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¿Qué hacen los huesos de los pies, además de sostenernos?

Categoría: El cuerpo

Cada pie contiene 26 huesos, lo que suma 52 en ambos pies. Si consideramos que un adulto tiene aproximadamente 200 huesos en todo el cuerpo, los pies representan cerca de una cuarta parte de ellos [1]. Con tantos huesos, ¿qué hacen los pies además de mantenernos de pie? El arco del pie se flexiona al aterrizar para suavizar el impacto y se endurece al impulsar el cuerpo. Al correr, funciona como un resorte, la planta del pie siente el terreno y las pantorrillas ayudan a bombear la sangre. A continuación, explicamos cómo funciona cada mecanismo.

1. Los huesos del pie: tres grupos y funciones además de sostener el cuerpo

Los huesos del pie se clasifican en tres grupos: los huesos del tarso (un conjunto de huesos desde el talón hasta el mediopié), los metatarsianos (huesos largos que sostienen el empeine) y las falanges (los huesos de los dedos) [2]. Como cada pie tiene 26 huesos, ambos suman 52. Si dividimos 52 entre los aproximadamente 200 huesos del cuerpo adulto, obtenemos un 26 %, es decir, cerca de una cuarta parte [1]. Sin embargo, este número puede variar según cómo se cuenten; algunos documentos incluyen los huesos sesamoideos (huesos pequeños) y llegan a contar 28 por pie [2]. Por eso, es seguro decir que hay "aproximadamente 26 huesos por pie".

¿Qué permiten hacer estos huesos? Las funciones principales del pie son cinco: sostener el cuerpo, amortiguar el impacto al aterrizar, impulsarse contra el suelo, sentir la superficie y ayudar a devolver la sangre al corazón. En la primera parte de este artículo, nos centraremos en cómo el arco del pie "amortigua" e "impulsa".

2. El arco del pie amortigua el impacto al aterrizar

El hueco visible en el centro de la planta del pie corresponde al arco longitudinal interno. En realidad, el pie posee tres arcos: el arco longitudinal interno (el visible), el arco longitudinal externo y el arco transversal que cruza la anchura del pie [3]. Estos arcos mantienen su forma gracias a una estructura triangulada (una combinación de triángulos) formada por huesos y la fascia plantar, un tejido que cubre la planta.

Cuando el peso corporal cae sobre el pie, la fascia plantar se estira ligeramente y el arco baja. Este movimiento de "flexión" sirve como amortiguador para suavizar el impacto al aterrizar [3]. Así, el pie recibe el impacto cambiando ligeramente su forma.

¿Cuándo se forma el arco? Según un documento de Tokio, el arco plantar ya se observaba en muchos niños hacia los 4 años, aunque los bebés recién nacidos también tienen un arco bajo [4]. Otras explicaciones generales sugieren que se acerca a la forma adulta entre los 6 y 7 años o entre los 8 y 10 años [4]. No hay una teoría definitiva sobre la edad exacta de desarrollo.

El arco flexible también es útil al impulsar el suelo, pero para empujar se necesita rigidez. ¿Cómo se combinan la flexibilidad y la rigidez?

3. Al doblarse el dedo gordo, el pie se vuelve una palanca rígida para impulsarnos

Al caminar, el pie empuja el suelo al final para impulsar el cuerpo hacia adelante. En ese momento, el dedo gordo (hallux) se dobla hacia arriba. Al doblarse, la fascia plantar se enrolla y se tensa, elevando el arco. Esto hace que todo el pie se vuelva rígido como una palanca, generando la fuerza para el impulso [5]. Este mecanismo se llama "mecanismo de windlass" (winche o cabrestante).

Al aterrizar, el arco se flexiona para amortiguar; al impulsar, el dedo gordo se dobla y el pie se endurece. El mismo pie cambia sus propiedades según la situación. Sin embargo, su papel al correr podría ser más limitado que al caminar. Un estudio de Takabayashi y otros mostró que el ángulo máximo con que el dedo gordo se dobla hacia arriba al correr era significativamente menor que al caminar [5]. Este estudio se realizó con 9 hombres sanos, por lo que no se puede afirmar con certeza que su papel sea pequeño en la carrera.

Entonces, ¿qué hace el pie al correr? Aquí entra la teoría de que el arco actúa como un resorte.

4. Al correr, el arco del pie se comprime y se recupera como un resorte

Se cree que el arco del pie actúa como un resorte al correr, comprimiéndose y recuperando su forma. Para comprobar esto, una investigación utilizó plantillas especiales que impedían casi por completo la compresión del arco plantar [6].

Al reducir la compresión del arco en aproximadamente un 80 % y correr a una velocidad de unos 9,7 km/h (2,7 m/s), el consumo de energía del cuerpo aumentó un 6,0 % [6]. Esto sugiere que, al impedir que el arco actuara como resorte, el cuerpo tuvo que trabajar más.

Es importante notar las condiciones: el aumento de energía ocurrió al correr en terreno plano a velocidad moderada. No aumentó al caminar ni al correr en una pendiente suave de subida [6]. Además, ese 6 % corresponde al uso de plantillas especiales; no significa que perderás un 6 % de eficiencia al correr con zapatos normales.

El pie también tiene funciones sensoriales. A continuación, veremos qué recibe la piel de la planta del pie del suelo.

5. La piel de la planta del pie detecta la superficie que pisamos

Al caminar descalzo, podemos notar la frialdad del suelo o la rugosidad de la arena. Esto se debe a que la piel de la planta del pie tiene mecanorreceptores, estructuras sensoriales que detectan la presión del contacto y el contacto con el suelo [8].

La investigación de Kennedy e Inglis registró señales del nervio tibial de 13 personas y confirmó 104 receptores en la piel de la planta. De estos, aproximadamente el 57 % reaccionaban rápidamente a los cambios en el contacto [8]. Los receptores están distribuidos en una amplia área de la planta, aunque los 104 son los registrados, no el total existente.

Se dice que esta sensación está relacionada con mantenerse de pie. Un estudio de la Universidad de Nagasaki enfrió la planta del pie con agua helada para reducir la sensibilidad y observó que el balanceo del centro de gravedad al estar de pie aumentó significativamente [9]. Esto se basó en los resultados de 10 adultos sanos. Por otro lado, no hubo grandes cambios en la fuerza de reacción del suelo durante la caminata, lo que no significa que la sensibilidad no sea necesaria al caminar.

El pie no es solo una pieza que genera fuerza, sino también una ventana para recibir información del suelo. Finalmente, veremos la función relacionada con el corazón.

6. Los músculos de la pantorrilla ayudan a devolver al corazón la sangre de los pies

Los pies están lejos del corazón. Al estar de pie, la sangre acumulada en los pies debe regresar al corazón contra la gravedad. La ayuda para este retorno proviene de los músculos de la pantorrilla. Al caminar, estos músculos se contraen y presionan las venas, ayudando a devolver la sangre hacia el corazón cada vez que se contraen [10]. Esto se llama mecanismo de bomba muscular.

La pantorrilla se llama a veces "el segundo corazón" por esta función [11]. Sin embargo, esto es solo un apodo. No reemplaza al corazón, sino que actúa como un asistente para devolver la sangre acumulada en los pies.

Hasta ahora, hemos visto las cinco funciones del pie: sostener, amortiguar, impulsar, sentir y ayudar al retorno de la sangre. A continuación, comprobaremos algunas de estas funciones con nuestros propios pies.

7. Actividades para comprobar el papel del dedo gordo y la pantorrilla en tus propios pies

Actividad 1: Siéntate en una silla, ponte descalzo y dobla lentamente el dedo gordo hacia arriba con la mano. Si duele, detente inmediatamente. Observa o toca si sientes tensión en el lado interno del arco o cambios en la depresión. Así verás el mecanismo de windlass en tu propio pie.

Actividad 2: Apoya una mano en la pared y ponte de puntillas. Con la otra mano, toca la pantorrilla y siente cómo el músculo se endurece. Ese músculo es parte del sistema que ayuda a devolver la sangre.

La siguiente pregunta es qué hace cada uno de los 26 huesos. Los nombres y posiciones de los huesos del pie están en los textos de anatomía. Los valores de este artículo, como el número de receptores, son ejemplos de un solo estudio o presentación. Al leer los textos originales, revisa las condiciones del experimento, ya que el significado de los números puede cambiar.

Fuentes

  1. Ciudad de Imabari, "Huesos del pie" (material de salud) https://www.city.imabari.ehime.jp/kenkou/barittogenki/siryo2_asi.pdf (Material sobre la cantidad de huesos en el pie.)
  2. Gobierno Metropolitano de Tokio, "Explicación de los huesos del pie" https://www.hikaku.metro.tokyo.lg.jp/Portals/0/images/shisho/shien/public_2/121_2.pdf (Documento sobre las tres partes de los huesos del pie y su conteo.)
  3. Masayuki Soma, "Curso de una página: Términos relacionados con fisioterapia" (2019) https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.11477/mf.1551201634 (Artículo sobre el arco del pie y la estructura de truss.)
  4. Gobierno Metropolitano de Tokio, "Desarrollo del arco plantar" https://www.hikaku.metro.tokyo.lg.jp/Portals/0/images/shisho/shien/public_2/141_2.pdf (Documento sobre la época de desarrollo del arco plantar.)
  5. Takabayashi et al., "Influencia de las diferencias en el patrón de movimiento de la carrera y la marcha en el mecanismo de windlass del pie" (Biomechanisms, 2016) https://www.jstage.jst.go.jp/article/biomechanisms/23/0/23_67/_article/-char/ja/ (Estudio sobre el mecanismo de windlass.)
  6. Stearne et al., "The Foot's Arch and the Energetics of Human Locomotion" (Scientific Reports, 2016) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4726102/ (Estudio sobre la compresión del arco y el consumo de energía.)
  7. Oda et al. (Universidad de Ciencias del Deporte de Osaka), artículo que cita su investigación https://www.ouhs.jp/wp/wp-content/uploads/2019/05/2018_ronbun_z_oda01.pdf (Referencia a la energía elástica de los tendones y el rebote (no citada en el texto principal).)
  8. Kennedy & Inglis, "Distribution and behaviour of glabrous cutaneous receptors in the human foot sole" (J Physiol, 2002) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11826182/ (Investigación sobre los mecanorreceptores de la planta del pie.)
  9. Yokoyama et al. (Universidad de Nagasaki, 1992) https://nagasaki-u.repo.nii.ac.jp/record/19204/files/iryou06_00_21_t.pdf (Investigación sobre la sensación de la planta del pie y el balanceo del centro de gravedad.)
  10. Maruho, material de conferencia para dermatología https://keiba.radionikkei.jp/maruho_hifuka/maruho_hifuka_pdf/maruho_hifuka-220221.pdf (Material sobre la bomba muscular de la pantorrilla y la presión venosa.)
  11. Jafmate, "Explicación de salud para el público general" https://jafmate.jp/lifestyle/exercise_20230322.html (Artículo sobre el apodo "segundo corazón".)