Abstract
Objetivo. Evaluar la sensación propioceptiva del miembro inferior en pacientes con amputación femoral que recibieron una articulación artificial. Materiales y métodos. 22 pacientes (18 hombres, 4 mujeres), de 24 a 65 años (media: 42), que habían sido sometidos a una amputación de la articulación por encima de la rodilla y fueron sometidos a una evaluación de la propiocepción mediante la reposición de la articulación en un ángulo predeterminado de 15° de flexión de la rodilla. Las mediciones se aplicaron con un goniómetro convencional tanto a las rodillas amputadas como a las sanas. Estas últimas se utilizaron como control interno. Todos los pacientes realizaron una flexión activa de la rodilla desde la hiperextensión hasta los 15° en una cadena cinética cerrada con el fin de evaluar la sensación propioceptiva de la articulación de la rodilla utilizando el método del sentido de la posición articular (JPS) durante circunstancias específicas controlables muy cercanas a la marcha normal. Resultados. Se calculó que el JPS a 15° de flexión para la rodilla amputada era igual a 13,91 (SD = ±4,74), y para el lado sano era igual a 14,15 (SD = ±2,61). No se detectaron diferencias estadísticamente significativas entre la extremidad amputada y la sana (). Conclusiones. La información propioceptiva de los muñones no pareció verse afectada de forma significativa tras la amputación del muslo y la aplicación de una prótesis artificial cuando se evaluó el JPS a 15°. Parece que estos pacientes compensan la pérdida de los receptores sensoriales de la rodilla mediante mecanismos alternativos.
1. Introducción
La amputación de la extremidad inferior provoca una serie de cambios y ajustes concomitantes que se relacionan no sólo con la extremidad mutilada sino también con todo el cuerpo . El sistema sensoriomotor juega un papel importante en estos ajustes, ya que incluye todas las vías centrípetas y centrífugas necesarias para el control de la postura y el movimiento y el control final de la funcionalidad de la articulación.
El sistema sensoriomotor con sus complejos mecanismos incluye el término de propiocepción según una definición anterior. Este intrincado proceso implica el transporte de información al sistema nervioso central, relativa al sentido de la posición de la articulación en el espacio, la sensación de poder que se desarrolla en la articulación (sentido de la fuerza) a través de receptores sensoriales especializados, y la cinestesia, es decir, el sentido del movimiento de la articulación.
Las amputaciones por encima de la rodilla provocan la pérdida de un número importante de mecanorreceptores de la rodilla y, en general, de la extremidad inferior , hecho que, en consecuencia, provoca déficits propioceptivos. La capacidad propioceptiva reducida se registra como una cinestesia reducida tanto en el muñón como en la extremidad inferior contralateral no amputada .
La interrupción de la información propioceptiva de la extremidad inferior va seguida de una reorganización del sistema nervioso central, a todos los niveles, desde la médula espinal hasta los hemisferios cerebrales, así como de las vías aferentes y eferentes que controlan y coordinan el movimiento de la extremidad .
También se observan cambios significativos en el equilibrio y la marcha de los pacientes que sufrieron la amputación de un miembro inferior, con una distribución asimétrica del peso y un desplazamiento hacia delante y un mayor riesgo de caídas . Además, la altura del muñón desempeña un papel decisivo en los patrones de marcha tras la amputación. El muñón más corto necesita mayores empujes durante la marcha y, por lo tanto, un mayor gasto de energía.
El objetivo del presente estudio prospectivo fue evaluar la propiocepción de la rodilla mediante el método del sentido de la posición articular (JPS), en la extremidad sometida a una amputación por encima de la rodilla y con una prótesis artificial durante un periodo de tiempo considerable, y estimar los ajustes que se han conseguido. En este estudio se eligió el ángulo predeterminado de 15° como ángulo objetivo ya que se considera funcional durante la marcha tanto en la fase de apoyo como en el inicio de la fase de balanceo.
La evaluación de los datos extraídos de este estudio podría contribuir a una mejor comprensión de los complejos mecanismos propioceptivos que caracterizan a los participantes del estudio. Además, podría conducir a la construcción de mejores prótesis artificiales para estos pacientes y a la creación de programas óptimos de rehabilitación.
2. Materiales y Métodos
Los participantes fueron seleccionados de un grupo inicial de 25 pacientes con amputación unilateral de miembros inferiores. Finalmente se reclutaron 22 individuos, 18 hombres y 4 mujeres, con edades comprendidas entre los 24 y los 65 años, con una media de 42 años (DE: 11,52) que cumplían los criterios requeridos (Tabla 1).
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| : número de participantes; m: hombre; f: mujer; M: edad media; DE: desviación estándar. | ||||||||||||||||||||||||
Estos pacientes habían sido sometidos a una amputación por encima de la rodilla y por debajo de la cadera y habían utilizado prótesis artificiales durante al menos un año desde la amputación .
Los criterios de exclusión fueron la amputación bilateral de las extremidades inferiores o superiores, los problemas en el sistema auditivo y visual, el dolor en el muñón, el abuso del alcohol, las enfermedades psiquiátricas y la presencia de funciones cerebrales alteradas u otras deficiencias neurológicas.
Siete de los pacientes habían sufrido una amputación en el tercio inferior del hueso femoral, 7 de ellos en el fémur medial y los 4 restantes en el límite del fémur medial y el tercio inferior del mismo.
En cuanto a la causa de la amputación, en 18 pacientes fue un accidente de tráfico; en 2 de ellos la presencia de malignidades y en el restante los antecedentes revelaron una lesión laboral.
Respecto al tipo de prótesis 10 de ellos se caracterizan por el sistema de articulación hidráulica de rodilla, 10 de ellos por pierna C electrónica, y los otros 2 por una articulación de rodilla simple multiaxial (Tabla 1).
La sensación propioceptiva de la rodilla se contabilizó con la reproducción de un método de ángulo predeterminado (sentido de la posición articular) , tanto en la pierna amputada como en la pierna sana, que constituyó el grupo de control interno. Las mediciones se realizaron con un goniómetro convencional, concretamente el modelo G300, fabricado por Whitehall Manufacturing Hydrotherapy and Health Care Products que ha sido ampliamente utilizado para la evaluación clínica y con fines de investigación tanto en población sana como en grupos específicos . Este goniómetro se colocó en el centro de la articulación de la rodilla artificial con cinta en la prótesis.
Según la anchura y la longitud del paso del paciente como se determinó previamente se colocaron dos escalas analógicas dentro de las barras paralelas para precisar la posición exacta del centro del peso tanto en la articulación artificial como en la normal. Se comprobó que la articulación artificial lleva el centro de gravedad en un lugar diferente en comparación con la rodilla normal, y como resultado la línea de gravedad se mantiene dentro de la base de apoyo durante la marcha para que no aumente el riesgo de caídas (Figura 1). A continuación, realizó una flexión desde la posición de hiperextensión con la articulación de la rodilla artificial, aumentando el peso en la báscula en la que se apoyaba el miembro artificial. Se permitió al paciente utilizar sus extremidades superiores para apoyarse. Con la ayuda del investigador y la rodilla sana hiperextendida, el paciente llevó la rodilla en evaluación en un ángulo de flexión mayor de 15° durante 3 veces, para que se acostumbrara al movimiento específico. Nuevamente con la ayuda del investigador llevó la rodilla al ángulo predeterminado y después de un descanso que duró 2 minutos intentó reproducir el ángulo objetivo de los 15° . Se realizaron tres repeticiones y se calculó primero la media de las mediciones y luego se comparó con los valores correspondientes de la extremidad sana en la que se realizaron previamente las citadas mediciones siguiendo exactamente los mismos procedimientos.
Evaluación del sentido de la posición de la articulación (JPS).
La comparación de las variables entre el miembro sano y el amputado se realizó mediante la prueba de muestras dependientes. Los datos se expresaron como media ± desviación estándar (DE) para las variables continuas. Para el análisis estadístico se utilizó el paquete estadístico SPSS vr 13.00.
Todas las mediciones fueron realizadas por el mismo investigador. Se comprobó y confirmó la fiabilidad del investigador que realizó las mediciones. Se pidió al investigador que midiera un ángulo específico que finalmente se comparó con un ángulo que se pidió a un segundo investigador independiente que midiera. Los ángulos eran equivalentes y eran tanto específicos como desconocidos para ambos investigadores.
Ambos investigadores obtuvieron los mismos datos por lo que la correlación entre sus mediciones para el ángulo específico resultó ser fuerte (coeficiente de correlación = 1,00) a un nivel de significación estadística de .
Para el cálculo del ángulo de medición, además del goniómetro G300, se utilizó un moderno dinamómetro isocinético Con-Trex, en el que se colocó una ortesis funcional femorotibial y se realizó la flexión de la rodilla según el ángulo del dinamómetro isocinético, en el eje que ofrecía esta guía.
Este estudio ha sido aprobado por el comité de ética del hospital en el que se realizó, mientras que todos los participantes otorgaron un consentimiento por escrito en el que aceptaban ser incluidos en el estudio.
3. Resultados
De los 22 pacientes que participaron en el estudio, 11 de ellos (50%) habían sufrido la amputación de su pierna dominante, mientras que en los 11 restantes la amputación afectó a la pierna no dominante.
En cuanto a la pierna amputada, los valores de JSP 15° oscilaron entre 4° y 22,7° con una media de 13,91 y DE ±4,74, mientras que para la pierna sana los valores correspondientes oscilaron entre 10° y 19.7° con una media de 14,15° y una DE ±2,61° (Tabla 2).
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| : número de participantes; M: edad media; SD: desviación estándar. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No se detectaron diferencias estadísticamente significativas entre los valores de las extremidades amputadas y las sanas (, ).
Los valores medidos en el miembro afectado se diferenciaron según la edad del paciente cuando se sometió a la amputación y los años que vivió con la articulación artificial. Los pacientes que utilizaron más años la prótesis presentaron mejores valores de sensación propioceptiva.
Además no se registraron diferencias estadísticamente significativas en los valores medidos entre los dos prevalentes de las prótesis colocadas en los participantes del estudio (, ). En concreto, los pacientes sometidos a la prueba que utilizaron una articulación electrónica de la pierna C mostraron un ángulo mínimo de 7,7° y un ángulo máximo de 22,7° con un ángulo medio M: 15,38° (SD: 4,93°), mientras que los que utilizaron una articulación hidráulica de la rodilla presentaron un ángulo mínimo igual a 4° y un ángulo máximo igual a 18° con M: 13.43° (DE: 4,31°) (Tabla 3).
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| : número de participantes; Mínimo: ángulo mínimo. Max: ángulo máximo. M: ángulo medio; DE: desviación estándar. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
En cuanto a la fiabilidad de estas mediciones, se considera satisfactoria ya que el valor a (coeficiente alfa) para las citadas mediciones se encontró superior a 0,80 y precisamente igual a 0,95 y 0,97 para la extremidad inferior sana y la operada .
4. Discusión
En este trabajo de investigación, se estudió la sensación propioceptiva de la extremidad inferior, con el método de reproducción activa de un ángulo predeterminado, en un entorno de cadena cinética cerrada, utilizando la extremidad sana como grupo de control interno. Este ángulo fue seleccionado porque es un ángulo representativo dentro del rango funcional de 10° a 60° de flexión de la rodilla, que se requiere para la marcha normal, tanto para la fase de apoyo como para el inicio de la fase de balanceo . Incluso parece que la activación de los mecanorreceptores es mayor en este ángulo.
Como es obvio por el análisis de los resultados, no se reportó una diferencia estadísticamente significativa en los valores entre el miembro con la articulación artificial y el miembro sano.
Este hecho sugiere que aunque los participantes en el estudio mostraron una disminución del valor de la sensación propioceptiva en cierto grado, no presentaron una disminución grave de la información propioceptiva de la extremidad inferior y más concretamente de la articulación de la rodilla, tras una amputación por encima de la rodilla y la colocación de una prótesis, durante al menos un año.
Estos resultados concuerdan con los hallazgos de investigadores anteriores, que tampoco registraron una disminución significativa, en lo que respecta al Sentido de la Posición Articular (SPA) tras la amputación y colocación de una articulación artificial.
Eakin et al. midieron la capacidad de reproducción pasiva de un ángulo predeterminado en flexión en 5°, 10°, 15°, 20° y 25°, en un entorno de cadena cinética cerrada. Los investigadores no pudieron detectar déficits propioceptivos significativos en cuanto a los ángulos objetivo y en relación con la pierna sana con el método anterior. Por el contrario, se registró una sensación propioceptiva reducida en la extremidad con la prótesis con el método de detección de la vía de movimiento pasivo.
Resultados similares fueron registrados por Liao y Skinner en pacientes con amputaciones por debajo de la rodilla, a los que se les evaluó el sentido de la posición articular en el espacio, y la percepción cinestésica de la articulación de la rodilla. En ese ensayo no se registró una disminución significativa de la información propioceptiva midiendo la capacidad del paciente para reproducir un ángulo predeterminado con la extremidad amputada, mientras que incluso en ese estudio se detectan también valores disminuidos de la cinestesia que caracteriza a la extremidad amputada.
Parece que las personas con amputaciones por encima de la rodilla compensan la pérdida de la articulación de la rodilla y la consiguiente pérdida de los mecanorreceptores, a través de mecanismos alternativos que custodian el sentido de la articulación de la rodilla artificial.
Estos mecanismos incluyen probablemente la articulación de la cadera y los receptores cutáneos del muñón que reciben impulsos de la presión ejercida por la prótesis .
La capacidad propioceptiva presentada aumentó en este estudio, al relacionarse con el tiempo transcurrido desde la amputación y la colocación de la prótesis, hecho que sugiere el desarrollo de mecanismos compensatorios de la pérdida de las estructuras anatómicas que potencian la sensación propioceptiva del miembro inferior a medida que pasa el tiempo .
El papel de las articulaciones adyacentes en el mantenimiento de la información cinestésica parece ser muy importante. Dhillon et al., en pacientes con amputación por encima del codo, hace al menos 4 años, informaron de que las conexiones funcionales restantes son viables o capaces de recuperarse tras el ejercicio. Además, las neuronas sensoriales parecen ser más resistentes que las motoras. La propiocepción, incluso disminuida, demostró ser capaz de recuperarse incluso en amputaciones antiguas .
La mejora de la propiocepción tras un uso prolongado de la prótesis aparece en los resultados de este estudio, ya que los pacientes de mayor edad con una colocación prolongada de la prótesis presentaron valores mejorados en las mediciones.
En el caso de una amputación por encima de la rodilla se produce una pérdida de la misma y de un número importante de mecanorreceptores que sustentan la sensación propioceptiva del miembro inferior . Además, la propiocepción del cuádriceps y de los isquiotibiales también está alterada.
El fracaso en la detección de los déficits propioceptivos con el método utilizado en este trabajo, a diferencia de otros métodos que miden la cinestesia, se muestra probablemente debido a los diferentes mecanismos neurales que se activan durante la reproducción del ángulo predeterminado de 15° de flexión utilizado en el presente estudio.
El programa de rehabilitación seguido tras una amputación influye en el resultado final de la sensación propioceptiva que presenta el miembro inferior amputado. Existen numerosos enfoques de fisioterapia que se centran en diferentes aspectos de la rehabilitación, como la mejora propioceptiva o el restablecimiento de la fuerza muscular. En este estudio los participantes no siguieron el mismo programa de rehabilitación, hecho que puede afectar en cierta medida a los resultados de este trabajo.
Otro punto débil del estudio es la heterogeneidad de la muestra en cuanto a la edad y el género de los pacientes y el hecho de que las mediciones requeridas se realizaron en un hospital y no en un entorno físico funcional.
Se requieren más ensayos aleatorios para la exploración del complejo fenómeno de la propiocepción de la extremidad inferior después de una amputación y colocación de una articulación artificial, con diferentes métodos que midan los diferentes componentes de la propiocepción en un entorno cercano, en la medida de lo posible, a la marcha normal.