Method Article

Organización postural de la iniciación de la marcha para el análisis biomecánico utilizando grabaciones de plataforma de fuerza

DOI:

10.3791/64088

July 26th, 2022

In This Article

Summary

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Este artículo describe el material y el método desarrollado para investigar la organización postural de la iniciación de la marcha. El método se basa en registros de plataforma de fuerza y en el principio directo de la mecánica para calcular el centro de gravedad y la cinemática del centro de presión.

Abstract

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La iniciación de la marcha (GI), la fase transitoria entre la postura ortógrada y la locomoción en estado estacionario, es una tarea funcional y un paradigma experimental que se utiliza clásicamente en la literatura para obtener información sobre los mecanismos posturales básicos que subyacen al movimiento corporal y al control del equilibrio. La investigación GI también ha contribuido a una mejor comprensión de la fisiopatología de los trastornos posturales en pacientes ancianos y neurológicos (por ejemplo, pacientes con enfermedad de Parkinson). Como tal, se reconoce que tiene importantes implicaciones clínicas, especialmente en términos de prevención de caídas.

Este artículo tiene como objetivo proporcionar a académicos, médicos y estudiantes de educación superior información sobre el material y el método desarrollado para investigar la organización postural gastrointestinal a través de un enfoque biomecánico. El método se basa en registros de plataforma de fuerza y el principio directo de la mecánica para calcular la cinemática del centro de gravedad y el centro de presión. La interacción entre estos dos puntos virtuales es un elemento clave en este método, ya que determina las condiciones de estabilidad y progresión de todo el cuerpo. El protocolo implica que el participante inicialmente esté inmóvil en posición vertical y comience a caminar hasta el final de una pista de al menos 5 m.

Se recomienda variar la velocidad GI (lenta, espontánea, rápida) y el nivel de presión temporal: la marcha puede iniciarse tan pronto como sea posible después de la entrega de una señal de salida (alto nivel de presión temporal) o cuando el participante se sienta listo (bajo nivel de presión temporal). Se definen los parámetros biomecánicos obtenidos con este método (por ejemplo, duración y amplitud de los ajustes posturales anticipatorios, longitud/anchura del paso, rendimiento y estabilidad) y se detalla su método de cálculo. Además, se proporcionan valores típicos obtenidos en adultos jóvenes sanos. Finalmente, se discuten los pasos críticos, las limitaciones y la importancia del método con respecto al método alternativo (sistema de captura de movimiento).

Introduction

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La iniciación de la marcha (GI), la fase transitoria entre la postura ortógrada y la locomoción en estado estacionario, es una tarea funcional y un paradigma experimental que se utiliza clásicamente en la literatura para investigar el control postural durante una tarea motora compleja que requiere propulsión y estabilidad simultáneas de todo el cuerpo1. Se sabe que los pacientes con afecciones neurológicas, como la enfermedad de Parkinson2, el accidente cerebrovascular3, la parálisis supranuclear progresiva4 y los "trastornos de la marcha de nivel superior"

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Protocol

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El protocolo descrito a continuación sigue las directrices del comité de ética de investigación humana de la Université Paris-Saclay. Los participantes aprobaron y firmaron un formulario de consentimiento.

1. Participantes

  1. Incluya al menos 15 participantes adultos jóvenes sanos en el experimento (de 20 a 40 años de edad).
    NOTA: Este número recomendado de asignaturas corresponde a lo que se considera clásicamente en la literatura sobre IG.
  2. Excluir a los participantes con ayudas para caminar, problemas visuales, auditivos u ortopédicos, trastornos neurológicos identificados, demencia, deficiencias cogni....

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Results

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Descripción de gráficos de tiempo biomecánicos representativos obtenidos de la plataforma de fuerza durante el inicio de la marcha
Cualquiera que sea el nivel de presión temporal o la instrucción sobre la velocidad GI, el swing heel-off es sistemáticamente precedido por APA. Estos APA se pueden caracterizar por un desplazamiento lateral de la pierna hacia atrás y hacia atrás del centro de presión (Figura 2). Este desplazamiento anticipatorio del centro de presión promueve.......

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Discussion

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El objetivo de este artículo fue proporcionar a académicos, médicos y estudiantes de educación superior información sobre el método (el método "global") utilizado en nuestro laboratorio para investigar la organización biomecánica de la iniciación de la marcha (IG). Los pasos críticos del protocolo, las limitaciones del método y los métodos y aplicaciones alternativos se discuten a continuación.

Un paso crítico en el protocolo es la detección de los eventos de sincronización de GI (es decir, in.......

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Disclosures

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Los autores no tienen intereses contrapuestos.

Acknowledgements

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Los autores desean agradecer a la ANRT y al LADAPT.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Plataforma(s) de fuerza(s)AMTIUna plataforma(s) de fuerza grande [120 cm x 60 cm] o dos pequeñas [60 cm x 40 cm]
Python o MatlabPython o MathWorksLenguaje de programación para el cálculo de variables experimentales
.Software para la sincronización de la(s) plataforma(s) de fuerzas, el registro y la visualización en línea de trazas biomecánicas en bruto (fuerzas y momentos 3D)
Visual3DC-Motion IncSoftware para el procesamiento de trazas biomecánicas en bruto (filtrado de paso bajo)
,

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Yiou, E., Caderby, T., Delafontaine, A., Fourcade, P., Honeine, J. L. Balance control during gait initiation, State-of-the-art and research perspectives. World Journal of Orthopedics. 8 (11), 815-828 (2017).
  2. Delval, A., Tard, C., Defebvre, L.

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Tags

Gait InitiationPostural OrganizationForce PlatformBiomechanical AnalysisAnticipatory Postural AdjustmentCenter Of GravityCenter Of PressureBalance ControlTemporal PressureParkinson Disease

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