Importancia y retos de la medición de la fuerza muscular intrínseca del pie

En las bases de datos electrónicas MEDLINE, PubMed, SCOPUS, Cochrane Library y CINAHL se realizaron búsquedas entre el 21 de mayo y el 21 de junio de 2012 para localizar artículos científicos sobre los músculos intrínsecos del pie y la medición de la fuerza muscular. Los principales términos de búsqueda y el número de artículos recuperados se recogen en las tablas 1, 2, 3, 4 y 5. También se accedió al motor de búsqueda PEDro y se recuperó un artículo en los resultados de la búsqueda. Se identificaron más artículos mediante búsquedas manuales en las listas de referencias de los artículos extraídos. También se buscó en Google Scholar para identificar cualquier artículo relevante no publicado o en prensa utilizando los mismos términos de búsqueda que los utilizados en las búsquedas en las bases de datos. A continuación, se leyeron los resúmenes de los artículos localizados para seleccionar los artículos adecuados, y se examinaron las copias completas de los artículos si el estudio era relevante para el objetivo de la investigación.

Se identificaron 53 artículos de investigación relacionados con los músculos intrínsecos del pie y la medición de la fuerza. Los artículos debían cumplir ciertos criterios para su inclusión. Los criterios de inclusión fueron los siguientes.

1. (i)

   Investigación relacionada con la función de los músculos intrínsecos del pie

2. (ii)

   Investigación relacionada con la anatomía de los músculos intrínsecos del pie

3. (iii)

   Investigación que describiera la medición de los músculos intrínsecos y la fuerza o debilidad de los músculos de los dedos. Inicialmente se consideraron los trabajos relacionados con la fuerza de los músculos intrínsecos del pie, pero se hizo evidente que existían pocos trabajos. Por lo tanto, la búsqueda se amplió para incluir artículos relacionados con la medición de los músculos de los dedos del pie

4. (iv)

   Publicación en revistas revisadas por pares

5. (v)

   Artículos de texto completo en inglés

6. .texto en inglés

Anatomía de los músculos intrínsecos del pie

Los músculos intrínsecos plantares y dorsales del pie tienen tanto su origen como su inserción dentro del pie . Los músculos intrínsecos del pie se diferencian de los músculos extrínsecos del pie, que tienen su origen en la pierna y los tendones largos atraviesan el complejo articular del tobillo . Los músculos intrínsecos del pie se organizan en cuatro capas. La capa más superficial es profunda a la aponeurosis plantar e incluye el abductor hallucis, el flexor digitorum brevis y el abductor digiti minimi. La segunda capa está formada por el quadratus plantae y los lumbricales. La tercera capa está formada por el aductor transverso, el aductor oblicuo, el flexor corto y el flexor menor. La capa más profunda está formada por los tres interóseos plantares. Todos los músculos intrínsecos plantares están inervados por las ramas plantares medial y lateral del nervio tibial.

Los músculos intrínsecos dorsales del pie pueden dividirse en dos capas . La capa más superficial está formada por el extensor hallucis brevis y el extensor digitorum brevis. La capa profunda está formada por los músculos interóseos dorsales. El extensor hallucis brevis y el extensor digitorum brevis están inervados por el nervio fibular profundo, mientras que los interóseos dorsales están inervados por el nervio plantar lateral, y el primer y segundo interóseos dorsales también reciben parte de su inervación del nervio fibular profundo. Los músculos intrínsecos dorsales apenas se han descrito en la literatura científica y su función en el pie sigue siendo en gran medida desconocida. Los primeros estudios de EMG revelaron que el patrón de reclutamiento del extensor hallucis brevis y del extensor digitorum brevis durante la marcha variaba significativamente entre los participantes, y algunos de ellos no mostraban ninguna activación del extensor digitorum brevis durante la marcha . Los músculos extensor hallucis brevis y extensor digitorum brevis se utilizan actualmente de forma generalizada en los injertos de tejidos, como el colgajo de isla para cubrir los defectos de tejidos blandos en la región distal de la pierna y el tobillo . Por lo tanto, se sabe muy poco sobre las funciones específicas de los músculos intrínsecos dorsales y no se discutirá más en esta revisión.

Evolución de los músculos intrínsecos del pie

Se ha planteado la hipótesis de que durante la evolución humana, la fuerza y la función de los flexores de los dedos están disminuyendo gradualmente y, por lo tanto, los músculos intrínsecos plantares se están volviendo en gran medida redundantes en el pie . En los primates simios, los dedos de los pies son más largos y tienen funciones especializadas, con dedos utilizados para trepar a los árboles . En cambio, los humanos tienen falanges más cortas, lo que puede ser una adaptación morfológica al menor uso prensil de los dedos en los humanos modernos que llevan calzado. Esta teoría de los cambios adaptativos durante la evolución humana está respaldada por los hallazgos de un pie humano parcial de 3,6 millones de años de antigüedad, en el que los dedos eran más cortos que los del mono africano, pero más largos y curvados que los del pie humano moderno . Algunos autores han sugerido que la continuidad de la función de algunos músculos intrínsecos puede reflejar procesos evolutivos incompletos . Sin embargo, la existencia de músculos como el cuadrado plantar desmiente esta hipótesis. Los lugares de inserción medial y lateral del músculo cuadrado de la planta en el calcáneo son exclusivos del ser humano y el cuadrado de la planta es exclusivo del pie, ya que no existe un músculo análogo en la mano. Dado que el tendón del flexor largo de los dedos entra en el pie por el lado medial y tira de los dedos en sentido medial, una teoría sugiere que la contracción simultánea del cuadrado de la planta permite que los dedos se flexionen en el plano sagital al redirigir la tracción del flexor largo de los dedos. Se trata de un desarrollo necesario para la deambulación bípeda. Por lo tanto, la existencia de funciones especializadas para los músculos intrínsecos, puede sugerir que los músculos intrínsecos del pie siguen teniendo un papel en el pie moderno.

Función de los músculos intrínsecos del pie

Caminando

Varios estudios revelan que los músculos intrínsecos del pie están activos como grupo durante la marcha . Un estudio clásico de electromiografía (EMG) de 12 participantes mostró que los músculos abductor digiti minimi, abductor hallucis, flexor digitorum brevis, interóseos dorsales y lumbricales estaban activos durante la fase de apoyo de la marcha y continuaban hasta la salida de la punta del pie . Un estudio realizado por Jacob en 2001 combinó datos antropométricos y de presión plantar para revelar que los músculos flexor hallucis brevis (en combinación con el abductor hallucis) y flexor digitorum brevis son capaces de ejercer fuerzas de aproximadamente el 36% y el 13% del peso corporal durante la fase de propulsión de la marcha . Sin embargo, se desconoce si estos músculos actúan de forma concéntrica o excéntrica o si tienen otras acciones, como la abducción de los dedos del pie . Mann e Inman sugirieron que el papel de los músculos intrínsecos del pie es la estabilización del pie durante la propulsión. La actividad muscular intrínseca durante la fase de propulsión de la marcha coincide con la dorsiflexión pasiva de la articulación metatarsofalángica (MTP), ya que el centro de masa se desplaza por delante de la articulación metatarsofalángica. Rolian et al. y Goldmann y Bruggemann postularon que la función de los músculos flexores intrínsecos y extrínsecos de los dedos del pie es contrarrestar el momento de dorsiflexión de la fuerza de reacción del suelo en la articulación metatarsofalángica, en la fase de empuje de la marcha. Esto puede lograrse mediante la contracción excéntrica de los músculos flexores de los dedos largos y cortos para controlar la dorsiflexión en la articulación MTP y mantener la extensión de la articulación interfalángica, para permitir que los dedos estén planos en el suelo hasta el despegue de los dedos. Por lo tanto, al aumentar la superficie de contacto con el suelo, esto mejoraría la distribución de la presión bajo las cabezas de los metatarsos durante la marcha.

Soporte del arco

El papel de los músculos intrínsecos en el soporte del arco longitudinal medial se ha investigado tanto en la bipedestación como en la marcha . Los primeros estudios de EMG revelaron que los músculos intrínsecos del pie no están activos durante la bipedestación y se aceptó ampliamente que la aponeurosis plantar era la estructura principal responsable del soporte del arco durante el reposo . Sin embargo, un reciente estudio de EMG reveló una pequeña actividad en el abductor hallucis, el flexor digitorum brevis y los músculos quadratus plantae durante la bipedestación relajada, con un aumento significativo de la actividad al aumentar las exigencias posturales . Reeser et al. sugirieron que los músculos intrínsecos del pie actúan como cerchas para los arcos longitudinales, para resistir activamente las tensiones de flexión durante la marcha. Esta hipótesis está respaldada por los hallazgos de que la tensión de la aponeurosis plantar disminuye significativamente durante el apoyo tardío, mientras que la altura del arco aumenta. La falta de tensión durante el apoyo tardío sugiere que otras estructuras, como los músculos intrínsecos del pie, pueden contribuir al apoyo del arco durante la propulsión. Además, un estudio virtual del pie utilizando el método de los elementos finitos ha demostrado que las tensiones mecánicas en el arco medial y lateral pueden ser ajustadas por los músculos intrínsecos plantares . Por lo tanto, hay pruebas de que los músculos intrínsecos desempeñan un papel importante en el soporte del arco longitudinal medial durante la marcha y un pequeño papel en la bipedestación relajada.

Implicaciones de la debilidad de los músculos intrínsecos del pie

La siguiente sección revisará la influencia de la debilidad de los músculos intrínsecos en el desarrollo del pie cavo en la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, las deformidades del dedo menor, el hallux valgus y el dolor de talón.

Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth

La enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT) es una neuropatía periférica, en la que los músculos anatómicamente distales, incluidos los intrínsecos, se ven afectados preferentemente . La debilidad de los músculos intrínsecos del pie es un hallazgo patológico ampliamente aceptado de la CMT y los estudios de resonancia magnética (IRM) han indicado una atrofia significativa en los músculos intrínsecos del pie . Varios autores han planteado la hipótesis de que la debilidad de los músculos intrínsecos contribuye de forma importante al desarrollo de la deformidad del pie cavo. Una teoría sugiere que la atrofia muscular intrínseca provoca la dorsiflexión de las articulaciones MTP, debido a la tracción sin oposición de los extensores largos del dedo del pie . La dorsiflexión en las articulaciones MTP eleva el arco longitudinal por el efecto molinete . El desequilibrio continuado conduce a la contracción de la fascia plantar y de los músculos intrínsecos, que a su vez tira del antepié hacia la flexión plantar, dando lugar a un pie cavo progresivamente rígido . Sin embargo, no se ha establecido una relación causal clara entre la debilidad de los músculos intrínsecos y el desarrollo del pie cavo, y existen otras teorías sobre la etiología, como el desequilibrio muscular extrínseco entre los inversores. Sin medios precisos para evaluar la fuerza muscular intrínseca, el papel de la atrofia muscular intrínseca en el desarrollo de la deformidad del pie cavo seguirá siendo desconocido.

Deformidades del dedo menor del pie

Se han propuesto desequilibrios musculares entre los músculos intrínsecos y extrínsecos del pie como posible causa de la deformidad del dedo menor del pie . La deformidad del dedo en garra se caracteriza por la extensión en la articulación MTP con flexión de las articulaciones interfalángicas proximales y distales . El dedo en martillo se caracteriza por una extensión de la articulación MTP, una flexión de la articulación interfalángica proximal y una articulación interfalángica distal normal o extendida . Las deformidades de los dedos en garra y en martillo son comunes en pacientes con neuropatía diabética.

En un pie no afectado, las fuertes fuerzas de extensión en la articulación MTP por el extensor digitorum longus y brevis se equilibran con las fuerzas de flexión producidas por los flexores de los dedos largos y cortos . Sin embargo, la atrofia muscular intrínseca provoca un desequilibrio de las fuerzas extensoras en la articulación MTP, lo que conduce al desarrollo de la deformidad de los dedos . Los hallazgos de Kwon et al. apoyan esta teoría, ya que los participantes con deformidad del dedo en martillo presentaban una mayor disparidad en la relación entre la fuerza muscular extensora del dedo y la flexora del dedo en comparación con los participantes no afectados. Sin embargo, también se han sugerido otros mecanismos para el desarrollo de la deformidad del dedo del pie, como el calzado restrictivo, la rotura de la aponeurosis plantar y la cápsula articular. Estas teorías alternativas están respaldadas por los hallazgos de Bus y sus colegas en participantes con neuropatía diabética, según los cuales no se encontraron diferencias en el grado de atrofia muscular en pacientes con y sin deformidad en las garras. Sin embargo, un estudio piloto de Ledoux et al. informó de que tanto la atrofia muscular intrínseca como el aumento del grosor de la aponeurosis plantar estaban presentes en los participantes con deformidad del dedo en garra. Por lo tanto, hay múltiples factores que pueden contribuir a la deformidad de los pies y los dedos. Futuros estudios prospectivos, que midan la fuerza muscular intrínseca y el grosor de la aponeurosis plantar, podrían ayudar a aclarar esta relación.

El hallux valgus

El hallux valgus, o juanete, describe una deformidad del pie caracterizada por la desviación lateral del dedo gordo del pie en la articulación MTP alejándose de la línea media del cuerpo . Una de las causas propuestas de la deformidad del hallux valgus es un desequilibrio de la fuerza del abductor hallucis en comparación con el aductor hallucis transverso y el aductor hallucis oblicuo. Cuando los músculos abductores son débiles, se ha sugerido que la fuerza de los aductores se vuelve dominante, tirando del dedo gordo lateralmente en la articulación MTP . Esta teoría está respaldada por los resultados de las biopsias musculares que revelaron anomalías histológicas y atrofia de las fibras musculares en el músculo abductor hallucis en pacientes con deformidad sintomática del hallux valgus . Se necesitan más estudios, que evalúen la fuerza muscular de los músculos intrínsecos individuales, para comprender mejor la patogénesis del hallux valgus.

Dolor de talón

El papel de la debilidad muscular intrínseca en el desarrollo del dolor de talón plantar, o fascitis plantar, no está claro. Una teoría propuesta por Allen y Gross describe una relación por la que los músculos intrínsecos débiles proporcionan un apoyo dinámico insuficiente al arco longitudinal medial, lo que provoca un aumento de la tensión en la aponeurosis plantar. Un estudio de resonancia magnética realizado por Chang et al. en participantes con fascitis plantar unilateral crónica, informó de una reducción del área de la sección transversal de los músculos intrínsecos en el antepié del pie sintomático en comparación con el pie sin dolor. La reducción seleccionada del área transversal del músculo intrínseco del pie en el antepié y no en el retropié es interesante porque muchos músculos intrínsecos tienen anclajes en el primer rayo. La atrofia de los músculos intrínsecos puede afectar a la estabilidad del arco longitudinal medial y, por lo tanto, dificultar el proceso de curación al someter la aponeurosis plantar a una mayor tensión. Por lo tanto, la debilidad de los músculos intrínsecos puede desempeñar un papel importante en el dolor crónico del talón. Sin embargo, se necesitan más investigaciones, que midan la fuerza muscular intrínseca de forma prospectiva, para confirmar esta hipótesis.

Medición de la fuerza muscular intrínseca del pie

La siguiente sección revisará los métodos «directos» e «indirectos» para medir la fuerza muscular intrínseca. El subtítulo «métodos directos de evaluación de la fuerza muscular intrínseca/extrínseca» revisa los métodos que pueden medir directamente una unidad de fuerza o potencia. Sin embargo, estos métodos «directos» miden en realidad la fuerza de flexión de los dedos del pie, que es una combinación de fuerza muscular intrínseca y extrínseca. El subtítulo «métodos indirectos de evaluación de la fuerza muscular intrínseca» revisa los métodos que no pueden medir directamente la fuerza pero que proporcionan información sobre la estructura y la actividad muscular intrínseca.

Métodos directos de evaluación de la fuerza muscular intrínseca/extrínseca

Los métodos directos reportados en la literatura incluyen una variedad de pruebas clínicas y pruebas basadas en el laboratorio . Está claro que los métodos directos reportados en la literatura miden principalmente la fuerza del músculo flexor del dedo del pie, mientras que otras acciones como la extensión del dedo del pie y la fuerza de abducción rara vez se miden. Dado que la fuerza de los flexores de los dedos es una combinación de la actividad muscular intrínseca y extrínseca, todos los métodos «directos» miden en realidad la fuerza muscular intrínseca y extrínseca de los dedos. Se ha descrito una variedad de métodos que pretenden medir la fuerza de los flexores de los dedos del pie: dinamometría manual de los dedos del pie; prueba de agarre con papel; presión plantar y la prueba positiva intrínseca.

La dinamometría de los dedos del pie

La dinamometría de los dedos del pie es una herramienta objetiva utilizada para medir la fuerza de los flexores de los dedos del pie. Se han descrito diferentes métodos de uso de la dinamometría de los dedos del pie, incluyendo la dinamometría manual, la dinamometría fija, la dinamometría fija basada en el manguito y un probador de fuerza de agarre manual modificado. En todos los estudios se utilizó la técnica «make», en la que un examinador o un accesorio externo mantiene fijo el dinamómetro y los participantes empujan al máximo el dinamómetro con los dedos de los pies. Se ha informado de la fiabilidad de todos los métodos, excepto la dinamometría fija (tablas 6 y 7). La dinamometría de los dedos del pie ha demostrado sistemáticamente una excelente fiabilidad intra-observador, con todos los valores de ICC > 0,83 . Sin embargo, sólo se ha informado de la fiabilidad entre evaluadores con la dinamometría manual, que ha mostrado una excelente fiabilidad entre evaluadores (ICC 0,82 – 0,88) .

Los diferentes tipos de dinamómetros de los dedos del pie permiten probar diferentes acciones de los dedos. El procedimiento utilizado para medir la fuerza de los flexores de los dedos del pie con la dinamometría manual consiste en colocar el dinamómetro debajo de la articulación interfalángica del hallux para medir la fuerza mayor de los dedos del pie o las articulaciones interfalángicas dos a cinco, para la fuerza menor de los dedos del pie . Como tal, la dinamometría manual permite la flexión en las articulaciones MTP y limita la flexión en la articulación interfalángica porque el dinamómetro se coloca bajo las articulaciones interfalángicas. Por el contrario, el dinamómetro de agarre manual modificado tiene una barra alrededor de la cual se pueden flexionar los dedos de los pies . La dinamometría fija basada en el manguito implica la colocación de un manguito de cuero alrededor de la falange proximal del dedo del pie que se va a medir. La dinamometría basada en el manguito se ha utilizado para medir la fuerza de los músculos flexores y extensores de los dedos, ya que la colocación del manguito y la alineación del dinamómetro pueden modificarse. La dinamometría fija consiste en una placa sensorial fija sobre la que los participantes presionan los dedos del pie.

Los diferentes tipos de dinamometría de los dedos del pie pueden activar los músculos intrínsecos en distintos grados porque cada modelo promueve diferentes acciones de los dedos del pie. La dinamometría fija basada en el manguito, el probador de agarre de mano modificado y la dinamometría fija permiten la flexión en la articulación MTP, pero no proporcionan una forma de limitar la flexión excesiva en las articulaciones interfalángicas. Durante la prueba de flexión de los dedos del pie puede producirse una acción de curvatura de los dedos, acción que se supone que activa los flexores largos (extrínsecos) de los dedos. Basándose en las inserciones anatómicas de los músculos intrínsecos del pie, principalmente los músculos interóseos y lumbricales, Garth y Miller postularon que los músculos intrínsecos del pie se contraen como grupo, para producir la flexión en la articulación MTP y la extensión en la articulación interfalángica. Esto contrasta con la flexión tanto en la articulación MTP como en la interfalángica, que es una acción de los flexores largos (extrínsecos) de los dedos. Los estudios de los músculos intrínsecos de la mano revelan que los músculos interóseos y lumbricales pueden ser estimulados eléctricamente para producir la flexión en la articulación MTP y la extensión en la articulación interfalángica . Basándose en la anatomía similar de los interóseos y lumbricales en la mano y el pie, la flexión en la articulación MTP y la extensión en la articulación interfalángica son acciones probables de los músculos intrínsecos del pie. Por lo tanto, la dinamometría de la mano podría activar los músculos intrínsecos con mayor eficacia que otros tipos de dinamometría de los dedos del pie porque promueve la flexión en la articulación MTP y la extensión en la articulación interfalángica.

Otra consideración importante al medir la fuerza muscular intrínseca es la posición del tobillo. Spink y colaboradores plantearon la hipótesis de que al mantener pasivamente el tobillo en máxima plantarflexión, es menos probable que los flexores extrínsecos de los dedos del pie influyan en la medición, porque estos músculos estarían en una posición de máximo acortamiento y, por tanto, serían menos capaces de generar fuerza. Esta hipótesis está respaldada por los hallazgos de Goldmann y Bruggemann, quienes revelaron que los momentos de fuerza más bajos se generaban alrededor de las articulaciones metatarsofalángicas cuando los músculos flexores extrínsecos de los dedos del pie estaban en una posición acortada durante la flexión plantar máxima del tobillo y la articulación metatarsofalángica. Los autores sugirieron que los momentos más bajos se debían a que los músculos flexores intrínsecos de los dedos del pie, en lugar de los músculos flexores extrínsecos de los dedos del pie, eran los que producían principalmente los momentos alrededor de la articulación metatarsofalángica.

Test de agarre de papel

El test de agarre de papel consiste en que el participante intente sostener un trozo de papel estándar, como una tarjeta de visita, debajo del hallux o de los dedos menores del pie, mientras el examinador intenta apartar la tarjeta . La prueba de agarre con papel se utilizó por primera vez como herramienta de detección de la debilidad muscular intrínseca en la lepra. Desde entonces se ha utilizado como medida de la fuerza de los flexores plantares de los dedos del pie junto con una plataforma de presión plantar, en la que el participante realiza el Paper Grip Test mientras está sentado con los pies sobre la plataforma, que registra simultáneamente las fuerzas por debajo de los dedos. El Test de Agarre de Papel ha demostrado una excelente fiabilidad inter-observador (ICC 0,87) y moderada intra-observador (ICC 0,56) al evaluar a participantes con lepra y controles sanos (Tabla 7).

Hay un número limitado de estudios de validación del Test de Agarre de Papel como medida de la fuerza muscular intrínseca. De Win et al. realizaron una prueba de EMG concurrente durante la prueba de agarre con papel y revelaron que tanto los músculos intrínsecos como los extrínsecos del pie y del tobillo estaban activos. La actividad de los músculos plantarflexores del tobillo puede deberse a la falta de estabilización, ya que no se utilizó la estabilización manual por parte del examinador ni correas para minimizar el movimiento del tobillo durante el estudio. Además, los participantes pueden haber doblado los dedos de los pies para agarrar la tarjeta de visita, una acción que, según la hipótesis, activa los flexores extrínsecos largos de los dedos de los pies. Por lo tanto, aunque el Test de Agarre de Papel es repetible, tiene una validez cuestionable como medida de debilidad intrínseca porque es probable que esté evaluando tanto la fuerza muscular intrínseca como la extrínseca.

Presiones plantares

Los sensores de presión plantar pueden evaluar la fuerza debajo de los dedos del pie. La medición de la presión plantar suele estar disponible en dos formas diferentes: (1) sistemas dentro del zapato como Novel Pedar®, TekScan F-Scan®, RS-Scan Insole®, IVB Biofoot ® y; (2) sistemas de plataforma como Novel Emed®, RSScan Footscan® y TekScan Mat Scan® . La instrumentación de la presión plantar se ha utilizado recientemente para medir la fuerza de los flexores de los dedos del pie. La fuerza de los flexores de los dedos del pie se calculó utilizando un software que convertía los datos de presión bajo los dedos del pie en fuerza máxima, que luego se normalizaba con el peso corporal para determinar la fuerza de los flexores de los dedos del pie. La fuerza de los flexores de los dedos del pie se evaluó en la plataforma de presión utilizando dos acciones diferentes: (1) empujando directamente el dedo del pie en la plataforma y; (2) junto con la prueba de agarre de papel . La fiabilidad de la plataforma de presión plantar fue excelente en ambos métodos para evaluar la fuerza del dedo gordo y del dedo menor (Tabla 8).

La validez de utilizar las presiones plantares para determinar la fuerza muscular intrínseca es cuestionable porque se desconoce la contribución de los músculos extrínsecos durante la medición de la presión. La electromiografía realizada durante el Paper Grip Test ha revelado que algunos músculos flexores extrínsecos de los dedos del pie, en particular los músculos flexores largos de los dedos y los músculos flexores plantares del tobillo estaban activos. Por lo tanto, el Paper Grip Test, cuando se utiliza junto con la medición de la presión plantar, puede reflejar la fuerza muscular extrínseca más que la intrínseca. Por lo tanto, aunque la plataforma de presión plantar es una herramienta fiable, no se ha investigado ampliamente como medida válida de la fuerza muscular intrínseca.

Test intrínseco positivo

El Test intrínseco positivo es una prueba cualitativa diseñada para evaluar la función muscular intrínseca de los dedos menores del pie . La prueba consiste en que el participante extienda el dedo gordo del pie mientras intenta simultáneamente flexionar los dedos menores en la articulación MTP y extender las articulaciones interfalángicas. La fuerza de los músculos intrínsecos se determina por el tipo de patrón de flexión del dedo menor demostrado, que incluye (1) patrón intrínseco positivo, que implica la flexión en la articulación MTP y la extensión en las articulaciones interfalángicas; (2) patrón intrínseco negativo, en el que el participante es incapaz de flexionar activamente la articulación MTP y extender las articulaciones interfalángicas . Garth y Miller sugirieron que el patrón intrínseco negativo demostraba una debilidad muscular intrínseca. Sin embargo, se desconoce el nivel de fuerza necesario para realizar la posición intrínseca positiva. Además, no se ha investigado la validez y la fiabilidad de la prueba intrínseca positiva y esta prueba no ha sido citada por ningún otro artículo hasta la fecha. Claramente, la prueba positiva intrínseca no se ha investigado ampliamente como medida de la fuerza muscular intrínseca y se necesitan investigaciones adicionales para validar esta prueba.

Métodos indirectos de evaluación de la fuerza muscular intrínseca

Los métodos indirectos que se revisarán son: Resonancia magnética (RM); tomografía computarizada (TC); ultrasonografía; electromiografía (EMG) y biopsia muscular. Los métodos indirectos se utilizan generalmente para estimar la estructura del músculo (área transversal fisiológica y volumen), la actividad (EMG) y las propiedades histoquímicas. Los métodos indirectos pueden distinguir entre músculos intrínsecos y extrínsecos, pero no pueden determinar directamente la fuerza o la resistencia.

Resonancia magnética

La resonancia magnética (RM) es el método de elección para detectar la estructura y las anomalías de los tejidos blandos . Se ha utilizado ampliamente para visualizar los músculos intrínsecos porque tiene una alta resolución espacial . El parámetro de RM más utilizado para la obtención de imágenes del músculo intrínseco es el ponderado en T1, que permite un contraste superior para discriminar entre el músculo y la grasa .

La RM se ha utilizado de tres formas principales para evaluar la atrofia muscular intrínseca: (1) observación cualitativa de la atrofia muscular ; (2) escala de cinco puntos ; (3) área transversal y volumen muscular . La evaluación cualitativa de las imágenes de RM en 60 participantes con CMT ha revelado algún grado de infiltración grasa y atrofia muscular intrínseca en todos los participantes . Bus et al. también han visualizado la atrofia muscular intrínseca en pacientes con Diabetes Mellitus, utilizando una escala de cinco puntos en la que 0 indica tejido sano sin atrofia y 4 indica un pie con casi ningún tejido muscular visible. Este método ha demostrado tener una buena fiabilidad (Kappa = 0,94) (Tabla 9).

La limitación significativa de las observaciones cualitativas de la atrofia muscular y del uso de la escala de cinco puntos para evaluar la atrofia muscular intrínseca es que las conclusiones se basan en una imagen seleccionada, que puede no ser representativa de todo el músculo. Las imágenes de RM de los músculos intrínsecos del pie pueden tomarse en los planos coronal , transversal y sagital . Dado que la mayoría de los principales músculos intrínsecos del pie se originan en el calcáneo y se insertan en las falanges proximales, no se encuentran directamente en los planos transversal o sagital. Por lo tanto, las imágenes seleccionadas para la evaluación pueden no ser representativas de todo el músculo, porque la imagen es de un corte oblicuo del músculo.

El volumen total de los músculos intrínsecos del pie puede calcularse multiplicando el área total de la sección transversal del músculo, determinada a partir de la RM, por la distancia entre las secciones, que es el espacio entre cada corte de la RM . El volumen muscular total puede ser más representativo del músculo porque se basa en el área total de la sección transversal del músculo de cada corte de RMN y no de una sola imagen. Además, la imagen de RM puede digitalizarse para delinear los músculos individuales en cada corte. Sin embargo, un estudio sobre participantes con neuropatía diabética informó de que la segmentación de los músculos intrínsecos individuales no era posible, porque la mayoría de los músculos no estaban claramente definidos debido a la marcada atrofia muscular intrínseca . Con el aumento de la resolución de la exploración de RM, los estudios futuros pueden ser capaces de investigar los volúmenes de los músculos intrínsecos individuales del pie.

La RM también se puede utilizar para estimar el área de la sección transversal fisiológica (PCSA) de los músculos intrínsecos . El PCSA se ha utilizado en modelos biomecánicos de la dinámica muscular, como el modelo muscular tipo Hill, para predecir la fuerza y el par muscular alrededor de la articulación del tobillo y la rodilla , pero no de las articulaciones del pie. Los modelos musculares requieren la introducción de una serie de parámetros diferentes, como el PCSA, las propiedades elásticas de los tendones y las señales EMG, que se integran numéricamente para producir una estimación de la fuerza muscular . El PCSA puede calcularse mediante el volumen muscular, el ángulo de pennación de las fibras y la longitud de las mismas. Sin embargo, Ledoux et al. han demostrado que los músculos intrínsecos del pie tienen ángulos de pennación muy pequeños y tendrían poca influencia en el PCSA. Además, la longitud de las fibras de los músculos intrínsecos del pie se ha investigado en estudios con cadáveres y sugieren que futuros estudios que utilicen el PCSA y modelos musculares podrían permitir la medición de la fuerza muscular intrínseca.

Un avance importante en la RM es el contraste de fase de cine rápido (o RM dinámica), que permite adquirir imágenes mientras el participante realiza una acción . La resonancia magnética dinámica es diferente de la resonancia magnética funcional, que se utiliza para cartografiar la función cerebral mediante señales de oxígeno en sangre y flujo sanguíneo cerebral. Por el momento, sólo se han investigado las propiedades cinemáticas del pie, principalmente el eje de rotación de las articulaciones talocrural y subtalar . Además, en esta fase, la RM dinámica se realiza en una unidad cerrada y el participante debe estar en posición supina . Por lo tanto, la imagen adquirida no puede representar la carga completa de peso y sólo se pueden realizar acciones limitadas dentro de la unidad de RM, como la plantarflexión/dorsiflexión del tobillo. Sin embargo, a medida que mejore la tecnología de la RMN dinámica, podrían estar disponibles estudios que investiguen la obtención de imágenes en tiempo real de los músculos intrínsecos durante actividades como la bipedestación y la marcha. Así, la RMN dinámica podría conducir a una apreciación más precisa de los músculos intrínsecos durante las actividades y a una mejor comprensión de la acción de los músculos intrínsecos en el futuro.

Tomografía computarizada

La tomografía computarizada (TC) es una técnica de imagen que utiliza radiación ionizante para generar imágenes tridimensionales de las estructuras musculoesqueléticas . La TC tiene suficiente resolución para discriminar el hueso y los músculos y se ha utilizado en muchos estudios anteriores para estimar el tamaño de los músculos . Robertson et al. y Mueller et al. realizaron tomografías computarizadas para evaluar la densidad del tejido blando bajo el eje del segundo metatarsiano, como medida aproximada del tamaño del músculo intrínseco en un paciente con neuropatía diabética. Sin embargo, ambos estudios informaron de la dificultad para definir los bordes de los músculos intrínsecos, lo que puede estar relacionado con la insuficiente resolución de contraste de la TC, en comparación con la RM. Además, la principal limitación de la TC para evaluar el tamaño de los músculos intrínsecos es la exposición a radiaciones ionizantes nocivas .

Ultrasonografía

La ultrasonografía es una técnica que utiliza ondas sonoras longitudinales producidas mecánicamente para crear una imagen . La ultrasonografía se ha utilizado para medir parámetros dimensionales de los músculos intrínsecos del pie, incluyendo el área de la sección transversal , el grosor dorso-plantar y la anchura medio-lateral . La ecografía se ha utilizado para investigar los músculos intrínsecos como grupo, como los músculos situados entre el primer y el segundo hueso metatarsiano, incluidos el primer músculo interóseo dorsal, el músculo aductor hallucis y el primer músculo lumbar. Más recientemente se han investigado también los músculos intrínsecos individuales: abductor hallucis, abductor digiti minimi, flexor hallucis brevis, quadratus plantae, extensor digitorum brevis. Los estudios que utilizan la ultrasonografía para medir los parámetros musculares intrínsecos han demostrado sistemáticamente una excelente fiabilidad intrínseca (cuadros 9, 10 y 11). Un estudio realizado por Hing et al. reveló una buena y excelente fiabilidad intra-observador (ICC entre 0,64-0,97) tanto en una unidad de ultrasonido de alta gama como en una portátil cuando se utilizó para evaluar el área de la sección transversal y el grosor del músculo en los músculos abductores hallucis.

La ultrasonografía tiene dos limitaciones principales; la baja resolución espacial de la imagen , y la calidad de la medición depende del operador . La capacidad de baja resolución de la ultrasonografía significa que no puede identificar las áreas de infiltración grasa en los músculos y, por lo tanto, puede sobreestimar el tamaño del músculo intrínseco y subestimar la atrofia muscular intrínseca. Los estudios de fiabilidad de la medición del músculo intrínseco mediante ultrasonografía han evaluado la fiabilidad entre y dentro de las sesiones de los evaluadores. Sin embargo, sólo los estudios de ultrasonografía sobre la medición de los músculos intrínsecos más grandes de la espalda han demostrado una excelente fiabilidad entre evaluadores (ICC entre 0,85-0,97) . Por lo tanto, se necesitan más investigaciones que evalúen la fiabilidad entre los evaluadores y que se comparen con la RM del tamaño del músculo antes de que la ultrasonografía pueda establecerse como una herramienta fiable y válida para evaluar los parámetros de los músculos intrínsecos del pie.

Electromiografía

La electromiografía (EMG) se ha evaluado mediante electrodos de superficie no invasivos y electrodos intramusculares invasivos . La EMG de superficie coloca los electrodos directamente sobre la piel y, por tanto, la señal es una combinación de todos los potenciales de acción de las fibras musculares que se producen en los músculos subyacentes a los electrodos de la piel . Un estudio de EMG de superficie realizado por Arinci et al. registró la amplitud media de la señal de EMG, para hacer inferencias sobre el nivel de actividad muscular intrínseca. La relación entre la amplitud de la EMG y la cantidad de actividad muscular es problemática porque la amplitud de la señal de la EMG consiste predominantemente en potenciales de acción de las fibras musculares más cercanas a la punta de registro del electrodo y puede no registrar la actividad de todas las fibras musculares activas . Por lo tanto, la amplitud media de la señal de EMG puede no ser una medida precisa del nivel de actividad muscular o de la fuerza muscular.

La EMG intramuscular implica la colocación de electrodos de aguja directamente en el músculo. La mayoría de los estudios de EMG intramuscular de los músculos intrínsecos del pie insertan electrodos de aguja en vientres musculares individuales . Sin embargo, sólo un estudio reciente confirmó la identidad del músculo utilizando la ultrasonografía en tiempo real . La EMG intramuscular puede detectar los patrones de activación de los músculos intrínsecos y, por tanto, proporcionar una valiosa información sobre la función de los músculos intrínsecos durante una tarea concreta. Un reciente estudio de EMG evaluó los patrones de activación y la amplitud media de la señal de EMG en el abductor hallucis, el flexor digitorum brevis, los interóseos dorsales y el quadratus plantae durante una tarea de bipedestación con dificultad postural creciente. El estudio reveló un aumento de la amplitud de la señal EMG en todos los músculos con el aumento de las exigencias posturales de la tarea, evaluadas por la desviación del centro de presión . La limitación del uso de electrodos de aguja es que registran la actividad de un número menor de fibras musculares y, por tanto, pueden no detectar las contracciones musculares sutiles . Por lo tanto, la EMG puede detectar la actividad muscular intrínseca individual, pero no puede utilizarse para evaluar la fuerza muscular intrínseca.

Biopsia muscular

La biopsia muscular puede utilizarse para detectar cambios en la histología y la ultraestructura muscular . Las muestras de biopsia pueden teñirse para evaluar el número relativo, el tamaño y la distribución de las fibras dentro de la muestra y detectar las fibras musculares atrofiadas . Hoffmeyer et al. realizaron biopsias musculares en los músculos abductores del hallucis en participantes con hallux valgus sintomático e informaron de anomalías histológicas que incluían atrofia de las fibras musculares, fibras cargadas de lípidos y cambios ultraestructurales en las mitocondrias. Sin embargo, la limitación de las biopsias musculares es que los hallazgos pueden no ser representativos de todo el vientre muscular . Por lo tanto, se pueden hacer inferencias limitadas sobre el comportamiento y la función de todo el músculo únicamente a partir de la biopsia muscular.