MTJA_Modelo Biomecánico

7/24/2019 MTJA_Modelo Biomecnico

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EL MODELO DE UN EJE VERSUS DOS EJES DE LA

A R T IC U L A C I N ME D IO T A R S IA N A

R E S U M E N D E L A I N V E S T I G A C I N D E L M O D E L O D E L O S D O S E J E S D E

L A A R T I C U L A C I N M E D I O T A R I S I A N A

La articulacin mediotarsiana ( por ejemplo, la articulacin transversal tarsal) es

una articulacin crtica en la funcin del pie. La descripcin poditrica clsica de la

articulacin mediotarsiana ( MTJ) es que consiste en dos ejes de articulacin, el eje de

art iculacin mediotarsiana obl icuo ( OMTJ) y el e je de ar t iculacin mediotarsiana

longitudinal ( LMTJ). El concepto de los dos ejes de ar t iculacin mediotarsiana se ha

enseado en los colegios mdicos de podiatr a durante los l t imos t reinta aos, aunque

haya habido muy poca invest igacin al respecto para val idar este modelo. Ms

recientemente, una nueva invest igacin ha cuest ionado el concepto de s i la ar t iculacin

mediotarsiana puede tener realmente dos ejes de rotacin que puedan aparecer

simultneamente. Por esta razn, debido a la importancia de la ar t iculacin

mediotarsiana y a las teoras alternativas en relacin a sus ejes de articulacin, se

revisar el concepto del modelo de los dos ejes de la articulacin mediotarsiana y de la

investigacin sobre la cual est basada.

En 1941, Manter escribi su tpico informe sobre la localizacin del eje de

rotacin para la ar t iculacin mediotarsiana. Uti l izando un aparato especial para af ianzar

el pie del cadver en el calcneo, Manter midi experimentalmente los ejes de rotacin

de ambas ar t iculaciones subastragal inas ( STJ) y del MTJ. Aunque Manter descr ibi el

mo delo experimental ut i l izado para med ir los ejes STJ, no describi el aparato

experimental ni los protocolos ut i l izados para determinar los ejes MTJ sino que di jo que

fue med ido por el mis mo mtod o que se ut i l iz en la med icin de la ar t iculacin

subastragal ina . Por esta razn, era ms probable que Manter determinase los ejes MTJ

en una s i tuacin en la que el pie no soportaba peso. Desafortunadamente, en una cr t ica

cautelosa del informe de Manter, no est claro si l utiliz el escafoides, cuboide o

cualquier otra referencia anatmica distal en el antepie para la determinacin de los ejes

de movimiento en el MTJ.

Man ter midi diecinuev e pies de cadveres y se dio cuenta de que los ejes

longitudinales de la art iculacin transversal tarsal ( ahora mejor conocidos co mo los

ejes longitudinales MTJ), tenan una posicin media de 9

o

media lmente angulado desde

el plano sagital y 15 superiormente angulado desde el plano transversal ( Fig.1).

M anter midi qu ince pies de cadveres y se dio cuenta de que el e je obl icuo de la

ar t iculacin transversal tarsal ( ahora me jor conocido co mo el eje obl icuo MT J), tena

una posicin media de 57 medialmente angulado desde el plano sagi tal y 52

superiormente angulado desde el plano transversal .

En un estudio poster ior sobre los ejes de movimiento de las ar t iculaciones del

pie, Hicks utiliz pies normales amputados en varias condiciones, es decir, en las que

los pies soportaban peso y en las que no para poder intentar determinar los ejes de la

ar t iculacin del tobi l lo , STJ, OMT J, LMT J, pr imer radio y quinto radio. El eje obl icuo

de la ar t iculacin medio tarsiana que Hicks describi era muy parecido a la mism a

local izacin y or ientacin del eje STJ que Hicks determin en el mismo informe. Sin

embargo, el e je OMTJ que Hicks describi era muy diferente a la local izacin y

orientac in del eje que Man ter describi c om o el eje oblicuo de la articulacin

transversal tarsal . Hicks tam bin describ i una articulaci n de do s ejes MT J,

nom brand o al otro eje antero-poster ior de la ar t iculacin me diotarsian a que aparece

ser simila r en orientacin a los ejes longitu dinales de la articulacin transvers al ta rsal


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de Manter ( Fig.1) . Desafortunadamente, Hicks descuid los movimientos del cuboide

en su estudio, utilizando solamente agujas en los huesos del calcneo, astrgalo y

escafoides para medir sus movimientos respect ivos. Por esta razn, el movimiento del

cuboide no lo midi Hicks, entonces los ejes MTJ que l descr ibi ser an probablemente

movimientos solamente sobre la ar t iculacin astragalo-navicular ( TNJ) y no sobre la

ar t iculacin calcaneo-cuboidea ( CCJ) . Adems, no est claro s i Hicks determin la

localizacin y la orientacin de los ejes MTJ en los cadveres desde una perspectiva en

la que el pie soporta peso y en otra en la que no.

En otro inform e sobre los ejes MT J, Elf tman describe una ar t iculacin

transversal

tarsal

que, de acuerdo con las i lustraciones de Elf tman, parece ser muy

similar en localizacin y orientacin a los ejes oblicuos de Manter de la articulacin

transversal tarsal . Desafortunadamente, Elf tman no describi los mtodos ut i l izados

para determinar su eje de articulacin transversal tarsal y no enumer ni los

especim enes que uti l iz ni las relaciones angulares de su eje t ransversal tarsal del pie .

Sin embargo, l mencion, con detal le , las formas complejas de ambas CCJ y TNJ.

Elf tm an mostr que tanto la CCJ com o la TN J tenan dos ejes de ar t iculacin separadas,

designadas CC-1 y CC-2 para la CCJ y la TN-1 y TN-2 para la TNJ.

En los ar t culos mdicos de podiatr a , Sgarlato describi el e je OMTJ como una

combinacin de los ejes TNJ y CCJ juntos y tambin sugir i que el e je OMTJ no

debera de confu ndirse con el e je LM TJ. El tambin af irm que el mo vim iento pu ede

tener lugar alrededor del eje independiente de cada uno, pero tambin

conco mitantem ente . Ad ems, Roo t , et a l af i rm que la ar t iculacin m ediotarsia na

t iene dos ejes de mo vim iento ci tando los estudios de M anter y Hicks nom brado s en la

parte de arr iba como los or genes de su inform acin. Por eso, las referencias

tradicionales de los comienzos de la Biomecnica poditr ica parecen aceptar la

invest igacin de Manter y Hicks que describieron el modelo de los dos ejes de la

ar t iculacin mediotarsiana.

Figura 1:

En la parte de arriba estn ilustrados los ejes de la articulacin mediotarsiana

( MTJ) como los describi Manter y Hicks. Manter descr ibi dos ejes de rotacin para

el MTJ ( por ejemplo. La articulacin transversal tarsal), el eje oblicuo de la articulacin

transversal tarsal ( OTT) y el eje longitudinal de la articulacin transversal tarsal (

LTT). Hicks tambin describi dos dejes para la MTJ, el e je obl icuo de la MTJ ( OMTJ)

y el e je antero-poster ior de la MTJ ( APMTJ). Date cuenta de las grandes diferencias

entre la local izacin y or ientacin de los ejes MTJ propuestos por Hicks y Manter , los

cuales han sido dibujados aqu ut i l izando las i lustraciones y medidas angulares de los

informes or iginales .

R E S U M E N D E L A I N V E S T I G A C I N C I E N T F I C A S O B R E L O S E J E S D E

A R T I C U L A C I N M E D I O T A R S I A N A

En el inform e del pasado m es, se revis el concepto de que la ar t iculacin

mediotarsiana ( MTJ) t iene dos ejes de rotacin donde el movimiento puede tener lugar

simultneamente. Durante los l t imos t reinta aos, los especial is tas de la biomecnica

poditr ica han estado enseando que el MTJ consiste tanto en el e je longitudinal MTJ

como en el e je obl icuo M TJ qu e parece haber s ido adaptado a parti r de los resul tados de

la invest igacin de Manter y Hicks. Desafortunadamente, la invest igacin de Manter era

probablemente realizada en una situacin en la que el pie del cadver no soportaba peso,

mientras que la invest igacin de Hicks probablemente solamente midi el movimiento


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de la ar t iculacin astragaloescafoidea ( TNJ) y no la ar t iculacin calcaneocuboidea (

CCJ).

La mejor invest igacin cient f ica que t rata los ejes actuales de movimiento del

CCJ y del TNJ en el que el pie soporta peso viene de un estudio bien diseado por Van

Langelaan que precisamente medi los movimientos relat ivos de la t ibia , astrgalo,

calcneo, escafoides y cuboide en 10 cadveres diferentes . El estudio ut i l iz un mtodo

de anl is is t r idimensional denominado roentgen stereophotogrammetry donde las

agujas metl icas fueron implantadas en los huesos del pie y se hicieron unas

radiografas en los dos planos cardinales del cuerpo para determinar la localizacin

espacial de los huesos del pie en relacin al uno con el otro. Por eso, con cada pierna/

pie preparado y montado en un marco que permit iera la carga del pie en una posicin

simulada de peso, el pie se supinaba desde una posicin mximamente pronada

haciendo rotar a la tibia en 10

o

y se hicieron radiograf as cada vez que el pie cambiaba

10

o

de posicin. Almacenando las t res coordenadas de cada hueso en cada posicin de

mo vim iento del pie del cadver en una s i tuacin de peso, tanto los t raslados com o las

rotaciones de las ar t iculaciones t ibioastrgalo, astragalocalcneo, escafoidecuboidea,

astragaloescafoidea, escafoidecalcneo y calcaneocuboidea fueron calculadas por cada

10 de rotacin tibial externa. Los ejes resultantes fueron llamados

ejes helicoidales

ya

que el movimiento hel icoidal se define como aquel movimiento compuesto de un

movimiento de rotacin y t raslado donde el movimiento puede ser descr i to como un

movimiento de rotacin alrededor de un eje en forma de torni l lo y un movimiento de

traslado a lo largo del mismo eje.

Van Langelaan averigu que los ejes de rotacin de las ar t iculaciones del pie que

fueron estudiados no eran articulaciones simples de bisagra. l se dio cuenta de que, en

su lugar , los mo vim ientos se producan alrededo r de un eje que se mova

constantemente y cuya posicin poda ser aproximada con la ayuda de un haz de ejes

discretos hel icoidales . El trmino haz de ejes se ref iere al hecho d e que el e je de

rotacin de las ar t iculaciones medidas se mova continuamente desde una local izacin

espacial a otra que, a su vez, dependa de la posicin rotacional de la articulacin. Por

esta razn, cuando todos los ejes hel icoidales discretos representat ivos fueron trazados

cerca de los huesos del pie , apareci un haz de ejes . La local izacin espacial se

define como la local izacin tr idimensional y la or ientacin angular del eje . La po sicin

rotaciona l se defi ne com o un punto que hay dentro del rango de movim iento de la

ar t iculacin. Este concepto de que los ejes de ar t iculacin del MT J pueden representarse

como ejes de movimiento constantes de rotacin tambin han sido confirmados por

estudios s imilares a los roentgen stereophotogrammetry por otros invest igadores.

Para el CCJ, el e je hel icoidal determinado iba dir igido desde una posicin

postero-infer ior a otra antero-superior . Para todo el rango de movimiento del pie desde

una posicin mximamente pronada a una total supinacin, el e je medio para los

especimenes fue de 2.7 medialmente angulado al plano sagi tal y 51.9 superiormente

angulado desde un plano transversal ( Fig.1) . Sin embargo, como se mencion

anter iormente, e l e je CCJ no permaneci estt ico durante el recorr ido de movimiento

del pie en la posicin de simulacin de peso. La diferencia angular en las localizaciones

espaciales del eje de ar t iculacin que fueron medidas mientras el pie se mova en todo

su rango de mo vimie nto se denom in haz angular de los ejes . El haz angular en el

plano transversal iba desde 5.9 en el pie con el haz ms pequeo a 65.6 en el pie con el

mayor haz angular. El haz angular en el plano sagital iba desde 8.7 en el pie con el

menor haz angular a 39.8 en el pie con el mayor haz angular.

Para el TNJ, el eje helicoidal determinado iba dirigido desde una posicin

postero-inferior lateral a otra antero-superior medial. Para todo el rango de movimiento


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del pie desde la posicin mximamente pronada a una supinacin total , e l e je medio de

los diez especimenes era de 14.1 medialmente angulado en el plano sagital y de 38.5

superiorm ente angulado desde el plano transversal ( Fig.1) . De nuevo, com o en el CCJ y

otras articulaciones del pie medidas por Van Langelaan, el eje TNJ se mova en el

espacio durante el recorr ido de movimiento del pie desde una posicin pronada a una

supin ada. El haz angu lar para el TN J en el plano transversa l iba de 2.8 a 29.4 y el haz

angular en el plano sagital iba de 6.3 a 31.9.

Por esta razn, Van Langelaan averigu que el CCJ y el TNJ tenan ejes

independientes de rotacin. Sac la conclusin de que el CCJ cambia constantemente su

localizacin espacial en relacin al calcneo y al cuboide y que el TNJ cambia

constantemente su localizacin espacial en relacin al astrgalo y al escafoides. Sin

emb argo, l tambin averigu qu e los ejes de CCJ y TNJ parecen tener local izaciones

espaciales caracter s t icas relat ivas a los huesos del pie y tamb in expe rimentan cam bios

caractersticos en la localizacin de los ejes ya que el STJ rota a travs de su rango de

movimiento. Cient f icamente, este punto de vis ta preciso del movimiento de los huesos

que crea la ar t iculacin mediotarsiana, c ier tamente crea una duda considerable sobre el

hecho de que la ar t iculacin mediotarsiana est compuesta de dos ejes f i jos de rotacin

que funcio nen com o si fueran ar t iculaciones uniaxiales en form a de bisag ra y que

sean independientes una de la otra.

Figura 1:

La localizacin espacial media de los ejes de la articulacin

astragaloescafoidea ( TNJ) y la calcneocuboidea ( CCJ) . Es importante darse cuenta de

que los ejes CCJ y el TNJ fueron encontrados para variar ampliamente la local izacin

espacial dependiendo no solamente del pie del cadver que fue elegido para someterse a

la prueba sino tambin de la posicin rotacional de las articulaciones del pie.

E L M O D E L O D E D O S E J E S V S U N E J E D E L A A R T I C U L A C I N

M E D I O T A R S I A N A

En los l t imos dos informes, he t ratado el concepto importante de los ejes de

movimiento de la ar t iculacin mediotarsiana (MTJ) y la invest igacin que ha

influenciado la descr ipcin mecnica del MTJ. La invest igacin que propuso que la

MTJ t iene dos ejes de rotacin independientes , e l MTJ oblicuo y el MTJ longitudinal ,

data de los info rm es que tienen ahora de 50 a 60 aos, antes de que la tecno loga

moderna permit iese una descripcin ms precisa de los dejes de movimiento del MTJ.

Com o conclusin podra decir que considerando la invest igacin m s reciente sobre el

MTJ, el concepto del modelo de los dos ejes del MTJ est pasado de moda y que se

debera de tener en consideracin un modelo ms preciso para los ejes de rotacin del

MTJ.

Nester et a l ha desafiado recientemente la nocin de que el MTJ consista en dos

ejes de rotacin separados. Debido al nmero de los puntos ms importantes que los

autores han expuesto en sus informes, ste debera de considerarse un informe digno de

leer para cualquier mdico que est interesado en la funcin biomecnica del pie y en la

extremidad infer ior .

Sin embargo, antes de que el informe de Nester et a l se examine ms

detal ladamente, es necesario un pequeo resumen del anl is is bsico del movimiento de

la articulacin. Cuando describimos el movimiento de un objeto con otro, el

movimiento ser naturalmente t ranslacional y/o rotacional .

El movimiento transnacional

t iene lugar cuando todas las par tes de un objeto se mueven la misma distancia al mismo


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t iempo y en la misma direccin. El

movimiento rotacional

tiene lugar cuan do todas las

partes de un objeto se mueven a t ravs del mismo ngulo de rotacin al mismo t iempo.

El movimiento rotacional puede describirse como aquel movimiento que t iene lugar

alrededor de una l nea imaginaria denominada

eje de rotacin

Cuando un objeto rota en

relacin a otro objeto, el eje de rotacin se define como aquel que pasa a travs de un

grupo de puntos que no pasan por un movimiento rotacional y que puede exist i r tanto

dentro com o fue ra de los confines del objeto de rotacin.

Con el fin de encontrar el eje de rotacin del MTJ, los movimientos relativos de

los huesos del MTJ deben ser pr imeramente determinados de forma precisa para ver s i

los movimientos son, de hecho, rotacionales por naturaleza. Una de las decisiones que

deben de hacerse en pr imer lugar es determinar qu huesos del MTJ deberan ut i l izarse

como marcas seas para real izar el anl is is de movimiento. Ya que es ventajoso ut i l izar

individuos vivos ms que cadveres cuando se intenta anal izar los movimientos

complejos en la MTJ durante las act ividades normales de peso, el calcneo debe de

uti l izarse como una referencia sea para el retropie en individuos vivos ya que los

movimientos del astrgalo no pueden ser medidos hoy en da de+ forma no invasiva.

Adems, para que el invest igador pueda anal izar ms apropiadamente el

movimiento MTJ, debe de tener claro s i es mejor medir el escafoides y el cuboide

separadamente o anal izar los juntos como una sola unidad. Van Langelaan averigu que,

durante su estudio preciso roentgen stereophotogrammetric de los mo vim ientos de la

t ibia , astrgalo, calcneo, escafoides y cuboide, e l mo vim iento entre el cuboid e y el

escafoides es m uy del icado . En los diez especime nes m edido s de una pro nacin

mxima de la ar t iculacin subastragal ina ( STJ) a una supinacin mxima STJ, la

rotacin total del escafoides al cuboide va desde 3.9 a 6.8. Considerando la

disponibi l idad de la invest igacin cient f ica en el momento, Van Langelaan di jo que el

punto de vis ta norm almen te establecido en los ar t culos era que no t iene lugar ningn

mo vim iento cuboide-escafoidea: el escafoid es y el cuboide rota como una unidad en

relacin al calcneo .

Por esta razn, es probablemente seguro asumir que debido a la relat iva fal ta de

movimiento del cuboide al escafoides durante los movimientos en los que el pie soporta

peso, el cuboide y el escafoides pueden modelarse como un solo objeto o un cuerpo

rgido. En biomecnica, un cuerpo rgido se considera un objeto que no puede

deform arse, aunque, en real idad, todo objeto o mater ial puede ser deform ado. La

utilizacin de la aproximacin de un cuerpo rgido es apropiado donde las

deformaciones del objeto en cuest in son relat ivamente menores con el f in de que el

anl is is mecnico del objeto pueda ser s im plif icado.

Uno de los puntos ms importantes que Nester et a l hizo de acuerdo con la

cuestin de si el MTJ consista en uno o dos ejes de movimiento era que los principios

de la biomecnica moderna no permiten la descr ipcin del movimiento de un cuerpo

rgido en relacin a otro cuerpo rgido en ms de un eje de rotacin para ese movimiento

dado en cualquier momento. En otras palabras, si el cuerpo rgido se mueve en relacin

a otro cuerpo rgido, cualquier movimiento rotacional que tenga lugar entre los dos

cuerpos r gidos durante el movimiento, solamente puede describirse como aquel

movimiento que t iene lugar alrededor de un eje de rotacin. Por eso, e l movimiento de

un cuerpo rgido relativo a otro rgido no puede tener lugar sobre dos ejes de rotacin

simultnea. Este hecho bsico de la cinemtica desafa el concepto de que el cuboide y

el escafoides pueda rotar s imultneamente sobre el e je longitudinal MTJ y el obl icuo

MTJ a la vez ya que sus movimientos relat ivos al calcneo pueden ser descr i tos

solamente como aquel que movimiento que t iene lugar sobre un eje de rotacin en un

momento dado .


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Otro concepto importante que es mencionado por Nester et al es que en el

anlisis de los ejes de rotacin en las articulacion es del cuerpo , los ejes de rotacin no

determinan el movimiento en una ar t iculacin . Esta aseveracin, desde un punto de

vista cinemtica, es bastante precisa. Sin embargo, para un mdico, que pueda no estar

mu y famil iar izado con los pr incipios biom ecnico s, la idea de que los ejes de rotacin

no determinan el mo vimien to en una ar t iculacin merece una aclaracin.

En la articulacin del tobillo, por ejemplo, el movimiento del astrgalo relativo

a la t ibia durante los movimientos normales pueden describirse como aquel los que han

sido determinados por las formas de las superficies articulares de la tibia, fbula y

astrgalo junto con la orientacin y estructura de los ligamentos que rodean la

articulacin del tobillo. En el caso de los movimientos normales, la estructura del tobillo

determina el eje de rotacin. Sin embargo, si la fuerza anormal o patolgica externa se

apl ica al pie para que se produzca un mom ento d e inversin fuerte sobre la ar t iculacin

del tobillo, cualquier movimiento de inversin resultante del astrgalo relativo a la tibia

aparecer sobre el eje de rotacin que est determinado por el camino que el astrgalo

toma en relacin a la t ibia . De hecho, este movimiento anormal puede provocar una

lesin en los l igamentos, huesos o car t lagos. Adems, este eje patolgico de rotacin

puede depender ms de la direccin y magnitud de la fuerza externa que se apl ica al pie

ms que de la forma de las estructuras adherentes seas o de los ligamentos del tobillo.

Por eso, e l hecho de que el e je de rotacin no determine el movimiento de una

art iculacin, s ino, ms bien, que el movimiento determine el e je de rotacin, es un

concepto importante cuando se toman en consideracin las complej idades de la

biom ecnic a del pie y de la extremidad infer ior .

E L M O D E L O D E U N S O L O E JE D E L A A R T I C U L A C I N M E D I O T A R S I A N A :

P R U E B A S E X P E R I M E N T A L E S

La l t ima invest igacin cinemtica sobre la ar t iculacin mediotarsiana ( MTJ)

parece indicar que el MTJ se describe mejor como aquel que t iene solamente un eje de

rotacin, ms que dos ejes independientes de rotacin, es decir, el eje longitudinal y el

obl icuo MTJ. La idea de que el MTJ tenga solamente un eje de rotacin es una idea

relat ivamente nueva ya que durante las l t imas t res dcadas, la podiatr a parece haber

aceptado los resul tados del t rabajo de Manter de hace unos 60 aos, en el que describi

dos ejes independientes de ar t iculacin mediotarsiana. En un informe reciente, Nester et

al ha incluido dos estudios experimentales en los que el movimiento del cuboide y el

escafoides eran anal izados en relacin al calcneo durante movimientos donde el pie

soportaba peso y durante la marcha para poder determinar el e je de movimiento del

MTJ. Otro de los problemas tericos s ignif icat ivos con un modelo de dos ejes del MTJ

fue l levado a cabo en el l t imo inform e del mes pasado.

En uno de los estudios menciona dos en el informe de Nester et a l , se midi el

patrn de movimiento del cuboide y del escafoides en relacin al calcneo ut i l izando 48

miembros de unos 25 individuos. A los individuos se les pidi en un primer lugar que

pronaran completamente el pie desde una posicin supinada y despus que supinaran el

pie desde una posicin completamente pronada. Los pacientes estaban de pie durante el

experimento sobre un aparato especial que limitaba el movimiento del plano sagital y

frontal de la pierna durante los movimientos. Los movimientos t r idimensionales fueron

medidos ut i l izando marcas ref lect ivas y cuatro cmaras de infrarrojos.

Durante el experimento, se not que cuando el pie se pronaba mximamente

desde una posicin supinada (que fue l lamada la fase de com posicin de m ovim iento )


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en los 48 pies estudiados, la desviacin media del eje MTJ era de unos 29 medialmente

angulado desde el plano sagi tal y de 37.9 superiormente angulado desde el plano

transversal. En otras palabras, el cuboide y el escafoides evertido, abducido y

dorsif lexionado relativo al calcneo durante la pronacin y eversin, aduccin y

plan taflex in de la articulacin suba stragalina ( STJ) relativa al calcn eo duran te la

supinacin STJ. Como en los ejes descritos por Manter en 1941, el eje de composicin

MTJ descri to por Nester et a l descr ibe un eje que permite dis t intos t ipos de movimiento

probatorios/ supinatorios del antepie sobre el retropie, estando espacialmente

localizados cerca de la mitad del camino entre los dos ejes de articulacin mediotarsiana

descritos por Manter ( Fig.1). Sin embargo, se debe de tener en cuentra que en este

experimento real izado por Nester et a l, no fu e me dido el e je MTJ d urante la march a; el

eje MTJ solamente se midi durante los movimientos supinatorios y probatorios del pie

mientras que el sujeto se encontraba en posicin de apoyo/ de pie.

En otro experimento descri to por Nester et a l , se midieron los m ovim ientos

tr idimensionales del cuboide y del escafoides relat ivos al calcneo en cuatro hombres

dist intos que caminaban a una velocidad controlada y especf ica. En este experimento,

el e je MTJ durante la marcha era bastante diferente al e je MTJ que haba vis to durante

los movimientos que se haban medido durante la posicin de apoyo en el estudio

previamente descrito. Entre el contacto del taln y la carga del antepie ( por ejemplo:

fase de contacto) , e l escafoides y cuboide se invert an, se aducan y se dorsif lexionaban

en relacin al calcneo. En la mayora del periodo entre la carga del antepie y del

despegue de taln ( por ejemplo: fase de medio apoyo), e l escafoides y el cuboide se

encontraban en una fase estt ica sobre el calcneo, experimentando un pequeo

movimiento aparente. Y entre el despegue de taln y el despegue digi tal ( por ejemplo:

propulsin) , e l escafoides y el cuboide se evert an, se aducan y se plantaf lexionaban en

relacin al calcneo.

Tam bin se dio cuenta de que la local izacin espacial de un solo eje M TJ n o

era esttica, sino que estaba en constante movimiento a travs del espacio y de la fase

esttica de la ma rcha . La relacin an gular med ia del eje M TJ en el plano tran sversal y

sagi tal , respect ivamente, era de 4.9 infer iormente angulado y de 76.1 lateralmente

angulado durante la fase de contacto, de 0.3 infer iormente angulado y de 50.1

medialmente angulado durante la fase de medio apoyo y de 33.0 infer iormente

angulado y de 71.4 lateralmente angulado durante la propulsin. Por eso, la

local izacin espacial del eje MTJ cambi su relacin angular media a un total de 32.7

en el plano sagital y de 126.2 en el plano transversal durante la fase de apoyo de la

marcha en los cuatro individuos medidos. Este largo recorr ido en el movimiento

espacial del eje MTJ indica que el eje MTJ rota y/o se traslada a una nueva localizacin

espacial que depende de un momento en part icular durante la marcha en el que se

anal iza el e je de mo vimie nto del MT J.

Despus de un resumen crtico de los artculos cientficos existentes sobre el

MTJ, es obvio que no podamos af irmar que el MTJ t iene dos ejes de rotacin. La

evidencia nos dice que el e je MTJ t iene solamente un eje de rotacin que est en

constante movimiento en el espacio durante la marcha. El eje MTJ podra descr ibirse

como un haz de ejes de rotacin instantneos de rotacin que define el patrn de

movimiento del escafoides y cuboide sobre el calcneo en cada instante de la marcha.

En otras palabras, el eje MTJ rota y se traslada a una nueva localizacin espacial en

cada momento durante la marcha. Adems, es lgico asumir que la local izacin espacial

y el patrn de movimiento del eje MTJ durante la marcha no existen solamente debido a

las fuerzas externas e internas que actan sobre el pie, sino que existen otras variables

morfolgicas en el pie que se desconocen en este momento.


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Figura 1: Manter descr ibi dos ejes de rotacin para la ar t iculacin mediotarsiana ( por

ejemplo, el tarsal transversal), el eje oblicuo de la articulacin transversal tarsal ( OTT)

y el eje longitudinal de la articulacin transversal tarsal ( LTT), los cuales l pensaba

que se movan independientemente el uno del otro durante movimientos de la

articulacin mediotarsiana ( Manter, 1941). En total desacuerdo con Manter, Nester et al

ha descri to que el e je de ar t iculacin mediotarsiana ( MTJ) como un solo eje de

rotacin, superiormente angulado desde el plano transversal con 37.9 ( izquierda) y

medialmente angulado desde el plano sagi tal con 29.0 ( derecha) , representando los

movimientos del cuboide y del escafoides que rotan sobre el calcneo durante los

movimientos estticos del pie. Es interesante darse cuenta de que el nico eje de

articulacin mediotarsiana de Nester et al se encuentra cerca de la mitad del camino

entre los dos ejes de ar t iculacin mediotarsiana de Manter , dando a entender que todos

los ejes de ar t iculacin med iotarsianos mostra dos en la par te de arriba muestran los

t ipos de movimien to d e pronacin y supinacin del antepie sobre el retropie.

E X P L I C A C I N D E L O S R E S U L T A D O S C L N I C O S U T I L I Z A N D O E L

M O D E L O D E U N S O L O E J E D E L A A R T I C U L A C I N M E D I O T A R S I A N A

Como la biomecnica poditr ica ha confiado en la suposicin mecnica de que

la ar t iculacin mediotarsiana consiste en dos ejes independientes y en forma de bisagra

durante los l t imos t reinta aos, es comprensible que muchos fenmenos cl nicos del

pie hayan sido explicados en el pasado utilizando el modelo de los dos ejes de la

ar t iculacin mediotarsiana. Se pensaba que la ar t iculacin mediotarsiana obl icua (

OMTJ) y la ar t iculacin mediotarsiana longitudinal ( LMTJ) era s imultnea en dos

local izaciones espaciales diferentes en el pie . Despus, se crey que este nico acuerdo

permit a que esta ar t iculacin mediotarsiana tuviese la habi l idad para moverse en dos

direcciones diferentes al mismo t iempo.

Root et a l marc la media del eje LMTJ para que tuviese una angulacin de 15

desde la plano transversal y 9 desde el plano sagi tal, y la me dia del e je OM TJ p ara que

tuviese una angulacin de 52 desde el plano transversal y 57 desde el plano sagital (

Fig.1) . Tambin af irm que debido a la or ientacin del eje LMTJ, aparece una inversin

y una eversin del antepie al retropie, y que debido a la orientacin del eje OMTJ,

aparece una aduccin-abduccin y una plantaf lexin-dorsif lexin del antepie al retropie.

Ad em s, Root et al dijo: con los dos ejes de articulacin m edio tarsian a , el antepie

puede desarrol lar grandes recorr idos de movimiento en cada plano del cuerpo. La

ventaja de los dos ejes es que el antepie es capaz de invertir o evertir sin ningn

movimiento s ignif icat ivo mdico en los otros dos planos del cuerpo. Esto hace posible

que el antepie sea capaz de compensar la eversin del retropie .

Desafortunadamente, sabemos que los dos ejes que Root et a l descr ibi para la

ar t iculacin mediotarsana es poco probable que existan hoy en da en el pie , aunque

el los describen convenientemente algunos de los fenmenos mdicos que se sabe que

ocurren. Craig Payne, podiatra e investigador de Australia, escribi un artculo

excelente el ao pasado sobre el problema del modelo de los dos ejes de la articulacin

mediotarsiana y sobre los diferentes enfoques que uno puede tener cuando est t ratando

un tema terico. En su artculo, despus de un anlisis riguroso de la investigacin

disponible sobre la ar t iculacin mediotarsiana, Payne af irma que el modelo de los dos

ejes de la articulacin me diotars iana es una ficcin terica con ven iente, til para el

entendimiento y enseanza, pero no describe la real idad .


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Una de las mayores ventajas del modelo de los dos ejes de la articulacin

mediotarsiana es que puede utilizarse para explicar la habilidad que tiene el antepie para

mo verse en diferentes y mlt iples direcciones en relacin con el retropie. Clsicame nte,

se ha dicho que la OMTJ permite al antepie que se dorsif lexione y se abduccione en

relacin al retropie con la pronacin, plantaflexin y aduccin de la OMTJ en relacin

al retropie con la supinacin de OMTJ. Adems, tambin se ha descri to que la LMTJ

permite la mayor parte de la eversin del antepie en relacin con el retropie con la

pronacin del LMTJ, y que, adems, permite la inversin del antepie en relacin con el

retropie con la supinacin del LMTJ. Por eso, durante la pronacin de la cadena cintica

cerrada (CK C) de la ar ticulacin subastragal ina ( STJ), se piensa que la OM TJ se prona

mientras que la LMTJ simultneamente se supina. Esta idea de que s imultneamente la

pronacin de la OMTJ y la supinacin de la LMTJ pueda tener lugar como respuesta al

movimiento pronatorio de la CKC STJ era necesario para explicar el resul tado mdico

de la dorsiflexin y abduccin simultnea del antepie al retropie y la inversin del plano

de las cabezas metatarsianas con el retropie. Por esta razn, el modelo de los dos ejes de

la ar t iculacin mediotarsiana describieron claramente las observaciones cl nicas que se

encuentran en la mayora de los pies cuando aparece el movimiento pronatorio de la

CKC STJ .

El mayor problema que existe en cuanto a la idea de que la articulacin

mediotarsiana pueda pronarse y supinarse en dos ejes de ar t iculacin independientes y

separados al mismo t iempo, s i tambin asumimos que el escafoides y el cuboide se

mueven como una sola unidad en relacin al retropie, es que es algo imposible

mecnicamente. Nester et a l , en contra de esta idea de pronacin simultnea de OMTJ y

de la supinacin de LM TJ, nos dice lo s iguiente: e l mo vim iento confl ict ivo no puede

tener lugar en una articulacin. El escafoides y el cuboide se pueden everter o invertir

en relacin al astrgalo y calcneo, en ellos no se puede producir una eversin alrededor

de un solo eje ( e l e je obl icuo) y s imultneamente invert i rse alrededor del segundo eje (

el eje longitudinal). En una sola articulacin, el movimiento del segmento distai de la

ar t iculacin en relacin al segmento proximal no puede tener lugar alrededor de dos ejes

separados an gulados en relacin a los tres planos cardinales del cu erpo .

Por esta razn, s i la supinacin LMTJ simultnea y la pronacin OMTJ no puede

darse y nosotros aceptamos el hecho de que la ar t iculacin mediotarsiana no puede tener

un solo eje instantneo de rotacin en solo una vez ( por ejem plo, nosotros acep tamos el

modelo de un solo eje de la ar t iculacin mediotarsiana) , entonces cmo explicamos la

observacin mdica que el plano de las cabezas metatarsianas se invier te en relacin al

retropie y el antepie se dorsiflexiona y se abduce en relacin al retropie durante el

movimiento de pronacin de CKC STJ. La respuesta es bastante obvia cuando uno

considera que existe , entre las cabezas metatarsianas y la ar t iculacin mediotarsiana,

ocho ar t iculaciones ms del medio pie que pueden just i f icar la gran parte del

movimiento que t iene lugar en el antepie durante los movimientos en los que el pie

soporta peso. En estas ocho articulaciones entre la articulacin mediotarsiana y las

cabezas metatarsianas se encuentran las t res ar t iculaciones escofoide-cuneiforme, las

tres ar t iculaciones cuneiforme-metatarsianas y las dos ar t iculaciones cuboide-

metatarsianas, que, colect ivamente, har referencia a el las como ar t iculaciones del

medio pie complejo . El movimiento en cualquier o cada una de estas ar t iculaciones del

medio pie complejo es capaz de alterar la posicin y el movimiento del antepie en

relacin con el retropie, que, a sus vez, es independiente de cualquier movimiento

simultneo en la articulacin mediotarsiana.

Uno de los mejores estudios que miden el recorr ido actual del posible

movimiento en las ar t iculaciones de la ar t iculacin mediotarsiana y del medio pie


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complejo fue real izado por Ouzounian y Sheri ff en el que el los pusieron al f i leres en el

ast rgalo, calcneo, cuboide, escafoides, cuas y metatarasianos de los pies de diez

cadveres y despus hicieron que el pie simulara movimientos del antepie al ret ropie

para medir los movimientos respect ivos de cada una de las art iculaciones de la

art iculacin mediotarsiana y del medio pie complejo. El s i stema de anl isis del

mo vim iento t r idimen sional f ue ut i l izado para me dir todo el recorr ido de mo vim iento en

las art iculaciones de los pies fr os de los cadveres mient ras el antepie se

dorsi f lexionaba y se plantaflexionaba sobre el ret ropie, y tambin mient ras que el

antepie se inverta y se everta sobre el retropie.

El recorrido medio de movimiento de las art iculaciones de la art iculacin

medio tars i ana y de l medio p i e comple jo duran te los movimientos de dors i f l ex in y

plantaflexin del antepie sobre el ret ropie era de la siguiente manera: la art iculacin

ast rgalo-escafoidea ( 7.0) , ar t iculacin calcneo-cuboidea ( 2.3) , ar t iculacin en

forma de cua del escafoide-medial ( 5 .0) , ar t iculacin en forma de cua del medio

escafoides ( 5.2) , ar t iculacin en forma de cua del escafoides lateral ( 2 .6) ,

art iculacin cunei forme del primer metatarso ( 3.5) , ar t iculacin de la segunda cua

metatarsiana ( 0.6) , ar t iculacin de la tercera cua metatarsiana ( 1.6) , ar t iculacin del

cuarto cuboide metatarsiano ( 9.6) y la art iculacin del quinto cuboide metatarsiano (

10.2).

El recorrido medio de movimiento de las dist intas art iculaciones de la

art iculacin mediotarsiana y del medio pie complejo durante la inversin y eversin del

antepie sobre el ret ropie era el s iguiente: art iculacin ast rgalo-escafoidea ( 17.7) ,

art iculacin calcneo-cuboidea ( 7.3) , ar t iculacin en forma de cua del escafoides

medial ( 7 .3) , ar t iculacin en forma de cua del escafoides-medio ( 3.5) , ar t iculacin

cunei forme del escafoides-lateral ( 2 .1) , ar t iculacin del primer metatarso cunei forme (

1.5) , ar t iculacin cunei forme del segundo metatarsiano ( 1.2) , ar t iculacin cunei forme

del tercer metatarsiano ( 2.6) , ar t iculacin cunei forme del cuarto cuboide ( 11.1) y la

art iculacin metatarsiana del quinto cuboide ( 9.0) . Sobre todo, es evidente que hay un

potencial considerable para el movimiento en casi todas las art iculaciones tanto de la

art iculacin mediotarsiana como del medio pie complejo en el que la art iculacin

as t rga lo-escafo idea mues t ra un gran recorr ido de movimiento y en e l que l a

art iculacin cune i form e del segun do meta tarso muest ra , a su vez, el recorrido de

movimiento ms pequeo.

El an l i s i s de in formacin so lamente para los movimientos de dors i f l ex in-

plantaflexin del antepie al ret ropie muest ran que para las art iculaciones ent re el

escafoides y el primer metatarsiano ( por ejemplo: el primer radio) aparece una media

total de 8.5 de movimiento, para las art iculaciones ent re el escafoides y el segundo

meta t ars i ano ( por e j emplo : e l segundo rad io) a parece una media to ta l de mo vimie nto de

5.8 y para las art iculaciones ent re el escafoides y el tercer metatarsiano ( por ejemplo:

el tercer radio) aparece una media total de movimiento de 4.2. Por eso, s i consideramos

que tambin apareca 9.6 de movimiento en la art iculacin metatarsiana del cuarto

cuboide y 10.2 de movimiento en la art iculacin metatarsiana del quinto metatarsiano,

se pue de deci r que cada uno de los cinco segme ntos del radio me tatarsia no individu ales

distales a la art iculacin met iotarsiana most raban un movimiento ent re 4.2 y 10.2

cuando el antepie se dorsi f lexionaba y se plantaflexionaba sobre el ret ropie. Es probable

que la gran mayora de este movimiento de las art iculaciones del complejo del medio

pie apareciera en el plano sagi tal para los movimientos dorsi f lexionados y

plantaflexionados del antepie sobre el ret ropie, aunque los autores no midieran

espec f icamente los movimientos art iculatorios en los planos cardinales del cuerpo.

Adems, los movimientos se l levaron a cabo ut i l izando la fuerza de solamente un


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penique de peso suspendido desde las reas del primer metatarsiano distal y el quinto

metatarsiano distal de los pies del cadver. Considerando que la fuerza reactiva del

suelo ( GRF) en el antepie siempre es 100 veces mayor que las fuerzas que se aplican al

antepie en un experimento, es probable que los rangos de movimiento medidos en las

ar t iculaciones de la ar t iculacin mediotarsiana y del medio pie complejo sean

est imaciones bastante conservadoras del recorr ido de movimiento actual que t iene lugar

en estas articulaciones durante las actividades en las que el pie soportan peso como es

andar o correr.

Con el beneficio de la informacin recogida del estudio real izado por Ouzounian

y Sheriff, sera lgico asumir que la habilidad aparente que tiene el antepie para

invertirse en relacin al retropie durante la pronacin del CKC STJ no quiere decir que

necesariamen te co nfe en la existencia del eje de ar ticulacin medio tarsiano longitudinal

separado e independiente. Los movimientos del plano frontal del antepie al retropie

pueden expliarse de una forma lgica y s imple a t ravs del recorr ido de movimiento de

la dorsif lexin y plantaf lexin que hay disponibles en las ar t iculaciones del complejo

de l mediopie (F ig .2) .

Durante el movimiento pronatorio del CKC STJ del pie ( por ejemplo: el que se

mueve desde la posicin neutral STJ al que adopta una posicin STJ mximamente

pronada) , los radios metatarsianos mediales desarrol larn un aumento en la GRF sobre

sus cabezas metatarsianas plantares mientras que los radios metatarsianos laterales

desarrol larn una disminucin de la GR F sobre sus cabezas me tatarsianas plantares (

Fig.2) . Este cambio de magnitud de las fuerzas de carga plantares de cada radio

metatarsiano individual provocar un movimiento relat ivo de dorsif lexin de los radios

metatasianos mediales y un movimiento de plantaf lexin relat ivo de los radios

metatasianos laterales . Por eso, como los metatasianos mediales se dorsif lexionan y los

metatarsiano s laterales se plantaf lexio nan como respuesta al cam bio medial en la GRF,

el plano de las cabezas metatarsianas asumirn naturalmente una posicin ms invert ida

en relacin al retropie o el antepie se invertir en relacin al retropie .

La magnitud de los movimientos relat ivos de plantaf lexin y/o dorsif lexin

depender no solamente del cambio de las magnitudes de la GRF que actan sobre cada

cabeza metatarsiana s ino que tambin depender de la r igidez inherente de cada radio

metatarsiano. La r igidez se ref iere al comportamiento de presin y tensin del radio

metatarsiano que se encuentra bajo una ser ie de condiciones de peso o, en otras

palabras, la resis tencia inherente que t iene el radio metatarsiano para dorsif lexionarse

con el aumento de la carga de la GRF y la tendencia inherente que t iene para

plantaf lexionarse con una disminucin de la carga de la GRF sobre las cabezas

metatarsianas plantares . Los radios metatarsianos ms r gidos se dorsif lexionarn menos

bajo las mismas cargas de la GRF que los radios metatarsianos que exhiben menos

rigidez.

El nuevo modelo descrito en la parte de arriba utiliza solamente un solo eje de

art iculacin mediotarsiana junto con los rangos de movimientos de cada radio

metatarsiano para explicar el resul tado cl nico ms comn de que el antepie se invier te

en relacin al retropie durante el movimiento pronatorio de CKC STJ. Por eso, este

modelo el imina la necesidad de poseer dos ejes independientes de ar t iculacin

mediotarsiana para explicar la gran cant idad de observaciones cl nicas que se han

llevado a cabo en relacin a los movimientos de los segmentos del pie durante las

act ividades de peso.

Figura 1:

Root et al describi los dos ejes de la articulacin mediotarsiana ( MTJ), el

eje de articulacin mediotarsiana longitudinal ( LMTJ) y el eje de articulacin


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meditarsiano oblicuo ( OMTJ). Tanto el OMTJ como el LMTJ fueron descri tos como

independientes uno del otro para que el movimiento pronatorio y supinatorio pudiera

tener lugar en cada uno de los ejes MTJ simultneamente independientemente del

movimiento que t iene lugar en el otro eje MTJ. Esta idea de los dos ejes de movimiento

separados e independientes del MTJ es una imposibi l idad biomecnica s i e l escafoides y

el cuboide se mueven juntos como si fueran una sola unidad durante las act ividades en

las que el pie soportan peso.

Figura 2:

Co mo podem os ver i lustrado en el dibujo de arriba, tenem os la par te poster ior

del pie derecho que nos muestra el calcneo en relacin al plano de las cabezas

metatarsianas. En la posicin neutra de la ar t iculacin subastragal ina ( STJ) ( izq uier da) ,

el pie ha incrementado su fuerza reactiva del suelo ( GRF) en las cabezas metatarsianas

ms laterales s i lo comparamos con las cabezas metatarsianas mediales . Cuando la STJ

se prona (derecha) , la eversin del retropie provoca un cambio medial relat ivo de la

GRF cerca de las cabezas metatarsianas mediales y lejos de las cabezas metatarsianas

laterales. El plano de las cabezas metatarsianas es capaz de invertirse en relacin al

retropie durante el movimiento pronatorio de la STJ debido a los dis t intos movimientos

del plano sagi tal en las ar t iculaciones del complejo del mediopie que permiten a cada

radio metatarsiano o bien dorsif lexionarse o plantaf lexionarse en relacin al retropie y

como respuesta a la magnitud de la GRF que acta sobre l en cualquier momento.

Estos movimientos del plano de las cabezas metatarsianas al retropie t ienen lugar s in la

necesidad im periosa del eje de ar t iculacin medio tarsiano longitudinal .

Documents

MTJA_Modelo Biomecánico