Análisis de la biomecánica del pie y factores asociados a la fractura del quinto metatarsiano: estudio experimental y por simulación numérica

Abstract

[Resumo] Introdución: A fractura do quinto metatarsiano é unha lesión do pé que se produce no deporte, afectando á poboación de deportistas. Aínda que esta lesión foi investigada nos últimos anos, non existe consenso sobre cales son os factores de risco máis relevantes que causan esta lesión. O obxectivo desta investigación levada a cabo a partir de tres estudos é avaliar se a cinemática da estrutura corporal ten efecto no aumento da presión plantar na zona do quinto metatarsiano e polo tanto se pode considerar como factor de risco para a aparición desta lesión. Métodos: Leváronse a cabo tres estudos para examinar o efecto da cinemática de membros inferiores durante a realización de manobras deportivas de impacto como factor de risco. Estes estudos centráronse primeiro nunha revisión sistemática para identificar os elementos que non foron considerados como factores de risco, segundo en avaliar os movementos de atletas adultos con actividade física regular para identificar a cinemática da estrutura corporal e finalmente, desenvolveuse un modelo de simulación numérica que permita avaliar o esforzo no foxo do quinto metatarsiano. Resultados: Dos tres estudos realizados, obsérvase que a cinemática dos membros inferiores ten un efecto significativo no incremento da presión plantar na zona do quinto metatarsiano durante a execución de manobras deportivas de alto impacto como a fase de caída durante o salto con contra movemento, o inicio de carreira e o cambio de dirección, Sendo o máis crítico a fase de caída do salto. Pódense observar efectos dos rangos de movemento no incremento da presión plantar na zona do quinto foso metatarsiano e pola súa vez o incremento de esforzo no quinto foso metatarsiano. Conclusións: A cinemática dos membros inferiores durante a fase de caída do salto con contra movemento parece ser a condición máis crítica e a que presenta maior efecto no incremento da presión plantar na zona do quinto metatarsiano; tamén se observa que, baixo esta condición preséntanse maior número de esforzos na zona o que podería implicar que é un factor de risco para a aparición da fractura do quinto foso metatarsiano.[Resumen] ntroducción: La fractura del quinto metatarsiano es una lesión del pie que se produce en el deporte, afectando a la población de deportistas. Aunque esta lesión ha sido investigada en los últimos años, no existe consenso sobre cuáles son los factores de riesgo más relevantes que causan esta lesión. El objetivo de esta investigación llevada a cabo a partir de tres estudios es evaluar si la cinemática de la estructura corporal tiene efecto en el aumento de la presión plantar en la zona del quinto metatarsiano y por lo tanto puede considerarse como factor de riesgo para la aparición de esta lesión. Métodos: Se llevaron a cabo tres estudios para examinar el efecto de la cinemática de miembros inferiores durante la realización de maniobras deportivas de impacto como factor de riesgo. Estos estudios se centraron primero en una revisión sistemática para identificar los elementos que no han sido considerados como factores de riesgo, segundo en evaluar los movimientos de atletas adultos con actividad física regular para identificar la cinemática de la estructura corporal y finalmente, se desarrolló un modelo de simulación numérica computacional que permita evaluar el esfuerzo en el hueso del quinto metatarsiano Resultados: De los tres estudios realizados, se observa que la cinemática de los miembros inferiores tiene un efecto significativo en el incremento de la presión plantar en la zona del quinto metatarsiano durante la ejecución de maniobras deportivas de alto impacto como la fase de caída durante el salto con contra movimiento, el inicio de carrera y el cambio de dirección, siendo el más crítico la fase de caída del salto. Se pueden observar efectos de los rangos de movimiento en el incremento de la presión plantar en la zona del quinto hueso metatarsiano y a su vez el incremento de esfuerzo en el quinto hueso metatarsiano. Conclusiones: La cinemática de los miembros inferiores durante la fase de caída del salto con contra movimiento parece ser la condición más crítica y la que presenta mayor efecto en el incremento de la presión plantar en la zona del quinto metatarsiano; también se observa que, bajo esta condición se presentan mayor número de esfuerzos en la zona lo que podría implicar que es un factor de riesgo para la aparición de la fractura del quinto hueso metatarsiano.[Abstract] Introduction: Fracture of the fifth metatarsal is a foot injury that occurs in sports, affecting the population of athletes. Although this injury has been investigated in recent years, there is no consensus on the most relevant risk factors that cause this injury. The aim of this research, carried out from three studies, is to evaluate whether the kinematics of the body structure influence the increase in plantar pressure in the fifth metatarsal and therefore can be considered as a risk factor for the appearance of this lesion. Methods: Three studies were carried out to examine the effect of lower limb kinematics during the performance of impact sports maneuvers as a risk factor. These studies focused first on a systematic review to identify the elements that have not been considered as risk factors, second on evaluating the movements of adult athletes with regular physical activity to identify the kinematics of the body structure and finally, a computational numerical simulation model was developed to evaluate the effort in the bone of the fifth metatarsal. Results: Of the three studies carried out, it is observed that the kinematics of the lower limbs have a significant effect on the increase of plantar pressure in the area of the fifth metatarsal during the execution of high-impact sports maneuvers such as the fall phase during the jump with countermovement, the start of the race and the change of direction. The most critical being the fall phase of the jump. Effects of range of motion can be observed in the increase of plantar pressure in the fifth metatarsal bone area and in turn the increase of effort in the fifth metatarsal bone. Conclusions: The kinematics of the lower limbs during the fall phase of the counter movement jump seems to be the most critical condition and the one that presents the greatest effect on the increase of plantar pressure in the area of the fifth metatarsal; it is also observed that, under this condition, there is a greater number of stresses in the area, which could imply that it is a risk factor for the appearance of the fracture of the fifth metatarsal bone.