Caracterización de las oscilaciones del centro de presión en el control postural mediante métodos procedentes de la teoría de sistemas complejos no lineales

Resumen

CARACTERIZACIÓN DE LAS OSCILACIONES DEL CENTRO DE PRESIÓN EN EL CONTROL POSTURAL, MEDIANTE MÉTODOS PROCEDENTES DE LA TEORÍA DE SISTEMAS COMPLEJOS NO LINEALES. Daniel Guimarães Ribeiro Resumen Investigaciones recientes sugieren que los modelos biomecánicos tradicionales no son capaces de caracterizar completamente las propiedades no lineales del control postural. El presente trabajo tiene como finalidad evaluar la aplicabilidad de algunas metodologías lineales y no-lineales, en el estudio de las oscilaciones del centro de presión. Así mismo aproximarse al efecto que, sobre el equilibrio y el control de la postura, tienen las alteraciones de los principales mecanismos fisiológicos (sensoriales) vinculados a los diferentes procesos de control postural. Hemos estudiado un total de 16 jóvenes sanos, con una edad promedio de 24,6 ± 7,9 años. Los sujetos realizaron un protocolo que consistió en ejecutar ocho tareas de control postural, sobre una plataforma de fuerza, en las que se modificó el nivel de activación de los principales sistemas sensoriales (visual y propioceptivo) que afectan al equilibrio y al control postural. Basándose en las oscilaciones del centro de presión (CP) en el plano antero-posterior (A-P) y medio-lateral (M-L), se calcularon una serie de parámetros lineales y no-lineales para describir las características de la oscilación postural. Los resultados obtenidos usando la Transformada Wavelet Discreta (TWD), son ligeramente mejores, aunque refrendan los del análisis clásico de Fourier. En estos dos análisis se detecta una banda de frecuencias entre 0.3-0.5 Hz (que aproximadamente coincide con la del péndulo invertido), mejor definida en el caso de la serie velocidad del CP, ya que en este caso se filtran las frecuencias muy bajas. El índice de complejidad de Kolmogorov (CK), aplicado a la serie velocidad del CP, permitió detectar diferencias estadísticamente significativas entre oscilaciones posturales en el plano A-P, durante la tarea ojos abiertos y ojos cerrados, en superficie estable (OA: 0,80 ± 0,09 vs. OC: 0,74 ± 0,12; p = 0,014), y en superficie inestable (OA: 0,62 ± 0,07 vs. OC: 0,43 ± 0,04; p <0,001). Cuando utilizamos la entropía de permutación (EP) sobre la serie de posición, observamos mejores resultados que los correspondientes a la serie de velocidad del CP, tanto en superficie estable (OA: 2,39 ± 0,21; vs. OC: 2,24 ± 0,28; p = 0,010) como en superficie inestable (OA: 1,98 ± 0,18 vs. OC: 1,53 ± 0,13; p < 0,001). Por tanto, este método es el más adecuado si queremos analizar la evolución temporal de la posición del CP. La entropía muestral (SampEn), aplicada a la serie velocidad del CP, son análogos a los del CK en las distintas condiciones de control postural. Los valores más bajos encontrados para OC y superficie inestable indican una mayor regularidad de la señal CP en estos casos. En el caso de Entropía Multiescala (MSE), hemos comprobado que todas las series en el plano A-P, sobre superficie estable, tienen un parámetro de Hurst en torno a 0,7 (H>0,5) indicando efecto memoria. En cambio sobre superficie inestable es posible detectar mayores diferencias en escalas por debajo de 8. En el caso del plano M-L, el valor se encuentra muy próximo a 0,5, denotando que cada dato depende muy poco del valor del dato anterior, es decir, posee un alto grado de aleatoriedad. Además el análisis MSE realizado indico una mayor complejidad para la tarea OC comparada OA y una mayor complejidad las tareas realizadas sobre superficie inestable con respecto a las realizadas sobre superficie estable. Concluyendo que en este estudio se han encontrado evidencias de que las medidas no lineales pueden ser válidas para describir los cambios en las oscilaciones posturales que son debidas a las alteraciones del sistema sensorial. En particular, las producidas por la ausencia de la información visual y diferentes superficies de apoyo. Estos métodos, aportan información que puede resultar relevante para el análisis del equilibrio humano desde el punto de vista de la dinámica de sistemas complejos.