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martes, 6 de febrero de 2018

POLEAS TENDINOSAS Y ESCALADA: VENDAJES



1-      Conceptos generales
2-      Pathomechanism
3-      Poleas y Fuerza de agarre
4-      Vendajes

Han sido varios los vendajes propuestos por diferentes profesionales y científicos, sin embargo, a menudo vemos a escaladores vendarse los dedos de diferentes maneras sin conocer los efectos que pueden tener esos diferentes vendajes sobre sus dedos, e incluso ver a profesionales recomendar o proponer ciertos vendajes cuando puede que no sean los más efectivos para la patología o el objetivo en cuestión.  Aunque la literatura científica en este campo no sea muy extensa, no por ello debemos dejar de valorar el material del que disponemos, de esta manera os muestro una pequeña revisión de los diferentes tipos de vendajes analizados y cuáles son sus características y objetivos.
La patología más común en la mano en escaladores son las lesiones relacionadas con la vaina de los tendones flexores y sus poleas (A. Schweizer, 2012). Como comentábamos en la primera de estas cuatro entradas la principal función de las poleas es mantener los tendones flexores pegados al hueso para que cuando estos traccionen de las falanges mantengan su recorrido cercano al hueso evitando que se produzca el efecto cuerda de arco. De este modo podemos intuir que el propósito del vendaje puede ser reforzar las poleas ayudándolas a mantener los tendones pegados al hueso y/o evitar la cuerda de arco, y efectivamente es así.
Uno de los vendajes más sencillos y comúnmente usados es el tape circular sobre la falange media o sobre la falange proximal dependiendo de la situación o de la zona dolorida. Warme and Brooks (2000) analizaron el efecto de este tipo de vendaje en manos de cadáveres jóvenes y no encontraron resultados significativos sobre que el vendaje tuviese algún efecto en reforzar la tolerancia a la rotura de alguna polea, deduciendo que el efecto de este tipo de vendaje podría ser debido simplemente al placebo.
Sin embargo, Andreas Schweizer (2000), también analizó las consecuencias del vendaje circular encontrando que si el vendaje se colocaba en la parte más distal de la falange proximal sí que contribuía a reducir en una pequeña medida la cuerda de arco, contribuyendo a soportar un 12% de la carga sobre la polea a2.

Otro tipo de vendaje propuesto, algo más complejo, es el vendaje en cruz (V. Schöffl & Hochholzer, 2004) que consiste en dar una vuelta circular por la falange proximal para luego pasar diagonalmente por la cara anterior de la articulación interfalángica proximal (PIP), dar una vuelta sobre la falange media y volver a pasar diagonalmente por PIP formando una cruz.

Ilustración 1: Vendaje en H (anular), vendaje en cruz (corazón), vendaje circular (índice)

Sin embargo el estudio más reciente que evalúa los vendajes (I. Schöffl, Einwag, Strecker, Hennig, & Schöffl, 2007) arroja claras diferencias entre la efectividad de los diferentes métodos. En este estudio se propone otro nuevo método de vendaje el “H tape”, que consiste en dividir una gruesa tira de esparadrapo en cuatro ramificaciones, fijando la parte que une las ramificaciones en PIP y enrollando dos de las cuatro ramificaciones sobre la falange media, y las otras dos sobre la falange proximal (ver video).
El H tape mostró diferencias significativas en sujetos con previas roturas de a2 con respecto al no uso de esparadrapo y a los métodos antes descritos, en la reducción de la cuerda de arco al ser sometido el dedo a una tensión de 10 N. Este tipo de vendaje además mostró diferencias significativas en la producción de fuerza con respecto a no usar ningún vendaje.

En el siguiente video podemos ver a Volker Schoffl explicando como realizar el vendaje en H:


Podemos concluir de esta manera que las evidencias científicas, por ahora, nos muestran que el H-tape es el método más efectivo de vendaje para la reducción de la cuerda de arco. Sin embargo, ninguno de los estudios antes citados tiene en cuenta cómo pueden afectar estos vendajes a la vascularización del dedo, lo cual puede ser un factor importante para los tejidos.

Otro tratamiento post ruptura de polea ha sido el recientemente propuesto por (Schneeberger & Schweizer, 2016) que consiste en una férula que se coloca en la falange ciñendo los tendones al hueso pero dejando libre de presión los laterales del dedo para no comprimir los nervios y los vasos sanguíneos para preservar una buena vascularización. Este tratamiento se mostró muy efectivo en la reducción de la distancia tendón-hueso tras la rotura de alguna polea, siendo aplicada la férula tras el diagnóstico de la lesión y mantenida durante dos meses. Por lo tanto, parece un método muy bueno para el tratamiento conservador inmediato a la lesión pero no como para usar este tipo de férula escalando debido a la incomodidad, déficit de movilidad u otras consecuencias.

Ilustración 2: Férula polea. (Schneeberger & Schweizer, 2016)



BIBLIOGRAFÍA:
Schneeberger, M., & Schweizer, A. (2016). Pulley Ruptures in Rock Climbers: Outcome of Conservative Treatment With the Pulley-Protection Splint-A Series of 47 Cases. Wilderness Environ Med, 27(2), 211-218. doi:10.1016/j.wem.2015.12.017
Schöffl, I., Einwag, F., Strecker, W., Hennig, F., & Schöffl, V. (2007). Impact of taping after finger flexor tendon pulley ruptures in rock climbers. Journal of applied biomechanics, 23(1), 52-62.
Schöffl, V., & Hochholzer. (2004). Sportklettern: aktuelle sportmedizinische Aspekte: Lochner.
Schweizer, A. (2000). Biomechanical effectiveness of taping the A2 pulley in rock climbers. Journal of Hand Surgery, 25(1), 102-107.
Schweizer, A. (2012). Sport climbing from a medical point of view. Swiss Med Wkly, 142, w13688. doi:10.4414/smw.2012.13688
Warme, W. J., & Brooks, D. (2000). The effect of circumferential taping on flexor tendon pulley failure in rock climbers. The American journal of sports medicine, 28(5), 674-678.

martes, 30 de enero de 2018

POLEAS TENDINOSAS Y ESCALADA: POLEAS Y FUERZA DE AGARRE




1-      Conceptos generales
2-      Pathomechanism
3-      Poleas y Fuerza de agarre
4-      Vendajes

¿Alguna vez os habéis planteado como los murciélagos son capaces de dormir e hibernar cabeza abajo sujetados únicamente por sus garras? Pues es una explicación muy importante y con un cierto paralelismo a como el ser humano genera la fuerza de agarre.

Los murciélagos poseen “el mecanismos de bloqueo de tendón” (TLM) bautizado así por Quinn and Baumel (1993) quienes estudiaron esta capacidad en diferentes especies de murciélago. El TLM consiste en la presencia de un parche de tubérculos en la falange proximal y la cara palmar del tendón flexor que interactúa con una serie de crestas transversales de la vaina produciendo un bloqueo cuando se presionan las dos superficies entre sí. Esto permite mantener las garras flexionadas sin apenas contracción muscular, de tal manera que son los factores pasivos a la contracción muscular los que mantienen la mayor parte de la tensión en el agarre.

Ilustración 1: Murcielagos durmiendo sujetados por sus garras sin usar contracción muscular (TLM)


En el ser humano ocurre un mecanismo bastante análogo al TLM, el “mecanismo de compresión del tendón” (TCM), este fenómeno como describíamos brevemente en el post anterior facilita el deslizamiento del tendón en sentido concéntrico mientras que aumenta el rozamiento en sentido excéntrico ayudando a generar fuerza en contracciones excéntricas e isométricas (Walbeehm & McGrouther, 1995) gracias a la disposición de las fibras que intervienen al interactuar las superficies. Siempre que la contracción sea concéntrica el rozamiento de las estructuras que puedan intervenir en el movimiento jugarán en contra de la producción de fuerza mientras que en las contracciones excéntricas e isométricas ocurrirá al contrario y el rozamiento contribuirá sinérgicamente con la fuerza. De esta manera en el caso de la flexión falángica se suma al rozamiento la interacción de las poleas con el tendón.
  
Uchiyama, Coert, Berglund, Amadio, and An (1995) desarrollaron un modelo para calcular el rozamiento entre la polea a2 y el tendón del flexor profundo y obtener un coeficiente de rozamiento (µ) gracias al cual, A Schweizer, Frank, Ochsner, and Jacob (2003) calcularon la diferencia entre la fuerza excéntrica y concéntrica durante la flexión de la articulación interfalángica (PIP) siendo un 29,9% mayor en excéntrico. Una vez vista esta diferencia fueron capaces de cuantificar como contribuía a este superávit el rozamiento del tendón con las poleas hallando una contribución del 9%. Dicho de otra manera, cuando realizamos una contracción excéntrica en la articulación interfalángica proximal (PIP) un 9% de la fuerza que somos capaces de producir es gracias al rozamiento poleas-tendón.

Ilustración 2: Representación de la Fuerza de rozamiento (Fr) generada por los tendones sobre la polea a2 (Moor, Nagy, Snedeker, & Schweizer, 2009)

El ángulo de la articulación interfalángica proximal (PIP) va a ser un factor determinante en el rozamiento poleas-tendón que se genere. En una posición de arqueo con la articulación interfalángica proximal (PIP) a 85,8º de flexión, un 8,6% de la fuerza generada corresponde al rozamiento de la polea a2 con los tendones flexores (Moor et al., 2009) concretamente en este experimento se registraron 3,77 N de fuerza de rozamiento para una fuerza de 40 N producida sobre el agarre.

La relación entre la fuerza en el agarre, el ángulo de PIP y el tipo de contracción va a determinar el coeficiente de rozamiento (µ) el cual nos convendrá que sea lo mayor posible para generar fuerza de agarre, pero también podrá aumentar el riesgo de sufrir una lesión en la polea a2 cuando sea más alto. Un mayor ángulo de flexión de PIP hasta 90º (que es donde alcanza su pico máximo de
µ) aumentara el coeficiente de rozamiento (µ). A mayor fuerza aplicada también aumentará este coeficiente; y cómo podemos ver en la gráfica de más abajo el que la contracción sea excéntrica aumenta en gran medida el rozamiento con respecto así la contracción es concéntrica.

Ilustración 3: Relación entre la fuerza, el ángulo de flexión de (PIP) y el coeficiente de rozamiento (µ) para contracciones excéntricas y concéntricas. (Dermitzakis, Morales, & Schweizer, 2013)

Durante el agarre en arqueo el borde distal de la polea a2 sufre una carga aproximadamente 3 veces mayor que la aplicada sobre el agarre (Andreas Schweizer, 2001), es decir si estamos aplicando una fuerza de 100 N con un dedo, el borde distal de la polea a2 en cuestión sufrirá una tensión de unos 300 N. En otro experimento realizado por (Schoffl, Oppelt, Jungert, Schweizer, Neuhuber, et al., 2009) observaron que cuando PIP se encuentra a un ángulo correspondiente al agarre en arqueo el primer evento que ocurre al aplicar tensiones máximas sobre los tendones es la rotura de polea a4 mientras que para ángulos mas correspondientes al agarre en extensión ocurrían otras lesiones como avulsión del tendón o fracturas óseas; sin embargo hay que tener en cuenta que durante este experimento la posición de las articulaciones era estática sin producirse ninguna fase excéntrica y por lo tanto no había ningún rozamiento dinámico, lo cual apoya la teoría de que la polea a4 es propensa a romperse en situaciones isométricas mientras que la polea a2 es propensa a romperse en el transcurso de una posición isométrica a un movimiento excéntrico como observaron Schoffl, Oppelt, Jungert, Schweizer, Bayer, et al. (2009) resaltando la importancia del TCM.

Otro hallazgo muy importante realizado en uno de los estudios antes mencionados (Andreas Schweizer, 2001) es que para conseguir que las poleas aumenten su laxitud y permitan aumentar la cuerda de arco un 30% (0,6mm) es necesario realizar al menos 100 movimientos (50 en cada mano), lo cual es un gran indicador de cómo debemos calentar para prevenir posibles lesiones.

A modo de conclusión podríamos decir que tener unas poleas sanas y que ciñan el tendón al hueso debidamente va a contribuir notablemente a la producción de la fuerza de agarre, especialmente cuando se trate de agarres con un ángulo de flexión importante en PIP como el agarre en arqueo gracias a la contribución del mecanismo de compresión del tendón (TCM).


BIBLIOGRAFÍA:                                 

Dermitzakis, K., Morales, M. R., & Schweizer, A. (2013). Modeling the frictional interaction in the tendon-pulley system of the human finger for use in robotics. Artificial life, 19(1), 149-169.
Moor, B. K., Nagy, L., Snedeker, J. G., & Schweizer, A. (2009). Friction between finger flexor tendons and the pulley system in the crimp grip position. Clinical biomechanics, 24(1), 20-25.
Quinn, T. H., & Baumel, J. J. (1993). Chiropteran tendon locking mechanism. Journal of Morphology, 216(2), 197-208.
Schoffl, I., Oppelt, K., Jungert, J., Schweizer, A., Bayer, T., Neuhuber, W., & Schoffl, V. (2009). The influence of concentric and eccentric loading on the finger pulley system. J Biomech, 42(13), 2124-2128. doi:10.1016/j.jbiomech.2009.05.033
Schoffl, I., Oppelt, K., Jungert, J., Schweizer, A., Neuhuber, W., & Schoffl, V. (2009). The influence of the crimp and slope grip position on the finger pulley system. J Biomech, 42(13), 2183-2187. doi:10.1016/j.jbiomech.2009.04.049
Schweizer, A. (2001). Biomechanical properties of the crimp grip position in rock climbers. Journal of biomechanics, 34(2), 217-223.
Schweizer, A., Frank, O., Ochsner, P., & Jacob, H. (2003). Friction between human finger flexor tendons and pulleys at high loads. Journal of biomechanics, 36(1), 63-71.
Uchiyama, S., Coert, J., Berglund, L., Amadio, P. C., & An, K. N. (1995). Method for the measurement of friction between tendon and pulley. Journal of Orthopaedic Research, 13(1), 83-89.
Walbeehm, E., & McGrouther, D. (1995). An anatomical study of the mechanical interactions of flexor digitorum superficialis and profundus and the flexor tendon sheath in zone 2. The Journal of Hand Surgery: British & European Volume, 20(3), 269-280.