Welcome to the Podiatry Arena forums

You are currently viewing our podiatry forum as a guest which gives you limited access to view all podiatry discussions and access our other features. By joining our free global community of Podiatrists and other interested foot health care professionals you will have access to post podiatry topics (answer and ask questions), communicate privately with other members, upload content, view attachments, receive a weekly email update of new discussions, access other special features. Registered users do not get displayed the advertisements in posted messages. Registration is fast, simple and absolutely free so please, join our global Podiatry community today!

Modelos mecánicos del pie

Discussion in 'Español' started by javier, Apr 24, 2007.

Tags:
  1. javier

    javier Senior Member


    Members do not see these Ads. Sign Up.
    Tomando cómo excusa algunos de los excelentes comentarios de Jonatan Garcia en el Tema "Hallux Limitus funcional y pie cavo" http://www.podiatry-arena.com/podiatry-forum/showthread.php?t=3821 me gustaría iniciar un debate paralelo sobre los modelos mecánicos del pie. Jonatan Garcia dijo:


    A ver si alguién se anima, a parte de Jonatan García, a dar su opinión sobre:

    ¿El pie rota sobre unos ejes?
    ¿Cuales son estos ejes?
    ¿Qué fuerzas internas y externas tienen influencia en el pie?

    Aportad vuestras ideas y opiniones, esto ayuda a que todos aprendamos. Por cierto una última pregunta ¿porqué siempre citamos bibliografia extranjera? :confused:

    Saludos,
     
  2. Jonatan García

    Jonatan García Active Member

    Me gusta el tema, como dices me espero a ver las opiniones de los demás compañeros y así descansan de mi, le comentaré a mis compañeros si conocen el foro, ya que tengo muy buenos compañeros para "aprovecharnos" de sus conocimientos.


    Sobre ¿porqué siempre citamos bibliografia extranjera? hombre, la calidad de las publicaciones en lengua española, pues en estos momentos deja mucho que desear, no obstante claro está esto cambia poco a poco,...

    Saludos.
     
  3. javier

    javier Senior Member

    Hola a todo@s,

    Para animar un poco el debate, voy a comentar algunas de las siguientes afirmaciones de Jonatan García:

    ¿Porqué hablamos de "ejes" en las articulaciones del pie? Los ejes refieren un sistema de coordenadas, que nos permite definir la posición de un cuerpo (en este caso el pie) y sus movimientos.En el pie encontramos los siguientes ejes:

    Un eje transversal (X): corresponde al eje de la articulación tibiotarsiana. Está incluido aproximadamente en el plano frontal y define los movimientos de flexoextensión del pie, en el plano sagital.

    Eje longitudinal de la pierna (Y): es vertical y define los movimientos de abducción y aducción del pie que se realizan en el plano transversal.

    Eje longitudinal del pie (Z): es horizontal y se encuentra en el plano sagital. Es a través de este eje que el pie realiza los movimientos de pronación –supinación.

    Podemos definir un sistema cartesiano de ejes para cada miembro y subdividirlo en los diferentes ejes que forman las articulaciones, como la articulación subastragalina. Pero hay que recordar que los ejes nos informan de la posición en el espacio y la dirección del movimiento. Por tanto, los ejes se relacionan con la cinemática (estudio del movimiento).

    Si nos adherimos a la corriente que considera que debemos pensar en términos de vectores (fuerzas) , magnitudes y momentos que influyen en el pie y el esqueleto (cinética); podriamos olvidarnos de los ejes. Pero, no, porqué cinética y cinemática son partes indivisibles de la dinámica.


    Entonces, surgen la preguntas: ¿estudiamos el pie (cómo unidad funcional del esqueleto) en estática o en dinámica? ¿Nos concentramos en la cinética o en la cinemática? ¿Disponemos del conocimiento suficiente para estudiar el pie y el esqueleto en dinámica?

    Saludos,
     
  4. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier, Jonathan y compañeros,
    Me alegro de que este foro esté funcionando activamente. Os felicito y voy a intentar sumarme a esta discusión.
    Creo que debemos clarificar algunos términos para evitar confusiones en futuras discusiones.

    La cinemática es la parte de la biomecánica que estudia los movimientos del pie, sin tener en cuenta las fuerzas que lo producen. Los movimientos de los cuerpos rígidos (consideramos a los huesos como cuerpos rígidos) pueden ser de dos tipos traslación o desplazamiento y rotación o giro, o los dos a la vez. Este último el de rotación se produce SIEMPRE en torno a un eje, que es una línea recta con una orientación espacial determinada cuyas partículas poseen una velocidad cero durante el movimiento del cuerpo rígido. El eje no existe como tal o como algo fijo, sino que es algo que se "produce" cuando un cuerpo rígido realiza un moviento de giro o rotación. Por contra el movimiento de desplazamiento o traslación es aquel en el que todas las partículas del cuerpo rígido se mueven en la misma dirección y con la misma velocidad por lo que no se produce en torno a un eje. Actualmente en la cinemática del pie aceptamos que en la mayoría de los movimientos que se producen en el pie los huesos del pie realizan traslación y rotación de forma simultánea. Es decir, que existen ejes de movimiento articular.

    La cinética, como bien has comentado, es el estudio de las fuerzas (vectores con direción, magnitud y sentido). Las fuerzas que actuan sobre el pie pueden producir traslaciones o rotaciones (sobre un eje) de los cuerpos rígidos. El efecto sobre la rotación se denomina momento que es fuerza por distancia al eje... es decir, para conocer el efecto de una fuerza sobre una determinada articulación necesitamos saber donde se produce la fuerza y donde está posicionado el eje. Es decir, necesitamos conocer la orientación espacial del eje con respecto a la fuerza... Si no conocemos la posición del eje no sabremos cual es el efecto de una determinada fuerza con respecto a una articulación. Los ejes son imprescindibles tambien para la cinética.

    Por otra lado para describir el movimiento de un cuerpo rígido sobre un sistema de referencia X, que puede ser otro cuerpo rígido proximal o algo externo, utilizamos sistemas de coordenadas cartesianos. Pero su utilidad es la descripción del movimiento en términos clinicamente relevantes... Los sistemas más sofisticados de análisis de la marcha como el Vicon (que es con el que yo estoy actualmente realizando mi tesis) o el Visual Motion 3D utilizan sistemas de coordenadas cartesianos externos (en el laboratorio) e "internos" adherido a cada cuerpo rígido (hueso o conjutno de huesos) que está siendo sujeto de estudio. La idea no es que el movimiento se realiza en torno a esos ejes. El movimiento se realiza en torno a un eje de rotación que viene determinado por el movimiento rotacional del cuerpo rígido, pero se describe en torno a ejes de coordenadas cartesianas que son los que tú has descrito arriba en el caso del pie. La razón es debida a un tema técnico de cálculo de movimiento mediante ángulos Cardan/Euler. Pero no significa que el movimiento ser realize en torno a esos ejes. De hecho el sistema calcula los ejes de movimiento de cada articulación de forma independiente a los sistemas de coordenadas cartesianos ortogonales de cada segmento rígido.

    Espero haber ayudado algo.

    Un saludo
     
  5. javier

    javier Senior Member


    Hola Javier,

    Me alegro que participes en este foro en español. Vamos a ver si promocionamos un poco el interés por la biofísica aplicada entre los podólogos/as. Si te parece podemos desglosar un poco tus excelentes comentarios para que resulten más comprensibles y menos "áridos".

    ¿Téneis un VICON (http://www.vicon.com/applications/life_sciences.html)? ¡Vaya veo que la UEM se gasta sus euros! Felicidades (con una ligera envidia ;))

    Saludos!
     
  6. Jonatan García

    Jonatan García Active Member

    Hola Javier P!

    Muy buena aportación, creo que el objetivo se ha cumplido ya que clarifica muy bien los post previos.

    Un saludo y me sumo a la envidia de Javier
     
  7. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier,
    El Vicon no es de la Universidad Europea de Madrid. Yo estoy realizando el doctorado en la Cátedra de Anatomía II de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). El Vicon pertenece a la Clínica Universitaria de Podología de la UCM. No obstante, estos últimos meses he estado estudiando el sistema a fondo y sinceramente... no es oro todo lo que reluce.

    Existen varios problemas y múltiples limitaciones de estos sistemas, pero en nuestro caso el principal es el modelo de pie que utiliza. El software que nosotros utilizamos es el Clinical Manager. Está tan pasado que ya no aparece en la página web de Vicon. Actualmente está el Pug-in-Play y Body-builder y otras versiones mucho mejores. El Clinical Manager interpreta 4 segmentos rígidos en el miembro inferior: pelvis, femur, tibia y pie... y se acabó. Pie entero como un segmento rígido (desde tobillo a cabezas metatarsales como si fuera un segmento rígido) y nisiquiera un plano sino solo un vector. Realmente muy muy poca aplicación podológica. Actualmente estamos estudiando el efecto de la cuñas aisladas (supinadoras, pronadoras y taloneras) en los valores cinemáticos, velocidades angulares, momentos y potencia articular de los cuatro segmentos rígidos y los cambios son practicamente inapreciables... Si teneis ganas de verlo un día para ver como funciona solo teneis que decirlo!!! Así podeis entender mejor el sistema, los datos que genera, sus limitaciones e interpretar mejor los resultados de los estudios que utilizan estos sistemas.

    Siento haber escrito el correo anterior tan "denso" y "árido". Si quereis podemos ir desglosando poco a poco como ha comentado Javier... como querais.

    Enhorabuena, Javier, parece que esto empieza a funcionar!!! Contar conmigo para lo que querais
     
  8. javier

    javier Senior Member

    Hola a tod@s,
    Este tema ha recibido 119 visitas desde que se creó el 24/04/2007, pero sólo han participado 3 personas. Es posible que muchos de vosotros/as penséis “Yo soy o quiero ser podólogo/a. ¿Qué tiene que ver la biofísica con la podología?”; pues la respuesta es prácticamente todo, desde un heloma a una tendinitis, pasando por una fractura o una fascitis plantar (y un largo etc). Mientrás que los pies formen parte del sistema musculoequelético, y este sistema sea un cuerpo sólido, y la gravedad sea vertical y se mantenga constante; la biofísica aportará las respuestas fundamentales y las soluciones a los procesos patológicos del sistema musculoequelético.
    Vamos a desglosar algunos de los comentarios de Javier Pascual:
    Ver http://es.wikipedia.org/wiki/Cinemática
    Ver http://es.wikipedia.org/wiki/Mecánica_del_sólido_rígido
    Ya discutiremos más adelante si el pie es o no un cuerpo rígido o si se comporta cómo un cuerpo rígido en estática y/o dinámica, aunque algunos de sus componentes lo sean (huesos)
    Ver concepto de equilibrio
    http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_mecánico
    http://fisica.colegio.fcaq.k12.ec/jfborja/equil.html

    Ver concepto de equilibrio rotacional
    http://www.cti.espol.edu.ec/related/atees/ecuador/html_proyectos2003/equilibrio/index.htm
    Ver equilibrio de un cuerpo rígido
    http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap6.pdf
    Las articulaciones del cuerpo humano son multiaxiales
    Ver rotación http://es.wikipedia.org/wiki/Rotación
    Ver translación o desplazamiento http://es.wikipedia.org/wiki/Desplazamiento_(mecánica)
    Ver Momento de fuerza http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_fuerza
    Ver estática: http://es.wikipedia.org/wiki/Estática_(mecánica)
    Ver dinámica http://es.wikipedia.org/wiki/Dinámica_(física)

    Vuelvo a formular mis preguntas: ¿los pies son cuerpos rígidos o elásticos (http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mecánica_de_sólidos))?

    ¿Tenemos un modelo dinámico del pie? ¿Actualmente, tiene más relevancia clínica el análisis en estática o en dinámica?
    Saludos,
     
  9. javier

    javier Senior Member

    Vaya, mi ilusión al garete :(


    ¿PORQUÉ insisten en modelizar el pie cómo un vector o dos a lo sumo en estos sistemas? :mad: Esto sólo hace que se retrase la investigación sobre la función del pie, los resultados no se pueden aplicar a la clínica y se generen supuestos erróneos.

    No me sorprende. Aunque el sistema de análisis no parece demasiado óptimo.

    Te tomo la palabra, si puedo encontrar un hueco en mi agenda tomo el puente aéreo un día y lo veo.
     
  10. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier,

    Entiendo y comparto tu frustración respecto a la simplecidad del pie en todos estos modelos. Pero, no obstante tengo que partir una lanza a favor de los ingenieros que diseñan estos sistemas... El problema es el ASTRÁGALO!!!!. No es que no quieran hacerlo, es que es casi imposible... (también es cierto que se puede avanzar más de lo que se está avanzando) En todos los huesos del pie podemos utilizar marcadores externos pegados a la piel, pero en el astrágalo... eso no es posible. No podemos poner marcadores en la piel que reflejen de un modo fiable el movimiento del astrágalo. Con el resto de huesos (calcáneo, escafoides, cuboides, cuñas y metatarsianos es fácil) es relativamente fácil.

    Partiendo de esta base ya perdemos dos articulaciones fundamentales, el Tobillo y la articulación subastragalina. La mayoría de esos sistemas hablan de "Ankle Join Complex" a la hora de describir los valores cinemáticos y cinéticos del retropie. Estos estudios se refieren al a actividad del tobillo y subtalar juntas por la imposibilidad de separarlas. Por eso es complicado interpretar realmente esa articulación según los valores generados por el VICON...

    Si se nos ocurre algo para mejorar eso... sinceramente... creo que nos forraríamos!!!!
     
  11. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier,

    Vaya preguntita... Realmente no sabría muy que responder...

    Si nos atenemos a la definición de cuerpo rígido dice objeto cuyas partículas no cambian de posición con respecto a otras partículas del mismo cuerpo cuando son sometidas a fuerzas externas o movimientos. Evidentemente el pie no es un cuerpo rígido...

    Entonces es elástico... pero no totalmente o no como elasticidad que nosotros entendemos. Si nosotros aplicamos una fuerza en cualquier punto del pie, esa fuerza produce un momento sobre todas las articulaciones del pie que dependerá de la distancia de la fuerza al eje. No es necesario agotar el rango de movimiento en una articulación para que la fuerza actua sobre la articulación proximal. Cuando valoramos la flexión dorsal de tobillo realizamos fuerza en el antepie para valorar la flexión dorsal de tobillo ¿Es rígido el pie?. Estamos realizando un momento dorsiflexor sobre todas las articulaciones que hay entre el antepie y el tobillo de forma simultánea y a la vez, el tobillo también. No es necesario agotar el rango de movimiento en Lisfranc, cuneoescafoideas, mediotarsiana, subastragalina para que empieza a realizarse movimiento en el tobillo. Esa es una de las claves para entender la teoría del equilibrio rotacional de la articulación subastragalina.

    Creo que esta discusíón va a ser larga... ;)
     
  12. javier

    javier Senior Member

    Existir, ya existe. Insertar unas agujas en cada hueso y listo! (http://www.biomech.ethz.ch/research/Res_Gr_Stu/lma/mag_projects/intrinsic_foot_motion/index)

    Sólo tienes que convencer a unos "voluntarios" (¿qué tal los alumnos de tú asignatura? :D ) para que se dejen clavar unas "agujitas" intracorticales y podrás obtener unos datos cinemáticos más exactos.

    Saludos!
     
  13. Jonatan García

    Jonatan García Active Member

    Creo que no podríamos contemplar al pie como un elemento rígido, aunque no sé hasta que punto, podríamos contemplar al pie como un conjunto de partes rígidas (los huesos), interelacionados entre sí, y con otras estructuras (partes blandas), que le confieren propiedades elásticas.

    Cuando Javier P dice que "Cuando valoramos la flexión dorsal de tobillo realizamos fuerza en el antepie para valorar la flexión dorsal de tobillo ¿Es rígido el pie?" el pie se comporta como un conjunto de estructuras que le confieren un caracter rígido "funcional", ya que sus partículas no cambian de posición con respecto a otras partículas del mismo cuerpo (despreciando los pequeños movimientos que puedan producirse entre las articulaciones del pie), entendiendo principalmente el conjunto de huesos que conforman el pie como una unidad, aunque realmente, y como bien ha comentado Javier P, exíste movilidad intraraticular en el pie, pero no es necesario que se agote el rango de movimiento en las demás articulaciones del pie, para lograr el movimiento en el tobillo. Por lo que si prodríamos decir que el pie puede adoptar un caracter rígido "funcional". Esta rigidez funcional, creo que también estaría acorde con la teoría del equilibrio rotacional de la articulación subastragalina.

    ¿Queé pensais?
     
  14. javier

    javier Senior Member

    Hola Javier, Jonatan y demás,
    Efectivamente puede serlo. Cómo comentario general antes de entrar a debatir los conceptos expuestos, el objetivo de está discusión no es imponer una opinión sino debatir sobre conceptos fundamentales en los que se basan las teorías que actualmente estamos aplicando. Actualmente hay 12 escuelas de podología en España, y todas tienen cómo asignatura troncal la biomecánica del miembro inferior (por cierto, ¿el miembro inferior es una entidad independiente funcional y anatómicamente del resto del sistema musculoesquelético?) y además ofrecen diferentes postgrados sobre patomecánica y ortopodología. Seria enriquecedor conocer la opinión de los responsables docentes de estos estudios.

    Podemos aceptar que la naturaleza de los pies, al igual que los otros segmentos del sistema musculoesquelético, cómo cuerpos sólidos que no son cuerpos rígidos; porqué están constituidos por elementos rígidos (huesos), elementos elásticos (tendones, ligamentos, aponeurosis y piel) y elementos que podemos calificar de viscoelásticos (grasa plantar).

    Pero, donde se genera el debate es en la mecánica del pie cómo cuerpo sólido. En el sistema musculoesquelético humano, tenemos segmentos cómo las piernas que son mecánicamente hablando elementos (o cuerpos) rígidos. ¿Pero podemos modelizar el pie humano cómo un cuerpo rígido?

    Cuando habláis de agotar el rango articular os estáis refiriendo a la cinemática del pie ¿no? Igualmente el hecho que podamos dorsiflexionar el tobillo presionando en el antepie sólo constata que el pie es una unidad funcional. Por mucho que insistan en separar los elementos ortopédicos según su localización (retropié, mediopie y antepie), cualquier elemento afectará a todos los segmentos.

    Existe una corriente de opinión favorable en algunos pensadores e investigadores a modelizar mecánicamente el pie cómo un cuerpo rígido en cinemática (Kirby, Spooner, Fuller y Nester). Recomiendo leer el artículo:

    Christopher J. Nester and Andrew H. Findlow Clinical and Experimental Models of the Midtarsal Joint: Proposed Terms of Reference and Associated Terminology J Am Podiatr Med Assoc 2006 96: 24-31

    Un cuerpo rígido, cómo explicaba Javier Pascual, se traslada y rota según un único eje (principio de la mecánica de los cuerpos rígidos). Por tanto, si consideramos que el pie se mueve según un único eje, podemos establecer una situación ideal de equilibrio (donde las resultantes de los momentos y componentes de las fuerzas actuantes serán 0). El objetivo del tratamiento ortopodológico será “restablecer” este equilibrio (o al menos acercarse).

    Está idea resulta fascinante y con una simplicidad genial. Lamentablemente la naturaleza y la evolución tenían otras ideas.

    La idea de modelizar el pie cómo un cuerpo rígido no es nueva. Si miráis diseños de pies prostéticos (ver http://www.ottobockus.com/PRODUCTS/LOWER_LIMB_PROSTHETICS/feet.asp) veréis que todos parten de un diseño tipo “palanca” rígida. Este es un sistema muy eficiente desde un punto de vista de ahorro energético (la energía no se disipa en en elementos elásticos). Pero, cómo ya sabéis el diseño del pie humano es mucho menos eficiente.

    El pie humano, consta de un segmento rígido: complejo tibio-peroneo-astragalino y cálcaneo-astragalino; pero también un segmento elástico (mediopie) que finaliza en otro segmento rígido (antepie). Por tanto, tenemos una estructura elástica (mediopie) anclada sobre dos extremos rígidos (antepie y retropié). Para acabar de complicar el tema, el segmento elástico se sitúa a diferentes alturas del suelo (según la curvatura de cada radio).

    Resumiendo, el pie es un cuerpo sólido que puede comportarse mecánicamente cómo un cuerpo elástico y cómo un cuerpo rígido. Existe a mi parecer una dicotomía evidente entre los resultados de estos estudios cinemáticos experimentales y la estructura anatómica del pie.

    No voy a entrar ahora en el concepto de equilibrio y par de fuerzas, creo que este post ya es suficientemente denso :eek:

    ¿Cuáles son vuestras ideas al respecto?

    Saludos,
     
  15. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier Ordoyo, Jonatan y demás compañeros,

    Quizá nos hemos centrado demasiado en la definición de cuerpo rígido. Javier Ordoyo, me gustaría comentar un par de cosas respecto a tu post que me ha parecido realmente interesante.

    Anteriormente definimos un cuerpo rígido como elemento cuyas partículas se mantienen invariables con la aplicación de fuerzas o de movimiento, lo cual es correcto para huesos. Esta definición no es aplicable a una articulación humana. Podemos hablar de articulaciones más o menos rígidas, más o menos flexibles... (en el pie humano hay muchas articulaciones). ¿Como definimos si una articulación es flexible o rígida? En biomecánica entendemos que la flexibilidad de una articulación viene determinada por la forma de la curva tensión-deformación que es específica de cada articulación y que puede ser diferente para cada paciente. No es lo mismo la flexibilidad de un paciente hiperlaxo que de un paciente con un pie cavo rígido ¿no?.

    Del mismo modo, una articulación puede ir comportándose de forma más rígida respecto a la deformación que reciba según su curva tensión-deformación. La articulación mediotarsiana es flexible y con pequeña cantidad de fuerza realizamos movimiento, pero es rígida cuando al aplicar gran cantidad de fuerza ya no se realiza movimiento en ella ¿no? Conforme va llegando a su rango final de movimiento esta articulación va adquiriendo rigidez.

    No estoy muy seguro de que esto sea totalmente cierto por lo que he explicado antes... Además, ¿Cuando hablas de segmento del antepie a qué articulaciones específicas te refieres? Un paciente con un primer radio hipermóvil ¿Tiene un segmento del antepie flexible o rígido? ¿Que articulaciones son rígidas o flexibles en el antepie en ese caso?


    Conozco personalmente a Kirby, Spooner y Nester y céeme que en las discusiones que hemos tenido nunca han mencionado al pie como un cuerpo rígido en cinemática o lo han intentado modelar así. Sinceramente no creo que esa sea su idea de pie desde el punto de vista cinemático. El artículo que referencias no habla de entender al pie como un cuerpo rígido. Si que es cierto que en articulos anteriores Nester ha intentado modelar el movimiento de la articulación mediotarsiana como un cuerpo rígido entre cuboides y escafoides únicamente por aspectos de modelado teórico, pero eso no tiene nada que ver con entender el cuerpo como un elemento rígido en cinemática (Nester CJ, Findlow A, Bowker P. Scientific approach to the axis of rotation at the midtarsal joint. J Am Podiatr Med Assoc. 2001 Feb;91(2):68-73. Nester C, Bowker P, Bowden P. Kinematics of the midtarsal joint during standing leg rotation. J Am Podiatr Med Assoc. 2002 Feb;92(2):77-81. )

    Lo que refieren es que la cinética del pie el pie se comporta como una unidad como tu has comentado anteriormente. Aplicar fuerza en cualquier parte de la planta del pie produce un momento articular sobre todas las artculaciones del pie. Retomando el ejemplo anterior, para medir la flexión dorsal del tobillo yo realizo fuerza en el antepie. La fuerza que estoy realizando en el antepie afecta a todas las articulaciones desde el puento donde yo realizo la fuerza hasta el tobillo de forma simultánea y a la vez. Cuando yo realizo fuerza en el antepie en sentido de flexión dorsal el movimiento que se produce no se produce de forma secuencial, es decir, primero lisfranc, luego intercuneanas, luego cuneoescafoidea, luego chopart, luego subastragalina y luego tobillo. El movimiento en flexión dorsal se produce a la vez en todas las articulaciones por que el momento articular de la fuerza es simultáneo y a la vez

    El articulo reciente del "Dead Human Gait Simulator" de Nester et al.( Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. J Biomech. 2006 Oct 31) describe al pie como todo lo contrario de un cuerpo rígido. De hecho descibe movimientos en articulaciones que nadie antes había descrito. Lo que viene a conformar al pie como una estructura dinámica flexible en articulaciones que antes se había considerado rígidas o casi rígidas.

    Pero que significa flexible un "spring like motion"? Este también ha sido demasiado denso de momento... ;)
     
  16. javier

    javier Senior Member

    Javier Pascual, Jonatan y demás,

    Este tema es el más visitado de la sección en español de Podiatry Arena, me alegra que despierte interés, ¡pero un poco más de participación seria bienvenida!

    La curva tensión-deformación de los elementos elásticos del pie se limita a la sección 1 de la gráfica (ver gráfica abajo). Para más información ver http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracción

    In vitro (estudios con cadáveres) se puede medir, pero no en personas. Quizá de aquí a algún tiempo se desarrolle algún sistema (si existe lo desconozco). Podemos medir los ángulos de las articulaciones para suponer el rango de movimiento de las articulaciones y a partir de aquí establecer suposiciones sobre la disminución o aumento del grado de rigidez.


    Correcto. ¿Pero que pasa cuando no adquiere rigidez suficiente? o bien ¿hay diferencias entre la curva tensión-deformación comparando un pie con respecto al otro?



    ¿Primer radio hipermóvil? Querrás decir rigidez disminuida a la dorsiflexión (Precise naming aids dorsiflexion stiffness diagnosis http://www.biomech.com/showArticle.jhtml?articleID=165700382) ¡que no lea Kirby lo de primer radio hipermóvil!:D

    En una situación ideal, los dedos (articulaciones interfalángicas y metatarso-falángicas) tienen que actuar cómo cuerpos rígidos en la fase de propulsión. Una persona que tenga alguno de los radios hipermóvil (o cómo Kirby dice, correctamente, con una rigidez disminuida a la dorsiflexión o una resistencia disminuida a la dorsiflexión) presentará una serie de patologías. Pero no estamos discutiendo sobre el pie patológico, sino sobre el modelo teórico de pie.


    Tú los conoces mejor que yo. Pero, ¿porqué insisten en un sólo eje de movimiento característica principal de la mecánica de los cuerpos rígidos? Igualemente, el modelo dinámico del pie aún está en una fase muy experimental (recordemos que en la dinámica se incluye cinemática y dinámica). Existen varias contradicciones en sus escritos, supongo que aún es un modelo muy experimental.

    A nivel de análisis cinético apoyo totalmente la teoría del pie cómo unidad funcional. Pero tal cómo comentas de los resultados del estudio ( Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. J Biomech. 2006 Oct 31), el pie más que un cuerpo sólido que se comporta de forma rígida o elástica, seria un sistema caótico (no se me ocurre otra forma de describirlo) formado por múltiples articulaciones que se tensan y relajan en determinadas circunstancias. Así mismo, el pie está formado por elementos elásticos pasivos (ligamentos y aponeurosis) y elementos elásticos activos (tendones), y hay sistema de control que regula la mayor o menor rigidez del pie (por eso, y tal cómo comentabas en otro foro, los estudios con cadáveres adolecen de la influencia de este sistema de control).

    Volviendo a la pregunta ¿Pero que pasa cuando no adquiere rigidez suficiente? o bien ¿hay diferencias entre la curva tensión-deformación comparando un pie con respecto al otro? Recordemos que no tenemos un pie sino dos cada cual con sus ramas nerviosas que deberian transmitir la misma información sobre la fuerza contractil que deben ejercer las estructuras elásticas activas (y que también influyen en las pasivas).

    :confused: Podríamos modelizar el pie (o al menos el mediopie) cómo un muelle (spring). No es muy exacto pero la imagen es fácil de entender sobretodo en equilibrio estático. Con respecto a un "muelle en movimiento", no se darte una respuesta.

    Saludos,
     

    Attached Files:

  17. nosufrasmasportuspies

    nosufrasmasportuspies Welcome New Poster

    Estimados compañeros, mis felicitaciones por la vida del foro y el tema de discusion.
    Voy a intentar animar un poco esto.
    Me llamo Juan Manuel Ropa y trabajo con Javier Pascual en la Universidad Europea y también realizamos la tesis juntos en el laboratorio de la marcha de la UCM.
    Tan solo un par de apuntes para mi extreno en el grupo (quizas quedan un poco atras)
    1) Respecto al comentario de los problemas para captar el movimiento del astragalo en los sistemas vicon, creo que una buena solución es el dispositivo (subtalar joint axis location) S. K. Spooner and K. A. Kirby
    The subtalar joint axis locator: a preliminary report.
    J Am Podiatr Med Assoc, May 1, 2006; 96(3): 212 - 219.
    Menos agresivo que colocar pins intracorticales.

    2) Soy algo mas optimista que Javier P en el sentido de las limitaciones de estos sistemas para aportar datos en la biomecanica del pie. Los sistemas son totalmente configurables y dependen del software que se emplee. De modo que el modelado y por tanto las articulaciones a estudiar son totalmente configurables.
    Ej:
    Validation of a multisegment foot and ankle kinematic model for pediatric gait
    Myers, K.A.; Mei Wang; Marks, R.M.; Harris, G.F.
    Neural Systems and Rehabilitation Engineering, IEEE Transactions on [see also IEEE Trans. on Rehabilitation Engineering]
    Volume 12, Issue 1, March 2004 Page(s): 122 - 130
    Digital Object Identifier 10.1109/TNSRE.2003.822758
    Summary: This paper reports the development, accuracy, reliability, and validation protocol of a four-segment pediatric foot and ankle model. The four rigid body segments include: 1) tibia and fibula; 2) hindfoot-talus, navicular, and calcaneus; 3) forefoot-cuboid, cuneiforms, and metatarsals; and 4) hallux. A series of Euler rotations compute relative angles between segments. Validation protocol incorporates linear and angular testing for accuracy and reliability. Linear static system resolution is greatest in the Y orientation at 0.10/spl plusmn/0.14 mm and 0.05 level of significance and 99.96% accuracy. Dynamic linear resolution and accuracy are 0.43/spl plusmn/0.39 mm and 99.8%, respectively. Angular dynamic resolution computes to 0.52/spl plusmn/3.36/spl deg/ at 99.6% accuracy. These calculations are comparable to the Milwaukee adult foot and ankle model.


    Un saludo a todos.
     
  18. Jonatan García

    Jonatan García Active Member

    Hola a todos, participantes y lectores;

    Yo tampoco estoy de acuerdo con que existan esos segmentos rígidos en el pie, aunque como habéis comentado, sí que el pie se comporte como unidad funcional. Centrándonos en el antepié, por ejemplo, existen movimientos en diferentes segmentos del antepié. Entre las cuñas y escafoides, metatarsianos y cuñas, metas y cuboides. Interesante el artículo de Arndt A, Wolf P, Liu A, Nester C, Stacoff A, Jones R, Lundgren P, Lundberg A. Intrinsic foot kinematics measured in vivo during the stance phase of slow running. doi:10.1016/j.jbiomech.2006.12.009

    También en el artículo citado por Javier P, (Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. J Biomech. 2006 Oct 31), afirman según su studio que en la cinemática del pie, los movimientos encontrados en las diferentes articulaciones, contradice la asunción de cuerpo rígido.

    Creo entender, según nos comentastes en Alicante que el movimiento en flexión dorsal en la articulación de tobillo, realmente provenía de la suma de los movimientos de las articulaciones astrágalo escafoides, escafo cuneana, y cuneo metatarsiana (Según “Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. J Biomech. 2006 Oct 31” con un total de 29.2º), este combinado con el movimiento del tobillo y el asa (Según “Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. J Biomech. 2006 Oct 31” con un total de 28.8º), componían el total del movimiento.

    ¿Es correcto?

    Con lo cual, el movimiento de flexión dorsal del tobillo, durante la marcha, sería el resultado de la suma de los movimientos simultáneo de las articulaciones implicadas producido a la vez.

    ¿¿¿??? :confused:

    Tienen que actuar como cuerpos rígidos, pero una vez agotado su movimiento, o infiriéndole un carácter rígido dependiente de la cantidad de fuerza impresa ¿no?

    ¿¿¿??? :confused:

    Me alegro de ver que aumenta la participación, y que en este caso se trate de Juan Manuel Ropa, me alegra aún más, ya que podremos aprovecharnos de su gran conocimiento.

    Un saludo Juanma.

    Un saludo a todos.
     
  19. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier O,

    Si no adquiere rigidez suficiente seguirá deformándose en respuesta a fuerzas deformantes...

    El final del rango de movimiento de una articulación está determinado por un choque óseo (ej. la flexión dorsal de tobillo) o la tensión de las partes blandas principalmente cápsula y ligamentos (ej. la inversión de tobillo) y contracción muscular. En la articulación mediotarsiana el movimiento de flexión dorsal no tiene un tope óseo. El rango final de movimiento viene determinado por la tensión en los ligamentos plantares (ej. fascia plantar, ligamentocalcaneocuboideo plantar largo...) partes blandas articulares y contracción de músculos intrínsecos y extrínsecos que cruzan la planta del pie (ej. tibial posterior, peroneo lateral largo...). Si al ejercer un momento dorsiflexor sobre esta articulación (ej. fuerzas reactivas del suelo) no se produce tensión de las partes blandas la articulación seguirá deformándose hasta que llegue a estar más "rigida". Es una cuestión de equilibrio rotacional sobre el eje de la articulación mediotarsiana. Si los momentos dorsiflexores sobre la articulación mediotarsiana son mayores que los momentos plantarflexores ejercidos por las partes blandas la articulación se deformará hasta que alcance un equilibrio. O bien disminuyan los momentos dorsiflexores o bien aumenten los momentos plantarflexores.




    Muy bueno..., muy bueno :p
    Estoy totalmente de acuerdo, pero ya no estamos hablando de un segmento rígido en el antepie... ¿no?

    Un solo eje de movimiento para la articulación subastragalina. Ese único eje de movimiento determina el movimiento entre astrágalo y calcáneo (dos cuerpos rígidos). No en el resto del pie. Lo que Kirby propone es que el movimiento de la articulación subastragalina influye en el comportamiento mecánico del todo el pie

    El artículo central de Kirby sobre la teoría del equilibrio rotacional de la articulación subastragalina ( Kirby KA. Subtalar joint axis location and rotational equilibrium theory of foot function. J Am Podiatr Med Assoc. 2001 Oct;91(9):465-87.) hace referencia a los trabajos de Van Lagelaan (Van Langelaan EJ. A kinematical analysis of the tarsal joints. An X-ray photogrammetric study. Acta Orthop Scand Suppl. 1983;204:1-269.) y Benink ( Benink RJ. The constraint-mechanism of the human tarsus. A roentgenological experimental study. Acta Orthop Scand Suppl. 1985;215:1-135.). en los que describen la posición del eje que varía según la posición del pie. Es decir, en un pie dinámico, el eje no es algo estático, sino que se mueve según los huesos del pie también se mueven y es una observación que Kirby recoge en su artículo y sobre la que posteriormente se basó para construir el Axi Locator que ha comentado Juan Manuel (Spooner SK. Kirby KA. The subtalar joint axis locator: a preliminary report. J Am Podiatr Med Assoc. 2006 May-Jun;96(3):212-9.). Lo que el artículo quiere decir es que el eje de la ASA es algo dinámico que se mueve constantemente-

    Es decir, no existe un sólo eje sino múltiples ejes que se mueven constantemente para cada posición instantánea de la articulación subastragalina...


    ¿Cuales crees que son? Después de haber leido sus articulos, sus dos libros, gran parte de las discusiones del Podiatry-arena y de JSCmail creo que es una teoría muy robusta y sólida... ¿Cuales son sus contradicciones? Yo no las veo...

    Totalmente de acuerdo.

    REpito lo de arriba, Se seguirá deformando hasta que encuentre un equilibrio... si esa posición es en subluxación o luxación de la articulación tendrás un pie con subluxación o luxación de dicha articulación. Si hay diferencias entre la curva tensión-deformación comparando un pie con respecto al otro tendrás un pie con una deformación diferente del otro. Un ejemplo de ello es el pie plano adquirido del adulto unilateral (ej. Disfunción del tibial posterior). Esta patología es un buen ejemplo de diferencias adquiridas en la curva tensión deformación entre dos pies.




    Era una broma por la discusión en la JISCmail...

    Saludos,

    Interesante discusión es una pena que nadie más quiera participar.
     
  20. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Jonatan,

    No entiendo muy bien a que te refieres, pero está claro que el rango de movimiento del tobillo durante la fase de apoyo medio de la marcha es un conglomerado de los movimientos de todas las articulaciones intertarsales, lisfranc, mediotarsiana, subastragalina y tobillo. En estos casos existe combinación de desplazamiento y rotación y por eso salen esos grados tan altos.
     
  21. manolomalaga

    manolomalaga Active Member

    Saludos a todos, me parece interesantísimo el debate entre vosotros, pero los que desconocemos las teorías de Kirby nos perdemos un poco, alguno de vosotros se anima a concretizar o resumir estas teorías para los más inexpertos, y además creo como en clase que cuando no hay preguntas o una es porque no le interesa el tema o dos porque no tienen ni idea, creo que es esto último.
    Un saludo a los cuatro, el no participar es más bien por desconocimiento, tenemos que leer más para entrar al tema.
    Por Qué tando interés en que si el pie es elemento rígido o no, el pie no es un bloque sino que está formado por huesos, articulaciones, ligamentos,músculos, no sé perdonarme mi ignorancia.
    Un saludo
     
  22. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Manuel,
    Encantado de que participes en la lista y esto se vaya animando... No te preocupes si de momento no consigues entenderlo todo. Piensa que ahora mismo tú estás a años luz por delante de lo que estaba yo en tu situación cuando estaba estudiando. Estoy seguro que a muchos de la lista les pasará lo mismo.

    A grandes rasgos... Kirby describió una teoría de funcionamiento del pie que se llama Subtalar Joint Axis Location and Rotational Equilibrium (Teoría de la localización del eje y equilibrio rotacional de la articulación subastragalina... más o menos). La teoría se centra en la localización espacial del eje de la articulación subastragalina y como las fuerzas (fuerzas reactivas del suelo, fuerzas musculares...) influyen en el comportamiendo del pie dependiendo de la localización que presenta el eje de la articulación subastragalina. No es nada del otro mundo (así lo reconoce el propio Kirby), simplemente aplica las leyes de Newton sobre el comportamiento mecánico del pie. Y en mi planeta las leyes de Newton se usan para todo... ;)

    Previamente, las teorías mas aceptadas hacían relacción a los trabajos de Root y cols. podiatra americano que desarrolló su teoría durante los años 70. La teoría de Root se encuentra centrada en la posición neutra del eje de la articulación subastragalina. Para que te hagas una idea Root se centra en el movimiento del pie durante la marcha y Kirby en las fuerzas que sufre el pie durante la marcha.

    Existen otros modelos alternativos como el de Howard Dananberg centrado en el movimiento del pie en el plano sagital y en el hallux limitus funcional y de Eric Fuller que supone una continuación de Kirby...

    Como has puesto en el post de bibliografía puedes leer los articulos que te ha comentado Javier Ordoyo, son muy interesantes todos. Es una buena idea ir a las fuentes y sacar tus propias conclusiones... En el libro de Ana Esther Levy: "Ortopodología y Aparato Locomotor: ortopedia del pie y tobillo" hay un capítulo que hace una revisión de la teoría de Root en comparación con las corrientes europeas de ortopedia y las nuevas teorías mecánicas del pie, aunque realmente no las explica muy a fondo ya que no era el objetivo de ese capítulo. Espero que te sea de ayuda. Si quieres te lo puedo mandar por correo a tu e-mail.

    Perdona por la brevedad pero entiende que describirte las teorías así es un poco difícil... cada teoría puede llevarte semanas de estudio...

    Saludos
     
  23. manolomalaga

    manolomalaga Active Member

    Te agradezco el animo, si un poco breve si pero bien resumido, el problema es que está todo en inglés. Bueno el libro de A.Levy, ya me leí los capitulos de teorías americanas, marcha, 8 criterios normalidad de Root, Michaud, lo que aparece en nuestras manos en español pues es más fácil, por cierto leí tu trabajo que pusiste en Sevilla este año pasado, muy bueno. Va con tu tesis por lo que veo, animo!
    Todo esto que leemos, agradecer a nuestros profesores de Málaga que lo dan todo, no es mérito mio. Tenemos una escuela muy nueva empezando, pero por lo menos muy buena voluntad de parte de todos los podólogos(no es coba, ya aprobé las asignaturas de podología, jeje).
    Bueno espero que poco a poco se vayan incorporando compañeros mios que me dan mil vueltas.
    Gracias Javier
     
  24. javier

    javier Senior Member

    Hola a tod@s,

    Si no os importa responderé a todos los comentarios en un solo post.


    Cierto. Aunque todos los laboratorios de biomecánica situados en países que autorizan el uso de pins intracorticales se han decantado por este sistema. http://www.biomech.ethz.ch/research/Res_Gr_Stu/lma/mag_projects/intrinsic_foot_motion/index

    Correcto. El problema es el desarrollo e implementación de este software. En España, la única organización con capacidad para llevarlo a cabo es el Instituto de Biomecánica de Valencia (www.ibv.org)

    Tal cómo hemos hablado el pie es un cuerpo sólido con tres segmentos diferenciados (retropie, mediopie y antepie) que actúan cómo una unidad funcional. Referirme al antepie y retropie cómo cuerpos rígidos y al mediopie cómo cuerpo elástico, aunque es una definición pobre, remarca el hecho que el comportamiento mecánico de estos segmentos difiere. Mientras que retropie y antepie son sistemas lineales en cadena cinética cerrada según el tercer principio de Newton, el mediopie es un sistema no-lineal.

    Tercer principio de Newton:
    Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta. http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton

    Para entendernos,

    Tal cómo explicaba Javier Pascual con respecto al rango de movimiento de las articulaciones del pie y cómo se frenan adquiriendo rigidez. En el retropie y antepie, la fuerza de reacción plantar es la fuerza extrínseca al pie que genera la rigidez (Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta) porqué toda la superficie de estos segmentos apoyan en el suelo. En el mediopie, una parte importante del segmento está elevado (libre de la acción de la fuerza de reacción plantar) por tanto el mecanismo que produce la suficiente rigidez para evitar la deformación elástica no depende de la fuerza de reacción plantar sino de una serie de fuerzas tensiles intrínsecas.

    Según las últimas investigaciones, el movimiento del pie no depende de la posición de la articulación subastragalina (pronada, supinada o neutra). Se ha dado un excesivo protagonismo a la articulación subastragalina, olvidando el pie cómo unidad funcional y sus características diferenciales con respecto al resto del sistema musculoesquelético.

    Tal cómo he comentado arriba, el problema estaba en focalizar los trastornos del pie en un segmento muy pequeño: articulación subastragalina; aún reconociendo que una ortesis plantar no moverá el tobillo hacia una posición neutra (recordemos dinámica: cinética+cinemática). Ahora, y gracias a la nuevas investigaciones (cómo los estudios de Nester y Lundberg), se está avanzando un poco más en el conocimiento del pie.

    Estos conceptos son ESENCIALES, hay que reconocer al Dr. Kevin Kirby una enorme aportación: aplicar la biofísica a la compresión del funcionamiento del pie y por tanto de la patología. Pensar en conceptos de momentos de fuerza (cinética) ha mejorado sensiblemente mi práctica clínica. Así mismo, el concepto de equilibrio es fundamental para entender patologías relacionadas con el estrés de los tejidos.

    ¿Y en estática? No hay momentos dorsiflexores ni plantarflexores. Pero es fácil observar en cualquier sistema óptico (podoscopios, plataformas de presiones o podobarografos) cómo en muchas ocasiones un pie “apoya” más que el otro. En estática, tenemos cómo fuerzas extrínsecas la fuerza de reacción plantar en retropie y antepie (tal cómo he explicado antes) y la fuerza de la gravedad (que es vertical y constante) que actúa en los tres segmentos. Por tanto, ¿Qué pasa cuando un pie tiene una curva elástica más pronunciada hacia el valor +X (alargamiento) que otro? La respuesta es que un pie se deforma más produciendo un desequilibrio estático (imagen asimétrica entre ambos pies en un sistema óptico).


    Felicidades por haces públicas tus dudas (seguro que hay mucha más gente que las tiene), preguntando aprendemos todos. Además, tal cómo decía Javier Pascual, estáis a años luz de cuando nosotros estudiábamos, porqué nadie nos explicó ninguna teoría con fundamento, ni se explicaron comparativamente diferentes teorías, ni teníamos Internet (si que lo había, pero en 1994 era algo exótico).

    Aunque ahora te parezca un poco confusa está discusión, en poco tiempo verás que todos estos conceptos tienen una aplicación clínica.

    Saludos,
     
  25. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Javier, Jonatan, Juan Manuel, Manuel y demás compañeros,

    Creo que ha habido una pequeña confusión por mi culpa... No me expresé correctamente. En el anterior post comenté que "el movimiento de la articulación subastragalina influye en el comportamiento mecánico del pie" cuando tenía que haber dicho que "la posición del eje de la articulación subastragalina influye en el comportamiento mecánico del pie". Y eso es lo que Kirby propone. Si es cierto, como ha comentado Javier Ordoyo que el movimiento del pie no depende de la posición subastragalina (aunque es matizable... porque la dependencia es parcial) sino que depende de la posición del eje de la articulación subastragalina no del movimiento de la ASA ( Kirby KA. Subtalar joint axis location and rotational equilibrium theory of foot function. J Am Podiatr Med Assoc. 2001 Oct;91(9):465-87). Perdón por la confusión.

    Que la posición del eje de la articulación subastragalina influye en el comportamiento mecánico del pie ha sido demostrado en varios estudios:

    Payne C, Munteanu S, Miller K. Position of the subtalar joint axis and resistance of the rearfoot to supination. J Am Podiatr Med Assoc. 2003 Mar-Apr;93(2):131-5.
    Ying N, Kim W, Wong Y, Kam BH. Analysis of passive motion characteristics of the ankle joint complex using dual Euler angle parameters. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2004 Feb;19(2):153-60.
    van den Bogert AJ, Smith GD, Nigg BM. In vivo determination of the anatomical axes of the ankle joint complex: an optimization approach. J Biomech. 1994 Dec;27(12):1477-88.
    Nawoczenski DA, Saltzman CL, Cook TM. The effect of foot structure on the three-dimensional kinematic coupling behavior of the leg and rear foot. Phys Ther. 1998 Apr;78(4):404-16.
    O'Connor KM, Hamill J. Frontal plane moments do not accurately reflect ankle dynamics during running. J Appl Biomech. 2005 Feb;21(1):85-95.

    Hasta la fecha no tengo constancia de ningún estudio que haya demostrado lo contrario: que la posición del eje de la articulación subastragalina no influyen en el comportamiento mecánico del pie.


    Teniendo en cuenta lo que he comentado anteriormente... (mi error respecto a la posición del eje y no el movimiento de la articulación) Repito la pregunta ¿Cual es la contradicción? Entiendo que estés más o menos de acuerdo en una teoría o que la apliques más o menos a tu práctica clínica. Pero si hablamos de contradicciones en la teoría asumimos que hay algo de la teoría que ha sido refutado o que se ha demostrado ser falso... ¿Que es falso de la teoría del equilibrio rotacional? Que es lo que se ha demostrado no ser cierto en la teoría del equilibrio rotacional? ¿Que hay de contradictorio en los estudios de Nester, Lundberg o Arnt con la teoría de la posición del eje y del equilibrio rotacional?

    No consigo entender muy bien lo que quieres decir, pero en estática hay momentos dorsiflexores y plantarflexores igual que en dinámica, aunque las magnitudes son diferentes. Me explico, el momento articular existe siempre que haya una fuerza actuando sobre una articulación y eso es independiente de la estática y la dinámica. La sengunda ley de Newton nos explica que fuerza=masa*aceleración. Si la aceleración de un sistema es 0, como por ejemplo en estática, la fuerza total del sistema es cero. Eso no significa que no haya momentos. Lo que significa es que los momentos se igualan y no se produce movimiento (aceleración 0). Los momentos existen, pero su suma es 0. Es decir, los momentos se igualan y no hay movimiento. Retomando el ejemplo de la articulación mediotarsiana, en estática los momentos dorsiflexores derivados por las fuerzas reactivas del suelo y los momentos plantarflexores derivados de los ligamentos y músculos son los mismos y por eso no existe movimiento, pero los momentos existen aunque la fuerza total del sistema es cero. En dinámica esos momentos son diferentes (momentos dorsiflexores superiores o inferiores a los momentos plantarflexores) y eso hace que se produzca movimiento (flexión dorsal o flexión plantar).

    Si un pie que está más deformado que otro no significa que tenga más momentos. La suma de momentos es cero en los dos pies independientemente de si está más deformado o no. Otra cuestión es la magnitud de los momentos en cada pie, es decir, en que punto se encuentra el equilibrio cero en cada pie. Quiero decir que no existe desequilibrio en los dos pies, ambos están equilibrados (el más deformado o el menos deformado) lo que es diferente es el punto donde han alcanzado su equilibrio.

    Saludos... reposicionando el eje ;)
     
  26. javier

    javier Senior Member

    Gracias por la aclaración. Tienes toda la razón con respecto a la posición del eje. Otra cosa es que podamos influir con un resultado clínico en la posición del eje. Seria interesante probar diferentes diseños utilizando el localizador de S. Spooner (The subtalar joint axis locator: a preliminary report. J Am Podiatr Med Assoc, May 1, 2006; 96(3): 212 - 219.)

    Con respecto a las otras cuestiones, dejame unos días para responder mientrás intento "equilibrar" mi sistema digestivo alterado por un virus. :(

    Saludos,
     
  27. Tormu

    Tormu Welcome New Poster


    Es cierto que en la valoración clínica de la movilidad de la FD de la TPA se aplica la fuerza sobre la cara plantar del antepié y que el movimiento de las demás articulaciones es mínimo y se desprecia, no siendo además necesario que se agote la movilidad de las articulaciones intermedias (AMT, linsfranc) para que se produzca FD de tobillo, por lo que podría adoptar el pie un carácter rígido "funcional".

    Ahora planteo yo esta cuestión desde otro punto de vista y con el pie en carga. Cuando tenemos un paciente con una limitación del a FD de la TPA en dinámica, justo antes del despegue del talón del suelo se produce una FD de la TPA por un desplazamiento anterior de la tibia sobre el astrágalo, es decir es la tibia la que se "acerca " al dorso del pie. El peso se transfiere desde la zona posterior del pie a la anterior. Bien, pues ese paciente con una limitación de la FD de TPA (producida por ejemeplo por una exóstosis en la cara dorsal del astrágalo) cuando llega al tope de ese movimiento y la articulación no da más de sí, es cuando se ayuda de la capacidad que tenga la AMT para dorsiflexionarse.

    No sé si me explicado bien pero en resumidas cuentas lo que quiero decir que en este caso sí ha hecho falta que se agote el rango de movimiento en FD del tobillo para que la AMT entre en juego.

    Por lo que creo que con el mismo ejemplo que puso Javier P. pero mirado desde otro punto de vista y en otra circunstancia planteo:

    ¿Es en este caso móvil el pie desde el punto de vista funcional?
     
  28. javier

    javier Senior Member

    Uso acrónimos

    Hola a tod@s,

    Interrumpo está discusión para comentaros que, con el fin de mejorar la compresión, intentemos reducir el uso de acrónimos; o al menos expliquemos al inicio de cada mensaje que quieren decir los acrónimos que utilizamos.

    Gracias y un saludo,
     
  29. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Tormu,
    Estoy de acuerdo eso pero creo que, como tu bien has dicho, despreciamos el rango de movimiento de las articulaciones intermedias que no sea el tobillo y no creo que eso sea correcto. En primer lugar no creo que ese rango sea mínimo y hay evidencias de eso (Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. 1: J Biomech. 2007;40(9):1927-37.). Por lo tanto creo que no deberíamos hablar de flexión dorsal de "tobillo", al realizar esa maniobra sino de flexión dorsal "del pie".

    El estudio de Nester (Nester CJ, Liu AM, Ward E, Howard D, Cocheba J, Derrick T, Patterson P. In vitro study of foot kinematics using a dynamic walking cadaver model. 1: J Biomech. 2007;40(9):1927-37.) ha demostrado que eso no es así. Entiendo lo que quieres decir, es un modelo teórico que yo he estudiado, pero los estudios más recientes en la cinemática han demostrado que no es cierto. En el modelo antiguo de Root estudiabamos que en la fase de apoyo medio se producía flexión dorsal de tobillo y cuando se acababa el rango de flexión dorsal del tobillo comenzaba a dorsiflexionarse la articulación mediotarsiana. Repito el estudio de Nester ha demostrado que eso no es así. En realidad se producen desplazamientos en flexión dorsal del todos los huesos tarsales durante el apoyo medio. Desde el momento en que existen fuerzas dorsiflexoras en el antepie, las articulaciones intertarsales empiezan a dorsiflexionarse a la vez: Lisfranc, cuneoescafoideas y mediotarsiana se mueven en flexión dorsal al mismo tiempo y eso ocurre al inicio del contacto del antepie antes de que se "agote" el rango máximo de flexión del tobillo. Es decir, lo mismo que ocurre en descarga cuando examinamos el pie, también ocurre en carga cuando caminamos...

    Espero haber ayudado...

    Saludos
     
  30. Fran Monzó

    Fran Monzó Active Member

    Hola a todos;

    En referencia al ultimo comentario de Javier P respecto al magnifico estudio del cerebrito de Nester y capacidad que tiene el llamado complejo del mediopie a resistir diversos momentos dorsiflexores, plantaflexores, abductores... por medio del stress tensil ligamentoso plantar y dorsal de dichas articulaciones y stress compresivo del mediotarso dorsal medial, resaltar la importancia de la valoracion clinica en descarga de dichas estructuras, sobre todo de la columna interna. Cuando valoramos la flexibilidad de la columna interna por medio de la valoracion en plano sagital por ejemplo, que os parece el termino HIPERMOBILITY OF FIRST RAY?. Kirby and Roukis reemplazan dicho termino en un articulo reciente por la llamada RESISTENCIA A LA FLEXION DORSAL DEL PRIMER RADIO. Cuando valoramos las estructuras del mediopie, sobre todo las intermetatarsales y cuneometatarsales quizas y para entender mejor como se comporta el antepìe en relacion al retropie y fuerzas reactivas del suelo, se debiera valorar la resitencia que dichas articulaciones confieren a un momento dorsiflexor. Para mi es de mucho interes dicha valoracion y me ha ayudado a enternder la mecanica de la columna interna o la biomecanica en plano sagital del complejo del mediopie... Lo siento os tengo que dejar, estas urgencias!!! :(
    Un saludo
    Fran Monzó
     
  31. Tormu

    Tormu Welcome New Poster

    Hola a todos,

    Ante todo muchas gracias Javier P. por tu aclaración. Veo que necesito ponerme al día de muchas cosas.

    Fran me gustaría que me explicases cómo realizas en clínica la valoración de la resistencia de las articulaciones mediotarsales a un momento dorsiflexor
     
  32. javier

    javier Senior Member

    Kevin A. Kirby, DPM, and Thomas S. Roukis, DPM Precise naming aids dorsiflexion stiffness diagnosis Biomechanics July 2005

    El término correcto sería disminución de la resistencia a la dorsiflexión del primer radio en lugar de hipermovilidad del primer radio. Me parece más correcto pero un poco largo, con lo rápido que se dice primer radio hipermóvil! ;) En fin, todo sea por el uso de una terminología correcta.

    Saludos,
     
  33. Javier Pascual

    Javier Pascual Active Member

    Totalmente de acuerdo... Muchas veces me da rabia no poder decir primer radio hipermóvil...

    Actualmente tiendo a hablar (sobre todo en las clases con mis alumnos) de primer radio flexible, rígido... Los puristas lo podrían criticar pero se aproxima más a una terminología correcta que el decir primer radio hipermóvil

    Saludos
     
  34. javier

    javier Senior Member

    Hola a tod@s,

    Recuperando este tema, adjunto un artículo que podría reavivar el debate:

    Functional units of the human foot
    Wolf P, Stacoff A, Liu A, Nester C, Arndt A, Lundberg A, Stuessi E.Gait Posture. 2008 Oct;28(3):434-41. Epub 2008 Apr 18.

    ABSTRACT

    Functional units in the human foot provide a meaningful basis for subdivisions of the entire foot during gait analysis as well as justified simplifications of foot models. The present study aimed to identify such functional units during walking and slow running. An invasive method based upon reflective marker arrays mounted on intracortical pins was used to register motion of seven foot bones. Six healthy subjects were assessed during walking and four of them during slow running. Angle-angle diagrams of corresponding planar bone rotations were plotted against each other and used to establish functional units. Individual functional units were accepted when the joints rotated temporally in phase and either (i) in the same direction, (ii) in the opposite direction, or (iii) when one of the two joints showed no rotation. A functional unit was generalized if all available angle-angle diagrams showed a consistent pattern. A medial array from the navicular to the first metatarsal was found to perform as a functional unit with parts rotating in the same direction and larger rotations occurring proximally. A rigid functional unit comprised the navicular and cuboid. No other functional units were identified. It was concluded that the talus, navicular, and medial cuneiform should neither be regarded as one rigid unit nor as one segment during gait analysis. The first and fifth metatarsals should also be considered separately. It was further concluded that a marker setup for gait analysis should consist of the following four segments: calcaneus, navicular-cuboid, medial cuneiform-first metatarsal, fifth metatarsal.

    ¿Volvemos al trípode?

    Saludos,
     
  35. Jonatan García

    Jonatan García Active Member

    Hola a tod@s!

    Buena pregunta Javier, y añado,

    The transverse forefoot arch demonstrated by a novel X-ray projection

    O. Simonsena, , , M. Vuustb, B. Understrupa, M. Højbjerrec, S. Bøttcherc and M. Voigtd

    aOrthopaedic Division, North Denmark Region, Aalborg Hospital Part of Aarhus University Hospital, Sdr. Skovvej 11, 9100 Aalborg Ø, Denmark bDepartment Radiologi, Frederikshavn Hospital, Barfredsvej, 9900 Frederikshavn, Denmark cDepartment of Mathematical Sciences, Aalborg University, Frederik Bajers Vej 7G, 9220 Aalborg Ø, Denmark dInstitute of Health Science and Technology, Aalborg University, Frederik Bajersvej 7D, 9220 Aalborg Ø, Denmark
    Received 9 October 2007; revised 2 April 2008; accepted 16 April 2008. Available online 6 June 2008.

    Abstract
    Objective
    Metatarsalgia is often treated by metatarsal osteotomy. Exact knowledge of the normal anatomy of the forefoot is essential for pre-operative planning. The objective of this study was to investigate the forefoot arch during maximal loading in a randomly selected population sample.

    Methods
    Two hundred subjects randomly selected from a municipality representative of Denmark were invited to interview and forefoot X-ray examination, including a novel horizontal X-ray projection by which the height of each metatarsal from the floor can be measured under maximal loading.

    Results
    One hundred and thirty-four subjects (79%) presented themselves for interview and X-ray examination. The study group was representative of the randomly selected population sample in terms of age, sex and incidence of metatarsalgia. The study verified that the interrelated geometry of the metatarsal heads in the AP plane corresponds to a parabola as suggested previously (Le Lièvre's parabola). Also in the horizontal plane, the metatarsal heads generally form an arch, the transverse forefoot arch (TFA). Mean height was 3.91 mm (S.E. = 0.10). The individual height of the TFA varied from −1 to 10 mm and was dependent on the width of the forefoot. The relative height of the arch (arch height divided by forefoot width) was independent of age and sex. A non-significant tendency towards a lower arch among subjects with metatarsalgia was observed.

    Conclusion
    This population study demonstrated that the metatarsal heads constitute arches in both planes (Le Lièvre's parabola in the AP plane and the transverse forefoot arch in the horizontal plane). This knowledge is essential for pre-operative planning in metatarsal osteotomy for metatarsalgia. Formulae for calculating the individual location of each metatarsal head were obtained.

    Keywords: Forefoot; Transverse arch; Metatarsalgia; Forefoot parabola

    doi:10.1016/j.fas.2008.04.004
    Copyright © 2008 European Foot and Ankle Society Published by Elsevier Ltd.

    Saludos
     
Loading...
Similar Threads - Modelos mecánicos del
  1. thamara
    Replies:
    4
    Views:
    2,570

Share This Page