Desarrollo y biomecánica del arco plantar

1 Volumen 6, N mero 4 2010. Desarrollo y biomec nica del arco plantar Christian lvarez Camarena,* Walterio Palma Villegas**. RESUMEN SUMMARY. El pie humano tiene tres funciones: motora, The human foot has three functions: motor, de equilibrio y amortiguaci n. Sus 28 huesos balance and buffer function. Their 55 joints y 55 articulaciones forman una b veda con and its 28 bones form a vault with three tres puntos de apoyo y tres arcos , de los cua- support points jointed by three arches, but les el interno es el nico visible cl nicamente. internal arc is the only one clinically observ- Los ligamentos son los estabilizadores able. Ligaments are the static stabilizers of est ticos de esta estructura y los m sculos this structure, while muscles are the dynamic los estabilizadores din micos, cuyo balance, ones. Perfect balance among them, enables permite el funcionamiento adecuado del pie. the proper functioning of the foot. Under En condiciones normales la carga del cuerpo normal conditions, body burden falls between cae entre el 2 y 3er rayo, pero cuando existe the 2nd and 3rd beam, but when ligaments hiperlaxitud ligamentaria la carga se desv a hiperlaxity is present, load deviates towards hacia el primer rayo o por dentro de l y hace the first beam or inside it, making foot warp que el pie se deforme en valgo del retropi in valgus of the hindfoot and pronation of the y pronaci n del mediopi.

2 Las radiograf as midfoot. X-rays in dorsoplantar and lateral simples en proyecciones dorsoplantar y late- projections with the patient standing up allow ral con el paciente de pie permiten hacer una an assessment of this structure. evaluaci n m s objetiva de esta estructura. Palabras clave: biomec nica, pie, talo-valgo. Key words: Biomechanics, foot, valgus hindfoot. biomec nica del pie El pie del ser humano, con sus 28 huesos, 55 articulaciones, m ltiples ligamen- tos y m sculos, es una estructura perfectamente adaptada para cumplir con las m ltiples exigencias de apoyo y locomoci n del cuerpo humano, as como para la realizaci n de los movimientos m s complejos. * M dico Ortopedista Pediatra adscrito al Hospital Infantil del Estado de Sonora. Hermosillo, Sonora. ** M dico Ortopedista Pediatra Hospital CIMA Hermosillo. Hermosillo, Sonora. Direcci n para correspondencia: Dr. Christian lvarez Camarena Paseo R o San Miguel 49 Esq.

3 Reforma 3er piso, M dulo C. Col. Proyecto R o Sonora 83280, Her- mosillo, Sonora. Correo electr nico: Este art culo puede ser consultado en versi n completa en 215. Ortho-tips Vol. 6 No. 4 2010. Desde un punto de vista funcional podemos dividir las funciones del pie en: Funci n motora. Gracias a la cual se logra el impulso necesario para caminar, correr y saltar. Funci n de equilibrio. sta se lleva a cabo a expensas de la articulaci n del tobillo, los huesos metatarsianos en el antepi y los ligamentos laterales que act an a modo de cinchos. Funci n amortiguadora de las presiones. Al correr, el pie permanece sobre el suelo segundos a 12 km/h, soportando un individuo de 70 kg una media de 110 toneladas durante 1,500 ,2. Para fines did cticos, el pie est dividido en tres unidades anatomo-funcio- nales: El retropi , que est constituido por el astr galo, que se articula con el calc neo y forma la articulaci n subastragalina (punto de apoyo posterior).

4 El mediopi , integrado por el escafoides, que se articula con la cabeza del astr galo, el cuboides que se articula con el escafoides y las bases de los me- tatarsianos. El antepi , formado por los cinco metatarsianos y sus respectivas falanges: proximales, medias y distales con las que constituyen los diferentes rayos del antepi . La disposici n de todos sus huesos entre s forma una b veda en la parte media del pie que le da una gran resistencia para la carga de peso y el esfuerzo para lo cual se apoya en tres puntos que se conocen como tr pode pod lico. Esta b veda no forma un tri ngulo equil tero exacto pero se presta a com- paraci n ya que sus puntos de apoyo est n comprendidos en la zona de con- tacto con el suelo formando lo que se denomina impresi n o huella plantar . Sus puntos de apoyo son la cabeza del primer metatarsiano, la cabeza del quinto metatarsiano y la ap fisis del calc - neo. De estos puntos se desprende la formaci n de tres arcos , a saber: el arco externo, el arco transverso o anterior y el arco interno o longitu- dinal, el cual es el m s largo y alto, adem s de ser el m s importante de los tres, tanto desde el punto de vista est tico como din mico; ade- m s es el nico visible cl nicamente (Figura 1).

5 3. El arco longitudinal o interno comprende cinco huesos que son: el primer metatarsiano, que s lo descansa en el suelo en el punto de apoyo de su cabeza; la primera cu a, que no tiene contacto con el Figura 1. La b veda plantar no forma tri ngulo suelo; el escafoides tarsal, al cual equil tero pero posee tres arcos y tres puntos de se le considera como el hueso cla- apoyo. 216. lvarez Camarena Ch y col. Desarrollo y biomec nica del arco plantar ve en la formaci n de la b veda plantar y que en la edad adulta promedia una elevaci n de 15 a 18 mm por encima del suelo; el astr galo, que es el que se encarga de distribuir a trav s de la b veda los impulsos provenientes de la pierna; y por ltimo, el calc neo, que descansa sobre el suelo por su extremo posterior. El arco externo incluye a tres huesos: el quinto metatarsiano, sobre cuya cabeza descansa el apoyo anterior; el cuboides, que se encuentra en suspen- si n y sin contacto con el suelo, y el calc neo cuyas tuberosidades posteriores constituyen el punto de apoyo posterior.

6 Este arco es mucho m s r gido que el arco interno, lo que le permite transmitir adecuadamente el impulso motor del tr ceps sural, potenciado en su mayor parte por el gran ligamento calc neo- cuboideo plantar , cuyos fasc culos profundo y superficial impiden que las arti- culaciones calc neo-cuboidea y cuboideo-metatarsiana se entreabran por su parte inferior bajo la influencia del peso del cuerpo. El arco anterior o transverso tiene como puntos de apoyo las cabezas del primer y quinto metatarsiano, con lo cual las cabezas de los otros tres meta- tarsianos normalmente no tienen contacto con el suelo. Sin embargo, en mu- chas patolog as en las que existe un desbalance entre los m sculos intr nsecos del pie, se ocasiona el aplanamiento de este arco, lo que contribuye a la formaci n de los dedos en garra y a la aparici n de callosidades plantares de dolor variable (Figura 2). La transmisi n de los impulsos mec nicos se puede leer por la disposici n de las trab culas seas donde las trab culas que nacen de la corti- cal anterior de la tibia recorren oblicuamente hacia abajo y atr s para diseminarse en el abanico sub- tal mico en direcci n al estribo posterior del arco, mientras que aquellas que se originan de la cortical posterior de la tibia se orientan hacia abajo y hacia adelante en el cuello y cabeza del astr galo para atravesar el escafoides, la cu a y el primer metatar- siano (Figura 3).

7 2,3. El arco interno conserva su concavidad gracias a los ligamentos y a los m sculos que act an como tensores, principalmente el tibial posterior, el pero- neo lateral largo, el flexor del primer dedo y el aduc- tor del mismo. Por el contrario, el extensor propio del primer dedo as como el tibial anterior tienden a aplanarlo. Figura 2. El pie visto desde arriba comprendiendo sus tres puntos de apoyo y la zona La distribuci n de la carga sobre los tres puntos de apoyo del pie no es uniforme; se considera que sombreada que corresponde en posici n erguida, vertical e inm vil, el peso se a la zona de contacto con el distribuye en un 50% hacia el calc neo y el otro suelo o impresi n plantar . 50% se divide: un tercio sobre el apoyo anteroex- 217. Ortho-tips Vol. 6 No. 4 2010. S As As C1. Calc. Calc. Cub Figura 3. La transmisi n de M1. los impulsos mec nicos se lee 15-18 mm Ms en la disposici n de las A C C 3-5 mm B trab culas seas.

8 AI) Arco AI AE interno. AE) Arco externo. terno y los dos tercios restantes sobre el apoyo anterointerno (Figura 4). Los arcos sufren modificaciones por el efecto de la carga, principalmente el arco longitudinal, el cual puede descender tanto por laxitud de los ligamentos como por falta de tensi n muscular, lo que ocasiona un desplazamiento de la cabeza del astr galo hacia adentro, el eje del pie poste- rior se desv a hacia adentro, mientras que el eje del pie anterior lo hace hacia afuera, el pie poste- rior gira en aducci n-pronaci n y ligera extensi n mientras que el pie anterior efect a una desviaci n en flexi n-abducci n-supinaci n, lo que genera el pie plano valgo el stico de la infancia (Figura 5).3,4. En el arco externo tambi n se producen desplaza- mientos verticales del calc neo; el cuboides, por su parte, desciende junto con la estiloides del quin- to metatarsiano con un retroceso del tal n y avan- ce de la cabeza del quinto metatarsiano.

9 El arco Figura 4. La transmisi n del anterior o transverso se aplasta y se extiende a peso se hace por medio de la cada lado del segundo metatarsiano. La distancia articulaci n tibio-tarsiana desde entre los metatarsianos aumenta significativamen- donde se distribuye hacia los 3. te, de modo que esta distancia se ensancha aproxi- puntos de apoyo identificados con la cruz en negro. madamente 12 mm en el pie adulto bajo carga. Los ligamentos articulares son los elementos est ticos del pie que mantienen unidos los distintos huesos entre s para darle soporte a los arcos . La estabilidad est tica la dan los ligamentos, mientras que la estabilidad din mica es generada por los m sculos, que proporcionan resistencia y movimiento. Si se mantienen en equilibrio las fuerzas evertoras con las inverto- ras, el pie conserva un buen balance y por tanto la altura fisiol gica de sus arcos . Adem s de la marcha, el pie tiene entre otras funciones: sujetarse al terreno, patear, trotar, soportar peso, empujar, correr, saltar, sentir, etc ,6.

10 Desarrollo del pie La evoluci n normal del arco longitudinal interno comienza desde el nacimiento. La posici n m s com n del pie es con calc neo-valgo, sin presencia del arco 218. lvarez Camarena Ch y col. Desarrollo y biomec nica del arco plantar longitudinal interno. Cuando el ni o empieza a caminar alrededor de los 12 a los 18 meses, en la regi n medial del pie no hay presencia de arco y se encuentra una capa de tejido adiposo que cubre esta zona (Figura 6). El arco longitudinal interno inicia su formaci n entre los 2 y 3 a os de edad, y despu s del inicio de la macha se hace una distri- buci n del tejido adiposo La formaci n del arco longitudinal depende de la integridad de los huesos y articulaciones tarsianas, as como de la potencia de los liga- mentos que los unen. El arco longitudinal del pie no depende de la contracci n activa de los m sculos. Los estudios electromiogr ficos han demostrado actividad el ctrica m nima o nula en los m sculos intr nsecos y extr nsecos del pie y la pierna en la persona que est de pie y en reposo.