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Efecto de las plantillas en la trayectoria del centro de presión y en las articulaciones durante la carrera

Nigg, Benno M., et al. “Effect of shoe inserts on kinematics, center of pressure, and leg joint moments during running.” Medicine & Science in Sports & Exercise 35.2 (2003): 314-319.

doi: 10.1249/01.MSS.0000048828.02268.79

Las plantillas y las ortesis para pies se han recomendado y utilizado con éxito durante muchos años para deportes y otras actividades físicamente intensivas. Su administración o prescripción ha sido y se realiza por muchas razones diferentes, incluida la reducción de la frecuencia de lesiones relacionadas con el movimiento, la alineación adecuada del esqueleto, la mejora de la amortiguación, la mejora de la comodidad, la mejora la retroalimentación sensorial, reduciendo la actividad muscular, corrigiendo la trayectoria del centro de presión (COP), y/o reduciendo los momentos de la articulación de la rodilla.

Este artículo se concentra en los efectos de las plantillas en la alineación de las extremidades inferiores, la corrección de la trayectoria del centro de presión COP y la reducción de los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla.

El concepto de alineación, el concepto de que las plantillas y las plantillas ortopédicas minimizan las amplitudes extremas de las articulaciones en el plano frontal, se ha utilizado con éxito para la población clínica (por ejemplo, 15). Sin embargo, no hay evidencia concluyente de que este concepto de alineación sea igualmente exitoso para la población sana (19).

Se utilizan plantillas, plantillas y abrazaderas para reducir la carga en las estructuras de interés. A menudo intentan reducir la carga dentro y alrededor del tobillo y la articulación de la rodilla. La variable más relevante para la carga conjunta es el momento articular resultante (1). Los momentos de la articulación del tobillo, según el conocimiento del autor, no se han asociado con el desarrollo de lesiones en la articulación del tobillo. Sin embargo, se ha especulado en general que los momentos altos de la articulación de la rodilla con respecto a la abducción tibial y la rotación tibial están asociados con el desarrollo de lesiones de rodilla (12,17,29). Específicamente, se ha demostrado en un estudio prospectivo y retrospectivo (32) que los momentos de la articulación de la rodilla están asociados con el desarrollo del síndrome de dolor patelar-femoral. Por lo tanto, en casos de sobrecarga o lesiones, es posible que desee reducir estos momentos de la articulación de la rodilla y las fuerzas y tensiones internas correspondientes. Las posibles estrategias incluyen aparatos ortopédicos (7) y plantillas o plantillas para zapatos (3,6,8,13,18,21,23,31).

Las intervenciones ortopédicas a veces se construyen y validan con base en mediciones de la COP entre el pie y la suela del zapato (5,14). Sin embargo, actualmente no se sabe (a) cómo las plantillas / plantillas ortopédicas afectan los momentos de la articulación del tobillo o la rodilla, (b) qué tan grandes son estos cambios, (c) si estos efectos son consistentes para todos los sujetos, y (d) si La distribución de presión entre el pie y el zapato se puede utilizar como un indicador del efecto de las inserciones / ortesis en los momentos de la articulación de la rodilla.

Por lo tanto, los propósitos de este estudio fueron cuantificar el efecto de cuatro plantillas diferentes (a) en la cinemática de las extremidades inferiores, (b) en la trayectoria del COP, (c) en los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla, y (d) evaluar el potencial de los datos de COP para predecir los efectos de las plantillas / ortesis en los momentos de la articulación de la rodilla para correr con apoyo de talón.

Específicamente, se probaron las siguientes hipótesis. H1: Las cuatro plantillas producen cambios sistemáticos en la trayectoria del COP durante la carrera. H2: Las cuatro plantillas producen cambios sistemáticos en los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla durante la carrera. H3: La trayectoria del COP como resultado de las plantillas se puede usar para predecir cambios en los momentos de la articulación de la rodilla.

Se recolectó la cinemática de las extremidades inferiores, los momentos resultantes de la articulación del tobillo y la rodilla, y la trayectoria de la COP del pie derecho de 15 sujetos masculinos mientras corrían con apoyo de talón con cinco plantillas diferentes (completas o medias con postes laterales o mediales de 4.5 mm).

DISCUSIÓN

Los resultados de este estudio revelaron algunos resultados esperados y muchos inesperados.

Los efectos de las intervenciones de plantillas elegidas en base a las características del movimiento individual fueron pequeños y no sistemáticos. Este resultado está de acuerdo con los resultados de muchos estudios previos. Se puede especular que estos pequeños cambios en la cinemática debido a las plantillas usadas ​​son otro soporte para el concepto de que el movimiento esquelético para una tarea de movimiento dada (por ejemplo, correr del talón) está preprogramado y que el objetivo de alinear el esqueleto no se logra mediante intervenciones de plantillas en la población sana normal.

Otro resultado sorprendente fue la reacción de los sujetos de prueba individuales con respecto a la ruta de la COP.

Esperábamos que la plantilla lateral completa desplazara la trayectoria del COP hacia el lado medial. Sin embargo, sucedió lo contrario fue. Todos los sujetos menos uno reaccionaron a la condición de inserción lateral completa desplazando la trayectoria de COP lateralmente.

Por lo tanto, la intervención produjo exactamente el resultado opuesto al esperado. Para las otras tres condiciones de plantillas, las reacciones se dispersaron al azar. Por lo tanto, los resultados de este estudio sugieren que las estrategias de plantillas, como los postes mediales o laterales probadas, no se pueden usar de manera consistente para cambiar la trayectoria del COP en la dirección deseada. En algunos casos, los sujetos reaccionaron como se esperaba. Sin embargo, en aproximadamente el 50% de todos los casos, los sujetos reaccionaron exactamente al contrario de lo esperado.

Los cambios específicos del sujeto en los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla para las diversas intervenciones de inserción no fueron sistemáticos. Los cambios relativos fueron pequeños para la flexión plantar del pie y para los momentos de extensión de la rodilla, los momentos que son los principales responsables de la tarea de movimiento de la carrera. Sin embargo, los efectos fueron sustanciales para la inversión del tobillo y los momentos de aducción del tobillo, y para la abducción de la rodilla y los momentos de rotación externa de la rodilla. Los momentos de inversión y aducción del tobillo son mucho más pequeños que los momentos de flexión plantar del tobillo.

Los momentos de abducción y rotación externa de la rodilla son mucho más pequeños que los momentos de extensión de la rodilla. Se puede argumentar que los momentos más grandes (flexión plantar del tobillo y extensión de la rodilla) son los principales responsables de la locomoción real, mientras que los momentos más pequeños son los principales responsables de la estabilidad dinámica de las extremidades inferiores.

El resultado que probablemente fue más sorprendente fue que solo una intervención de inserto, el inserto medial completo, produjo una reacción consistente y significativa (Fig. 4). Sin embargo, el inserto medial completo produjo un aumento significativo (no disminución) en el momento de rotación externa de la rodilla.

Por lo tanto, las conclusiones de estos resultados son (a) que las intervenciones de plantillas probadas no afectaron los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla responsables de la locomoción real, (b) que las intervenciones seleccionadas afectaron los momentos de la articulación del tobillo y la rodilla más asociados con la dinámica estabilidad, y (c) que ninguna de las intervenciones de inserción probadas podría usarse de manera consistente para reducir los momentos de la articulación de la rodilla. Diferentes sujetos reaccionaron de manera diferente a una intervención de inserción específica, y la reacción no puede, en este momento, predecirse y los autores no tienen una explicación concluyente para los resultados.

Uno de los objetivos de este estudio fue establecer la relación entre la traayectoria del COP medida y los momentos de abducción y rotación externa de la rodilla. Se ha demostrado que los momentos de la articulación de la rodilla están asociados con el desarrollo del síndrome de dolor patelofemoral. Sin embargo, los resultados de este estudio no mostraron correlación entre los cambios en la ruta de la COP y los cambios en los momentos de la articulación de la rodilla.

Por lo tanto, los resultados aislados de la distribución de presión en la superficie plantar de la zapatilla no deben usarse para predecir cambios en los momentos de la articulación de la rodilla.

La reacción de los sujetos a las intervenciones de inserción está influenciada por muchos factores diferentes, incluidos los mecánicos, neurofisiológicos, anatómicos y quizás incluso psicológicos. Diferentes sujetos usan diferentes estrategias, y se ha demostrado en este estudio de manera concluyente que las intervenciones con plantillas idénticas producen resultados sustancialmente diferentes para diferentes sujetos. Se sugiere que hay grupos de sujetos (grupos funcionales) que producen reacciones similares a intervenciones de inserción específicas. Por lo tanto, es importante que la investigación futura se concentre en identificar estos grupos funcionales).

Las predicciones de los efectos de las intervenciones de plantillas específicas actualmente no son posibles.

Los resultados de este estudio también mostraron que las reacciones específicas del sujeto a las plantillas probadas a menudo no fueron las esperadas.

Además, las reacciones no fueron consistentes entre los sujetos. Este resultado sugiere que la prescripción de plantillas y / o aparatos ortopédicos es una tarea difícil y que se deben desarrollar métodos para probar y evaluar estos efectos. Tales métodos, sin embargo, no están disponibles actualmente.