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Qué es el Mecanismo de Windlass y cómo funciona la propulsión del corredor

Iniciamos esta entrada con una frase del filósofo británico Francis Bacon, que nos recuerda lo olvidadizos que somos ya que “Mientras admiramos y exaltamos las facultades de la inteligencia humana, nos olvidamos de buscar sus verdaderos colaboradores”.

Afortunadamente la gran mayoría de los corredores minimalistas somos conscientes de que la evolución de la mente humana y la evolución de nuestros pies han ido de la mano durante millones de años, y queremos que así siga siendo. Y para ello el mejor camino es seguir corriendo de una forma lo más natural posible, que permita a nuestro pie potenciar todas las capacidades que le ha otorgado la Naturaleza. El estilo de correr minimalista, permite al pie correr con plena libertad consiguiendo un desarrollo armónico más completo. 

¿Qué es el Mecanismo Windlass?

Toda la planta del pie esta cubierta de unas gruesas bandas de tejido conectivo denominada fascia plantar que discurren desde el calcáneo hacia los dedos y con una función, muy clara: soportar el arco longitudinal medial del pie. Esta estructura permite la adaptabilidad del pie a terrenos irregulares, y su aportación elástica mejora la absorción de impactos contribuyendo además al ciclo propulsivo durante la locomoción, a través de una de las poleas principales de nuestro cuerpo localizada en el pie. Esta polea que nos permite propulsarnos hacia delante se la conoce con el nombre de Mecanismo de Windlass.

El vocablo Windlass es un término inglés, que podemos traducir como torno o polea. Este mecanismo fue descrito allá por el año 1954 por el autor americano John Hicks en un artículo que tenía por título “The mechanics of the foot, II: the plantar aponeurosis and the arch”.

Definía el mecanismo Windlass como el complejo formado por la fascia plantar que se une anteriormente con el primer metatarsiano a través de dos pequeños huesos llamados sesamoideos, cada uno del tamaño de un grano de maíz y que se encuentran en la parte inferior del antepié, cerca del dedo gordo del pie, uno en la parte externa y el otro cerca del centro. Estos huesos entre otras funciones actúan como poleas.

El mecanismo Windlass describe la manera en que la fascia plantar soporta al pie durante las actividades en bipedestación, cuando el pie recibe la carga de peso del cuerpo al andar o al correr. Es similar al de un cable que se enrolla alrededor de un tambor, siendo éste cable en el pie la fascia plantar, la cual se enrosca a la 1ª cabeza metatarsal.

Cómo funciona el mecanismo de Windlass

Por el tipo de función que desarrolla podemos distinguir tres tipos de efectos sobre la marcha bípeda:

Windlass Activo

Describe el efecto que tiene la dorsiflexión de las falanges en el pie, tensando la fascia plantar, lo cual obliga al arco a ascender. La dorsiflexión de las falanges al final de la fase de vuelo “enrolla” la fascia a nivel de las cabezas metatarsales. Este “enrollamiento” de la fascia acorta la distancia entre la inserción de la fascia en el tubérculo medial del calcáneo y las cabezas metatarsales consiguiendo de esta forma la elevación el arco lateral interno.

Windlass Activo. Fase 1 - Aterrizaje

Windlass Activo. Fase 1 – Aterrizaje

Windlass Inverso

Describe el efecto que se genera en el pie cuando cargamos el peso del cuerpo a través del mismo, se produce una plantar flexión metatarsofalángica que aplana el arco al alejar el metatarsiano y el calcáneo, los cuales toman una posición más horizontal. La tracción de la fascia plantar origina una flexión plantar (Hicks y Sarrafian) y una pronación del retropié y mantiene los dedos en contacto con el suelo.

En condiciones normales, durante el apoyo completo del pie, el centro de masas se lateraliza para recaer acto seguido en la región del primer espacio intermetatarsal. La transmisión de carga del quinto metatarsiano al primero favorece el cierre de la articulación calcáneo-cuboidea y el paso a la siguiente fase, en la que el Hallux dorsiflexiona y crea la tensión en la fascia plantar, necesaria para activar el mecanismo de Windlass, lo cual resulta esencial para una correcta elevación del talón.

Windlass Pasivo. Fase 2 - Apoyo

Windlass Pasivo. Fase 2 – Apoyo

Windlass Pasivo

Describe el efecto que tiene la plantarflexión del tobillo al inicio de la fase propulsiva, por la tensión generada por el tendón de Aquiles que eleva el talón, lo cual genera una flexión dorsal pasiva de las metatarsofalángica, con lo cual se vuelve a elevar el arco aumentando la tensión en la fascia y produciendo una supinación.

Windlass Pasivo. Fase 3 - Despegue

Windlass Pasivo. Fase 3 – Despegue

A través del mecanismo Windlass vemos que la “fascia plantar” cumple un rol fundamental en la biomecánica del pie, siendo una de sus funciones principales la de soportar del arco longitudinal medial y actuar en el mecanismo de propulsión durante la marcha, disipando las fuerzas y el estrés sobre la estructura del pie.

El mecanismo Windlass en sí se inicia cuando levantamos el dedo gordo Hallux hacia arriba,en el caso del caminar, o al levantar el dedo gordo del suelo, cuando corremos. En este último caso una vez iniciado este movimiento de energía y propulsión, tensamos la fascia plantar y montamos el puente.

Este movimiento se comporta como una estructura compacta capaz de transmitir la fuerza de los músculos al suelo. Pero no sólo esto, sino que el  recorrido de esta polea prosigue y se transmite, además, por la parte posterior del talón, tensando el tendón de Aquiles. Esto hace que la tibia rote externamente, y ésta a su vez, transmite la fuerza hacia el fémur y de ahí a la cadera y al tronco.

La tensión generada por el simple acto de extender el dedo gordo del pie, el Hallux, se transmite hacia arriba y de manera armónica si no existe ningún problema o deficiencia biomecánica.

Para comprender mejor cómo funciona el Mecanismo de Windlass te recomiendo ver el vídeo que acompaña a esta entrada.

Disfunciones del Hallux que afectan al Mecanismo Windlass

Las causas más importantes de deficiencias en el mecanismo Windlass son derivadas principalmente tanto por una función incorrecta del Hallux, como por posibles alteraciones biomecánicas tales como puede ser un exceso de pronación, que origina un aumento de movilidad del pie, o un pie cavo, que disminuye dicha movilidad.

Hallux Limitus

Se trata de una limitación de la flexión dorsal de la primera articulación metatarsofalángica durante la fase propulsiva de la marcha. Pero sin lugar a dudas el problema principal son las consecuencias de esta falta de movilidad, dado que si al dedo gordo pierde movilidad, el tobillo tiene menos fuerza de propulsión (menor palanca), la rodilla flexiona más de la cuenta y en cambio, nuestra cadera se extiende menos.

En función del rango de movimiento en flexión dorsal que presenta la articulación metatarsofalángica del Hallux, se puede clasificar en:

  • Funcional: menor de 65º en dinámica.
  • Estructural: menor de 20º a 30º en estática.

Hallux Limitus

Hallux Rigidus

Es una deficiencia del dedo gordo del pie que se caracteriza principalmente por una artrosis osteofítica, degenerativa y anquilosante de la primera articulación metatarsofalángica que va acompañada de rigidez y dolor para la flexión dorsal. Cuando esta deficiencia es leve hablamos de Hallux Limitus.

Hallux Rigidus

Hallux Valgus

Es una desviación del dedo gordo del pie hacia el resto de los dedos del pie. No debe confundirse con el juanete que es una prominencia de la cabeza del primer metatarsiano que da origen a una angulación inadecuada de la articulación, llegando incluso a provocar la superposición del primer y segundo dedo. Se asocia a deformaciones de los dedos por el uso de calzado inadecuado como el calzado de punta estrecha y algunas alteraciones del pie que suelen ser los factores determinantes en su aparición.

Hallux Valgus

Cómo realizar el Test de Jack o maniobra de Hubscher

Para detectar si el mecanismo Windlass tiene un funcionamiento correcto podemos hacer el siguiente test.

Estando en bipedestación intentamos flexionar dorsalmente el dedo Hallux con los dedos de la mano. Para visualizarlo mejor te recomiendo que veas el vídeo que acompaña a esta entrada.

El test se considera correcto (negativo) cuando se produce un levantamiento del arco plantar al acortarse la fascia y una supinación del retropié todo ello debido a la activación del mecanismo de Windlass. Otro efecto correlativo es la rotación externa del astrágalo y la tibia. Valores angulares de referencia son, más de 65º en descarga y menos de 12º en carga.

Si el arco del pie no se eleva y no hay supinación el test se considera incorrecto (positivo), y esto puede ser debido a una función incorrecta del Hallux o a alteraciones biomecánicas.

Cómo mantener en el Mecanismo Windlass en buen estado

Un buen estado del Hallux, fascia plantar, tendón de Aquiles y huesos Sesamoideos, los cuales intervienen directamente en dicho mecanismo es muy importante. Dar libertad y movilidad a toda la estructura del pie conseguirán fortalecerlo y que las alteraciones o deficiencias biomecánicas, por las malas prácticas, se reduzcan o incluso desaparezcan.

Por ello debemos ser muy responsables a la hora de elegir el calzado más adecuado para andar y para correr, teniendo en cuenta estos detalles.

  • Evitar un calzado terminado en punta y con horma estrecha, que nos hará perder el alineamiento de nuestros dedos, sobre todo a nivel del Hallux.
  • Evitar que el Upper sea rígido y esté muy ajustado, esto dificultará la movilidad del Hallux.
  • Evitar el uso indiscriminado de calzado con soportes o plantillas en el arco, ya que lo debilitarán y precipitarán los problemas en el mecanismo de Windlass.
  • Evitar calzar zapatos con tacones altos y cambiar a calzado plano o más bajo para correr, esto produce un cambio estructural muy estresante en el pie y tendón de Aquiles
  • Ejercitar del pie mediante ejercicios específicos, como andar de puntillas, andar descalzo o con calzado mínimo, tanto en terrenos irregulares como en arena, hierba, etc., ya que esto nos ayudará a ejercitar y fortalecer el mecanismo de Windlass.
  • Ayudar a la formación de los arcos plantares durante la niñez a los niños evitando que utilicen calzado con suela rígida prematuramente, proceso que generalmente se completa entre los cuatro y seis años de edad.

Síntomas de un mal funcionamiento del Mecanismo de Windlass

Además de las debidos a posibles deficiencias biomecánicas originadas por pies cavos, varos y planos, debemos tener presentes las motivadas principalmente por el Hallux, fascia plantar y tendón de Aquiles, los cuales intervienen directamente en el Mecanismo de Windlass:

  • Dolor en las rodillas, caderas y lumbares pueden tener su origen en una deficiencia del tipo Hallux Limitus o Rigidus, ya que altera la biomecánica tanto en bipedestación como en la marcha.
  • Exceso de pronación, diversos estudios (Herrandine y Bevan) muestran que existe una relación entre el Hallux Limitus Funcional y la pronación, debido a que a mayor eversión del retropié existe una menor flexión dorsal de la primera articulación metatarsofalángica.
  • Fracturas y fisuras por estrés en los metatarsos al soportar más tensión de la debida al no ejerce su función correctamente el Hallux.
  • Durezas o callos en las interfalángicas del Hallux por la presión que ejerce un pie excesivamente pronado o con arco muy descendido al hacer el apoyo.
  • Fascitis plantar debido a exceso de tracción en la inserción de la fascia con el calcáneo, la fascia se puede ver afectada por un proceso inflamatorio conocido como fascitis plantar, tan común entre los corredores, y producido por una fatiga tisular. También una relación entre altura y longitud del arco lateral interno inadecuada pueden dar lugar a fascitis plantar.

Para terminar…

Empezamos con una cita y terminamos con otra:

Una gran proporción de la población mundial camina descalzo la mayor parte del tiempo, y el promedio de las personas que caminan descalzas tienen pies mucho más saludable que el promedio de las que llevan zapatos.”
Dr. Paul W. Brand, Facultad de Medicina de la Universidad Louisiana.

Un saludo y hasta la próxima,
Teodoro


Sobre mí

Teodoro Vázquez

Soy Corredor Minimalista Evolutivo. Desde 2007 llevo recorridos más de 39.000 km. Como Minimalista 33.000 km. Los últimos 23.000 km sin lesiones y recorriendo más de 5.000 km al año desde hace 4 años.

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9 Comentarios

  • Hola Teodoro,
    muchas gracias por este articulo muy interesante con muchos detalles.
    El video es también estupendo.
    Tengo que mirar de nuevo tu video para el test levantando el dedo gordo porque me parece que no remueve mucho el arco plantar.
    Quizás tengo un problema.
    Tengo los mismos vivobarefoot negros que tos tuyos y me van muy bien para la salud de los pies.
    Un saludo
    Jose

  • Para hacer el test es bien de ponerse delante de un espejo que baja hacia el suelo para ver como mueve el arco plantar. No tengo problema 🙂

    • Hola José.

      Me parece buena idea, de esa forma puede ver uno mejor como se monta el arco plantar al hacer el test de Jack.
      Me alegro de que te haya salido correcto, eso te ayudará a reducir el riesgo de lesiones.

      Un saludo
      Teodoro

  • Maestro.
    Gran Trabajo de investigación. Preciosas imágenes. Texto impoluto.

    Haces fácil lo difícil. Muchísimas gracias por este regalo de élite.

  • Excelente articulo Teodoro, como siempre un muy buen trabajo de investigacion mas puesta en practica.

    Me queda una duda, cual es el mecanismo de deberiamos utilizar al caminar, porque yo llevo 1 año intentando vivir de una manera mas "armonica" con mi entorno (calzado minimalista, comida mediterranea, etc…) y no acabo de encontrar cual seria el mecanismo biomecanico "natural" que deberia emplear para el caminar.

    Creo que el metodo polea no seria adecuado porque al caminar aterrizar primero con el talon…

    gracias

    • Hola Jose Luis, gracias por el comentario.

      Exactamente, cuando caminamos se aterriza de talón ya que el impacto entre otras cosas es mucho menos agresivo que cuando corremos.
      Cuando caminamos utilizamos el modelo de péndulo invertido y cuando corremos utilizamos el modelo masa-resorte, mucho más eficaz energéticamente.
      Si quieres entrar más en detalle te recomiendo le eches un vistazo a esta entrada del Blog del Runner que te seguro te aclarará las dudas.

      Un saludo
      Teodoro