuertemente a los ángulos radiográficos en proyección lateral, sobre todo al ángulo de INC CALC. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 104 Por otra parte, Hohmann y cols.127 realizaron un estudio donde evaluaron la confiabilidad y reproducibilidad del ángulo del calcáneo, el ángulo INC CALC, y la AE- T, mediciones muy utilizadas para estudiar la altura del ALI. Realizaron una radiografía lateral del sujeto en bipedestación con el apoyo de solo una pierna, con la rodilla flexionada 30º. En este caso, sus resultados indicaron que la AE-T es la medida más consistente y confiable para estudiar la altura del ALI. Otras variables importantes fueron el ángulo INC 1ºMTT, el ángulo INC CALC y la LONG PIE. Todos ellos con un tamaño del efecto mediano. Cavanagh y cols.102 destacaron en su estudio (mencionado al inicio de este apartado) que una menor altura del calcáneo se asoció con mayor presión plantar, y una mayor inclinación del 1º metatarsiano contribuye junto con una baja inclinación el 5º metatarsiano a presiones plantares más altas bajo el talón. Así mismo, asociaron la altura del ALI con la altura del escafoides y ésta a su vez con la inclinación del 1º metatarsiano. Con respecto a la longitud del pie, Gwani y cols.130 afirmaron que éste es un parámetro que determina la estatura de un individuo. En su estudio, tuvieron como objetivo comparar la longitud completa del pie con la longitud del pie sin dedos, realizando una radiografía lateral del pie. Y concluyeron que la longitud truncada del pie tiene un coeficiente de correlación y de determinación, así como un error estándar más pequeño que la longitud del pie. Este estudio sugiere que excluir las falanges proporciona una estimación más precisa de la altura del sujeto. En nuestra investigación también se utilizaron estos dos parámetros, pero cuando se analizó el tamaño del efecto en la relación CR-60, la longitud del pie tuvo un tamaño del efecto mediano, mientras que la longitud del pie truncada tuvo un tamaño del efecto bajo. Por otro lado, las variables C-B y AST-1ºMTT fueron las que presentaron una menor alteración al pasar de 45º a 60º. Podríamos considerar entonces, que sus grados de movimiento son más limitados y por más que extendamos la 1ªAMTF, ellas ya han llegado a su punto máximo. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 105 Es curioso que el ángulo de Costa-Bartani-Moreau interno, que es muy utilizado en las valoraciones pre y postquirúrgica, aparece poco referenciado en la literatura cuando valoramos radiográficamente el ALI, siendo en ese caso el ángulo de inclinación del calcáneo el más utilizado. En definitiva, de todas las mediciones realizadas en nuestro estudio, las más empleadas por diferentes autores para valorar la funcionalidad del pie fueron el ángulo de inclinación del calcáneo y la altura del escafoides como tal, o como altura del escafoides normalizada y/o truncada. Seguido del ángulo astrágalo-1º metatarsiano, el ángulo de inclinación del 1º metatarsiano, y la longitud del pie 44,46,48,102,103,121,123–132. Coincidimos con estos autores, en función de los resultados que hemos obtenido, que estas mediciones son apropiadas para valorar la funcionalidad del pie, y por tanto, para valorar el MW, indicativo de un pie funcional. 8.3 ANÁLISIS DE TERCER OBJETIVO Determinar el grado de repercusión provocado por la activación del mecanismo de windlass en tibia y fémur. Para dar respuesta a este objetivo y conocer el grado de repercusión generado por el MW en el MI, analizamos el tamaño del efecto, cuyos resultados con un valor de p<0,001, fueron alto para tibia (0,842) y medio para fémur (0,686). Estos valores no solo fueron estadísticamente significativos, sino que también fueron clínicamente significativos, pues generan una repercusión práctica, fundamentalmente, durante las maniobras realizadas en la toma de moldes. Confirmamos, por tanto, nuestra hipótesis de investigación (H1): La extensión de la 1ªAMTF genera cambios cinemáticos asociados al movimiento de supinación en mediopié y de rotación externa de tibia y de fémur. Para determinar si existía o no una relación directamente proporcional entre las variables, se realizó la prueba de correlación paramétrica de Pearson, para mediopié y tibia, y la prueba de correlación no paramétrica Rho de Spearman, para fémur. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 106 Los resultados obtenidos indicaron que la relación que se estableció entre cada una de las variables dependientes y la variable independiente no fue estadísticamente significativa, siendo p >0,05. Por tanto, afirmamos que no se puede establecer una correlación entre ellas. Tampoco se puede predecir cuántos serán los grados de supinación que se van a producir en mediopié, ni los grados de rotación externa que se generaran en tibia o en fémur, aun conociendo el valor de extensión de la 1ªAMTF. En definitiva, no podemos obtener una relación lineal. En relación con estos resultados, Morante y cols.114 realizaron un estudio con el objetivo de comprobar si existía o no relación entre el movimiento de dorsiflexión del tobillo y el movimiento de dorsiflexión de la 1ªAMTF en las fases de apoyo total y despegue de la marcha. Ambas articulaciones tienen gran importancia en el desarrollo de la marcha, tanto por su función en la transmisión de carga en el plano sagital, como en el aspecto anatómico, mediante el sistema aquíleo-calcáneo-plantar. En este estudio participaron un total de 29 sujetos. Estos quedaron divididos en 3 grupos en función de los resultados obtenidos en el FPI (grupo normal, grupo pronado y grupo supinado). Se midió la flexión dorsal de ambas articulaciones en descarga. Posteriormente, se realizó la medición en dinámica. Para ello, se emplearon 6 marcadores reflectantes localizados en el borde medial de la cabeza del primer metatarsiano, tubérculo del escafoides, tuberosidad del calcáneo, maléolo medial, cóndilo medial de la tibia, y se analizó mediante el software Kinovea®. Los resultados indicaron que, a pesar de que ambas articulaciones son muy importantes para el desarrollo de la marcha, no existió una relación estadísticamente significativa entre la flexión dorsal de tobillo y la extensión de la 1ª AMTF en dinámica114. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 107 8.4 ANÁLISIS DEL CUARTO OBJETIVO Relacionar los valores obtenidos radiográficamente con los obtenidos mediante el sistema de sensores inerciales. Diferentes autores han utilizado las radiografías para validar otros instrumentos de medida o para complementar la información. Yalçin y cols.46 quisieron evaluar el ALI comparando mediciones radiográficas con un sistema de medición de la distribución de las presiones plantares en dinámica (EMED-SF System). Obtuvieron como resultado que ambas formas de medir pueden evaluar el ALI. Lee y cols.131 para valorar un modelo del pie en 3D, compararon diferentes medidas radiográficas en proyección dorso-plantar y lateral con un sistema de análisis de la marcha. Sus resultados indicaron que los valores obtenidos con este sistema se correlacionaron con las mediciones radiográficas convencionales. Además, Caravaggi y cols.105 tuvieron como objetivo estudiar la deformación del ALI, evaluando la correlación y la precisión de las medidas basadas en marcadores cutáneos (Visual 3D) con respecto a las medidas clínicas en radiografía. También utilizaron la gráfica de Bland-Altman para evaluar la relación entre ambas técnicas. En nuestra investigación, comparamos dos técnicas de medición. Esta comparación se realiza a través de dos variables: la 1ªAMTF (sistema de sensores inerciales) y el ángulo metatarsofalángico del 1º dedo (radiografía). En cuanto a los resultados que hemos obtenido en nuestro estudio, observamos que en ninguna de las dos técnicas se consiguió alcanzar ni los 45º ni los 60º de extensión que presentaban las cuñas cuando realizamos la intervención. Con el sistema de sensores se obtuvo un valor de 42,6º (45º), mientras que con la radiografía se cuantificó 29º. Con el sistema de sensores se alcanzaron 52,6º (60ª) y con la medición radiográfica se lograron 39,4º. Esto puede deberse a la acción de las partes blandas, pues la superficie plantar del pie es gruesa y variable, con lo que puede enmascarar la verdadera arquitectura ósea del La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 108 pie 47. Peters y cols. indicaron que el pie también era vulnerable a los artefactos generados por los tejidos blandos, y que esto dependería de la carga que se le aplique98. En este caso, el sujeto estaba en carga relajada, pero si se le aplicó una fuerza externa, y es posible que cuando mayor sea esa fuerza externa (60º) más alteración puede provocar en los resultados. También el complejo gleno-sesamoideo puede influir en la determinación del movimiento articular, mostrándonos que el hecho de hacer un movimiento de extensión sobre la falange no es indicativo de estar actuando sobre la propia articulación. Sobre esto, García y cols.133 determinaron los efectos que la extensión pasiva de la 1ªAMTF puede provocar sobre el espesor y la rigidez del tejido blando plantar. Sus resultados indicaron que la extensión de la 1ªAMTF provocó un aumento de la rigidez del tejido blando del antepié, y se redujo mínimamente su grosor, debido al aumento de la tensión desarrollada por la FP y al tejido blando plantar bajo las cabezas de los metatarsianos. García y cols, concluyeron su estudio indicando que, estos cambios han de ser necesarios para transformar el pie en una palanca rígida en el periodo propulsivo de la marcha, permitiendo un desarrollo eficiente del MW. Con el propósito de relacionar ambas técnicas de medición, se realizó la prueba de correlación Rho de Spearman entre las variables: extensión de la 1ªAMTF, registrado por el sistema de sensores inerciales, y el ángulo metatarsofalángico del 1º dedo, medido en la radiografía. El resultado fue estadísticamente significativo, con un coeficiente de correlación alto de 0,624 y un valor de p<0,05. Obteniéndose una relación directa entre ellas, es decir, si una variable aumenta la otra también. A tenor del resultado obtenido, recurrimos al método grafico de Bland-Altman. Esto nos indicó que el 90% de los casos se encontraban dentro de los límites de tolerancia. Se puede traducir como que ambas técnicas presentaron gran similitud en su forma de cuantificar los grados de la 1ªAMTF. Si este resultado lo extrapolamos a la técnica de medición utilizada por los sensores inerciales, podríamos afirmar que los valores registrados en los movimientos de supinación y de rotación externa son fiables. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 109 8.5 LIMITACIONES Es importante reconocer cuáles han sido las limitaciones que nos hemos encontrado durante la realización de este estudio. De esta manera, será posible evitar errores similares en las futuras investigaciones que aborden este tema. La principal limitación hace referencia a las características de la muestra. Ha sido sumamente difícil que la población de estudio cumpliera con cada uno de los criterios que, desde el punto de vista podológico, se consideran normales. Probablemente, los criterios que hasta ahora determinábamos como normales, deban ser revisados. La podología, como disciplina científica, debe consensuar y establecer criterios más flexibles y adaptados a las características de la población actual. Este consenso de criterios también puede extrapolarse a la nomenclatura dada para medir distintos ángulos desde una proyección radiológica lateral. Tras consultar la bibliografía, se puede afirmar que no existe unanimidad ni en cuanto al nombre que reciben dichos ángulos ni en cuanto a los valores de normalidad o patológicos que éstos presentan. Finalmente, otra limitación viene dada por el tamaño de los sensores inerciales utilizados. Estos sensores tienen un tamaño ideal para ser colocados en el brazo, el muslo o la pierna, pero para zonas más pequeñas como el pie pueden resultar algo aparatosos. Hemos observado como, a veces, el tamaño del sensor es similar al tamaño del primer dedo del pie dificultando su colocación en el mismo. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior DISCUSIÓN 110 8.6 PROSPECTIVAS DE FUTURO / FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIÓN En relación con los objetivos propuestos y en función de los resultados obtenidos, proponemos aumentar el tamaño muestral y homogeneizar la muestra. Además, tras determinar que la piel es un artefacto que genera pérdida de información como consecuencia de su desplazamiento, una posible línea de investigación podría ir enfocada en la realización de un estudio invasivo/cruento, donde nos centráramos únicamente en los movimientos producidos en las diferentes estructuras óseas. Estudio que, actualmente, desde el punto de vista bioético es difícil llevar a la práctica. La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior BIBLIOGRAFÍA 117 obstacles , and future directions. Am J Phys Anthropol. 2015;(156):1–10. 40. Domínguez G. Estudio de la protusión metatarsal en el adulto. 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Ponencia: El Mecanismo de Windlass y su relación con los movimientos ocasionados en el miembro inferior. V Simposium Internacional de Biomecánica y Podología Deportiva. Málaga, 16 y 17 de junio 2017. - Manfredi Márquez MJ., Tovaruela Carrión N., Távara Vidalón P., Domínguez Maldonado G., Fernández Seguín LM., Ramos Ortega J. Three-dimensional variations in the lower limb caused by the windlass mechanism. (2017), PeerJ, DOI 10.7717/peerj.4103 La Influencia del Mecanismo de Windlass en los Movimientos producidos en el Miembro Inferior ANEXO 136