Locomoción Humana: Fisiología, Desarrollo y Control Neural del Caminar

Introducción al Acto de Caminar

Definición y Fases del Caminar

Caminar: conjunto de movimientos en los que se traslada el cuerpo y que implica movimientos alternativos de partes opuestas del cuerpo.

Descripción de la acción de caminar: dos fases fundamentales:

• Estar de pie: dos piernas en el suelo.
• Balanceo: una pierna en el suelo.

Transición de Andar a Correr

¿Cómo se pasa de andar a correr? Involuntariamente, porque se pasa siempre a la misma velocidad, dependiendo de la longitud de la pierna, aprox. 2,5 m/s.

Hay un momento en el que se gasta más energía al andar que al correr. A esa velocidad se deja de andar para empezar a correr.

Características Comunes al Andar y Correr

Andar: caída controlada (nos erguimos y nos dejamos caer).

Correr: caída controlada más fuerte en la que aprovechamos el rebote. Saltamos más y rebotamos. Se rebota por inercia y porque los músculos son como muelles (se contraen y relajan, energía elástica).

El balanceo cambia muy poco, es casi constante tanto al andar como al correr.

Al andar, fases balística y no balística.

Movimiento Balístico vs. No Balístico

En el movimiento balístico se programa el movimiento antes de iniciarlo: fuerza y dirección. No balístico:

• Balanceo: es balístico, se realiza en bucle abierto, tanto andando como corriendo.
• Estar de pie: no es balístico, se realiza en bucle cerrado, al andar y correr.

Ventajas del movimiento balístico: movimiento rápido, más cómodo porque no hay que controlarlo ni planificarlo. Ocurre como un muelle y suele tener más fuerza.

Ejemplo: el cambio de marchas de un coche es balístico y el movimiento del volante es no balístico.

Ventajas del movimiento no balístico: se puede controlar, por lo que se puede subsanar cualquier error sobre la marcha.

Sinergias en el Caminar

El caminar conlleva una serie de sinergias: hay varios movimientos que tienden a darse, por ejemplo: cuando se va a estornudar se cierran los ojos, aunque parezca que no tienen relación. También cuando se mueven los brazos al andar. También se ve que el ángulo en la rodilla y el ángulo de la cabeza se correlacionan.

Diagrama: ángulo-ángulo-extensión-rodilla-flexión-hacia atrás-cadera-hacia delante-balanceo-estar de pie. Caminar es un movimiento normal y suave gracias a la sinergia.

Control Neural de la Locomoción

Regulación Fisiológica del Caminar

Nos sirve para conocer cómo se regula la acción de caminar en el aspecto más fisiológico.

El ritmo de los movimientos rítmicos (contracciones y flexiones) se produce a nivel de la médula porque es un movimiento simple, más relacionado con los reflejos.

Sin el cerebro se podrían producir movimientos rítmicos, e incluso se podría caminar, pero es necesario el cerebelo para el equilibrio e información visual.

Hipótesis de la Cadena de Reflejos

¿Cómo se producen? El ritmo que produce la acción de caminar se produce por una serie de reflejos que se encadenan entre sí: E1-R1, E2-R2, E3-R3...

Se pensaba que la médula producía el movimiento de caminar mediante una cadena de reflejos. El tipo de estímulos que controlan el ritmo de caminar son de tipo sensorial, táctil y propioceptiva, procedentes de músculos y tendones.

La información sensorial entra por la médula a través de las raíces dorsales y hay órdenes motoras que proceden de la parte ventral.

El estímulo siempre tiene información sobre nuestra posición actual; esto dispara una respuesta que cambia la posición del cuerpo y, a su vez, el estímulo.

Experimento de Locomoción Ficticia

Realizado para comprobar la veracidad de la hipótesis:

Se priva a la médula de la estimulación que llega hasta ella a través de tres procedimientos:

• Se aísla la médula del cerebro, no llegando información visual, de equilibrio, auditiva, etc.
• Para eliminar la propioceptiva se cortan las raíces dorsales.
• Se paralizan los músculos que son los que envían información y se relajan, lo hacen mediante sustancias como el curare.

El Papel del Cerebro en la Locomoción

¿Qué papel juega el cerebro?

Desarrollo de la Acción de Caminar

Maduración de Centros Motores y Reflejos Neonatales

Maduración de los centros motores que son los capaces de inhibir o modificar los reflejos neonatales.

REFLEJO:

Estímulo desencadenante y respuesta emitida.

SINERGIA:

Coordinación de los movimientos.

Reflejos Temporales y Permanentes

Dentro de los reflejos neonatales se diferencian: temporales/permanentes.

• Temporales: Babinski, presión, Moro, tónico cervical.
• Permanentes: parpadeo, respiración, tos, tragar.

El Reflejo de Marcha

Reflejo de marcha: Cuando se levanta al niño y se le apoya en una superficie (estímulo), el niño inicia el movimiento rítmico de andar (respuesta).

La función de caminar es innata, aunque, como desaparece al mes, hace pensar que es aprendida. El reflejo de marcha reaparece a los 8 meses.

Hipótesis Clásica o Psicológica

El reflejo de andar no tiene demasiada relación con el acto de andar de los adultos.

El niño a los 8 meses aprende la relación orden-secuencial de los acontecimientos, es decir, aprende el orden temporal.

Hipótesis Alternativa: Thelen

El reflejo de marcha no desaparece jamás; parece que desaparece, pero es porque el niño no tiene posibilidad de movimiento porque ha engordado mucho.

El centro de la gravedad está muy alto, haciendo que cualquier movimiento de piernas lo desestabilice. Las piernas son débiles para el peso del niño. El niño sabe dar patadas con el mismo ritmo que si caminara. En agua pesa menos.

La Visión y el Equilibrio en el Caminar

Cinestesia y Percepción de la Caída

Para percibir que nos caemos: la información la da el órgano del equilibrio, los órganos vestibulares del oído interno, que nos dice la posición que tenemos. Cinestesia: sensación de estar en una posición determinada.

Cinestesia Visual

La visión nos informa de la posición en la que nos encontramos. Las claves visuales que poseemos para conocer esto son los puntos de referencia que hemos tomado (el suelo, por ejemplo).

Experimento de Competición entre Sistemas Vestibular y Visual

Sujeto experimental en una habitación móvil (paredes y suelo pueden desplazarse). Existen varias condiciones:

• Pared se mueve hacia la persona: impresión de estar cayéndose hacia delante. Se evita caerse, se cree que la imagen se expande.
• Contracción de la imagen: nos hace creer que nos movemos hacia atrás, caída hacia atrás.

Influencia Innata o Aprendida de la Información Visual

¿La Influencia de la Información Visual sobre el Sentido del Equilibrio es Innata o Aprendida?

La cinestesia visual es innata, pero se puede eliminar o modificar mediante aprendizaje. Comprobado con un experimento:

Parejas de gatos recién nacidos en una habitación con estímulos visuales. En medio de la habitación se sitúa una góndola con dos extremos: de uno pende un arnés donde hay un gato y del otro una caja transparente donde está el otro gato.

Los dos gatos tenían un desarrollo visual similar, veían lo mismo y un buen desarrollo motor porque andaban libremente por la habitación.

Diferencias: Cuando estaban en condición de luz, los movimientos del gato 1 repercutían en su visión. Lo que veía el gato 2 dependía de los movimientos del gato 1. No había correlación entre movimiento y visión.

Gatos diferentes en su comportamiento, sobre todo motor. El GATO 1 se acercaba a la mesa y el gato intentaba posarse sobre ella; el 2 no.

Demostrado: que el desarrollo motor no solo depende del desarrollo visual y del desarrollo motor por separado; debe existir correlación entre ambos.

Efecto de la Memoria en la Acción de Caminar

La Memoria como Planificador del Movimiento

Al caminar tenemos un objetivo: la memoria mantiene el objetivo y hace planes para alcanzarlo. Compara si se ha conseguido el objetivo o cuánto queda para alcanzarlo, además de representaciones mentales del ambiente.

La memoria establece relaciones entre los diferentes puntos de referencia para avanzar, encadenamiento de conductas reflejas.

Relaciones Estímulo-Respuesta y Memoria

Hipótesis: Ante un mismo estímulo, misma respuesta. Si se retira el punto de referencia, no puede realizar la conducta completa.

Todas las relaciones Estímulo-Respuesta (E-R): la respuesta siempre es la misma, está determinada por nuestra memoria.

Ninguna de las predicciones se cumplen. La hipótesis dice que la memoria tiene que estar implicada en los estímulos y las respuestas. Si se aprende algo, es a dar una respuesta determinada.

En los laberintos de ratas, la rata aprende claves para alcanzar su objetivo, asocia estímulos y respuestas, tiene una imagen del camino aunque cambie el ambiente.