Enlaces cinemáticos abiertos y cerrados

Para el análisis del cuerpo humano debemos considerarlo como un todo y no como la suma de las partes, es un sistema: “conjunto estructurado en base a componentes mecánicos que interactuan coordinados por el sistema nervioso al servicio de una función”.

Todas las partes del cuerpo están íntimamente relacionadas entre sí constituyendo un sistema. Es imposible, entonces, pensar en el análisis de un movimiento en una sola articulación sino que debemos hacerlo en todas las articulaciones que intervienen en la ejecución de ese movimiento. De esto se desprende la necesidad de un análisis global del movimiento para seguir una secuencia y una visión particular de cada una de las articulaciones que tienen participación en el gesto motor. Con un análisis global podemos detectar que hay una falla. Con una visión particular, podemos encontrar dónde está la falla. 

Aclaremos, que siempre viene bien. El concepto original de cadenas cinéticas fue impulsado por Steindler en la mitad aproximadamente del siglo pasado. El concepto, como todo en la ciencia, evolucionó. Incluso aquel concepto tiene algunos errores, o términos que llevaron a años de confusión. Una cadena nos determina una serie de eslabones, pero además la cadena es un concepto que genera más privación de libertad, que capacidad de asociarse y moverse.

Cuando Steindler las llamaba débil o fuertemente cerradas, hablaba en realidad de cadenas abiertas con resistencias de distinta magnitud. La esencia del concepto de enlaces (cadenas) es el punto fijo para el movimiento articular y las acciones musculares. Y que el movimiento de un par cinemático lleva al movimiento sincronizado de los pares contiguos. En la cadena cerrada, es invevitable, mientras que en la cadena abierta, se podrían aislar, aunque no suele suceder en las actividades diarias, si puede ser útil para la rehabilitación.

Con los años, en la física se dejó de dividir en estática y dinámica, para dividirse en estática, cinética y cinemática. Como la cinética (dinámica) estudia las fuerzas que producen los movimientos, las cadenas dejaron de ser cinéticas para ser cinemáticas, porque más allá de las resistencias a Steindler le importaba el movimiento combinado. A su vez, dejaron de pensarse como miembros, sino que pasaron a ser de formato libre: con por lo menos tres segmentos corporales se podría hacer un enlace (cadena), ahora cinemática.

Pero en la actualidad, yo prefiero el concepto de enlace de segmentos y no cadena de eslabones. Así de sencillo, nada está mal o bien, sólo que el enlace cinemático (EC) me da más noción de proyección y posibilidades que el otro término, que parece demasiado finito.

Paralelamente a esto surge el concepto de cadenas musculares. Que bien podrían ser cinéticas, ya que hablan sobre fuerzas que sostienen segmentos corporales. Esto se lo debemos a Meziere, concepto en el que derivaron luego las corrientes de reeducación postural, considerando estas asociaciones musculares, de músculos tónicos, que se acortan para sostener posturas. Para sostener partes del cuerpo. Pero todos sabemos que el sostén básico del cuerpo está dado por el tejido conectivo y su malla de fibras colágenas de variada tipología. Las fascias así constituídas se continúan unas con otras, tanto que son capaces de formar el cuerpo humano completo, aún quitando el resto de los tejidos que conforman nuestro organismo.

Esto sucede, porque desde la biofísica, o sea, la fisiología, el cuerpo se desarrolla bajo la ley del menor esfuerzo. Esto es, evoluciona más quien gasta menos energía. Y evitar la tensión muscular es un mecanismo genial para ahorrar energía. Y, si necesito tensión para sostener partes del cuerpo (postura), la obtengo de esta red de fibras del tejido conectivo. De esta tensegridad miofascial. Cuando el sistema fascial pierde tensión sus porciones se acomodan para tensarse sin necesidad de gasto de energía, pero si gana excesiva tensión sus partes se acomodan para mantener la circulación sanguínea y evitar el dolor.

Esta función (sostener partes del cuerpo mientras hacemos las actividades de la vida diaria) y esta necesidad de ahorro energético se puede lograr gracias a que la energía no se pierde, sino que se transforma. La fuerza es una transformación de energía en trabajo mecánico, en movimiento o sostén. Por lo tanto, si a través de estos enlaces pasa la fuerza, lo que pasa es la energía, que se puede transformar en cinética si hay producción de movimiento.

Y acá es donde me surge la necesidad de entender que la tensegridad corporal está dada por las fibras colágenas y su lógica continuidad con las trabéculas óseas. Esa tensión debe ser reforzada en ocasiones, por una fuerza adicional, externa o interna. Una fuerza externa es básicamente una ortesis, un taping, un apoyo. La fuerza interna es la tensión muscular, que, como debe ser sostenida, será de un músculo rojo alineado con la descarga de peso y la acción. Entonces las cadenas musculares ya no pueden ser un concepto estático de descripción anatómica (más allá de que está buena esa descripción para organizarse y comprender la idea), sino de sistemas que se activan para sostener. De ahí surgen las variaciones de las distintas escuelas y seguramente hay tantas alineaciones tensionales como seres humanos habitamos el planeta.

Si la tensión de la integridad de las funciones, la denominamos tensegridad, y nos sirve para sostener, surge un concepto de lo que se puede mover, mientras hay estructuras tónicas que sostienen. Así nace el concepto de antitensegridad.

Los enlaces cinemáticos son un conjunto de segmentos que, coordinados, intervienen en un Gesto Motor. Es un Sistema Mecánico cuyos movimientos están coordinados por el sistema nervioso. El movimiento de cada miembro del enlace se realiza gracias a que sobre cada uno de ellos se aplican fuerzas. Los segmentos pueden realizar gestos de manera aislada, pero lo más natural es que se combinen varias de ellos y formaremos así nuestra cadena biocinemática. La posición de nuestros segmentos está subordinada a nuestras condiciones antropométricas. Como la posición de los segmentos está sujeto a CONDICIONES ANTROPOMETRICAS para un mejor análisis debemos considerar:

1º) Las condiciones antropométricas generales e individuales: La antropometría se basa en la anatomía normal y estudia las medidas de las eslabones y la relación de éstas entre sí y establece una medida promedio para cada raza.

2º) La construcción anatómica real del sistema: Consiste en analizar la anatomía que le es propia a la persona que estoy estudiando, aquéllo que se aleja de la norma: persona a la que se le ha colocado una ortesis o una prótesis, o con un miembro más corto, o amputado, o con un implante cardíaco, etc.

3º) Cálculo de los momentos articulares en cada par cinemático: nos da noción de equilibrio muscular en cada unidad biomecánica, pudiendo determinar a través del cálculo, las tensiones necesarias para sostener y mover.

4º) Valorar analíticamente la importancia de cada grado de libertad del EC en cuestión: Es muy importante considerar los grados de movilidad en las distintas articulaciones vecinas. Los movimientos que, por diversas causas, se pierden en una articulación, en un plano, se compensan con movimientos en otra articulación, generalmente en el mismo enlace y en el mismo plano. Si no hay que reclutar otro par cinemático y se agranda el EC.

Además debemos evaluar la posición del EC en el espacio. Es decir, relacionamos el EC que estoy estudiando y su relación con el tronco. Y consideramos los ángulos entre cualquier par de segmentos limítrofes de ese EC. Estos me permiten focalizar en la UBM más importante de cada gesto motor, sin la cual no se puede llevar a cabo la actividad.

MOVIMIENTOS INTRINSECOS DE LAS ENLACES CINEMATICAS

Las movimientos ejecutados por los enlaces cinemáticos resultan de combinaciones a nivel de los segmentos y de las distintas UBM que las componen. Estos movimientos son:

- Movimientos de rotación o angulares (giros y balanceos): Pueden ser continuos o alternados con distintos resultados a nivel del EC. El movimiento angular continuo es decir, del mismo sentido origina un movimiento a nivel de una articulación aislada que aumenta progresivamente de amplitud por adición de las angulaciones sucesivas.

Si estudiamos un EC completo en la que cada una de sus partes experimente un movimiento angular continuo, observamos que en la flexión se producirá un agrupamiento progresivo de los segmentos y en la extensión el fenómeno inverso.

El movimiento angular ejercido alternativamente en ambos sentidos tendrá como efecto un movimiento pendular o alternado, cuya segunda fase será un retorno a la posición de partida. Efectivamente, el segmento movilizado describirá primero un ángulo positivo y después un ángulo negativo del mismo valor. Por consiguiente, tendremos a nivel de cada centro articular una suma de movimientos angulares igual a cero, lo que indica un retorno a la posición de partida del EC en conjunto.

- Movimientos de traslación: Por el contrario, cuando las angulaciones son recorridas en sentido contrario por articulaciones contiguas, el resultado es una TRASLACION como la que caracteriza a la marcha.

Tienen importancia dos condiciones al analizar los Enlaces cinemáticos:

- es un Sistema Mecánico, por lo que está sometido a las leyes de la Física.

- en la organización de la dirección de los movimientos desempeña una función esencial el aparato neuromuscular: coordinar los movimientos que se aprenden desde el nacimiento.

La posición del EC en el espacio está dada de manera unívoca si están dados los elementos de orientación:

- externos: coordenadas de los puntos fijos del primer miembro en un sistema inercial de coordinación. Es decir, relacionamos el EC que estoy estudiando con la primer UBM que determina dónde empieza el enlace. El elemento externo indicaría la posición de el EC en el espacio.

- internos: se consideran los ángulos entre cualquier par de segmentos limítrofes de ese enlace. Estos me permiten determinar la UBM más importante de cada gesto motor: es la que más se mueve y sin la cual no se puede llevar a cabo la actividad.

Para la investigación de la función de un enlace cinemático es importante:

* determinación de las fuerzas internas (muscular - ligamentaria).

* determinación de los movimientos articulares.

* valoración de la influencia de la estructura del aparato locomotor sobre el carácter del movimiento ejecutado y de las influencias externas (a favor o en contra del movimiento) sobre la sección de la tarea motora.

El número de grados de libertad del enlace cinemático depende del número de eslabones móviles y de los grados de libertad de los pares cinemáticos que intervienen. Es evidente que estos grados de movilidad son como un tesoro que el sujeto guarda y aprovecha en función del movimiento a realizar, sin emplear todas sus posibilidades al tope.

Esto significa que es más importante controlar, en cualquier actividad, los grados de libertad de movimientos que me sobran en cada UBM de la cadena que los grados de libertad de movimientos que utilizo. Este es el denominado PRINCIPIO DE LAS RESERVAS. Este exceso de grados de libertad de movimiento me brinda la posibilidad de compensar ciertos grados de libertad ausentes en alteraciones funcionales de movimiento.

COMO SE ESTUDIA UN ENLACE CINEMÁTICO

Un EC lo podemos estudiar a través de la observación de cualquier gesto motor: la marcha, un gesto deportivo, un gesto laboral, una Actividad de la Vida Diaria, etc. En realidad esta es nuestra tarea principal en biomecánica: observar el movimiento, si es armónico y coordinado o no, buscar la alteración y actuar en consecuencia.

El enlace abierto presenta su punto fijo proximal (ya sea para la acción muscular o para evaluar la artrocinemática). Las cargas a nivel articular son tangenciales y las soportan los ligamentos y demás partes pasivas.

El enlace cerrado presenta una inversión importante: el punto fijo es distal y en consecuencia las funciones musculares serán diferentes a los enlaces abiertos y las cargas que soporta este tipo de cadena es axial.

Otra forma simplificada de estudiar un EC es a través de la modelación de los sistemas complejos, es decir hacer un modelo del sistema que queremos analizar. Ahora, debemos tener en cuenta que tales modelos (hechos con diferentes elementos) tienen naturaleza mecánica, son evaluables a través del análisis matemático. En estos modelos es necesario reproducir las funciones del enlace cinemático:

1- osteoarticular: el esqueleto, su forma y relaciones nos brinda la posibilidad de movimiento.

2- músculoligamentoso: representan los sistemas de transmisión de las fuerzas que provocan el cambio en el estado físico de los cuerpos, con receptores para la retroalimentación a través de la propiocepción.

3- nervios motores: representación del canal directo del sistema de dirección: orden del Sistema Nervioso Central a la periferia.

4- nervios sensoriales: representan el canal de enlace inverso; informan al centro de lo que sucede en la periferia. Dentro de este punto es necesario abarcar el tema de la propiocepción, que nos permite la corrección de cada gesto motor.

El análisis mecánico e informativo de la actividad motriz de el EC nos permite encontrar su modalidad de funcionamiento y efectividad desde el PRINCIPIO ERGOINFORMATIVO. Recordemos que su esencia consiste en la organización de los niveles de trabajo de los subsistemas energético e informativo. 

Las variaciones insignificantes de la estructura BIOMECÁNICA del movimiento conducen a variaciones considerables de la actividad de los sistemas de dirección que garantizan la posibilidad de funcionamiento.

Para aumentar la precisión del trabajo es importante intensificar la propiocepción, que aumenta la posibilidad del canal de enlace inverso, con la posibilidad de corregir cada movimiento hasta llevar su consumo energético al mínimo.

Si nos ponemos a pensar un poco y aplicar estos conceptos veremos que la marcha humana es una traslación del centro de masas que se logra gracias a esos movimientos angulares horarios y antihorarios. La aplicación de estos conceptos explica la transformación de los movimientos segmentarios de rotación en un movimiento resultante de traslación de todo el cuerpo o de una EC.