El ciclo de la marcha representa la forma natural en la que nos desplazamos y es esencial para nuestra movilidad y funcionalidad diaria. Se trata de un proceso complejo a la vez que fascinante que combina estabilidad, movimiento y coordinación para desplazarnos de manera eficiente. Comprender el ciclo de la marcha y los elementos biomecánicos que intervienen no solo es crucial para identificar patrones normales, sino también para optimizar el rendimiento físico y prevenir lesiones. En este artículo, exploraremos las fases de la marcha, su relación con la biomecánica general del cuerpo y los patrones de marcha.
Tabla de contenidos
Introducción
Desde una perspectiva biomecánica, la marcha se define como una secuencia repetitiva de movimientos coordinados que permiten el desplazamiento bípeda en un ciclo regular de pasos, cada uno de los cuales involucra a prácticamente todos los sistemas del cuerpo (Whittle, 2014). Se trata de un proceso repetitivo que permite a una persona desplazarse de manera coordinada y eficiente.
Desde una perspectiva evolutiva, la marcha bípeda fue fundamental para la adaptación humana, ya que liberó las manos para actividades como el uso de herramientas y permitió cubrir distancias más largas de manera eficiente (Bramble & Lieberman, 2004).
Esta forma de locomoción, sin embargo, plantea desafíos biomecánicos únicos, especialmente en términos de equilibrio y ahorro de energía. Por ejemplo, el gasto energético durante la marcha se minimiza gracias a un patrón específico de movimiento en el que las extremidades se coordinan para que cada paso sea fluido, controlado y estable.
El ciclo de la marcha
Se define como el intervalo entre el contacto inicial de un pie con el suelo hasta que el mismo pie vuelve a tocar la superficie. Enumera secuencialmente eventos que ocurren en una extremidad durante un paso completo (es decir, desde el contacto inicial del talón (golpe de talón) de un pie, al contacto inicial del talón contacto del mismo pie al comienzo de la siguiente zancada) (Mooney & Campbell, 2016).
Fases del ciclo de la marcha
El ciclo de la marcha se divide en dos fases principales: la fase de apoyo / postura (cuando el pie o parte del pie está en contacto con la superficie para caminar) y la fase de balanceo o “swing” (cuando el pie está balanceándose de un episodio de contacto con el suelo al siguiente). A continuación, vamos a analizar ambas fases y sus divisiones.
Todos nuestros movimientos en dos piernas consisten en una posición de piernas en la fase de apoyo o en una posición de piernas en la fase de balanceo. Por lo tanto, es importante familiarizarse con estos términos al analizar las fases del ciclo de la marcha.
Fase de apoyo
La fase de apoyo (en inglés stance phase) ocupa alrededor del 60% del ciclo de la marcha y es el momento en el que el pie se encuentra en contacto con el suelo. Esta fase permite que el cuerpo absorba el impacto de cada paso, mantenga la estabilidad y prepare el impulso para avanzar. La fase de apoyo se subdivide en varias etapas:
Contacto inicial: Se conoce como “golpe de talón” (Heel strike en inglés) y ocurre cuando el talón toca el suelo, y las fuerzas de impacto comienzan a ser absorbidas por el pie y la pierna. Aquí, los músculos de la pierna y el tobillo se activan para amortiguar el impacto y estabilizar la articulación (Perry & Burnfield, 2010). La tibia en este punto se encuentra por detrás de la articulación del tobillo, al igual que la pelvis.
Carga media: El peso del cuerpo se transfiere progresivamente desde el talón hacia el mediopié. En esta etapa, los músculos extensores de la pierna, como el cuádriceps, trabajan activamente para soportar el peso del cuerpo mientras se mantiene la estabilidad de la rodilla y el tobillo (Neumann, 2017).
Apoyo medio: En el apoyo medio, el pie está en contacto completo con el suelo y el peso del cuerpo se distribuye hacia el centro del pie. Los músculos estabilizadores, como los glúteos y los músculos profundos de la cadera, juegan un papel esencial para evitar el colapso lateral y mantener la alineación del cuerpo.
Despegue: En esta última etapa de la fase de apoyo, el talón se levanta del suelo y el peso se transfiere a la parte anterior del pie, principalmente al primer metatarsiano y al dedo gordo. En esta fase, el mecanismo de Windlass se activa, tensionando la fascia plantar y elevando el arco del pie para generar una base rígida para el impulso (Hicks, 1954; Caravaggi et al., 2010). Esto es fundamental para lograr una propulsión eficiente en la siguiente fase.
Fase de balanceo
La fase de balanceo (Swing Phase) constituye aproximadamente el 40% del ciclo de marcha y se caracteriza por la elevación del pie del suelo mientras avanza hacia adelante. Esta fase permite al pie moverse sin obstaculizar el avance y prepara la extremidad para el siguiente contacto inicial. La fase de balanceo también se subdivide en tres etapas:
Balanceo inicial: Comienza justo después del despegue del pie del suelo. En esta etapa, los músculos flexores de la cadera y los extensores de la rodilla se activan para impulsar el pie hacia adelante y mantener el equilibrio. La coordinación en esta fase es crucial para evitar tropiezos y caídas (Kirtley, 2006).
Balanceo medio: El pie alcanza su posición más avanzada mientras la rodilla permanece parcialmente flexionada para evitar el contacto con el suelo. Durante esta fase, el control de la flexión y extensión en el tobillo y la rodilla es clave para mantener el impulso y la fluidez en el movimiento.
Balanceo terminal: En esta última etapa, el pie se prepara para el siguiente contacto inicial. Los músculos extensores de la rodilla y los dorsiflexores del pie se activan para asegurar que el talón esté en posición para tocar el suelo primero, cerrando así el ciclo de la marcha.
Duración y proporción de las fases del ciclo de la marcha
La duración y proporción entre las fases de apoyo y balanceo pueden variar según la velocidad de la marcha, la altura del individuo, y otros factores biomecánicos y fisiológicos. En una marcha normal, en términos generales la fase de apoyo (carga) tiende a ocupar un 60% del ciclo del paso total, mientras que la fase de balanceo (oscilación) representa el 40% restante (Monge-Pereira et al., 2020). A medida que la velocidad de la marcha aumenta, el tiempo en la fase de apoyo disminuye, y las fases de contacto de ambos pies pueden reducirse o eliminarse, como sucede en la carrera. Por ejemplo, al caminar rápido, la fase de balanceo se acorta, mientras que al correr, el pie puede no tocar el suelo en ciertos momentos.
El equilibrio entre estas fases permite una marcha estable y minimiza el gasto de energía, lo cual es esencial tanto para la eficiencia como para la prevención de lesiones. Un ciclo de marcha funcional y equilibrado depende de una buena coordinación entre los sistemas musculoesquelético y nervioso, así como de la alineación adecuada de las articulaciones.
Períodos de duración de la fase de postura
Durante cada fase de apoyo del ciclo de la marcha, el pie atraviesa tres posiciones que contribuyen a la estabilidad y el control del movimiento: Posición inicial (Early Stance), posición intermedia (Middle Stance) y posición tardía (Late Stance). Según Perry (2010) la posición inicial representa el 0-12% del ciclo de marcha, la intermedia es 12-30%, la tardía es 30-62% y pre-oscilación es 50-62%
Posición inicial (early stance)
El período de contacto de la fase de apoyo de la marcha ocurre desde el golpe del talón (es decir, en el instante en que la cara lateral posterior del talón entra en contacto con el superficie para caminar) a pie plano – (es decir, el instante en que la superficie que soporta el peso del pie comienza el contacto con la superficie para caminar).
El golpeo se produce con la parte exterior del talón (inversión del talón), que será presionado contra el suelo hacia adentro. Esto levanta el arco y provoca que sea la cabeza del primer metatarsiano la que contacte primero con el suelo durante el apoyo. En este punto tenemos un arco más supinado.
Al contacto con el suelo con el tobillo en dorsiflexión, el pie y el miembro inferior desaceleran rápidamente y están sujetos a fuerzas de alto impacto, que son típicamente 115% del peso corporal. El pie y la extremidad en este punto deben ser desbloqueado y relativamente móviles para permitir la adaptación instantánea a las variaciones en la superficie de paso y para permitir la atenuación de fuerzas altas de impacto de contacto con el suelo, lo que se denomina absorción de impacto o atenuación.
Posición intermedia (middle stance)
Durante la posición intermedia, el pie se aplanará y a medida que el pie transfiere el peso hacia el mediopié en la fase de carga, se estabiliza en una posición neutra para soportar el peso del cuerpo.
La tibia o espinilla se desplaza hacia delante (flexión dorsal del tobillo) y se rota internamente, lo que provoca que el pie se aplane y el arco cede hacia el suelo, algo necesario para elongar la parte inferior del pie y para la flexión de la rodilla al permitirle trasladarse hacia delante. En esta fase de mayor rotación interna, debemos sentir mejor el arco interno del pie con la cadera ligeramente hacia atrás que está asociado a la mecánica de postura tardía (late stance)
Es necesario recuperarse de esta pronación y lograr que el pie vuelva a la supinación antes del despegue de los dedos para que los huesos y las articulaciones vuelvan a participar y creen una base más estable a la espera de la fase de despegue y su liberación de energía inminente cuando nos impulsamos hacia delante. Si no se realiza la supinación completa, aumenta la tensión de los tejidos plantares que deben compensar la reducción de la estabilidad de las estructuras óseas que deberían haberse vuelto a bloquear.
Muscularmente, el recto femoral se activa más fuerte al comienzo de la fase de balanceo, mientras que el isquiotibiales (incluyendo la cabeza larga del bíceps femoral y la semitendinosis) son más activados más intensamente al final del swing (Uchida and Delp, 2021)
Posición tardía (late stance)
Se corresponde con la fase de propulsión que ocurre desde que el talón se levanta hasta despegar los dedos del pie de la superficie. Al acercarse al despegue, el pie se inclina en flexión plantar, permitiendo que los dedos asuman el peso para dar el impulso final (Whittle, 2014; Kirtley, 2006).
La extensión de las articulaciones metatarsofalángicas enrolla la aponeurosis plantar alrededor de las cabezas de los metatarsianos, como un cable que se enrolla alrededor de un molinete, que simultáneamente eleva el arco longitudinal, lo que se conoce como mecanismo de Windlass (Hicks 1954).
Durante el período de propulsión, el pie y la extremidad sufren aceleración e impulsar el peso del cuerpo hacia adelante, en la pierna contralateral. El gastrocnemio y el sóleo se vuelven muy activos como aceleran el centro de masa hacia adelante (Uchida and Delp, 2021). El pie debe estar bloqueado y rígido para formar una base estable para la propulsión y ser capaz de hacer frente de manera eficiente a las fuerzas de propulsión, que suelen ser el 112% del peso corporal.
Resupina y se vuelve a formar el arco del pie
El impulso del cuerpo hacia adelante tiene que ser desacelerado por los tejidos blandos plantares, que tienden a ser músculos pennados. Al contar con organización más corta de las fibras musculares en ángulos peneados (plumas) la arquitectura muscular proporciona la mayor fuerza máxima por la menor cantidad de volumen. Pennation es una característica importante de los músculos distales de las extremidades ya que reducen su volumen sin sacrificar la producción potencial de fuerza (Earls. 2021)
Biomecánica de la marcha
La biomecánica de la marcha humana tiene como objetivo mantener el equilibrio y distribuir la carga del peso de manera uniforme, lo que requiere que el cuerpo se mueva de manera cíclica y eficiente (Perry & Burnfield, 2010).
La biomecánica de la marcha analiza cómo se produce el movimiento cíclico y coordinado en cada paso que damos, lo que implica una interacción compleja de fuerzas y activaciones musculares. En esta perspectiva, cada ciclo de marcha comprende una serie de movimientos y fuerzas que interactúan para mantener el equilibrio, soportar el peso del cuerpo y avanzar sin gastar energía de manera excesiva.
El sistema músculo-esquelético y el sistema nervioso actúan en conjunto para regular la postura y controlar las fuerzas internas y externas durante la marcha. Estas fuerzas incluyen tanto las fuerzas de reacción del suelo —las cuales ejercen una presión hacia arriba cuando el pie entra en contacto con la superficie— como las fuerzas generadas por los músculos que ayudan a estabilizar el cuerpo y facilitar el impulso (Neumann, 2017).
La biomecánica de la marcha se refiere al análisis de las fuerzas, movimientos y activaciones musculares que intervienen en el ciclo de la marcha. Este proceso no solo depende del pie, sino también de la pelvis y la cintura escapular, que actúan de manera coordinada para garantizar una marcha fluida y estable, controlando el desplazamiento del centro de gravedad y el gasto metabólico.
Patrones de la marcha
Ponemos nuestro peso sobre el pie derecho y luego rotamos la parte superior del cuerpo hacia la izquierda mientras damos un paso adelante con el pie izquierdo. Luego ponemos nuestro peso sobre el pie izquierdo y giramos la parte superior del cuerpo hacia la derecha mientras damos un paso adelante con el pie derecho. Se crea un ciclo continuo de actividad muscular altamente coordinada donde nos apoyamos y rotamos en cada paso hacia delante. Puede parecer muy simple, hasta que aparecen patrones que se salen de la norma.
La marcha normal
La marcha se rige por una serie de señales neuromusculares que controlan tanto la activación como la sincronización de los músculos en diferentes momentos del ciclo de la marcha. Esto implica una integración precisa de la información sensorial y motora, que permite al cuerpo ajustar el movimiento de acuerdo con el entorno y las demandas del terreno.
El cerebro y la médula espinal son los encargados de gestionar y organizar la marcha. En particular, los Generadores de Patrón Central (CPG), ubicados en la médula espinal, producen movimientos rítmicos como los pasos sin intervención continua del cerebro (Zehr & Duysens, 2004). El cerebelo y los ganglios basales modulan y afinan los movimientos producidos por los CPG. Este ajuste continuo asegura que la marcha sea estable y que el cuerpo pueda responder de manera adecuada ante cambios en el terreno (Takakusaki, 2013).
Retroalimentación sensorial
La sensación plantar en el pie es esencial para evaluar la superficie y ajustar el paso (Collins et al., 2005). La información sensorial procedente de los propioceptores en los músculos y articulaciones, junto con las señales táctiles y visuales, se envía al sistema nervioso central. Esta retroalimentación permite al cuerpo ajustar la posición de las articulaciones y la activación muscular en tiempo real, ayudando a mantener el equilibrio y a corregir cualquier desviación en el patrón de marcha.
Alteraciones de la marcha
Las alteraciones en la biomecánica de la marcha, como la marcha antálgica, de Trendelenburg o la marcha equina, son indicativas de disfunciones que pueden requerir intervención profesional (Perry & Burnfield, 2010).
- Marcha antálgica: Provocada por dolor, como en casos de fascitis plantar.
- Marcha de Trendelenburg: Debida a debilidad en los glúteos medios.
- Marcha espástica: Asociada a alteraciones neurológicas.
¿Qué factores afectan a la marcha?
La marcha humana está influenciada por una combinación de factores intrínsecos y extrínsecos que pueden modificar su patrón y eficiencia. Estos factores incluyen elementos relacionados con la biomecánica del cuerpo, la condición física general y aspectos externos, como el entorno o el tipo de calzado. A continuación, exploramos algunos de los factores más relevantes:
Factores biomecánicos
Los aspectos mecánicos del cuerpo desempeñan un papel crucial en la marcha, ya que cualquier alteración estructural o funcional puede modificar el patrón de movimiento.
- Pronación o supinación excesiva: Un apoyo inadecuado del pie puede alterar la distribución de fuerzas durante la fase de apoyo, afectando la estabilidad y aumentando el riesgo de lesiones como fascitis plantar o lesiones en otras estructuras.
- Rigidez excesiva en determinados músculos: La rigidez en algunas estructuras o tejidos puede limitar el rango de movimiento. Un ejemplo puede ser un acortamiento del tríceps sural, que limitará la flexión dorsal del tobillo alterando la fase de despegue del pie, obligando al cuerpo a compensar con movimientos ineficientes en la cadera o la pelvis.
- Déficit de fuerza muscular: La debilidad en grupos musculares clave, como los extensores de la cadera o los estabilizadores del pie, puede dificultar el control postural y la propulsión.
- Equilibrio y propiocepción: Un equilibrio deficiente o una disminución en la percepción de la posición del cuerpo (propiocepción) afecta la estabilidad durante la marcha.
- Desalineación articular: Problemas en las articulaciones de la rodilla, cadera o tobillo pueden generar un patrón de marcha irregular.
Condiciones clínicas
Enfermedades o lesiones previas pueden alterar significativamente el patrón de marcha.
- Enfermedades crónicas: Patologías como la artrosis, diabetes (neuropatías periféricas) o enfermedades neurológicas (Parkinson, esclerosis múltiple) afectan la biomecánica y el control motor durante la marcha.
- Dolor o inflamación: El dolor en cualquier parte del aparato locomotor genera patrones de marcha compensatorios, como una marcha antálgica.
Factores externos
Son elementos ajenos al cuerpo humano, pero que interactúan directamente con él y por lo tanto también condicionan la marcha.
- Calzado: Un zapato mal ajustado, con un soporte inadecuado del arco plantar, con una suela rígida, o una puntera demasiado estrecha, puede alterar la mecánica normal del pie y contribuir a problemas como el pie plano adquirido o el hallux valgus.
- Superficie del terreno: Caminar en terrenos irregulares o inclinados modifica la carga sobre las articulaciones y los músculos, forzando adaptaciones biomecánicas temporales.
El ciclo de la marcha y la respiración van de la mano
El movimiento humano realmente es caminar y respirar. El ciclo de la marcha está profundamente vinculado a la respiración. Caminar y respirar son dos de las actividades más fundamentales del ser humano, y su interacción afecta directamente la eficiencia, estabilidad y rendimiento del movimiento humano.
Caminar y respirar forman un vínculo natural
El cuerpo humano integra el ritmo de la respiración con el patrón de la marcha.
- Sincronización: En una marcha normal, la respiración tiende a sincronizarse con los pasos. Esto permite optimizar el intercambio de gases y minimizar el gasto energético.
- Postura y estabilidad: La biomecánica de la marcha y la respiración están conectadas a través de la postura. Una alineación adecuada durante la marcha facilita el movimiento del diafragma y mejora la capacidad pulmonar.
Para aprender más sobre cómo la postura afecta a tu movimiento y salud, puedes consultar el siguien artículo relacionado:
- La postura corporalLa postura corporal
Caminar y respirar forman un vínculo natural
Caminas como respiras y respiras como caminas. El ciclo de la marcha y la respiración es un gran problema para muchas personas. Lo más importante, el primer paso, es hacerse conscientes de esto. Para muchas personas, este vínculo natural entre caminar y respirar puede verse alterado por factores como alteraciones de la postura, rigidez en el tórax o patrones de respiración superficial. Estas disfunciones pueden llevar a:
- Una menor eficiencia en el desplazamiento.
- Aumento de la fatiga durante la marcha.
- Alteraciones en el ritmo respiratorio que afectan la oxigenación y el rendimiento.
La importancia de la respiración diafragmática
Si una persona tiende a utilizar una respiración superficial, el hecho de trabajar en su patrón respiratorio, y beneficiarse de un mejor funcionamiento del diafragma como motor de la respiración, supondrá un gran cambio durante la marcha y en su relación con el movimiento. Esto le va a permitir beneficiarse de:
- Reducir tensiones en el cuello y los hombros, áreas que suelen sobretensionarse en patrones respiratorios deficientes.
- Mejora la postura y disminuye las alteraciones a la vez que crea mejor equilibrio entre los diferentes tejidos que trabajan sobre las articulaciones.
- Mejorar la estabilidad del núcleo, lo que optimiza el ciclo de la marcha.
- Incrementar la oxigenación y el bienestar general.
Para aprender más sobre cómo la respiración impacta en tu movimiento y salud, puedes consultar nuestros artículos relacionados:
- La respiración y la biomecánica respiratoriaLa respiración y la biomecánica respiratoria
- La respiración diafragmática y sus beneficiosLa respiración diafragmática y sus beneficios
Conclusiones
El ciclo de la marcha como herramienta de análisis integral
El ciclo de la marcha permite identificar y evaluar cada fase del movimiento humano, proporcionando un marco detallado para diagnosticar alteraciones, prevenir lesiones y optimizar la eficiencia del desplazamiento.La importancia de la biomecánica en la marcha humana
Desglosar las fases de la marcha desde una perspectiva biomecánica nos ayuda a comprender la interacción de las fuerzas y los movimientos, facilitando la rehabilitación y mejorando el rendimiento físico en contextos clínicos, deportivos y cotidianos.El impacto de la alineación y coordinación corporal
La correcta alineación del pie y la pelvis, junto con la coordinación del tronco y las extremidades, es clave para una marcha eficiente que conserve energía, reduzca el esfuerzo y promueva una marcha humana óptima.Acceder a movimientos eficientes en cada fase
Una marcha humana fluida y sin esfuerzo depende de una transición efectiva entre las fases del ciclo de la marcha, lo que permite conservar energía y maximizar la funcionalidad corporal en cada paso.
Referencias
Bramble, D. M., & Lieberman, D. E., 2004. Endurance running and the evolution of Homo. Nature, 432(7015), 345-352. [Nature]
Collins DF, Refshauge KM, Todd G, Gandevia SC., 2005. Cutaneous receptors contribute to kinesthesia at the index finger, elbow, and knee. J Neurophysiol. 94(3):1699-706. doi: 10.1152/jn.00191. PMID: 15917323. [PubMed]
Earls, J. 2021. Walking: the benefit of being on two legs. En Schleip, R. & Wilke J. (Ed.) Fascia in sport and movement. 2ª Ed. Handspring Publishing.
Hicks, J. H. 1954. The mechanics of the foot: II. The plantar aponeurosis and the arch. Journal of Anatomy, 88(1), 25-30. Enlace
Kirtley, C., 2006. Clinical Gait Analysis: Theory and Practice. Elsevier Health Sciences.
Monge-Pereira E, Fernández-González P, Cuesta-Gómez A. 2020. Ciclo de la marcha: fases y parámetros espaciotemporales. En: Molina Rueda F, Carratalá Tejada M. La Marcha Humana: Biomecánica, Evaluación y Patología. Madrid: Panamericana
Mooney J., and Campbell, R., 2016. Adult foot disorders. Frowen, P., O’Donnell, M., Lorimer, D. and Burrow, G. Disorders of the foot. 8th ed. Churchill Livingstone: Elsevier.
Neumann, D. A., 2017. Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation. Elsevier.
Perry, J. & Burnfield, J. M., 2010. Gait Analysis: Normal and Pathological Function. 2nd ed Thorofare, NJ: Slack Incorporated.
Pirker, Walter & Katzenschlager, Regina. (2016). Gait disorders in adults and the elderly: A clinical guide. Wiener klinische Wochenschrift. 129. 10.1007/s00508-016-1096-4.
Takakusaki, K. 2013. Neurophysiology of gait: from the spinal cord to the frontal lobe. Movement Disorders, 28(11), 1483-1491. [Enlace]
Uchida, T. and Delp, S., 2021. Biomechanics of Movement : The Science of Sports, Robotics, and Rehabilitation. 1st ed. MIT Press.
Whittle, M. W., 2014. Gait Analysis: An Introduction. Ed: Butterworth-Heinemann.
Zehr, E. P., & Duysens, J., 2004. Regulation of arm and leg movement during human locomotion. The Neuroscientist, 10(4), 347-361.
Educador Físico Deportivo. Graduado en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte. Colegiado nº 64.218. Máster en Prevención y Readaptación de Lesiones Deportivas en el Fútbol por la UCLM y la RFEF. Máster en Cineantropomería y Nutrición Deportiva por la UV. Técnico Superior en Dietética y Técnico Superior de Fútbol (UEFA Pro). Apasionado del fitness y como deporte futbolero. Tengo la suerte de ayudar a personas a mejorar su salud a través del ejercicio.
