Efecto del ejercicio acuático sobre la cinemática del patrón de marcha en pacientes con enfermedad de Parkinson: un estudio piloto
Paula Rodríguez, José M. Cancela, Carlos Ayán, Carla do Nascimento, Manuel Seijo-Martínez.
Objetivo. Determinar los efectos sobre las alteraciones de la marcha en un grupo de personas afectadas de enfermedad de Parkinson (EP) mediante la aplicación de un programa de ejercicio físico desarrollado en el agua.
Pacientes y métodos. Un total de nueve pacientes diagnosticados de EP idiopática, con estadios I-III según la escala de Hoehn y Yahr, participaron en un programa basado en la realización de una sesión de ejercicio acuático por semana durante cinco meses. Se empleó un análisis biomecánico tridimensional para determinar los efectos del programa sobre el comportamiento de los parámetros cinemáticos (velocidad de desplazamiento, cadencia, longitud de zancada, tiempo de paso, tiempo en apoyo simple y tiempo en apoyo doble, y ángulos de la cadera, de la rodilla y del tobillo) evaluados mediante la realización de marcha en tapiz rodante.
Resultados. Tras la finalización del programa, se observó un aumento significativo en la velocidad de la marcha y en la longitud de zancada, así como en la relación apoyo simple/apoyo doble (p < 0,05). El incremento encontrado en el rango de movilidad articular no resultó significativo.
Conclusiones. El ejercicio físico desarrollado en el agua parece tener efectos positivos sobre algunas de las variables cinemáticas que caracterizan el patrón biomecánico de la marcha de los pacientes con EP.
Palabras clave. Alteraciones de la marcha. Biomecánica. Ejercicio físico. Fisioterapia. Parkinson. Rehabilitación.
Introducción
Los trastornos de la marcha suponen uno de los principales desafíos terapéuticos en la enfermedad de Parkinson (EP) [1], pues implican un riesgo de caídas, discapacidad y declive físico [2]. Los avances
en el tratamiento de las alteraciones de la marcha en EP, especialmente a través de la farmacoterapia, han sido limitados, mientras que las técnicas quirúrgicas (talamotomía y estimulación cerebral profunda) no mejoran los problemas de la marcha y del equilibrio. Permanecen desconocidos los sustratos neuroquímicos que subyacen al trastorno de la marcha parkinsoniana, ya que, salvo que ésta ocurra en la fase off, no suele responder de forma significativa al tratamiento con levodopa [3]. Como consecuencia, es importante considerar en la terapia antiparkinsoniana opciones alternativas complementarias, como la terapia física, que han dado resultados funcionales favorables [4,5]. A este respecto, se ha confirmado la efectividad de distintos programas de rehabilitación física en las alteraciones de la marcha en EP [6,7], si bien se dispone de poca información sobre el efecto del ejercicio físico en el agua [8,9]. Sin embargo, la evidencia científica aportada por estas investigaciones presenta ciertas limitaciones metodológicas, y destaca el escaso empleo de técnicas de valoración objetivas, como el análisis biomecánico postural [10]. A este respecto, existe una necesidad de identificar los efectos de los programas de ejercicio en el patrón de la marcha mediante la valoración de ciertas variables cinemáticas, incluyendo los ángulos articulares durante el ciclo de la marcha. Este aspecto se ha estudiado poco a pesar de que aporta información de gran relevancia en la EP [11]. Por estos motivos, el propósito de este pequeño estudio piloto es determinar los efectos
sobre las alteraciones de la marcha en un grupo de personas afectadas de EP mediante la aplicación de un programa de ejercicio físico desarrollado en el agua y utilizando un análisis biomecánico diseñado para tal efecto.
Pacientes y métodos
Muestra
Los participantes de este estudio fueron seleccionados a través de una carta de invitación dirigida a to-
dos los miembros de la Asociación Parkinson Galicia-Bueu, mediante un convenio de colaboración
establecido entre dicha entidad y la Universidad de Vigo. Los criterios de inclusión fueron:
– Diagnóstico de EP idiopática con respuesta favorable a levodopa [12].
– Estadio evolutivo entre I-III de acuerdo con la escala de Hoehn y Yahr [13].
– Clínicamente estables, sin cambios en la terapia antiparkinsoniana en los tres meses previos al inicio del programa.
– Posibilidad de asistir al programa de ejercicio acuático.
Fueron excluidos del estudio aquellos pacientes que no podían desplazarse de manera autónoma o que presentaban alguna otra enfermedad que desaconsejase la práctica de actividad física. Previamente al desarrollo de la investigación, se obtuvo la aprobación del comité ético del Servicio Galego de Saúde-Xunta de Galicia (2011/343) y el consentimiento firmado de todos los participantes.
Intervención
Los pacientes participaron en un programa basado en la realización de una sesión de ejercicio acuático por semana con una duración total de cinco meses.
Todas las sesiones fueron organizadas bajo la misma estructura y divididas en tres fases. La primera fase correspondía al calentamiento (duración: 10 minutos), consistente en caminar en distintas direcciones y sentidos a lo largo de la piscina; la segunda correspondía a la fase principal (duración: 25 minutos); y la tercera estaba destinada a la realización de nado suave, flotación pasiva y estiramiento (duración: 15 minutos). Los ejercicios propuestos en la fase principal tenían como objetivo la mejora del equilibrio, la coordinación y la fuerza de los miembros inferiores. Por ello, durante esta fase de la sesión se programó la realización de dos series de 20 repeticiones/pasos de ejercicios calisténicos generales (jogging remando con manos hacia adelante/hacia atrás, desplazamientos con elevación de rodillas, elevación y descenso sobre un step acuático, desplazamientos en cruce, desequilibrios apoyados contra la pared, media-sentadilla y fondos), permitiéndose un descanso pasivo de 30 segundos entre ambas series. El volumen del programa de entrenamiento permaneció estable, no así la intensidad, que se fue incrementando a medida que el nivel de los pacientes lo permitía, mediante la realización de ejercicios más complejos que requerían una mayor velocidad y coordinación del movimiento, así como un incremento de la magnitud de la resistencia que se debía vencer (mediante el uso de tablas de flotación o lastres acuáticos). Las sesiones fueron dirigidas por una fisioterapeuta con experiencia en EP, quien demostraba y coordinaba la realización de los ejercicios desde el interior de una piscina de reducidas dimensiones (11,80 × 7,75 m), dotada con una rampa de acceso y de profundidad progresiva (0,75 a 1,50 m). La temperatura del agua se mantuvo en 28 °C.
Análisis biomecánico
Los resultados del programa desarrollado se cuantificaron por medio de un análisis biomecánico de la marcha. Se realizo un análisis control una semana antes y un segundo control una semana después de la intervención. La recogida de datos se llevó a cabo de forma automática a través del Software Motion System (Pro Triner DV software V.8.1, Sports Motion, Inc, Cardiff, UK), que permite obtener datos relacionados con variables cinemáticas (ángulo de la cadera, de la rodilla y del tobillo, velocidad de desplazamiento, cadencia, longitud de zancada, tiempo de paso, tiempo en apoyo simple y tiempo en apoyo doble) [14]. Con este objetivo, se colocaron sobre los puntos anatómicos específicos de la extremidad inferior derecha de cada paciente 13 referencias esféricas reflectantes, lo que permitió un análisis del ciclo de la marcha tridimensional. Los pacientes caminaron a velocidad libre durante cuatro minutos sobre un tapiz rodante, y se registraron las mediciones entre el segundo y tercer minuto con el fin de reducir
las interferencias provocadas por la posible existencia de bloqueos en la marcha, la aceleración inicial y a deceleración final. A través del programa Matlab, se normalizaron los datos obtenidos para definir un ciclo de la marcha completo y se establecieron los puntos máximos de flexión y extensión por articulación (cadera, rodilla, tobillo). Todos los participantes fueron evaluados en fase on (entre 60 y 90 minutos después de la última toma de levodopa).
Análisis estadístico
Se calcularon las medias y desviaciones típicas para definir las características de la muestra objeto de estudio.
Se comprobó la normalidad de la muestra a través de la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Con el fin de identificar los efectos del programa acuático sobre las variables cinemáticas, se llevó a cabo la prueba t de Student para muestras relacionadas. El análisis estadístico se efectuó mediante el programa estadístico SPSS v.19. Todos los datos cumplieron el criterio de normalidad, por lo que el análisis se desarrolló a través de estadísticos paramétricos. Un valor p < 0,05 se consideró estadísticamente significativo.
Resultados
Se incluyeron nueve pacientes en el programa. Todos lo finalizaron, cumpliendo una media de adhesión al programa próxima al 85% (17 de 20 sesiones).
Los datos demográficos y de afectación clínica de la muestra se resumen en la tabla I. Los resultados obtenidos una vez finalizada la intervención indican la existencia de una serie de cambios en las variables biomecánicas del patrón de la marcha (Tabla II). En la figura se muestra la comparación del perfil cinemático del miembro inferior derecho de los participantes durante un ciclo completo de la marcha antes y después de la intervención, tomando como referencia los respectivos valores medios de población sana. Con respecto a los parámetros cinemáticos, se aprecia que la longitud de su zancada se incrementó un 30,48% (p = 0,001) y la velocidad del paso aumentó un 20,21%, aunque este resultado no fue estadísticamente significativo. Se observó un incremento en la relación entre tiempo de apoyo simple y apoyo doble en torno al 35% (p = 0,031). También se observó una reducción en la cadencia (6,47%; p =0,057) y un aumento en el tiempo de paso (2,54%; p = 0,52). En cuanto al rango de movilidad articular, se observó un ligero aumento del rango de movilidad en las tres articulaciones estudiadas, pero no se alcanzó significación estadística.
De acuerdo con los resultados obtenidos, no se observaron cambios relevantes en el patrón de la marcha, salvo una ligera tendencia hacia la adquisición de cierta normalización durante la fase de apoyo (40-60% del ciclo) en las articulaciones de la rodilla y cadera.
Discusión
Los resultados obtenidos en el análisis biomecánico inicial están en línea con lo indicado por otros autores [15,16] y confirman que el paciente con EP, en comparación con la población sana, presenta una menor velocidad de desplazamiento y una menor longitud de zancada, así como un menor rango de movilidad articular en sus miembros inferiores.
La mejora significativa observada en la longitud de zancada y en la relación entre el tiempo de apoyo simple y doble podría ser el resultado de los efectos del ejercicio acuático, basándose en el hecho de que las tareas provocasen una mejora en el equilibrio y en la fuerza de los miembros inferiores [17]. Estas mejoras se traducen en un patrón de marcha más seguro y con un mayor control postural. Las investigaciones centradas en el entrenamiento de la fuerza muscular, del equilibrio y de la estabilidad postural en la EP han encontrado resultados similares a los aquí presentados [18-20]. Por otro lado, hay que tener en cuenta la posible influencia de dos factores determinantes en los efectos que los programas de ejercicio físico tienen sobre la marcha en pacientes con EP. Éstos son el empleo de señales rítmicas y la estimulación del metabolismo aeróbico [7]. En el primer caso, es conocido su efecto positivo sobre la fluidez del movimiento en la persona afectada de EP, lo que favorece de forma significativa su patrón de marcha [21,22]. Del mismo modo, se ha comentado que la estimulación metabólica aeróbica puede traducirse en ganancias tanto en la longitud del paso como en la velocidad de desplazamiento [23].
En relación con esto, parece oportuno comentar que el programa de ejercicio acuático aplicado en este estudio incluía demostraciones rítmicas de los movimientos que servían de patrón y guía básica para su correcta ejecución. Además, aunque no se valoró objetivamente la intensidad de las sesiones, a juzgar por su duración y la intervención de grandes grupos musculares en la realización de gran parte de las tareas propuestas, no se descarta la existencia de un estímulo aeróbico de magnitud suficiente como para tener el efecto anteriormente mencionado. Conviene señalar que un protocolo fisioterápico desarrollado en el medio acuático con pacientes con EP no encontró cambios significativos en la cinemática de la marcha [24], y mostró diferencias en cuanto a los contenidos del programa de ejercicio y menor duración de éste.
Asimismo, la ausencia de un análisis biomecánico específicamente diseñado para el estudio del ciclo de la marcha de los participantes no permite una comparación directa con los resultados aquí presentados.
Es posible que los cambios cinemáticos encontrados en los pacientes con EP tras finalizar la intervención pudieran deberse a una hipotética mejora condicional. Fisher et al [25] comprobaron que la práctica de ejercicio físico produjo una ganancia en el rango de amplitud articular de un grupo de pacientes con EP que se entrenaron a diferentes intensidades, si bien sólo fue significativa en aquéllos que participaron en el programa de mayor exigencia física. En esta línea, se ha observado que, hacia la mitad del ciclo de la marcha, la fuerza muscular generada en la cadera se encuentra reducida en la EP, dificultando la elevación del muslo y, por tanto, la fluidez y la evolución de la pierna de apoyo hacia la fase aérea [26]. Por eso, una hipotética ganancia de fuerza provocada por el programa de ejercicio acuático podría ser la causante de la tendencia hacia la normalización del patrón de movimiento de esta articulación durante la fase de apoyo encontrada tras la intervención.
Desde el conocimiento de los autores, este trabajo constituye el primer abordaje investigador hasta la fecha que propone analizar los efectos de un programa de ejercicio acuático en el patrón de marcha de pacientes con EP por medio de análisis cinemático, si bien no está exento de importantes limitaciones.
A este respecto, el reducido tamaño de la muestra y la ausencia de un grupo control constituyen dos factores determinantes que reducen la aplicabilidad y capacidad de generalización de los resultados aquí presentados.
Por otro lado, la reducida frecuencia semanal de entrenamiento, la posibilidad de que el tapiz rodante no refleje fielmente la normalidad de ciclo de la marcha de los participantes y no haber tenido en cuenta la asimetría propia del paciente con EP en el análisis cinemático son factores que también podrían considerarse potencialmente limitantes. Sin embargo, la larga duración de la intervención y la elevada participación lograda durante su desarrollo pueden, en cierto modo, contrarrestar el reducido número de sesiones por semana realizado y garantizar cierto efecto del ejercicio sobre los parámetros analizados. Además, conviene señalar que intervenciones de mucha menor duración, pero con un número similar de sesiones de rehabilitación física a las finalmente realizadas en este estudio, han logrado también efectos significativos en la marcha de personas con EP [27]. Con respecto a la posibilidad de que el patrón de marcha analizado estuviese de algún modo desnaturalizado, es necesario aclarar que esta idea surge de considerar el efecto que tiene en el paciente con EP tener que caminar a un ritmo constante de acuerdo con la velocidad que el tapiz rodante exige, y que limita su libertad de movimiento [28]. Sin embargo, los cambios que sobre la marcha provoca el caminar sobre un tapiz rodante en personas con EP parecen afectar mayormente a quienes se encuentran en estadios más avanzados de la enfermedad [29], superiores a los de los participantes de este estudio. A esto hay que añadir que se ha demostrado que, cuando este tipo de pruebas se realiza en la fase on, el patrón de marcha se muestra mucho más normalizado [3]. Por último, en relación con la falta de fiabilidad de los datos obtenidos en el análisis biomecánico, al haberse analizado sólo el miembro inferior derecho de cada paciente, conviene mencionar que la asimetría no parece ser un factor de gran relevancia cuando los pacientes son evaluados bajo el efecto de su medicación [11], como ha sido el caso.
Sobre la base de lo anterior, los resultados muestran indicios de que el ejercicio físico desarrollado en el agua tiene efectos positivos sobre algunas de las variables cinemáticas que caracterizan el patrón biomecánico de la marcha de pacientes con EP. Ésta puede ser una opción rehabilitadora que se debe considerar por el neurólogo siempre que existan los recursos necesarios para su puesta en práctica. Futuros estudios aleatorizados y controlados, y con una mayor potencia muestral, son necesarios para confirmar los hallazgos aquí presentados.
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Tabla II. Análisis del efecto del programa de agua sobre los parámetros cinemáticos estudiados.
Preintervención Postintervención p
Velocidad de paso (m/s) 0,94 ± 0,33 1,13 ± 0,31 0,340
Longitud de zancada (cm) 151,02 ± 6,33 191,00 ± 12,19 0,001 a
Cadencia (pasos/min) 103,44 ± 13,66 96,75 ± 15,99 0,057
Tiempo de paso (s) 1,18 ± 0,21 1,21 ± 0,24 0,520
Apoyo simple/apoyo doble 1,11 ± 0,23 1,50 ± 0,41 0,030 a
Rango de movimiento de la cadera (grados)
42,23 ± 3,01 43,28 ± 4,01 0,176
Rango de movimiento de la rodilla (grados)
53,50 ± 5,67 55,11 ± 12,14 0,422
Rango de movimiento del tobillo (grados)
13,55 ± 2,85 14,74 ± 5,47 0,577
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Tabla I. Datos demográficos y de afectación clínica de la muestra objeto de estudio.
Edad
(años)
Sexo
Años
diagnosticados
Peso
(kg)
Altura
(cm)
Longitud de
la pierna (cm) a
Hoehn
y Yahr
Medicación
Paciente 1 74 Mujer 2 88,3 147,27 68,61 3 Rotigotina, levodopa
Paciente 2 70 Varón 6 60,6 154,69 73,85 3 Rotigotina, levodopa
Paciente 3 63 Varón 5 78 166,95 77,91 2
Levodopa/benseracida, rasagilina mesilato, ropinirol
Paciente 4 65 Mujer 13 66,5 168 81,64 3
Levodopa/carbidopa, rasagilina mesilato, carbidopa/entacapona/levodopa
Paciente 5 69 Varón 3 62,1 160,24 76,16 3
Rasagilina mesilato, levodopa, carbidopa y entacapona
Paciente 6 56 Varón 7 69,7 161,85 80,90 3 Carbidopa, levodopa
Paciente 7 72 Varón 2 80,1 162 81,22 2 Levodopa, carbidopa y entacapona, rotigotina
Paciente 8 77 Mujer 20 68,5 153,88 74,63 3 Carbidopa, levodopa
Paciente 9 61 Varón 6 89 170,20 88,02 2
Carbidopa/levodopa, rasagilina mesilato, rotigotina
Media ± DE 67,44 ± 6,72 – 7,11 ± 5,88 73,64 ± 10,65 160,56 ± 7,48 78,1 ± 5,61 2,66 ± 0,50 –
DE: desviación estándar. a Distancia desde el trocánter mayor al suelo.
MAMEN
