Golano, P.

Morgenstern, R.

Parreño, J. L.

Ruano Gil, Domingo

Revistes Catalanes amb Accés Obert

ORIGINALS 
INFLUENCIA DEL ENVEJECIMIENTO EN 
LA BlOMECANlCA DE LA MARCHA 
Prof. Dr. Rudolf Morgenstern 
Director del Laboratorio de Biomecanica y Profesor de la Escuela de Medicina de la Educación Física 
y el Deporte, Universidad de Barcelona. 
Dr. josé Luis Parreño Catalán 
Profesor Asistente del Lahoratorio de Biomecanica de la Escuela de Medicina de la Educación Física y el Deporte, 
Universidad de Barcelona. 
Dr. Pau Golano 
Profesor Asociado del Departamento de Anatomia tiumana de la Universidad de Barcelona 
Prof. Dr. Domingo Ruano Gil 
Catedrático de Anatomía Humana, Director y Profesor de la Escuela de Medicina de la Educaci6n Física 
y el Deporte, Universidad de Barcelona. 
El análisis de la marcha ha adquirido 
en 10s últimos tiempos un extraordina- 
rio desarrollo. En la actualidad la cien- 
cia biomecánica ofrece un gran cam- 
po  de actuaci6n para el estudio de la 
patologia de la deambulación, aplican- 
do los conocimientos anatcimicos, las 
leyes fisicas y la alta tecnologia, (orde- 
nadores, video, plataformas de fuerza, 
etc ...) circunstancia que permite anal¡- 
rar  10s movimientos adecuados y 
c6mo y para que realizarlos, dato que 
contribuye no solo a obtener indica- 
ciones terapéuticas, sino también a 
evitar gastos energéticos inadecuados 
y a prevenir la aparición de posibles le- 
siones derivadas de una marcha inade- 
cuada. 
La marcha normal tiene en las extre- 
midades inferiores una fase de balan- 
ceo, seguida de una fase de apoyo 
con choque de talón, apoyo del retro- 
pié, apoyo de la planta, rodadura so- 
bre el borde externo, despegue del ta- 
lón, despegue del primer dedo. 
Esta dinamica se acompaña de ba- 
lanceo de las extremidades superiores 
para mantener el equilibrio y compen- 
sar 10s momentos de inercia provoca- 
dos por la zancada. 
La marcha del anciano presenta no- 
tables variaciones con la del adulto jo- 
ven, que afectan fundamentalmente a 
la velocidad de desplaramiento y ba- 
lanceo de la extremidad superior. 
En este estudio, se comparan por 
medio del analisis del movimiento en 
tres dimensiones, la dinámica y el 
comportamiento articular de la mar- 
cha normal y de la marcha en el ancia- 
no, para analizar 10s cambios evoluti- 
vos que provocan estas diferencias y 
sus posibles repercusiones patol6gi- 
cas. 
MATERIAL Y METODOS 
Este trabajo se ha realizado con 10s 
equipos de análisis del movimiento 
del Laboratorio de Biomecánica de la 
Escuela de Medicina de la Educación 
Física y el Deporte de la Facultad de 
Medicina de la Universidad de Barce- 
lona. 
Dicho laboratorio, dispone de un 
equipo actualizado para el estudio del 
movimiento humano, especialmente 
aplicable al análisis de la marcha hu- 
mana. 
Este equipo dispone de un marco 
de calibración que proporciona 10s 
coeficientes del sistema DLT (Transfor- 
mación Lineal Directa) que se utilizan 
para la parametrización espacial del 
sujeto de estudio, es capaz de repre- 
sentar un modelo biomecánico del su- 
jet0 en tres dimensiones, a partir de las 
imágenes de video de alta resolución 
obtenidas por tres o mas cámaras de 
filmación. La filmación puede realizar- 
se tanto en el exterior (pruebas de 
campo) como en el laboratorio de Bio- 
mecánica. La frecuencia de imágenes 
de la filmación en video es de 50 
Herz. . 
Las cintas de video son procesadas 
por un ordenador dotado de un pro- 
grama Peak Performance (Colorado 
USA). 
Tras la filmación, se digitalizan 10s 
puntos del modelo sobre cada secuen- 
cia de película de video y se integra el 
conjunt0 en el ordenador para obte- 
ner una imagen tridimensional, en co- 
lor, que representa el sujeto en movi- 
miento real. 
Los datos suministrados por el orde- 
nador son expresados por impresora 
en color en forma de figuras, imágends 
o gráficas. 
Las imágenes, pueden modificarse 
por segmentos y observarse desde 
cualquier perspectiva en el espacio, 
rotando alrededor de tres ejes ortogs- 
nales. Figura 1 ; Representación gráfica 
de la figura humana desde cuatro án- 
gulos de visión distintos, a partir de 10s 
datos del ordenador. Nótese la trayec- 
toria del centro de gravedad señalado 
por una flecha, en cada una de ellas, 
1.1 visión lateral del modelo bismecá- 
nico. 1.2 visión frontal, 1.3 visión cra- 
neal y 1.4 visión oblicua., 
Las gráficas dan la trayectoria, velo- 
cidad lineal y aceleración lineal de 
cada punto del modelo, el valor de 10s 
ángulos definidos, la velocidad angu- 
lar y la aceleración angular, en función 
del tiempo de la secuencia digitaliza- 
da. Figura 2. Representación esquemá- 
tica de la marcha de un anciano con fi- 
gura múltiple y recorrido del centro de 
gravedad en linea negra continua. En 
la gráfica- inferior se representa la varia- 
ción del valor angular de la cadera de- 
recha en verde y de la cadera izquier- 
da en trazos rojos durante el ciclo de 
la marcha. En la Figura 3 se aprecia la 
representación esquemática de la mar- 
cha de un anciano con figura múltiple 
y recorrido del centro de gravedad en 
linea negra continua. En la gráfica infe- 
rior se representa la variación del valor 
angular de la rodilla derecha en verde 
y de la rodilla izquierda en trazos rojos 
durante el ciclo de la marcha. 
De la misma filmación pueden sbte- 
nerse imágenes para realizar el análisis 
antropométrico del sujeto por medio 
de otro potente sistema informático, 
que permite el tratamiento de imáge- 
nes y el cálculo de áreas, perimetros, 
centroides, etc ... 
De 10s datos obtenidos, puede anali- 
zarse la biomecánica del sujeto y com- 
parar a distintos individuos en diferen- 
tes ensayos. 
i 2 
/ 
A 
3 
2 RM 3 RM 4 RM Fig. 1 
O. O00 2.670 
Seconds 
- V: CADERA D PROR1.3AD 
--- V: CADERA l PRORl.3AD 
5.340 
Fig. 3 
RESULTADOS Y DISCUSION 
Se filmaron 34 ancianos, con eda- 
des comprendidas entre 10s 65 y los 
80 años, 25 de sexo femenino y 9 de 
sexo masculino y se digitalizaron por 
ordenador. Alguno de ellos presenta- 
ban patologia articular (genu valgo o 
flexo). 
Se reconstruyó el movimiento por 
medio de un modelo biomecánico y 
se analizaron 10s parámetros siguien- 
tes: 
- longitud del paso 
- frecuencia del paso 
- evolución angular de cadera, rodilla 
y tobillo 
- trayectoria del centro de gravedad 
instantáneo. 
- desplazamiento vertical y transversal 
del CDC. 
En la tabla 1 se han representado, en 
grados sexagesimales, 10s valores me- 
dios, tomados de la literatura, de la 
movilidad angular en un sujeto joven, 
comparados con los valores hallados 
en este estudio. Véase que la movili- 
dad de cadera y rodilla disminuye, 
mientras que se conserva la movilidad 
del tobillo durante la marcha. 
En la tabla 2 se han representado de 
la misma forma 10s valores de la velsci- 
dad media del centro de gravedad en 
metros/segundo, la desviación del re- 
corrido del centro de gravedad en el 
plano frontal en milimetros (coordena- 
das X e Y), la longitud del paso en cen- 
timetros y la frecuencia del mismo en 
pasos/segundo. 
El análisis del modelo biomecánico 
y en especial de la evolución angular 
durante el ciclo de la marcha de 10s su- 
TABLA DE RESULTADOS 1 
Movilidad angular 
Cadera Rodilla Tobillo 
Normal 44 60 2 1 
Anciano 2 5 40 2 1 
TABLA DE RESULTADOS 2 
Velocidad Desviacidn Long. Frecuencia 
media X Y paso paso 
Normal 1.14 mls 40 mm 40 mm 80 cm 2 pasolseg 
Anciano 0.55 m/s 74 mm 23 mm 34 cm < 1 paso/seg 
1 PATIENT 1 
811 4/87 
NORMAL GAlT 
2 JL 
Fig. 4 
jetos, revelo 10s siguientes resultados: 
- Los valores angulares disminuyen 
drásticamente, indicando una me- 
nor movilidad articular en rodilla y 
cadera. 
- La frecuencia y la longitud del paso 
disminuyen en todos 10s individuos, 
pero fundamentalmente en 10s que 
presentaban alguna patologia articu- 
lar. 
- La trayectoria del centro de grave- 
dad instantáneo se aplana desapare- 
ciendo la trayectoria sinusoidal que 
se aprecia en el adulto. (Figura 4, 
arriba trayectoria del centro de gra- 
vedad de un adulto joven en trazo 
negro, abajo trayectoria del centro 
de gravedad de un anciano en trazo 
negro). 
- Desaparece casi por completo el ba- 
lanceo de extremidades superiores 
tal y como se observa en las Figuras 
2 y 3. 
- Se acusan y extreman 10s movimien- 
tos con la presencia de patologia ar- 
ticular, como el genu valgo o el genu 
flexo. 
En conclusión, se puede afirmar que la 
marcha en el anciano se vuelve menos 
"móvil", probablemente para minimi- 
zar el gasto energético apreciándose 
por una parte (aplanamiento de la tra- 
yectoria del CDC y menos baseula- 
ción de las extremidades superiores, 
menor frecuencia de marcha) y por 
otra parte, para disminuir al máximo la 
amplitud articular (zancada más corta, 
menores ángulos de excursión articu- 
lar) para evitar sobrecargas y dolor arti- 
cular tras el ejercicio, principalmente 
en 10s que presentaban patologia arti- 
cular. 
BIBLIOGRAFIA 
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ORIGINALS. Influencia del envejecimiento en la biomecánica de la marcha.

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